CN202909556U - 低阻涡流式脱水器和湿法脱硫脱硝除尘系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种低阻涡流式脱水器，包括与外部的脱硫除尘主塔顶部连通的烟气通道和与外部的脱硫除尘副塔顶部连通的蜗壳形脱水通道，脱水通道与烟气通道相连通，脱水通道底面设有与水封式排水装置连通的排水口。本实用新型还公开了一种湿法脱硫脱硝除尘系统，包括脱硫除尘主塔、脱硫除尘副塔和前述的低阻涡流式脱水器，脱硫除尘主塔顶部通过低阻涡流式脱水器与脱硫除尘副塔的顶部连通，脱硫除尘副塔的进气口高于低阻涡流式脱水器的底面。本实用新型具有结构简单、能耗低、阻力低、脱水效果好等优点。

Description

低阻涡流式脱水器和湿法脱硫脱硝除尘系统

技术领域

本实用新型涉及工业脱水脱气除尘领域，尤其涉及一种低阻涡流式脱水器和湿法脱硫除尘系统。

背景技术

在大容量锅炉或窑炉的湿式脱硫脱硝除尘系统中，除尘系统主塔和副塔之间一般采用收缩伞型弯头管道连接，由于烟气从主塔急剧收缩进入伞型弯头管道后需反转180度进入副塔，再进入风机系统排出，这一过程由于收缩弯头的设计将面临较大阻力；同时，由于主塔排出的烟气中可能还含有未脱除的水滴，这些含水的烟气还会直接从主塔进入副塔和风机，造成风机带水运行，风机负荷增加，能耗增大，给整个脱硫脱销除尘系统的运行带来极大的安全隐患。因此，在大容量锅炉或窑炉的湿式脱硫、脱硝除尘系统中，要求安装的脱水器不仅要起到对脱硫除尘主塔和副塔的连接作用，而且还要具有低阻力效果和脱水器的作用，传统的除尘系统及其连接装置效果比较差，常常不能达到要求。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种结构简单、能耗低、阻力低、同时兼具脱水效果的低阻涡流式脱水器，还相应提供包含该低阻涡流式脱水器的湿法脱硫脱硝除尘系统。

为解决上述技术问题，本实用新型提出的技术方案为一种低阻涡流式脱水器，包括与外部的脱硫除尘主塔顶部连通的烟气通道和与外部的脱硫除尘副塔顶部连通的脱水通道，所述脱水通道主要为一蜗壳形脱水通道，所述蜗壳形脱水通道与所述烟气通道相连通，所述蜗壳形脱水通道底面设有与水封式排水装置连通的排水口。

上述低阻涡流式脱水器中，优选的，所述蜗壳形脱水通道为一卧式蜗壳形脱水通道。 

上述低阻涡流式脱水器中，所述烟气通道优选为水平布置。

作为一个总的技术构思，本实用新型还提出一种湿法脱硫脱硝除尘系统，所述湿法脱硫脱硝除尘系统包括脱硫除尘主塔、脱硫除尘副塔和上述的低阻涡流式脱水器，所述脱硫除尘主塔顶部通过低阻涡流式脱水器与所述脱硫除尘副塔的顶部连通，所述脱硫除尘副塔的进气口高于所述低阻涡流式脱水器的底面。

上述的湿法脱硫脱硝除尘系统，所述脱硫除尘主塔内从下往上依次设有溢流水槽、环形供水管、洗涤旋流板和脱水旋流板，所述溢流水槽在所述脱硫除尘主塔塔壁上开设有水封式溢流口，所述脱硫除尘主塔底部开有一可与水封式排水装置连接的出水口。

上述的湿法脱硫脱硝除尘系统的内腔优选为一密封式体系，所述脱硫除尘副塔底部设有引风机使所述湿法脱硫脱硝除尘系统内形成负压。

上述的湿法脱硫脱硝除尘系统中，所述脱硫除尘副塔的进气口优选高于所述低阻涡流式脱水器的底部10cm～15cm。

上述的湿法脱硫脱硝除尘系统中，作为进一步的改进，所述湿法脱硫脱硝除尘系统还包括有一螺旋式文丘里洗涤器，所述螺旋式文丘里洗涤器通过连接烟道与所述脱硫除尘主塔的底端相连通，所述螺旋式文丘里洗涤器包括文丘里管和第一水封式排水装置，所述文丘里管由收缩管、压缩喉管和螺旋式渐扩管依次连接而成，所述螺旋式文丘里洗涤器内设有洗涤装置；所述螺旋式文丘里洗涤器底部开设有与第一水封式排水装置连接的出水口。

