CN206454459U - 一种高效氧化空气喷枪 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种高效氧化空气喷枪。包括：一喷枪管道，所述喷枪管道具有位于管道端部的一主喷口及开设于喷枪管道侧壁的多个辅助喷孔。通过对喷枪出口进行开孔处理，通过氧化空喷枪结构的局部改造，让氧化空气从单一出口变成多个开孔出口，同时再配合吸收塔搅拌器，形成更好的氧化空气分配，提高氧化空气利用率，可以提高氧化空气的吸收反应效率，从而提升脱硫效率，一定程度上降低氧化风机设计风量，从而降低因氧化风机产生的电耗。适用于对现有设备进行改造获得，使电力企业投入较少改造费用的同时，就可以满足节能运行和环保排放标准的要求。

Description

一种高效氧化空气喷枪

技术领域

本实用新型涉及环保设备领域，尤其涉及湿法烟气脱硫技术领域，具体涉及一种高效氧化空气喷枪。

背景技术

我国是世界上最大的煤炭生产和消费国家之一，煤炭在能源在结构中的比例高达80％左右。因此，燃煤烟气中的SO2为主要的SO2污染源，而对于大气SO2的治理则以湿法烟气脱硫为主。该法适用范围广，脱硫效率高，是我国主要的脱硫方法。由于目前电力煤炭市场变化较大，入炉煤硫份普遍高于脱硫设计值，随着国家对大气污染物排放标准的提高，现有脱硫系统很难满足电力运行和环保要求。

而在湿法脱硫中，氧化空气的设置非常重要，如果氧化空气量不足，则会造成CaSO3超标，造成结晶困难，影响石膏脱水效果，且容易造成管道及设备堵塞，最终会降低脱硫效率。

目前石灰石湿法烟气脱硫系统氧化空气风管布置主要有喷枪式和管网式两种，这两种布置工艺各有利弊。

(1)喷枪式氧化风管，结构简单，对施工安装工艺要求不高，运行、维护较为简单，不易发生喷枪堵塞和断裂，故障率较低。但是，喷枪式氧化空气管道布置，存在氧化吸收盲区，且鼓入气泡较大，吸收率偏低。喷枪式氧化风管布置的原理是：氧化空气经由喷枪喷射入吸收塔浆液池中，形成翻滚的大气泡，在氧化喷枪口处被快速扰动的搅拌器部分切碎并推入吸收塔中心区域，对吸收塔浆液中的亚硫酸钙进行氧化。

可知，喷枪式氧化风管布置工艺最大的缺陷是：1)产生氧化空气泡较大，不利用浆液亚硫酸钙吸收；2)存在较为严重的氧化吸收盲区。

(2)管网式氧化风管，相对于喷枪式，结构复杂，施工安装工艺要求较高、维护工作量大，费用高；并且管网喷嘴容易堵塞，由于管网跨度大，振动经常断裂，导致氧化效果骤减，石膏跑稀，脱硫效率下降，严重影响电力环保设施的安全运行。

综上，现有氧化空气装置均存在一些缺陷，不利于氧化空气与浆液的混合及扩散，并且，上述两种布置方式均需要求氧化空气的风机处于较高功率，使得能耗居高不下。

实用新型内容

针对上述问题，本实用新型的目的是提供一种高效氧化空气喷枪。通过对喷枪出口进行开孔处理，通过氧化空喷枪结构的局部改造，让氧化空气从单一出口变成多个开孔出口，同时再配合吸收塔搅拌器，形成更好的氧化空气分配，提高氧化空气利用率，可以提高氧化空气的吸收反应效率，从而提升脱硫效率，一定程度上降低氧化风机设计风量，从而降低因氧化风机产生的电耗。适用于对现有设备进行改造获得，使电力企业投入较少改造费用的同时，就可以满足节能运行和环保排放标准的要求。

为达上述目的，本实用新型采取的具体的技术方案是：

一种高效氧化空气喷枪，包括：

一喷枪管道，所述喷枪管道具有位于管道端部的一主喷口及开设于喷枪管道侧壁的多个辅助喷孔。

进一步地，所述主喷口的端面为一斜面，所述斜面与喷枪管道的轴线形成的夹角范围为30～50°。

进一步地，所述辅助喷孔开设于一开孔段，该开孔段起始于喷枪管道主喷口，长度为喷枪管道的管径的1.5～2倍。

进一步地，所述开孔段的开孔率为15～30％，开孔孔径为10～20mm。

进一步地，所述各辅助喷孔的轴线分别与喷枪管道的中轴线形成夹角，所述夹角范围为75～90°。

进一步地，所述开孔段上的辅助喷孔在开孔段的外圆周面均布。

进一步地，所述开孔段上的各辅助喷孔的孔径一致。

进一步地，所述开孔段上的开孔率沿主喷口的氧化空气喷射方向逐渐降低。

进一步地，所述开孔段上的辅助喷孔的孔径沿主喷口的氧化空气喷射方向逐渐减小。

通过采取上述技术方案，采用斜面开口代替传统的平面开口，增大了喷枪管道的主喷口面积，并对在喷枪管道的侧壁开设辅助喷孔，让氧化空气从单一出口变成多个开孔出口，并通过调整辅助喷孔的倾斜度及分布，使其适应氧化空气压力变化，确保压力变化曲线平滑稳定，使氧化空气形成的气泡更加细微、均一，能形成更好的氧化空气分配，提高氧化空气的吸收反应效率，一定程度上降低氧化风机设计风量，从而降低因氧化风机产生的电耗。

