CN204320095U - 一种应用于脱硫脱硝的烟气混合器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种应用于脱硫脱硝的烟气混合器，包括竖向设置的混合器本体，所述的混合器本体为内设有缓冲板的管道结构，在所述混合器本体的底部设有主烟气进口，沿所述混合器本体底部的横截面切向设置有吸收剂粉末进口，在所述混合器本体的顶部设有混合烟气出口。本装置可实现吸收剂粉末与主烟气的充分接触和反应，吸收剂粉末由混合器本体的底部切向送入，底部进入的主烟气则在缓冲板的作用下与吸收剂粉末充分混合，不仅提高了吸收剂粉末与主烟气的混合效率，还增加了主烟气在混合器本体内的反应时间，能有效的脱除烟气中的部分SO₂、NO_X和大部分的SO₃，脱硫脱硝率高，极具使用价值。

Description

一种应用于脱硫脱硝的烟气混合器

技术领域

本实用新型是一种应用于脱硫脱硝的烟气混合器，具体涉及烟气粗净化过程中吸收剂粉末与烟气的混合技术领域，属于烟气净化的设备领域。

背景技术

石油及化工等行业的不断进步在促进经济发展的同时，也给环境造成了污染，目前，全球性的污染问题已日趋严重，更引起了世界各国的普遍关注和重视，尤其是火电厂燃煤、燃煤锅炉以及垃圾焚烧烟气的排放等，对大气的污染相当严重，我们知道，燃煤烟气中含有大量的烟尘、二氧化碳、SO₂和NO₂等有害物质，其中，燃料燃烧排放的二氧化碳是引起温室效应的主要物质；SO₂、NO₂以及飞灰颗粒又是大气污染的主要来源；当然，燃煤锅炉等烟道气产生的烟尘也是造成大气污染的主要原因之一，其主要成分也是SO₂和NO₂。据报道，我国约有70%的城市悬浮微粒水平超标，2/3的城市周围大气中的SO₂超标，因此，为提高当前环境的空气质量，这些污染物的治理和减排更是刻不容缓。

在我国，烟气脱硫脱硝是大气污染治理中最主要的措施，按照脱硫脱硝方式和产物的处理形式划分，烟气脱硫脱硝一般可分为三大类：湿法、干法和半干半三种，在烟气的干法脱硫脱硝工艺中，通常需要使用过量的吸收剂，如：碳酸氢钠、碳酸钠等，吸收剂首先经计量称计量后送至磨粉机系统，粉碎成吸收剂粉末后再由干粉喷射器送入主烟道与原烟气进行混合并反应，吸收剂粉末中的HCO₃  ^—/CO₃ ^—能与原烟气中的SO₂、NO_X和大部分的SO₃反应生成SO₄ ^2—、NO₃ ^—和其他净化气体，原理十分简单，同时，由于在烟气的净化过程中，无明显降温、净化后烟温高，因此，还有利于烟囱排气的扩散。经实践证明，在烟气的干法脱硫脱硝工艺中，HCO₃  ^—/CO₃ ^—与原烟气中的SO₂、NO_X和SO₃的反应速度与吸收剂粉末和原烟气的混合效率息息相关，因此，为提高烟气的脱硫脱硝效率，往往需要提高吸收剂粉末与主烟道内的原烟气的混合效率。

现有的专利文献CN201427022Y（一种新型气粉混合器，2009.3.30）公开了一种适用于火力发电站干式脱硫系统用的气粉混合器，脱硫剂的进粉管倾斜安装在进气管与气粉混合管之间形成三通，进粉管结构为变径结构，有利于确保脱硫剂粉料顺利落入混合器并在气源作用下顺利输送，但该结构的优势并不能适用于现有的烟气干法脱硫脱硝工艺，在现有的烟气干法脱硫脱硝工艺中，吸收剂采用喷射技术送入主烟道，已经能克服粉料的顺利输送，为此，本实用新型提出了一种新的烟气混合器，专门适用于提高气粉混合物与烟气的接触效率，从而达到提高烟气脱硫脱硝效率的生产目的。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种应用于脱硫脱硝的烟气混合器，本装置可实现吸收剂粉末与主烟气的充分接触和反应，吸收剂粉末由混合器本体的底部切向送入，底部进入的主烟气则在缓冲板的作用下与吸收剂粉末充分混合，较现有技术中改变进粉管结构、提高粉料输送情况的设计而言，其实用性更强，具有较高的脱硫脱硝效率，适宜广泛推广使用。

