CN117797632A - 一种烟气脱硫提水双循环一体化设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及烟气脱硫提水双循环技术领域，具体提出了一种烟气脱硫提水双循环一体化设备，包括：脱硫塔、脱硫机构与冷凝机构。本发明通过脱硫机构中螺旋通道对烟气进行流动导向，同时将石灰浆定点喷射在螺旋通道内，使得烟气在螺旋通道内移动的过程中不断与石灰浆进行接触，从而提高烟气与石灰浆接触的充分性，并加快烟气的脱硫速度；而脱硫反应并过滤之后的脱硫废水进入加热箱内加热形成水蒸气，水蒸气进入冷凝筒内之后通过从上向下依次排布呈伞状的冷凝盘进行快速冷凝提水，冷却介质水通过流通槽均匀分布在冷凝盘上，使得水蒸气与冷介质水充分接触，快速的对水蒸气进行冷凝，缩短了水蒸气的冷凝时间，提高了提水的速度。
Description
技术领域
本发明涉及烟气脱硫提水双循环技术领域，具体提出了一种烟气脱硫提水双循环一体化设备。
背景技术
大型褐煤机组是利用褐煤作为燃料的发电机组或发电站，当大型褐煤机组燃烧褐煤时会产生大量的烟气，烟气中含有二氧化碳、水蒸气、一氧化碳以及各种氮氧化物，同时由于褐煤中含有硫元素，使得褐煤在燃烧时会生成二氧化硫，如果烟气未进行净化处理直接排入空气中将会对环境造成污染，所以烟气通常需要先进行脱硫脱硝处理，一般先采用石灰石-石膏湿法烟气脱硫技术，通过将烟气引入吸收塔，利用喷嘴将石灰浆喷入烟气中，二氧化硫与石灰浆中的氢氧化钙发生反应生成硫酸钙，从而使烟气中的二氧化硫得到有效去除，脱硫后的烟气继续进行脱硝处理，直到净化完毕后方可排入空气中。
在石灰石-石膏湿法烟气脱硫过程中会产生大量的脱硫废水，脱硫废水中包括含有石膏、石灰浆、杂质和水的混合物，脱硫废水一般通过絮凝、沉淀、过滤等方法进行处理，处理后的脱硫废水经过蒸发冷凝提水处理后得到纯净淡水，提取的纯净淡水可以循环利用，同时对水蒸气进行冷凝的冷凝介质水受热之后同样可以进行循环利用，从而实现双循环的效果，例如将冷凝介质水与提取的纯净水用作大型褐煤机组的锅炉补给水，从而减少电厂对外部淡水的需求，实现循环水利用。
但是目前在烟气处理过程中存在以下缺陷：1、烟气不能跟石灰浆充分接触，二氧化硫与石灰浆中的氢氧化钙反应速度慢，脱硫速度慢；2、脱硫废水在进行蒸发冷凝提水时水蒸气冷凝时间较长，提水速度慢。
发明内容
鉴于上述问题，本申请实施例提供一种烟气脱硫提水双循环一体化设备，以解决相关技术中的技术问题。
为了实现上述目的，本申请实施例提供如下技术方案：一种烟气脱硫提水双循环一体化设备，包括：脱硫塔、加热箱与冷凝筒，所述脱硫塔的底部安装有与其连通的排料聚集筒，排料聚集筒的侧壁安装有与其连通的排气管，脱硫塔内设置有脱硫机构，冷凝筒由内外两层筒组成，冷凝筒的下端呈漏斗形。
加热箱的排气口与冷凝筒顶部的进气口之间通过气体输送管相连接，冷凝筒内设置有对从加热箱内输送出的水蒸气进行冷凝的冷凝机构。
所述脱硫机构包括固定插入脱硫塔内且与其同心的插管，插管上固定套设有螺旋叶片，螺旋叶片与脱硫塔内壁相连接形成螺旋通道，脱硫塔的顶部安装有与其连通的进气管，插管的侧壁开设有与螺旋通道连通的且均匀排布的多个出浆孔，沿插管轴向从上向下排布的出浆孔的直径依次减小。
