CN1207082C - 三旋高效湿法脱硫除尘器 - Google Patents

Abstract

三旋高效湿法脱硫除尘器。一种用于锅炉烟气脱硫除尘的废气净化装置。它包含带内塔和烟气出口管、切向烟气进口管、灰水和脱硫渣的出口管、切向药液喷管的主塔及主塔内的旋流离心脱水装置、挡水圈，其特征是：它在旋流离心脱水装置下方的气流通道上设置一套能使气流先向心旋流上升后又离心旋流的双旋导流装置，该装置包含向心导流柱、离心导流柱及其两者间的内孔道，且药液管的出口端设置在内孔道内。本发明集文丘里管、涡流装置、旋流装置、脱水除雾装置于一体，且气液上升通道有三旋过程，大大增加碰撞机率和反应所需时间，其脱硫效率在95%以上、除尘效率高于99.7%、含尘浓度小于40mg/m³，符合排烟的环保新标准，且占地面积小。

Description

三旋高效湿法脱硫除尘器

技术领域

本发明涉及一种废气净化的装置，尤可用于锅炉烟气的脱硫除尘。

背景技术

中国专利98219685.7公开的湿法高效脱硫除尘装置，它包含有一个带中心内塔的主塔和一个以水平接管连通的文丘里塔，两塔塔壁均装有切向的液流喷管，且中心内塔上装有旋流器。它以液、气同向流动提高了烟气脱硫除尘的效果，并简化了设备的结构、降低了药液的耗用量与流体流动的阻力降，但它还有以下的缺点：1)该装置采用的主塔和文丘里塔的双塔结构需占用较大的面积和空间，且塔内流体的阻力降也还比较大；2)它的主塔是直圆环筒型，烟气和药液从塔壁的切向口进入后即在旋流层内进行脱硫除尘，由于流体在旋流层内缺少径向的交叉混合，故脱硫反应还不够充分；3)主塔中心区域无药液补充，有显药液不足，并且雾气在流体旋转时集中在主塔的中心，它随气流上升而难以被去除，因此会影响到脱硫除尘效果和排烟的干燥度。

中国专利02126677.8公开的高效湿式脱硫除尘装置，它包含一个直立安装的其中心带有内塔的主塔，主塔顶端设置烟气出口管、底部设置切向的烟气进口管、灰水和脱硫渣的出口管、塔壁上设置切向的药液喷管，以及主塔上方的塔内壁上带有的挡水圈，主塔在烟气进口管上方的塔内壁上设置一圈能使流体的通道先折向塔中心然后再向上逐渐扩大的内凸圈。但它还有以下的不足：其气液在主塔中心的径向碰撞范围比较窄小且时间短促，故脱硫除尘的效果还有可能进一步提高。

发明内容

本发明是要克服上述现有技术中存在的缺点或不足，提供一种能对锅炉烟气进行高效脱硫除尘，以使它符合我国火电厂燃煤锅炉的环保新标准，且设备成本和运行费用均比较低的三旋高效湿法脱硫除尘器，同时还使它具有结构科学合理、设备占用的面积和空间比较小、耗能和耗药量少等特点。

本发明三旋高效湿法脱硫除尘器，它包含一个直立安装的其中心带有内塔的主塔，主塔顶端设置的烟气出口管、底部设置的切向的烟气进口管和灰水和脱硫渣的出口管、塔壁上设置的切向的药液喷管、在内塔顶端设置的旋流离心脱水装置、主塔在内塔塔顶以上的内壁上带有的挡水圈，其特点是：它在旋流离心脱水装置下方的气流通道上设置一套能先使气流向心旋流上升且又转为离心旋流向上的双旋导流装置，该装置包含一组向心导流柱、一组离心导流柱和两导流柱之间的其直径小于内塔直径的内孔道，并且药液管的出口端设置在内孔道内。每一组向心导流柱或离心导流柱的数量可以是3至50个，在选择时，该具体数量取决于锅炉容量及其所产生的烟气量。

上述的湿法脱硫除尘器，它还可在主塔顶部的塔内壁上设置集水槽。

本发明的三旋高效湿法脱硫除尘器，其双旋导流装置的内孔道中还带有中心柱，该中心柱的上端连接旋流离心脱水装置、下端连接内塔，且药液管的出口端设置在旋流离心脱水装置和中心柱之间的间隙内。

上述的湿法脱硫除尘器，还可在中心柱与旋流离心脱水装置之间设有溢流装置，该溢流装置包含有与药液进管连通且设置在中心柱内的药液池、池顶端开设的径向孔道，以及与径向孔道连通的圆环形溢流口。