本实用新型通过下述技术方案实现：一种应用于脱硫脱硝的烟气混合器，包括竖向设置的混合器本体，所述的混合器本体为内设有缓冲板的管道结构，在所述混合器本体的底部设有主烟气进口，沿所述混合器本体底部的横截面切向设置有吸收剂粉末进口，在所述混合器本体的顶部设有混合烟气出口，在本实用新型中，吸收剂粉末由吸收剂粉末进口切向送入混合器本体，经离心后分离；主烟气由主烟气进口送入混合器本体，与吸收剂粉末进行混合，同时，由下至上流动的主烟气在缓冲板的作用下改变流向，并进一步的与吸收剂粉末进行混合，不仅提高了吸收剂粉末与主烟气的混合效率，还增加了主烟气在混合器本体内的反应时间，能有效的脱除烟气中的部分SO₂、NO_X和大部分的SO₃，获得的烟气混合物由混合烟气出口送出，再进入脱硫塔湿法脱硫脱硝，达到烟气的净化排放标准后，由烟道排出。

缓冲板具有改变主烟气流向的作用，在本实用新型中，所述的缓冲板横向设置于混合器本体内，在所述缓冲板的底部设有向下延伸的锥形凸起，该锥形凸起的锥面为烟气导流面，进入混合器本体的主烟气与吸收剂粉末混合并带动吸收剂粉末向上流动，通过缓冲板时，主烟气沿烟气导流面向混合器本体的内壁流动，并进一步的与吸收剂粉末进行混合，混合后的主烟气由缓冲板与混合器本体之间的空隙向上流动，至下一个缓冲板时继续进行导流，实现主烟气与吸收剂粉末的充分混合，同时，也增加了主烟气在混合器本体内的反应时间。

在实际应用过程中，主烟气的气流量通常为16万m³/h，为更好的实现主烟气与吸收剂粉末的充分接触，在本实用新型中，所述的烟气导流面与缓冲板的夹角呈15～20°。

本实用新型设计合理，所述缓冲板的直径：混合器本体的内径=1：（1.1～1.6），在实际使用过程中，缓冲板与混合器本体的直径都随主烟气气流量而进行设定，例如，当主烟气的气流量为16万m³/h时，可设置混合器本体的内径为3.2 m，缓冲板的直径为2～3m，该缓冲板两侧距离混合器本体的距离则为100 mm～600mm。

为进一步的实现主烟气与吸收剂粉末的充分混合，缓冲板采用如下方式进行设置：所述缓冲板的数量为一组以上，每组缓冲板包括第一缓冲板和第二缓冲板，所述第一缓冲板的直径：混合器本体的内径=1：（1.2～1.6），若设定第一缓冲板的直径为2m，混合器本体的内径即为2.4～3.2 m，该第一缓冲板两侧距离混合器本体的距离则为200 mm～600mm；所述第二缓冲板的直径：混合器本体的内径=1：（1.1～1.2），同样以混合器本体的内径为2.4～3.2 m来计算，第二缓冲板的直径即为2.2～2.8m，该第一缓冲板两侧距离混合器本体的距离则为100mm～200mm。

在实际使用时，缓冲板可设置一组以上，在所述的每组缓冲板中，第一缓冲板设于第二缓冲板的下方，以主烟气气流量为16万m³/h，吸收剂粉末为过量的碳酸氢钠粉末来计算，缓冲板应设置两组，第一缓冲板与第二缓冲板间隔设置，且所述第一缓冲板至第二缓冲板的距离为第一缓冲板直径的0.8～1倍，保证了主烟气与碳酸氢钠粉末足够的混合空间，设计十分合理。

为更好的实现上述结构，本实用新型在所述的缓冲板上设有减轻烟气阻力的空孔，空孔的数量可设置一个以上，其总面积与主烟气的气流量相关联。

本实用新型所述的缓冲板均沿混合器本体的中性轴而设置，为方便缓冲板的安装，在所述缓冲板的周边设有安装支架，所述的缓冲板通过安装支架固定在混合器本体的内壁。

为克服吸收剂粉末，如碳酸氢钠等对设备的腐蚀，本实用新型所述的混合器本体、缓冲板以及安装支架均为不锈钢制作而成，同时，由于不锈钢材料还均具有光滑的外表面，因此，还可减少主烟气与设备的摩擦，实际使用效果良好。