所述冷凝机构包括设置在冷凝筒内的冷凝管，冷凝管的下端倾斜连接在冷凝筒的侧壁上，冷凝管上固定套设有沿其轴向均匀排布的冷凝盘，冷凝盘呈伞状，冷凝盘与冷凝筒内壁相连接，冷凝盘上开设有沿其周向均匀排布且与冷凝管连通的流通槽，流通槽呈扇形，冷凝盘上开设有与流通槽交错排布的流通孔，冷凝筒的侧壁设置有与流通槽连通的排水组。
在一种可能实施的方式中，所述排水组包括开设在冷凝筒侧壁且沿其轴向从上向下依次排布的环形槽，环形槽位于内外两层筒之间，环形槽上开设有与流通槽连通的连通槽，环形槽的顶部开设有与其连通的螺旋槽，冷凝筒靠近加热箱一侧的外侧壁安装有从上向下均匀排布的排水管，排水管与螺旋槽的上端一一连通。
在一种可能实施的方式中，多个所述排水管的端部共同安装有立管，气体输送管内固定连接有螺旋管，螺旋管与立管的顶部相连接，螺旋管远离立管的一端贯穿气体输送管，气体输送管倾斜排布。
在一种可能实施的方式中，所述螺旋叶片上安装有均匀排布的多个立柱，立柱的侧壁安装有倾斜布置的挡杆。
在一种可能实施的方式中，所述螺旋叶片上安装有均匀排布且呈V形的分散板，分散板与立柱交错排布。
在一种可能实施的方式中，所述冷凝盘的侧壁靠近边缘处开设有与流通槽交错排布的多个排水通槽。
本发明实施例中的上述一个或多个技术方案，至少具有如下有益效果之一：1.本发明所设计的一种烟气脱硫提水双循环一体化设备，通过脱硫机构中螺旋通道对烟气进行流动导向，同时将石灰浆定点喷射在螺旋通道内，使得烟气在螺旋通道内移动的过程中不断的与石灰浆进行接触，从而提高烟气与石灰浆接触的充分性，并提高了二氧化硫与石灰浆中的氢氧化钙反应的速度，加快烟气的脱硫速度；而脱硫反应并过滤之后的脱硫废水进入加热箱内加热形成水蒸气，水蒸气进入冷凝筒内之后通过从上向下依次排布呈伞状的冷凝盘进行快速冷凝提水，冷却介质水通过流通槽均匀分布在冷凝盘上，使得水蒸气与冷介质水充分接触，快速的对水蒸气进行冷凝，缩短了水蒸气的冷凝时间，提高了提水的速度。
2.本发明中的挡杆与分散板均用于对石灰浆进行阻挡导流分散，使得烟气中的二氧化硫能与石灰浆进行充分的接触产生反应脱硫，二氧化硫与石灰浆中的氢氧化钙发生反应生成硫酸钙，从而使得烟气中的二氧化硫得到有效去除，进一步提高了烟气中的二氧化硫脱硫的充分性。
3.本发明排水组中的螺旋槽，在冷介质水进入之后对冷介质水进行导向，使得冷介质水沿着螺旋槽在冷凝筒的侧壁进行流动，对冷凝筒内的水蒸气进行冷凝，使得冷凝介质水可以得到充分的利用，同时再次缩短了水蒸气的冷凝时长，进一步提高了水蒸气的提水效率。
4.本发明中冷介质水进入立管之后向螺旋管内流动，而水蒸气从加热箱内排出进入气体输送管时，将热量传递至螺旋管上，螺旋管内的冷凝水对水蒸气进行初步冷凝，缩短水蒸气的冷凝时间，提高提水的速度，从而使得冷介质水可以得到充分利用。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1是本发明的立体结构示意图。
图2是本发明插管与螺旋叶片的立体结构示意图。
图3是本发明冷凝管与冷凝盘的立体结构示意图。
图4是本发明图1的俯视图。
图5是本发明图4中的A-A向剖视图。
图6是本发明图4中的B-B向剖视图。
图7是本发明图6中的C处放大图。
图8是本发明冷凝盘与冷凝管的结构示意图。