使用本发明的湿法脱硫除尘器时，烟气从切向的烟气进口管进入主塔，在主塔和内塔之间的圆环柱形的空间内高速旋转，与此同时，从切向的药液喷管喷入的碱性液在塔内与烟气同向旋转，并呈雾状与烟气混合进行脱硫反应，该气液混合流沿塔壁旋转上升；在通过双旋导流装置时，气液流有一个旋转径向向心聚拢、旋转上升、旋转径向离心发散的过程，并在该过程中补充药液，以使气液在主塔径向充分碰撞、接触中进行较彻底的脱硫化学反应和充分除尘；此后气流上升，再次受到来自塔壁上切向药液喷管的药液喷淋补液，不仅使脱硫反应更彻底，而且喷淋液进一步带走气流中的尘雾；此后，气液流继续旋转上升，在旋流离心脱水装置和挡水圈上进一步除去流体中的液珠和固形物；最后，脱硫除尘且干燥了的气体从烟气出口管排放，而液珠和固形物除了被甩向主塔壁且沿壁向下之外，还被旋流离心脱水装置和挡水圈截留并下滴，最终从主塔底部的灰水和脱硫渣的出口管排放。

本发明的有益效果：1)本发明加设了双旋导流装置之后，连同其原有的旋流离心脱水装置在内，可在同向流动的气液上升通道内出现三个旋流的过程，从而增加了气液在径向的碰撞机率和化学反应所需的时间，并在碰撞接触中充分补给药液，因此脱硫反应很彻底、旋转除尘的效率高；2)上升气流在旋转中还继续受到向下的喷液及旋流离心脱水装置、挡水圈、集水槽的作用，故本发明湿法脱硫除尘器的除水、除雾效果好，以使排出的烟气较为干燥，其含湿量在3.6％以下；3)本发明湿法脱硫除尘器的结构合理、占地面积和空间均小，且易损的零部件少，故制造、安装、维修方便，并且设备在运行中的日常费用少，因此有利于推广应用。总之，本发明集文丘里管、涡流装置、旋流装置、脱水除雾装置于一体，使本发明的湿法脱硫除尘器的脱硫效率在95％以上、除尘效率高于99.7％，且排尘浓度小于40mg/m³，使排放的烟气不冒白烟、不污染环境，完全能符合我国火力发电燃煤锅炉烟气排放的环保新标准。

附图说明

图1是本发明三旋高效湿法脱硫除尘器的主剖视图；

图2、图3和图4分别是图1中的A-A剖视图、B-B剖面图和C-C剖面图；

图5、图6分别是图1中的D-D剖面图、F-F剖面图。

图7是本发明三旋高效湿法脱硫除尘器另一实施例的主剖视图；

图8是图7中的节点I的放大图；

图9是图8中的G-G剖视图。

图中的标号说明：1-主塔；1a-内孔道；2-内塔；；3-烟气进口管；4-向心导流柱；5-药液管；6-离心导流柱；7-旋流离心脱水装置；7a-中心槽孔；8-挡水圈；9-药液喷管；10-集水槽；11-烟气出口管；12-灰水和脱硫渣的出口管；13-溢流板；14-中心柱；14a-药液池；14b-径向孔道；14c-圆环形溢流口。

具体实施方式

实施例1.本实施例三旋高效湿法脱硫除尘器，它的结构可从图1中看到，它包含一个直立安装的其中心带有内塔2的主塔1，主塔顶端设置的烟气出口管11、底部设置的切向的烟气进口管3和灰水和脱硫渣的出口管12、塔壁上设置的切向的药液喷管9、在内塔顶端设置的旋流离心脱水装置7、主塔在内塔塔顶以上的内壁上带有的挡水圈8，并且它在旋流离心脱水装置下方的气流通道上设置一段能先使气流向心旋流、旋转上升且又转为离心旋流向上的双旋导流装置。其中双旋导流装置的结构还可从图4和图5中看到，它包含一组为四个的向心导流柱4、一组为四个的离心导流柱6，并且位于两导流柱之间的内孔道1a。其中内孔道是由主塔内壁加厚后形成，药液管5直接从该加厚壁上插入，且内孔道的直径小于内塔直径。旋流离心脱水装置7是一个固定在内塔顶端且其直径大于内塔直径的圆盘。挡水圈8是设置在药液喷管9的出口端的圆环柱，它与旋流离心脱水装置7的作用相类似，均可进一步捕截流体中的尘雾，并且还避免药液喷到主塔的中心区域。

