CN1520922A

CN1520922A - 改进型脱硫除尘装置

Info

Publication number: CN1520922A
Application number: CNA031152848A
Authority: CN
Inventors: 邱吉康
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2003-01-30
Filing date: 2003-01-30
Publication date: 2004-08-18

Abstract

一种改进型脱硫除尘装置包括喷嘴、烟气出入管道、碱液供应装置、沉灰池和脱硫除尘器等。脱硫除尘器包括一盛放有一定量的水的水浴筒、一汽水型分离筒、一安装有对进入脱硫除尘管的烟气喷雾和喷淋的喷嘴的脱硫除尘管，它伸入水浴筒内并与其内盛水的水面保持一定距离以及一止回气溢水和一无动力式漩流板装置。在本装置的脱硫除尘器的各总成部分能够产生碱液水喷雾、喷淋、形成水幕帘、漩流、冲击水浴筒的水面、涡流以及反应烟气的热汽化等作用，有效地构成连续、多次吸收SO₂和浸湿、粘住烟尘，最后把它们几乎完全清除掉。

Description

改进型脱硫除尘装置

发明领域

本发明涉及一种脱硫除尘装置，尤其是一种具有新颖结构的改进型脱硫除尘装置。

发明背景

在现有技术中，脱硫除尘装置主要是用于工业锅炉和各种窑炉的脱硫和除尘。它们大多数脱硫除尘装置是由静电除尘和喷雾脱硫两种功能不同的设备组合而成，静电除尘设备除了本身的造价贵外，而且耗电大，使制造成本和生产费用始终居高不下。此外，在组装成整机后占地面积也较大并不利于修理维护，所以现在已很少使用。在市场上，现在可买到较有代表性的脱硫除尘器为湿式碱液喷淋罐塔。这一罐塔使用不锈钢材料制成，采用喷淋进行除尘和脱硫。尽管它在除尘和脱硫上可达到环保要求的技术指标，但是由于其内部的结构复杂，在装置运行的过程中，系统的阻力、液气比和烟气的含湿量都明显偏高，而且在制造成本以及包括动力和材料消耗等运行费用也很高。另外，用不锈钢材料制成的罐塔在酸碱气液的作用下极易腐蚀，造成使用寿命降低，并经常需要维修和更换零部件。

为了解决脱硫除尘器上述结构和运行中存在的问题，本申请人曾在中国实用新型专利号00216479.5中揭示了一种“脱硫除尘装置”。该装置包括喷嘴、烟气入口和出口管道、碱液供应装置、地下沉灰池，循环水池、碱液池和脱硫除尘器，其中，脱硫除尘器由花岗岩制成并其内被合理地分隔成一喷淋室、一漩流室和一脱水室。在锅炉排出的SO₂的气体和烟尘经过喷淋室时，烟气可被其室内所装喷嘴产生的雾状喷雾吸收，大的烟尘颗粒在与水液接触后以自重落入室底的循环水中。经喷淋室处理后的烟气将转到漩流室，并在漩流室产生漩涡的作用下使烟气中的SO₂进一步液相和气相吸收，同时减少水蒸气的产生。最后，烟气从漩流室进入脱水室，通过脱水室内设置的撞击壁使烟气中水气形成水珠以达到进一步减少水气。此脱硫除尘装置在运行中系统的阻力、液气比和烟气的含湿量明显较小并具有工艺稳定，除尘和脱硫效率高，达到环保部门所要求的指标以上。然而，由于此装置是用花岗岩材料做成以及使用地下沉灰池，它还存在着重量重、占地面积大、结构较复杂、安装维修不便和操作劳动强度大等问题。

发明的概述

本发明的目的是为了克服上述装置的缺陷而提供一种在装置的结构、布置及其制造用材质上经改进的改进型脱硫除尘装置。

实现上述目的的技术方案是：本发明的改进型脱硫除尘装置包括喷嘴、烟气入口和出口管道、碱液供应装置、沉灰池，循环水池、碱液池、脱硫除尘器，其中，脱硫除尘器包括：

一水浴筒、一汽水型分离筒，水浴筒和汽水型分离筒制成一整体以构成一椭圆形的联合筒体，并且它们是通过一具有上部开孔的隔板被分隔开的并通过隔板的上部开孔而彼此连通，此外，所述水浴筒在其顶板上设有一烟气的进入的开口、其下部外壁上设有一出水孔，其筒内则盛放有一定量的水；所述水型分离筒的顶板上设有一净化烟气流出的开口以及一位于下部的排水口；

一脱硫除尘管，它由一小直径的上管、一大直径的下管和一锥形部分组成并借助后者相互连接成一体，所述脱硫除尘管通过水浴筒顶部的开口安装在水浴筒上，并使上管位于水浴筒顶板上和下管伸入水浴筒内并与其内盛水的水面保持一定距离；