附图标记：1、脱硫塔；2、加热箱；3、冷凝筒；4、排料聚集筒；5、排气管；6、脱硫机构；60、插管；61、螺旋叶片；610、立柱；611、挡杆；620、分散板；62、螺旋通道；63、进气管；64、出浆孔；7、气体输送管；8、冷凝机构；80、冷凝管；81、冷凝盘；810、排水通槽；82、流通槽；83、流通孔；84、排水组；840、环形槽；841、连通槽；842、排水管；843、螺旋槽；850、立管；851、螺旋管；9、进液口。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
参阅图1与图5，一种烟气脱硫提水双循环一体化设备，包括：脱硫塔1、加热箱2与冷凝筒3，所述脱硫塔1的底部安装有与其连通的排料聚集筒4，排料聚集筒4的侧壁安装有与其连通的排气管5，脱硫塔1内设置有脱硫机构6，冷凝筒3由内外两层筒组成，冷凝筒3的下端呈漏斗形。
参阅图1，加热箱2的排气口与冷凝筒3顶部的进气口之间通过气体输送管7相连接，冷凝筒3内设置有对从加热箱2内输送出的水蒸气进行冷凝的冷凝机构8。
参阅图4，排料聚集筒4的下端与现有的脱硫废水过滤设备相连接，从而对脱硫废水进行过滤，过滤之后的脱硫废水从加热箱2的进液口9输送进入加热箱2内。
参阅图1、图2与图5，所述脱硫机构6包括固定插入脱硫塔1内且与其同心的插管60，插管60上固定套设有螺旋叶片61，螺旋叶片61与脱硫塔1内壁相连接形成螺旋通道62，脱硫塔1的顶部安装有与其连通的进气管63，插管60的侧壁开设有与螺旋通道62连通的且均匀排布的多个出浆孔64，沿插管60轴向从上向下排布的出浆孔64的直径依次减小。
通过现有的石灰浆输送设备将石灰浆从插管60的顶部输送至插管60内，同时通过高压设备将烟气通过进气管63高压快速的输送至脱硫塔1内，烟气沿着螺旋通道62移动，插管60内的石灰浆通过出浆孔64向螺旋通道62内进行定点喷射，烟气在螺旋通道62内移动的过程中不断的与石灰浆进行接触，从而提高烟气与石灰浆接触的充分性，同时提高了二氧化硫与石灰浆中的氢氧化钙反应的速度，加快烟气的脱硫速度；石灰浆与烟气发生反应形成含有石膏、石灰浆、杂质和水的混合物的脱硫废水，高压的烟气推动石灰浆沿着螺旋通道62向下流淌，出浆孔64的直径从上向下依次减小，减小下侧石灰浆的流出量，便于上侧流淌下的烟气与石灰浆的流动，同时也能使得下侧喷射出的石灰浆可以充分与上侧已经发生部分反应之后的烟气进行充分反应，避免石灰浆浪费，当脱硫之后的烟气与脱硫废水进入排料聚集筒4内时，脱硫之后的烟气通过排气管5排出，脱硫废水进入现有的脱硫废水过滤设备内。
参阅图5，所述螺旋叶片61上安装有均匀排布的多个立柱610，立柱610的侧壁安装有倾斜布置的挡杆611，挡杆611与立柱610用于对石灰浆进行阻挡与搅拌，从而使得石灰浆能够更充分的与烟气发生反应，进一步提高了烟气的脱硫效率。
参阅图5，所述螺旋叶片61上安装有均匀排布且呈V形的分散板620，分散板620与立柱610交错排布，分散板620用于对石灰浆进行阻挡导流分散，使得烟气中的二氧化硫能与石灰浆进行充分的接触，二氧化硫与石灰浆中的氢氧化钙发生反应生成硫酸钙，从而使得烟气中的二氧化硫得到有效去除，进一步提高了烟气脱硫的充分性。
参阅图3、图6与图8，所述冷凝机构8包括设置在冷凝筒3内的冷凝管80，冷凝管80的下端倾斜连接在冷凝筒3的侧壁上，冷凝管80上固定套设有沿其轴向均匀排布的冷凝盘81，冷凝盘81呈伞状，冷凝盘81与冷凝筒3内壁相连接，冷凝盘81上开设有沿其周向均匀排布且与冷凝管80连通的流通槽82，流通槽82呈扇形，冷凝盘81上开设有与流通槽82交错排布的流通孔83，冷凝筒3的侧壁设置有与流通槽82连通的排水组84。