本实用新型与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

（1）本实用新型原理简单，吸收剂粉末切向送入混合器本体后与主烟气相混合，主烟气在带动吸收剂粉末由下至上流动的过程中，在缓冲板的作用下改变流向，进一步的与吸收剂粉末进行混合，不仅提高了吸收剂粉末与主烟气的混合效率，还增加了主烟气在混合器本体内的反应时间，能有效的脱除烟气中的SO₂、NO_X和大部分的SO₃，脱硫脱硝效率高。

（2）本实用新型设计合理，吸收剂粉末由切向设置的吸收剂粉末进口送入，能为吸收剂粉末提供一定的离心力，使吸收剂在离心作用下而分离，提高吸收剂粉末与主烟气的接触面积，实用性强。

（3）本实用新型在缓冲板底部设有烟气导流面，该烟气导流面的大小以及设置角度经计算而获得，不仅能改变主烟气的流向，还能在一定程度上增加主烟气与吸收剂粉末的混合反应时间，有效的增加了系统脱硫脱硝效率，降低后续烟气净化系统的环保压力。

（4）本实用新型涉及的缓冲板数据参数根据实际操作过程中主烟气的气流量而决定，例如：缓冲板两侧距离混合器本体内壁的距离，选择在100 mm～600mm为最佳，有利于主烟气的流通和混合。

（5）为提高主烟气与吸收剂粉末的混合效率，本实用新型采用第一缓冲板和第二缓冲板间隔设置，两个缓冲板距离混合器本体内壁的距离由大变小，进一步的提高了提高主烟气与吸收剂粉末的混合率，增加了系统的脱硫脱硝效率。

（6）本实用新型在缓冲板上还设有空孔，其目的在于：减轻主烟气的阻力，其数量可设置为一个以上，总面积与主烟气的气流量相关联。

（7）本实用新型涉及的混合气本体、缓冲板以及安装支架均为不锈钢制作而成，能有效的克服吸收剂粉末，如碳酸氢钠等对设备的腐蚀，在实际使用时，由于不锈钢材料还具有光滑的外表面，因此，还可减少主烟气与设备的摩擦，实际使用效果良好。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为图1所示结构的俯视图。

图3为本实用新型所述第一缓冲板的结构示意图。

图4为本实用新型所述第二缓冲板的结构示意图。

图5为本实用新型设置有两组缓冲板时的结构示意图。

其中，1—混合器本体，2—缓冲板，3—主烟气进口，4—吸收剂粉末进口，5—混合烟气出口，6—烟气导流面，7—空孔，8—安装支架，9—第一缓冲板，10—第二缓冲板。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型作进一步地详细说明，但本实用新型的实施方式不限于此。

实施例1：

本实用新型提出了一种应用于脱硫脱硝的烟气混合器，如图1、图2所示结构可知，该烟气混合器主要由竖向设置的混合器本体1和缓冲板2组成，缓冲板2通过安装支架8设于混合器本体1内，在该混合器本体1上设有主烟气进口3、吸收剂粉末进口4和混合烟气出口5，其中，主烟气进口3设于混合器本体1的底部，主烟气由混合器本体1底部由下至上流通；吸收剂粉末入口沿混合器本体1底部的横截面切向设置，吸收剂粉末由吸收剂粉末进口4切向送入混合器本体1，经离心而分离；混合烟气出口5设于混合器本体1的顶部。在本实用新型中，由下至上流动的主烟气与送入混合器本体1内的吸收剂粉末混合后，带动吸收剂粉末向上流通，并在缓冲板2的作用下改变流向，从而进一步的与吸收剂粉末进行混合，不仅能提高吸收剂粉末与主烟气的混合效率，还增加了主烟气在混合器本体1内的反应时间，能有效的脱除烟气中的SO₂、NO_X和大部分的SO₃，获得的烟气混合物由混合烟气出口5送出，再进入脱硫塔湿法脱硫脱硝，达到烟气的净化排放标准后，由烟道排出。

在本实施例中，缓冲板2的结构如图1所示，缓冲板2横向设置于混合器本体1内，在该缓冲板2的底部设有向下延伸的锥形凸起，该锥形凸起的锥面为烟气导流面6，在实际应用时，缓冲板2的中轴线与混合器本体1的中轴线相重合，根据主烟气气流量的大小对混合器本体1的内径进行计算，当主烟气的气流量为16万m³/h时，可设置混合器本体1的内径为3.2 m，按缓冲板2直径：混合器本体1内径=1：（1.1～1.2）的比例计算，缓冲板2的直径应设置为2～3m，根据换算可知，该缓冲板2侧边距离混合器本体1的距离则为100 mm～600mm，优化的，选用缓冲板2直径：混合器本体1内径=1：1.14的比例，计算缓冲板2的直径应为2.8m，该缓冲板2侧边距离混合器本体1的距离则为200mm。