一止回气溢水器，它包括一进水管、一具有缩颈部和溢流口的三通管和一溢流阀子，溢流口并通过进水管装配在水浴筒下部外壁上的出水孔上以使回气溢水器与水浴筒连通，溢流口的口部通常处于下管的底部平面之下一定距离处以保持水浴筒中水的水面高度，溢流阀子安置在缩颈管内；

一漩流板装置，它为一无动力式漩流风机，安装在脱硫除尘管的锥形部分内；

所述喷嘴安装脱硫除尘管的上管中并与碱液供应装置的供给管连接以对进入脱硫除尘管的烟气喷雾和喷淋。

如以上所述的改进型脱硫除尘装置的脱硫除尘器，其中，所述水浴筒和汽水型分离筒各为一分立的圆筒形的筒体，它们在上部外壁上各自设有一开孔，并可通过一连接管连接于各开孔而被对称地连接在一起并彼此相连通。

如以上所述的改进型脱硫除尘装置的脱硫除尘器，其中，所述水浴筒的底部还设有一向下突出的积灰槽。

如以上所述的改进型脱硫除尘装置的脱硫除尘器，其中，所述漩流板装置由不锈钢材料制成。

如以上所述的改进型脱硫除尘装置的脱硫除尘器，其中，所述沉灰池是一安放在地面上的地上沉灰池。

如以上所述的改进型脱硫除尘装置的脱硫除尘器，其中，所述喷嘴为两个，一个是喷雾式喷嘴，一个是喷淋式喷嘴，它们在脱硫除尘管的上管中上下间隔布置。

如以上所述的改进型脱硫除尘装置的脱硫除尘器，其中，所述脱硫除尘管、水浴筒、止回气溢水器和汽水型分离筒均为钢制的并在它们的内壁上均覆有一层橡胶的防护衬。

因此，由上可见，在本发明的装置中脱硫除尘器采用喷嘴、水浴筒、汽水型分离筒、脱硫除尘管和漩流板装置相结合的结构，它们能够产生碱液水喷雾、喷淋、形成水幕帘、漩流、冲击水浴筒的水面、涡流以及反应烟气的热汽化等作用，使装置在脱硫除尘过程中有效地构成连续、多次吸收SO₂和浸湿、粘住烟尘，最后把它们几乎完全清除掉。脱硫除尘器运行可靠，除尘效果显著，通常＞1.5μ的尘粒，除尘效率在95～99％。循环水碱性PH≥8.5，脱硫效率：90～95％。

脱硫除尘装置其它特点包括：脱硫除尘器可座落在高于地面地上沉灰池上，不需任何设备，就可直接将污泥灰水排入池里并从池中清除掉。整个装置具有结构紧凑，重量轻，安装方便，上马快。脱硫除尘管制成材料可全部选用不锈钢(1cr18Ni9Ti)，其余材料选用钢制与内衬橡胶防腐。在日常运行中，不会产生设备裂绝而泄漏。回气溢水器确保水浴桶水位稳定，又阻止大气倒回脱硫除尘器烟气里，确保这里空气过剩系数不超标。此外，脱硫除尘器还可以工厂化、批量化制造，生产以及运输方便。

附图的简要说明

图1是本发明脱硫除尘装置的总体布置示意图；

图2是图1中脱硫除尘器的剖面图；

图3a和图3b是脱硫除尘器的漩流板主视图和剖视图；

图4是止回气溢水器的剖视图。

较佳实施例的详细描述

请参阅图1和图2，图中示出了本发明改进型脱硫除尘装置的总体布置的状况。脱硫除尘装置主要包括喷嘴1、烟气入口和出口管道2、3、碱液供应装置4、地上沉灰池5、循环水池6和碱液池7和脱硫除尘器8，其中，脱硫除尘器包括一水浴筒10、一汽水型分离筒11、一脱硫除尘管12、一止回气溢水器13和一漩流板装置14。

水浴筒10和汽水型分离筒11制成一整体以形成椭圆形的筒体，并且在它们中部垂直地设有一隔板9，因而该隔板可将水浴筒10和汽水型分离筒11分隔开。此外，该隔板9的上部有一开孔91以使汽水型分离筒11与水浴筒10的上部连通。在另一方面，水浴筒10其顶板101上设有一开口102、以及其下部外壁设有一孔103。水浴筒10内盛放有一定量的水，而且水浴筒10的底部还设有一向下突出的沉灰槽104，该积灰槽的底面上设有排灰或排污口及排污阀105。

汽水型分离筒11的筒体在顶部或顶板111上设有作为筒体中净化烟气出口的开口112，在汽水型分离筒11的下部设有一排水口113。汽水型分离筒11还包括一档管110，该档管110插入在汽水型分离筒11的开口112中并向内延伸一定距离。档管110的上端与出口管道3相连通。档管的作用是可阻止由水浴筒10进入汽水型分离筒11的净化烟气直接从开口112流到出口管道3。