冷凝介质水从冷凝管80贯穿冷凝筒3的一端进入冷凝管80内，然后通过冷凝管80分散进入每个冷凝盘81上的流通槽82内，当加热箱2加热过滤的脱硫废水时产生的水蒸气沿着气体输送管7进入冷凝筒3内之后，水蒸气从冷凝筒3的上端中部进入并在冷凝盘81顶部的导向作用下分散，水蒸气与冷凝盘81侧壁接触，将其上的热量传递至冷凝盘81，并与流通槽82内的冷凝介质水发生热传递，从而实现对水蒸气的快速凝结提水，而凝结在冷凝盘81上的水沿着冷凝盘81侧壁以及侧壁上的流通孔83快速向下流淌，同时水蒸气通过流通孔83向下依次与多个冷凝盘81接触进行冷凝，大大提高了水蒸气的冷凝效率，沿着流通槽82移动的冷凝介质水通过排水组84排出，然后循环使用。
参阅图6与图7，所述排水组84包括开设在冷凝筒3侧壁且沿其轴向从上向下依次排布的环形槽840，环形槽840位于内外两层筒之间，环形槽840上开设有与流通槽82连通的连通槽841，环形槽840的顶部开设有与其连通的螺旋槽843，冷凝筒3靠近加热箱2一侧的外侧壁安装有从上向下均匀排布的排水管842，排水管842与螺旋槽843的上端一一连通。
冷凝介质水从流通槽82进入环形槽840内之后，进入螺旋槽843内，沿着螺旋槽843在冷凝筒3的侧壁进行流动，对冷凝筒3内的水蒸气进行冷凝，使得冷凝介质水可以得到充分的利用，同时多个方向的冷凝作用再次缩短了水蒸气的冷凝时长，进一步提高了水蒸气的提水效率。
参阅图1、图4与图6，多个所述排水管842的端部共同安装有立管850，气体输送管7内固定连接有螺旋管851，螺旋管851与立管850的顶部相连接，螺旋管851远离立管850的一端贯穿气体输送管7，气体输送管7倾斜排布，对脱硫废水蒸发的水蒸气进行冷凝之后冷凝水进入立管850内，然后输送至螺旋管851内，当水蒸气从加热箱2内排出进入气体输送管7内时，将热量传递至螺旋管851上，螺旋管851内的冷凝水对水蒸气进行初步冷凝，缩短水蒸气的冷凝时间，提高提水的速度，气体输送管7倾斜排布以便于在其内冷凝的水滴向冷凝筒3流淌。
参阅图8，所述冷凝盘81的侧壁靠近边缘处开设有与流通槽82交错排布的多个排水通槽810，排水通槽810用于对凝结在冷凝盘81上的水进行排放，提高了向下流淌的通畅性。
工作时，将石灰浆从插管60的顶部输送至插管60内，同时通过高压设备将烟气通过进气管63高压快速的输送至脱硫塔1内，烟气沿着螺旋通道62移动，插管60内的石灰浆通过出浆孔64向螺旋通道62内进行定点喷射，烟气在螺旋通道62内移动的过程中不断的与石灰浆进行接触，从而提高烟气与石灰浆接触的充分性。
当脱硫之后的烟气与脱硫废水进入排料聚集筒4内时，脱硫之后的烟气通过排气管5排出，脱硫废水进入现有的脱硫废水过滤设备内进行过滤，然后再将过滤之后的脱硫废水送入加热箱2内进行加热。