上述的湿法脱硫脱硝除尘系统中，所述螺旋式文丘里洗涤器还优选包括一螺旋洗涤塔，所述螺旋洗涤塔包括由两个不同内径的上圆筒状腔体和下圆筒状腔体叠加而成的洗涤塔体，所述上圆筒状腔体位于螺旋式渐扩管的上方，所述下圆筒状腔体设置在螺旋式渐扩管的中心区域，所述螺旋洗涤塔的入口烟道设于下圆筒状腔体的外壁上，且与螺旋式渐扩管的出口连通；所述螺旋洗涤塔的出口烟道设于上圆筒状腔体的外壁上。

上述的湿法脱硫脱硝除尘系统中，所述洗涤装置优选包括收缩管内设置的第一喷淋洗涤装置和所述螺旋式渐扩管内设置的第二喷淋洗涤装置；所述洗涤塔体内还优选设置有第三喷淋洗涤装置。所述第一喷淋洗涤装置的安装位置到所述收缩管入口处的水平距离占所述收缩管水平长度的1/3～1/2，且所述第一喷淋洗涤装置的喷头优选沿竖直方向间隔布置。所述第二喷淋洗涤装置的喷头优选沿螺旋式渐扩管的螺旋线方向布设在螺旋式渐扩管的顶部。所述第三喷淋洗涤装置的喷头则优选装设在上圆筒状腔体和下圆筒状腔体的连接过渡处，且喷射方向朝向下圆筒状腔体。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：

1、本实用新型提出的低阻涡流式脱水器，经过螺旋式文丘里洗涤器的气流经过脱硫除尘主塔初步脱水之后，通过烟气通道进入蜗壳形脱水通道，利用其延长旋流运动形成涡流，使气流中微细悬浮液滴、固体尘粒受惯性离心作用，被甩向并附着于所述蜗壳形脱水通道的壁板上，从而分离出气流中的液滴和粉尘，而经过低阻涡流式脱水器脱出的水，在重力作用下，通过水封排水管流入水处理沉降池，脱水后的气流呈向心运动进入脱硫除尘副塔，与传统的脱水器相比，套头部分的阻力大大减小，同时，风机的负荷也变小。

2、本实用新型提出的湿法脱硫除尘系统，通过螺旋式文丘里洗涤器在收缩管位置添加的喷淋洗涤装置配合卧式文丘里管结构，洗涤、脱水效率高，可处理的气体流量大，气流阻力小，节约设备空间；气体在引风机的作用下高速流动，由连接风道导入卧式文丘里管内的洗涤器中，气流速度越快，产生的离心力越大，气流中悬浮液滴、固体尘粒受惯性离心作用的分离效果越好。另外，本实用新型提出的螺旋式文丘里洗涤器中优选采用了卧式螺旋式渐扩管，当气体进入时，受卧式螺旋式渐扩管的延长旋流运动，有效去除了气体中的水滴和尘粒；而在卧式螺旋式渐扩管外围进一步优选设置的螺旋洗涤塔，利用上升气流的惯性，将气体中的水滴和尘粒沿抛物线状向塔内壁四周抛落，并附着于塔内壁形成水流，在重力作用下流向底部，通过底部设置的水封式排水管排出，因此，排水管中的水不受引风机的作用而排放顺畅。