使用本发明的湿法脱硫除尘器时，烟气从切向的烟气进口管3进入主塔1，在主塔和内塔2之间的圆环柱形的空间内高速旋转(图2和圈3中以虚线箭头表示气流方向)，与此同时，从切向的药液喷管9喷入的碱性药液在主塔内与烟气同向旋转(图2和图3中以实线箭头表示液流方向)，并呈雾状与烟气混合进行脱硫反应，该气液混合流沿塔壁旋转上升，在通过双旋导流装置的向心导流柱4时，气液流呈中心聚拢的方式(在图4中以虚线箭头表示其旋转方向)进入内孔道1a，当上升离心导流柱6时呈离心发散(在图5中以虚线箭头表示其旋转方向)，在该双旋导流装置中，由药液管5及时向气液流补给药液，以确保气液在碰撞接触有充足的药液完成脱硫的化学反应并易分离粉尘；此后上升气流再次受到药液喷管9的喷淋补液，此时的喷淋药液不仅使脱硫化学反应更充分，而且还可带走气流中的尘雾；气液流在通过旋流离心脱水装置7和挡水圈8时，其内的液珠和固形物除了被甩向主塔壁且沿壁向下之外，还被旋流离心脱水装置和挡水圈截留并靠自重下滴，最后从主塔底部的灰水和脱硫渣的出口管12排放，而脱硫除尘合格且干燥了的烟气靠惯性向上、从烟气出口管11排放。灰水和脱硫渣的出口管12的外出通道上设有插套式的溢流板13，该板可根据需要将它插到底，或者不插到底；例如在正常工作时，可将溢流板插到底，以使废液体从溢流板顶部分流出去并加以回收利用，而在停止工作时，可将溢流板上提，以使塔内液体从溢流板13的底端冲出，确保出口通道畅通。

实施例2.本实施例可从图1中看到，它与实施例1所不同的是：主塔顶部的塔内壁上设置的集水槽10。该槽的结构还可从图6中看到，它是分布在主塔顶部内壁周向的一圈内凹槽，其中每一凹槽均垂直底面，以方便沉淀物与洗涤液的向下流动。

实施例3.本实施例可从图7中看到，它与实施例1或2所不同的是：双旋导流装置的内孔道1a中还带有中心柱14，该中心柱的上端连接旋流离心脱水装置7、下端连接内塔2，药液管5的出口端可直接设置在旋流离心脱水装置7和中心柱14之间的间隙内，其药液可沿中心柱向下。它除了在中心进行补药液之外，还可捕捉细而轻的细灰，从而使除尘效果提高。

实施例4.本实施例可从图7、图8和图9中看到，它与实施例1或2或3所不同的是：它的中心柱14与旋流离心脱水装置7之间还设有溢流装置，该溢流装置包含有与药液管5连通且设置在中心柱14内的药液池14a、池顶端开设的径向孔道14b，以及与径向孔道连通的圆环形溢流口14c。从图7和图8中看到，药液管5的出口端开设在旋流离心脱水装置7的中心槽孔7a内，这时药液从药液管5直接进入中心柱内的药液池14a，并经中心柱上的径向孔道14b和圆环形溢流口14c外溢，溢出的药液即可均沿中心柱的外表面向下，既能用于脱硫反应，还能夹带上升气流中的尘雾、细灰和二氧化硫，有效地脱硫、除尘和去湿。

Claims (4)

1、一种三旋高效湿法脱硫除尘器，它包含一个直立安装的其中心带有内塔(2)的主塔(1)，主塔顶端设置的烟气出口管(11)、底部设置的切向的烟气进口管(3)、灰水和脱硫渣的出口管(12)、塔壁上设置的切向的药液喷管(9)、在内塔顶端设置的旋流离心脱水装置(7)、主塔在内塔塔顶以上的内壁上带有的挡水圈(8)，其特征是：它在旋流离心脱水装置下方的气流通道上设置一套能使气流先向心旋流上升且又转为离心旋流向上的双旋导流装置，该装置包含一组向心导流柱(4)、一组离心导流柱(6)和两导流柱之间的其直径小于内塔直径的内孔道(1a)，并且药液管(5)的出口端设置在内孔道(1a)内。

2、根据权利要求1所述的三旋高效湿法脱硫除尘器，其特征是：所说的主塔顶部的塔内壁上设置集水槽(10)。

3、根据权利要求1或2所述的三旋高效湿法脱硫除尘器，其特征是：所说的其双旋导流装置的内孔道(1a)中还带有中心柱(14)，该中心柱的上端连接旋流离心脱水装置(7)、下端连接内塔(2)，且药液管(5)的出口端设置在旋流离心脱水装置和中心柱之间的间隙内。

4、根据权利要求3所述的三旋高效湿法脱硫除尘器，其特征是：所说的中心柱(14)与旋流离心脱水装置(7)之间设有溢流装置，该溢流装置包含有与药液管(5)连通且设置在中心柱(14)内的药液池(14a)、池顶端开设的径向孔道(14b)，以及与径向孔道连通的圆环形溢流口(14c)。