在本实施例中，缓冲板2具有改变主烟气流流向的作用，主要依靠烟气导流面6来完成，在实际操作过程中，进入混合器本体1的主烟气与吸收剂粉末混合并带动吸收剂粉末向上流动，通过缓冲板2时，主烟气沿烟气导流面6向混合器本体1的内壁流动，并进一步的与吸收剂粉末进行混合，混合后的主烟气由缓冲板2与混合器本体1之间的空隙向上流动，至下一个缓冲板2时继续进行导流，实现主烟气与吸收剂粉末的充分混合，同时，也增加了主烟气在混合器本体1内的反应时间，同样的，根据主烟气气流量的大小对烟气导流面6与缓冲板2的夹角进行计算，其夹角在15～20°之间时，优化为18°，能有效的提高主烟气与吸收剂粉末的混合效率。

为更好的实现上述结构，本实施例在缓冲板2上设有减轻烟气阻力的空孔7，空孔7的数量可设置一个以上，其总面积与主烟气的气流量相关联。在实际制作时，为克服吸收剂粉末，如碳酸氢钠等对设备的腐蚀，本实施例涉及的混合气本体、缓冲板2以及安装支架8均采用不锈钢材料制作而成，当然，由于不锈钢材料还均具有光滑的外表面，因此，还可减少主烟气与设备的摩擦，实际使用效果良好。

实施例2：

本实施例与实施例1的区别在于：在本实施例中，缓冲板2采用组为单位，设置一组缓冲板，共包括有第一缓冲板9和第二缓冲板10，图3为第一缓冲板9的结构示意图，第一缓冲板9的直径：混合器本体1的内径=1：1.2，若设定第一缓冲板9的直径为2m，混合器本体1的内径即为2.4m，该第一缓冲板9两侧距离混合器本体1的距离则为200 mm；图4为第二缓冲板10的结构示意图，第二缓冲板10的直径：混合器本体1的内径=1：1.1，同样以混合器本体1的内径为2.4m来计算，第二缓冲板10的直径即为2.2m，该第一缓冲板9两侧距离混合器本体1的距离则为100 mm。在实际使用时，第一缓冲板9设于第二缓冲板10的下方，以主烟气气流量为16万m³/h，吸收剂粉末为过量的碳酸氢钠粉末来计算，第一缓冲板9至第二缓冲板10的距离为第一缓冲板9直径的0.8倍。即，当第一缓冲板9的直径为2m时，第二缓冲板10距离第一缓冲板9之间的距离应设置为1.6m的位置。

实施例3：

本实施例与实施例1的区别在于：在本实施例中，缓冲板2采用组为单位，设置一组缓冲板，共包括有第一缓冲板9和第二缓冲板10，图3为第一缓冲板9的结构示意图，第一缓冲板9的直径：混合器本体1的内径=1：1.6，若设定第一缓冲板9的直径为2m，混合器本体1的内径即为3.2 m，该第一缓冲板9两侧距离混合器本体1的距离则为600mm；图4为第二缓冲板10的结构示意图，第二缓冲板10的直径：混合器本体1的内径=1：1.14，同样以混合器本体1的内径为3.2 m来计算，第二缓冲板10的直径即为2.8m，该第一缓冲板9两侧距离混合器本体1的距离则为200mm。在实际使用时，第一缓冲板9设于第二缓冲板10的下方，以主烟气气流量为16万m³/h，吸收剂粉末为过量的碳酸氢钠粉末来计算，第一缓冲板9至第二缓冲板10的距离为第一缓冲板9直径的1倍。即，当第一缓冲板9的直径为2m时，第二缓冲板10距离第一缓冲板9之间的距离应设置为2m的位置。

实施例4：

本实施例与实施例1的区别在于：在本实施例中，缓冲板2采用组为单位，设置一组缓冲板，共包括有第一缓冲板9和第二缓冲板10，图3为第一缓冲板9的结构示意图，第一缓冲板9的直径：混合器本体1的内径=1：1.4，若设定第一缓冲板9的直径为2m，混合器本体1的内径即为2.8m，该第一缓冲板9两侧距离混合器本体1的距离则为400mm；图4为第二缓冲板10的结构示意图，第二缓冲板10的直径：混合器本体1的内径=1：1.2，同样以混合器本体1的内径为2.8m来计算，第二缓冲板10的直径即为2.4m，该第一缓冲板9两侧距离混合器本体1的距离则为200mm。在实际使用时，第一缓冲板9设于第二缓冲板10的下方，以主烟气气流量为16万m³/h，吸收剂粉末为过量的碳酸氢钠粉末来计算，第一缓冲板9至第二缓冲板10的距离为第一缓冲板9直径的0.9倍。即，当第一缓冲板9的直径为2m时，第二缓冲板10距离第一缓冲板9之间的距离应设置为1.8m的位置。