总体而言，本实用新型的低阻涡流式脱水器及湿法脱硫脱硝除尘系统均具有非常优异的脱水、脱硫、脱销及除尘效果，在烟气等污染物的处理领域具有非常广阔的应用前景。

附图说明

图1为本实用新型实施例中湿法脱硫脱硝除尘系统的结构示意图（主视）。

图2为本实用新型实施例中湿法脱硫脱硝除尘系统的结构示意图（俯视）。

图3为图2中A-A处的阶梯剖视图（单侧螺旋式文丘里洗涤器部分的局部放大）。

图4为图1中B-B处的阶梯剖视图（单侧螺旋式文丘里洗涤器部分的局部放大）。

图5为图1中C-C处的剖视图（单侧螺旋式文丘里洗涤器部分的局部放大）。

图6为图1中D-D处的剖视图（单侧蜗壳脱水器部分的局部放大）。

图7为图2中E-E处的阶梯剖视图（单侧蜗壳脱水器部分的局部放大）。

图8为本实用新型实施例中脱硫除尘主塔和脱硫除尘副塔沿各自中轴线的局部剖视图（主视）。

图例说明：

1、连接风道；2、螺旋式文丘里洗涤器；3、连接烟道；4、文丘里管；41、收缩管； 42、压缩喉管；43、螺旋式渐扩管；431、内壁；432、外壁；44、第一喷淋洗涤装置；45、第二喷淋洗涤装置；46、第三喷淋洗涤装置；47、外部供水管；5、螺旋洗涤塔；51、入口烟道；52、上圆筒状腔体；53、下圆筒状腔体；54、出口烟道；6、低阻涡流式脱水器；61、烟气通道；62、卧式蜗壳形脱水通道；63、排水口；7、脱硫除尘主塔；71、溢流水槽；72、环形供水管；73、洗涤旋流板；74、脱水旋流板；75、水封式溢流口；8、脱硫除尘副塔；81、支撑支架；82、主烟道；83、引风机；84、烟道侧支撑架；85、进气口；9、第一水封式排水装置；10、排烟通道。

具体实施方式

以下结合说明书附图和具体优选的实施方式对本实用新型作进一步描述，但并不因此而限制本实用新型的保护范围。

实施例：

一种如图1、图2、图6～图8所示本实用新型的低阻涡流式脱水器6，包括烟气通道61和卧式蜗壳形脱水通道62，烟气通道61与卧式蜗壳形脱水通道62连通，卧式蜗壳形脱水通道62通过烟气通道61与脱水器外设的脱硫除尘主塔7顶部的排烟通道10连通，卧式蜗壳形脱水通道62的出口则与脱水器外设的脱硫除尘副塔8顶端的进气口85连通，卧式蜗壳形脱水通道62底端开设有一与水封式排水装置连通的排水口，此处水封式排水装置采用常规的水封式排水渠或排水管即可。烟气通道61为水平方向布置。

工作时，脱硫除尘主塔7顶部的排烟通道10排出的气体通过烟气通道61进入卧式蜗壳形脱水通道62并呈涡流运动，这使气流中的微细悬浮液滴、固体尘粒受到蜗壳形运动轨迹的惯性离心作用，并被甩向附着于卧式蜗壳形脱水通道62的壁板上，从而分离出气流中的液滴和粉尘，气体则以切线方向导入脱硫除尘副塔8中；另一方面，经低阻涡流式脱水器6脱出的水，在重力作用下，通过低阻涡流式脱水器6底部开设的与水封式排水装置连通的排水口63排出。

一种如图1～图8所示的本实用新型的湿法脱硫脱硝除尘系统，该系统主要由螺旋式文丘里洗涤器2、脱硫除尘主塔7、脱硫除尘副塔8以及低阻涡流式脱水器6组成；螺旋式文丘里洗涤器2位于脱硫除尘主塔7的底端一侧，并通过连接烟道3与脱硫除尘主塔7的底部相通，脱硫除尘主塔7的顶部则通过低阻涡流式脱水器6与脱硫除尘副塔8的顶部连通。整个湿法脱硫脱硝除尘系统为密封式结构，且通过其尾部的引风机83的作用形成真空负压状态。

本实用新型的螺旋式文丘里洗涤器2如图1～图5所示，包括文丘里管4和螺旋洗涤塔5（材质均为麻石），文丘里管4为卧式，文丘里管4由收缩管41、压缩喉管42和螺旋式渐扩管43依次连接而成（螺旋式渐扩管43为卧式），收缩管41内部设有第一喷淋洗涤装置44，螺旋式渐扩管43管道内部设有第二喷淋洗涤装置45。如图3所示，本实施例的螺旋洗涤塔5包括由两个不同内径的上圆筒状腔体52和下圆筒状腔体53叠加而成的洗涤塔体（也可近似看成是一T形筒状物插入到螺旋式渐扩管43的中心后叠加而成），其中，下圆筒状腔体53的外壁即由螺旋式渐扩管43的内壁431充当，上圆筒状腔体52的外壁即由螺旋式渐扩管43的外壁432向上延伸而成，且上圆筒状腔体52的内径大于下圆筒状腔体53。本实施例中螺旋洗涤塔5的入口烟道51设于下圆筒状腔体53的外壁上，且与螺旋式渐扩管43的出口连通，螺旋洗涤塔5的出口烟道54设于上圆筒状腔体52的外壁上，出口烟道54通过一连接烟道3与脱硫除尘主塔7的底部连通。