脱硫除尘管12，它由一小直径的上管121、一大直径的下管122和一连接上管121和下管的锥形部分123组成。该脱硫除尘管12通过水浴筒10顶部的开口102安装在水浴筒10上，并使上管121位于水浴筒10的上面，并与烟气入口管道2连通和使下管122位于水浴筒10内而与水浴筒10内所盛的水的水面保持一定距离h。另外，脱硫除尘管12也可在靠近锥形部分123的下管122上设有一法兰盘135，并通过此法兰盘135固定在水浴筒10的顶板101上。

请参阅图1和图4，止回气溢水器13具有一进水管131、一具有缩颈管部135和溢流口134的三通管、以及一溢流阀子133。进水管131装配在水浴筒筒体100下部外壁的孔103上以与水浴筒10连通，溢流口133通常处于脱硫除尘管12的下管121的底部平面之下(一定距离处)以保持水浴筒中水的水面高度，溢流阀子133可用例如一定称重的盐水瓶，并安放在三通管132的缩颈管部135中。

水浴筒10、汽水型分离筒11和脱硫除尘管12均由钢材制成并在其内壁上覆有一层橡胶的防腐衬。

请参阅图1和图3a及3b漩流板装置14是一特别设计的无动力的漩流风机，呈扁平的。漩流板装置包含12～18个叶片141，各个叶片的螺旋角α，α为18～22度和相邻两个叶片的边缘在垂直方向重合，并安装在脱硫除尘管的锥形部分123和下管121之间。漩流板装置14可由塑料或不锈钢材料制成。

喷嘴1为螺旋喷嘴有两个，一个是喷雾喷嘴18、一个是喷淋喷嘴20，它们上下间隔地安装脱硫除尘管12的上管121中并与碱液供应装置4的供给管线连接以对进入脱硫除尘管12的烟气进行喷雾和喷淋。

在本发明的另一方面，水浴筒10和汽水型分离筒11也可制成分立的圆筒体或半椭圆形的筒体(图中未画出)，每一筒体的上部外壁上设有一开孔。水浴筒10和汽水型分离筒11可用一连接管被对称地连接在一起并彼此相连通。

请再参阅图2，所述水浴筒10和汽水型分离筒11的底部设有共同的底脚106、116，所述地上沉灰池两侧的上端设有支承座(图中未画出)，所述水浴筒10和汽水型分离筒11通过底脚搁置并固定在上沉灰池的上面。

脱硫除尘器的各组成部分的功能和工艺过程

脱硫除尘器主要用于燃煤锅炉脱硫除尘装置。锅炉中所排放出的烟气将从烟气入口管道2流入脱硫除尘管12。由于烟气是一种温度在200℃左右、含有SO₂与飞灰的高热气体，在进入脱硫除尘管12后，烟气就与其内设置的螺旋喷嘴18喷出的雾化状高压含碱液水及喷淋喷嘴20的喷淋状喷射分别在脱硫除尘管12内形成汽雾和在内壁上形成的作为水幕帘的碱性液幕帘相接触。雾化状高压含碱液水主要吸收SO₂并与之反应以使SO₂被生成亚硫酸纳和硫酸钠，而烟气中飞灰可被在脱硫除尘管上管122内的雾化液水和内壁上构成水幕帘喷淋液粘而往下流去。同时，部分碱液水将烟气带来热量汽化形成湿蒸汽，大大增加了碱液和湿蒸汽的充分接触，促进二氧化硫进一步被碱液吸收、反应，以及促使飞灰颗粒或尘埃被浸湿成含灰的液体，并流向位于脱硫除尘管12中下部的漩流板装置14。

此时，烟气中尚存的少量未被除去的二氧化硫烟尘、飞灰和含灰碱性液体在流过漩流板装置14时，在进出装置的气流推动下，使叶片旋转。同时，由于叶片141的旋转作用，烟尘和飞灰与含该液体形成漩流，使它们更加充分接触，除了继续吸收二氧化硫外并将飞灰清除。此时，烟气脱硫除尘基本上达到较高的清除状态，离开脱硫除尘管12。

从脱硫除尘管12流出的漩流烟水(包括烟气和灰水)进入水浴筒10，并在漩流作用下以高速冲向在水浴筒10中维持一定高度水中进行水浴，同时，激起水浴筒中水的涡流，将烟气中SO₂再一次被碱液吸收、反应，而飞灰尘粒浸湿、溶沉水里。在烟气水浴后，对＞1.5μ的尘粒其除去效率可达95～99％。这时，烟气被净化，飞灰则被捕集而水溶并沉入沉灰槽103。净化烟气以漩流形式离开水面并凝聚成大水珠。在离心力作用下，将大水珠甩向水浴筒10内壁面并在重力作用下沿壁面流向水里，使得烟气中水分大大减少。