当加热箱2加热过滤的脱硫废水时产生的水蒸气沿着气体输送管7进入冷凝筒3内之后，水蒸气从冷凝筒3的上端中部进入并在冷凝盘81顶部的导向作用下分散，冷凝盘81上流通槽82内的冷凝介质水对水蒸气进行降温，从而实现对水蒸气的快速凝结提水，而凝结在冷凝盘81上的水沿着冷凝盘81侧壁以及侧壁上的流通孔83快速向下流淌，同时水蒸气通过流通孔83向下依次与多个冷凝盘81接触进行冷凝，大大提高了水蒸气的冷凝效率。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“长”、“宽度”、“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种烟气脱硫提水双循环一体化设备，其特征在于，包括：脱硫塔(1)、加热箱(2)与冷凝筒(3)，所述脱硫塔(1)的底部安装有与其连通的排料聚集筒(4)，排料聚集筒(4)的侧壁安装有与其连通的排气管(5)，脱硫塔(1)内设置有脱硫机构(6)，冷凝筒(3)由内外两层筒组成，冷凝筒(3)的下端呈漏斗形；
加热箱(2)的排气口与冷凝筒(3)顶部的进气口之间通过气体输送管(7)相连接，冷凝筒(3)内设置有对从加热箱(2)内输送出的水蒸气进行冷凝的冷凝机构(8)；
所述脱硫机构(6)包括固定插入脱硫塔(1)内且与其同心的插管(60)，插管(60)上固定套设有螺旋叶片(61)，螺旋叶片(61)与脱硫塔(1)内壁相连接形成螺旋通道(62)，脱硫塔(1)的顶部安装有与其连通的进气管(63)，插管(60)的侧壁开设有与螺旋通道(62)连通的且均匀排布的多个出浆孔(64)，沿插管(60)轴向从上向下排布的出浆孔(64)的直径依次减小；
所述冷凝机构(8)包括设置在冷凝筒(3)内的冷凝管(80)，冷凝管(80)的下端倾斜连接在冷凝筒(3)的侧壁上，冷凝管(80)上固定套设有沿其轴向均匀排布的冷凝盘(81)，冷凝盘(81)呈伞状，冷凝盘(81)与冷凝筒(3)内壁相连接，冷凝盘(81)上开设有沿其周向均匀排布且与冷凝管(80)连通的流通槽(82)，流通槽(82)呈扇形，冷凝盘(81)上开设有与流通槽(82)交错排布的流通孔(83)，冷凝筒(3)的侧壁设置有与流通槽(82)连通的排水组(84)。
2.根据权利要求1所述一种烟气脱硫提水双循环一体化设备，其特征在于：所述排水组(84)包括开设在冷凝筒(3)侧壁且沿其轴向从上向下依次排布的环形槽(840)，环形槽(840)位于内外两层筒之间，环形槽(840)上开设有与流通槽(82)连通的连通槽(841)，环形槽(840)的顶部开设有与其连通的螺旋槽(843)，冷凝筒(3)靠近加热箱(2)一侧的外侧壁安装有从上向下均匀排布的排水管(842)，排水管(842)与螺旋槽(843)的上端一一连通。
3.根据权利要求2所述一种烟气脱硫提水双循环一体化设备，其特征在于：多个所述排水管(842)的端部共同安装有立管(850)，气体输送管(7)内固定连接有螺旋管(851)，螺旋管(851)与立管(850)的顶部相连接，螺旋管(851)远离立管(850)的一端贯穿气体输送管(7)，气体输送管(7)倾斜排布。
4.根据权利要求1所述一种烟气脱硫提水双循环一体化设备，其特征在于：所述螺旋叶片(61)上安装有均匀排布的多个立柱(610)，立柱(610)的侧壁安装有倾斜布置的挡杆(611)。
5.根据权利要求4所述一种烟气脱硫提水双循环一体化设备，其特征在于：所述螺旋叶片(61)上安装有均匀排布且呈V形的分散板(620)，分散板(620)与立柱(610)交错排布。
6.根据权利要求1所述一种烟气脱硫提水双循环一体化设备，其特征在于：所述冷凝盘(81)的侧壁靠近边缘处开设有与流通槽(82)交错排布的多个排水通槽(810)。
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