本实施例上述的第一喷淋洗涤装置44的安装位置到收缩管41入口处的水平距离占收缩管41水平长度的1/3，且第一喷淋洗涤装置44的喷头沿竖直方向均匀间隔布置（参见图3）。本实施例中的第二喷淋洗涤装置45的喷头在螺旋式渐扩管43的顶部沿螺旋线走向均匀布设（参见图3和图4）。本实施例的螺旋洗涤塔5的洗涤塔体内还设有第三喷淋洗涤装置46，其喷头具体装设在上圆筒状腔体52和下圆筒状腔体53的连接过渡处，且喷射方向朝下（参见图3）。上述的第一喷淋洗涤装置44、第二喷淋洗涤装置45和第三喷淋洗涤装置46均与外部供水管47连接。本实施例的螺旋式文丘里洗涤器2的底部开设有与第一水封式排水装置9连接的出水口，第一水封式排水装置9采用水封式排水渠（参见图1和图2）。 

本实施例中的脱硫除尘主塔7可以为现有常规的脱硫除尘塔，本实施例的脱硫除尘主塔7内从下往上还依次设有溢流水槽71、环形供水管72、洗涤旋流板73和脱水旋流板74（参见图8），溢流水槽71在脱硫除尘主塔7的塔壁上开设有水封式溢流口75，脱硫除尘主塔7底部开有一与第一水封式排水装置9连接的出水口。本实施例中的脱硫除尘副塔8的进气口85高于卧式蜗壳形脱水通道62的底面大约10cm，起挡水作用，脱硫除尘副塔8顶部设有支撑支架81，两侧设有烟道侧支撑架84，底部设有引风机83，引风机83出口连通旁路道，旁路烟道与主烟道82和烟囱连接。

本实施例中的螺旋式文丘里洗涤器2的工作原理为：含尘含硫含硝气体经连接风道1引入本实施例螺旋式文丘里洗涤器2的文丘里管4中，气体首先在收缩管41内经第一喷淋洗涤装置44喷出雾化洗涤液洗涤，然后进入到压缩喉管42，悬浮物的气膜被打破并开始吸附雾化洗涤液颗粒，二氧化硫和氮氧化合物与洗涤液进行混合反应，再进入螺旋式渐扩管43并在螺旋式渐扩管43内形成旋流，此时，螺旋式渐扩管43上的第二喷淋洗涤装置45同时也向气体喷射洗涤液，使气体中的微细悬浮液滴、固体尘粒在惯性离心作用下，被抛向并附着于螺旋式渐扩管43的壁板上；随后，气流经过螺旋式渐扩管43中心处的入口烟道51进入螺旋洗涤塔5的下圆筒状腔体53中，并开始螺旋上升进入到上圆筒状腔体52中，此时，下圆筒状腔体53上方安装的第三喷淋洗涤装置46喷出的水雾对呈螺旋上升的气体再次进行洗涤；经洗涤、脱水后的气体呈离心运动，并通过出口烟道54和连接烟道3沿切线进入到脱硫除尘主塔7内；经螺旋式渐扩管43和螺旋洗涤塔5脱除的洗涤液，通过其底部设置的第一水封式排水装置9排出。

上述本实施例的湿法脱硫脱硝除尘系统的工作原理为：经过螺旋式文丘里洗涤器2洗涤后的气体呈离心运动、切线进入脱硫除尘主塔7的底部，气体在脱硫除尘主塔7内旋转上升并经过洗涤旋流板73的洗涤、脱水旋流板74初步脱水后，进入到脱硫除尘主塔7顶部的排烟通道10内；一方面脱出的洗涤液可从脱硫除尘主塔7底部开设的与第一水封式排水装置9连接的出水口排出，另一方面，进入排烟通道10内的气体开始进入到低阻涡流式脱水器6中，并通过烟气通道61以切线方向进入到卧式蜗壳形脱水通道62内并呈涡流运动，此时，气流中的微细悬浮液滴、固体尘粒再次受惯性离心作用，被甩向并附着在卧式蜗壳形脱水通道62的壁板上，从而分离出气流中的液滴和粉尘，卧式蜗壳形脱水通道62内脱出的水在重力作用下从排水口63排出，气体则以切线方向导入脱硫除尘副塔8的顶部， 在引风机83形成的负压作用下，气体最后经引风机83进入到主烟道82中。

Claims (10)