从水浴筒10中流出的烟气仍是以漩流形式进入汽水型分离筒11的。烟气中夹带着大量微量小水珠。烟气在汽水型分离筒11的内壁上碰撞而使小水珠凝聚成大水珠，同时又是在漩流所产生的离心力作用下甩到内壁面上，结合形成大水珠，后者将在重力作用下沿内壁面向下流，集引到排水口115作为冷凝水排出。净化的烟气进入档管111并通过它从出口管道3排出，并将在引风机作用下经烟囱排入大气。

在上述脱硫除尘后，水浴筒的沉灰槽103沉积的含尘水通过排污阀104不断排入地面上的地上沉灰池5。数天后，对积满了灰泥的地上沉灰池5进行清理，将其中的灰泥或通过排污软管排放到隔壁地上的另一沉灰池内，或通过人工挖掉积灰而供备用。由于这种积灰通常在堆放时已干化，所以不会污染环境，可确保良好环保质量并降低工人的劳动强度。

止回气溢水器13在螺旋喷嘴18和20喷雾和喷淋作用后流入水浴筒10的水起调节作用，以便保持水浴筒10中水的水面高度和防止外部空气进入水浴筒10。例如，在水浴筒10中的水量增加时，止回气溢水器13的溢流阀子133上升，水从溢流口134排出，相反，水量减少时通过外部补水来维持水面高度，虽然如此，但止回气溢水器13在工作期间始终使水浴筒10与外部空气隔绝。

从地上沉灰池5流出、止回气溢水器13溢出的含碱性水，通过明井，流向循环水池6。经澄清处理后，该水可在碱液池7内作碱含量调节并通过循环水泵继续可提供给脱硫除尘器的喷头。这样可周而复始地循环使用。在使用中，要经常补水保持循环池水位。在使用中要经常加(NaOH)。保持循环水PH≥8～9，来保证脱硫效果达标。

Claims

1.一种改进型脱硫除尘装置包括喷嘴、烟气入口和出口管道、碱液供应装置、沉灰池，循环水池、碱液池、脱硫除尘器，其特征在于，脱硫除尘器包括：

一水浴筒、一汽水型分离筒，水浴筒和汽水型分离筒制成一整体以构成一椭圆形的联合筒体，并且它们是通过一具有上部开孔的隔板被分隔开的并通过隔板的上部开孔而彼此连通，此外，所述水浴筒在其项板上设有一烟气的进入的开口、其下部外壁上设有一出水孔，其筒内则盛放有一定量的水；所述水型分离筒的顶板上设有一净化烟气流出的开口以及一位于下部的排水口；

2.根据权利要求1所述的改进型脱硫除尘装置的脱硫除尘器，其特征在于，所述水浴筒和汽水型分离筒各为一分立的圆筒形的筒体，它们在上部外壁上各自设有一开孔，并可通过一连接管连接于各开孔而被对称地连接在一起并彼此相连通。

3.根据权利要求1或2所述的改进型脱硫除尘装置的脱硫除尘器，其特征在于，所述水浴筒的底部还设有一向下突出的积灰槽。

4.根据权利要求1或2所述的改进型脱硫除尘装置的脱硫除尘器，其特征在于，所述漩流板装置由不锈钢材料制成。

5.根据权利要求1或2所述的改进型脱硫除尘装置的脱硫除尘器，其特征在于，所述沉灰池是一安放在地面上的地上沉灰池。

6.根据权利要求1或2所述的改进型脱硫除尘装置的脱硫除尘器，其特征在于，所述漩流板装置包含12～18个叶片，各个叶片的螺旋角为18～22度。

7.根据权利要求1或2所述的改进型脱硫除尘装置的脱硫除尘器，其特征在于，所述汽水型分离筒在靠近锥形部分的下管上设有一法兰盘，并通过此法兰盘固定在水浴筒的顶板上。

8.根据权利要求1或2所述的改进型脱硫除尘装置的脱硫除尘器，其特征在于，所述喷嘴为两个，一个是喷雾式喷嘴，一个是喷淋式喷嘴，它们在脱硫除尘管的上管中上下间隔布置。

9.根据权利要求4所述的改进型脱硫除尘装置的脱硫除尘器，其特征在于，所述脱硫除尘管、水浴筒、止回气溢水器和汽水型分离筒均为钢制的并在它们的内壁上均覆有一层橡胶的防护衬。

10.根据权利要求5所述的改进型脱硫除尘装置的脱硫除尘器，其特征在于，所述水浴筒和汽水型分离筒的底部设有共同的底脚，所述地上沉灰池的上端设有支承座，所述水浴筒和汽水型分离筒通过底脚安装在上沉灰池的上面。