实施例5：

本实施例与实施例1的区别在于：在本实施例中，缓冲板2设置有两组，其结构如图5所示，第一缓冲板9于第二缓冲板10间隔设置，每组缓冲板2之间的间距与第一缓冲板9至第二缓冲板10的距离相通，均为第一缓冲板9直径的0.9倍，保证了主烟气与碳酸氢钠粉末足够的混合空间，设计十分合理。

在本实施例中，第一缓冲板9的直径：混合器本体1的内径=1：1.5，若设定第一缓冲板9的直径为2m，混合器本体1的内径即为3m，该第一缓冲板9两侧距离混合器本体1的距离则为500mm；图4为第二缓冲板10的结构示意图，第二缓冲板10的直径：混合器本体1的内径=1：1.1，同样以混合器本体1的内径为3 m来计算，第二缓冲板10的直径即为2.7m，该第一缓冲板9两侧距离混合器本体1的距离则为150mm，第二缓冲板10距离第一缓冲板9之间的距离应设置为1.8m的位置。

本装置可实现吸收剂粉末与主烟气的充分接触和反应，吸收剂粉末由混合器本体1的底部切向送入，底部进入的主烟气则在缓冲板2的作用下与吸收剂粉末充分混合，不仅提高了吸收剂粉末与主烟气的混合效率，还增加了主烟气在混合器本体1内的反应时间，能有效的脱除烟气中的部分SO₂、NO_X和大部分的SO₃，脱硫脱硝率高，极具使用价值。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型做任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种应用于脱硫脱硝的烟气混合器，其特征在于：包括竖向设置的混合器本体（1），所述的混合器本体（1）为内设有缓冲板（2）的管道结构，在所述混合器本体（1）的底部设有主烟气进口（3），沿所述混合器本体（1）底部的横截面切向设置有吸收剂粉末进口（4），在所述混合器本体（1）的顶部设有混合烟气出口（5）。

2.根据权利要求1所述的一种应用于脱硫脱硝的烟气混合器，其特征在于：所述的缓冲板（2）横向设置于混合器本体（1）内，在所述缓冲板（2）的底部设有向下延伸的锥形凸起，该锥形凸起的锥面为烟气导流面（6）。

3.根据权利要求2所述的一种应用于脱硫脱硝的烟气混合器，其特征在于：所述的烟气导流面（6）与缓冲板（2）的夹角呈15～20°。

4.根据权利要求3所述的一种应用于脱硫脱硝的烟气混合器，其特征在于：所述缓冲板（2）的直径：混合器本体（1）的内径=1：（1.1～1.6）。

5.根据权利要求4所述的一种应用于脱硫脱硝的烟气混合器，其特征在于：所述缓冲板（2）的数量为一组以上，每组缓冲板（2）包括第一缓冲板（9）和第二缓冲板（10），所述第一缓冲板（9）的直径：混合器本体（1）的内径=1：（1.2～1.6）；所述第二缓冲板（10）的直径：混合器本体（1）的内径=1：（1.1～1.2）。

6.根据权利要求5所述的一种应用于脱硫脱硝的烟气混合器，其特征在于：在所述的每组缓冲板（2）中，第一缓冲板（9）设于第二缓冲板（10）的下方。

7.根据权利要求6所述的一种应用于脱硫脱硝的烟气混合器，其特征在于：所述第一缓冲板（9）至第二缓冲板（10）的距离为第一缓冲板（9）直径的0.8～1倍。

8.根据权利要求1～7任一项所述的一种应用于脱硫脱硝的烟气混合器，其特征在于：在所述的缓冲板（2）上设有减轻烟气阻力的空孔（7）。

9.根据权利要求8所述的一种应用于脱硫脱硝的烟气混合器，其特征在于：在所述缓冲板（2）的周边设有安装支架（8），所述的缓冲板（2）通过安装支架（8）固定在混合器本体（1）的内壁。

10.根据权利要求9所述的一种应用于脱硫脱硝的烟气混合器，其特征在于：所述的混合器本体（1）、缓冲板（2）以及安装支架（8）均为不锈钢制作而成。