1.一种低阻涡流式脱水器，包括与外部的脱硫除尘主塔（7）顶部连通的烟气通道（61）和与外部的脱硫除尘副塔（8）顶部连通的脱水通道，其特征在于：所述脱水通道主要为一蜗壳形脱水通道，所述蜗壳形脱水通道与所述烟气通道（61）相连通，所述蜗壳形脱水通道底面设有与水封式排水装置连通的排水口。

2.根据权利要求1所述的低阻涡流式脱水器，其特征在于：所述蜗壳形脱水通道为一卧式蜗壳形脱水通道（62）。

3.根据权利要求1或2所述的低阻涡流式脱水器，其特征在于：所述烟气通道（61）为水平布置。

4.一种湿法脱硫脱硝除尘系统，其特征在于：所述湿法脱硫脱硝除尘系统包括脱硫除尘主塔（7）、脱硫除尘副塔（8）和权利要求1～3中任一所述的低阻涡流式脱水器（6），所述脱硫除尘主塔（7）顶部通过低阻涡流式脱水器（6）与所述脱硫除尘副塔（8）的顶部连通，所述脱硫除尘副塔（8）的进气口高于所述低阻涡流式脱水器（6）的底面。

5.根据权利要求4所述的湿法脱硫脱硝除尘系统，其特征在于：所述脱硫除尘主塔（7）内从下往上依次设有溢流水槽（71）、环形供水管（72）、洗涤旋流板（73）和脱水旋流板（74），所述溢流水槽（71）在所述脱硫除尘主塔（7）塔壁上开设有水封式溢流口（75），所述脱硫除尘主塔（7）底部开有一可与水封式排水装置连接的出水口。

6.根据权利要求5所述的湿法脱硫脱硝除尘系统，其特征在于：所述湿法脱硫脱硝除尘系统的内腔为一密封式体系，所述脱硫除尘副塔（8）底部设有引风机（83）使所述湿法脱硫脱硝除尘系统内形成负压。

7.根据权利要求4、5或6所述的湿法脱硫脱硝除尘系统，其特征在于：所述脱硫除尘副塔（8）的进气口高于所述低阻涡流式脱水器（6）的底部10cm～15cm。

8.根据权利要求4、5或6所述的湿法脱硫脱硝除尘系统，其特征在于：所述湿法脱硫脱硝除尘系统还包括有一螺旋式文丘里洗涤器（2），所述螺旋式文丘里洗涤器（2）通过连接烟道（3）与所述脱硫除尘主塔（7）的底端相连通，所述螺旋式文丘里洗涤器（2）包括文丘里管（4）和第一水封式排水装置（9），所述文丘里管（4）由收缩管（41）、压缩喉管（42）和螺旋式渐扩管（43）依次连接而成，所述螺旋式文丘里洗涤器（2）内设有洗涤装置；所述螺旋式文丘里洗涤器（2）底部开有与第一水封式排水装置（9）连接的出水口。

9.根据权利要求8所述的湿法脱硫脱硝除尘系统，其特征在于：所述螺旋式文丘里洗涤器（2）还包括一螺旋洗涤塔（5），所述螺旋洗涤塔（5）包括由两个不同内径的上圆筒状腔体（52）和下圆筒状腔体（53）叠加而成的洗涤塔体，所述上圆筒状腔体（52）位于螺旋式渐扩管（43）的上方，所述下圆筒状腔体（53）设置在螺旋式渐扩管（43）的中心区域，所述螺旋洗涤塔（5）的入口烟道（51）设于下圆筒状腔体（53）的外壁上，且与螺旋式渐扩管（43）的出口连通；所述螺旋洗涤塔（5）的出口烟道（54）设于上圆筒状腔体（52）的外壁上。

10.根据权利要求9所述的湿法脱硫脱硝除尘系统，其特征在于：所述洗涤装置包括收缩管（41）内设置的第一喷淋洗涤装置（44）和所述螺旋式渐扩管（43）内设置的第二喷淋洗涤装置（45）；所述洗涤塔体内还设置有第三喷淋洗涤装置（46）；所述第一喷淋洗涤装置（44）的安装位置到所述收缩管（41）入口处的水平距离占所述收缩管（41）水平长度的1/3～1/2，且所述第一喷淋洗涤装置（44）的喷头沿竖直方向间隔布置；所述第二喷淋洗涤装置（45）的喷头沿螺旋式渐扩管（43）的螺旋线方向布设在螺旋式渐扩管（43）的顶部；所述第三喷淋洗涤装置（46）的喷头具体装设在上圆筒状腔体（52）和下圆筒状腔体（53）的连接过渡处，且喷射方向朝向下圆筒状腔体（53）。

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