附图说明

图1为本实用新型一实施例中高效氧化空气喷枪的结构示意图。

附图标记说明：

1-脱硫吸收塔；2-喷枪管道；3-主喷口；4-辅助喷孔。

具体实施方式

工作原理：

脱硫吸收塔所配置的传统氧化空气喷枪，氧化空气通常由一个出口喷出，且该出口为平口，鼓入气泡较大，吸收率偏低，即使通过在氧化空气喷枪的出口配置螺旋搅拌器将大气泡绞碎，氧化空气与脱硫吸收塔浆液的接触反应面积仍然没有达到最大化，无法实现氧化空气与脱硫吸收塔浆液的最佳接触反应效果，为了确保氧化效果，就需要增大氧化空气风机的功率，这样一来将会提高电能消耗，不符合节能减排的初衷。

而采用本实用新型的氧化空气喷枪，氧化空气不仅从一个主喷口喷出，还从多个辅助喷孔喷出，同时将主喷口设置为斜面，主喷口喷出的气泡更适应吸收塔搅拌器的搅动，在主喷口气泡形成的一瞬间即被绞碎，使得氧化空气泡在脱硫吸收塔浆液中破裂为非常小的氧化空气泡，使氧化空气充分与脱硫吸收塔浆液接触反应，从而加速其在脱硫吸收塔浆液中的扩散速率，达到增强氧化作用的效果，同时降低了系统电耗。并且，通过辅助喷孔和斜面主喷口的设置，能够在一定消除氧化吸收盲区。

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。

实施例1：

如图1所示，在本实施例中提供的高效氧化空气喷枪，包括：

喷枪管道2，喷枪管道2具有位于管道端部的主喷口3及开设于喷枪管道2侧壁的多个辅助喷孔4。

以某2×300MW机组脱硫为例，采用传统氧化空气喷枪，出口为常光管出口，系统需要的氧化风机流量为8600Nm³/h，压头为150kPa，电耗为722kw；而采用上述实施例描述的高效氧化空气喷枪，具体地，主喷口的端面为一斜面，所述斜面与喷枪管道的轴线形成的夹角范围为30°。开设辅助喷孔，辅助喷孔开设于一开孔段，该开孔段起始于喷枪管道主喷口，长度为喷枪管道的管径的1.8倍，辅助喷孔的规格孔径均为15mm，开孔率20％左右，由于氧化作用更加充分，提升了喷淋浆液氧化吸收率约15％，则氧化风机流量可降低为7310Nm³/h，能够将风机的风量降低20％，压头为150kPa，电耗为607kw；单台电耗降低115kw，2台合计减少230kw的电耗，节省电耗约31％。

实施例2：

以同一2×300MW机组脱硫为例，脱硫吸收塔氧化空气喷枪主喷口的端面为一斜面，所述斜面与喷枪管道的轴线形成的夹角范围为40°。开设辅助喷孔，辅助喷孔开设于一开孔段，该开孔段起始于喷枪管道主喷口，长度为喷枪管道的管径的1.5倍，辅助喷孔的规格孔径均为30mm，开孔率15％左右，由于氧化作用更加充分，提升了喷淋浆液氧化吸收率约16％，氧化风机流量可降低为7550Nm³/h，能够将风机的风量降低25％，压头为98kPa，电耗为598kw；单台电耗降低106kw，2台合计减少212kw的电耗，节省电耗约29％。

实施例3：

以同一2×300MW机组脱硫为例，脱硫吸收塔氧化空气喷枪所述斜面与喷枪管道的轴线形成的夹角范围为50°。开设辅助喷孔，辅助喷孔开设于一开孔段，该开孔段起始于喷枪管道主喷口，长度为喷枪管道的管径的2倍，辅助喷孔的规格孔径均为15mm，开孔率10％左右，由于氧化作用更加充分，提升了喷淋浆液氧化吸收率约16％，氧化风机流量可降低为7650Nm³/h，能够将风机的风量降低26％，压头为94kPa，电耗为595kw；单台电耗降低109kw，2台合计减少218kw的电耗，节省电耗约30％。

上述实施例中，开孔段上的辅助喷孔在开孔段的外圆周面均布，并且，开孔段上的各辅助喷孔的孔径一致。

在另外的一些实施例中，通过调整辅助喷孔的布置方式和开孔率，能够进一步地提高氧化空气与浆液的反应效率，具体做法是：开孔段上的开孔率沿主喷口的氧化空气喷射方向逐渐降低。开孔段上的辅助喷孔的孔径沿主喷口的氧化空气喷射方向逐渐减小。随着氧化空气压力的逐渐降低，减小辅助喷空的孔径和/或降低开孔率，适应压力变化，氧化空气的压力变化趋于稳定，通过螺旋桨叶的扰动、绞碎作用，氧化空气气泡更加微小、尺寸均一，有利于充分接触反应，通过工程实际验证，将上述调整方式应用于前述的三个实施例中，均能进一步降低电耗，降低幅度约为5％。

上述实施例中，所述辅助喷孔均为直孔，也就是说空轴与喷枪管道的管壁是垂直的，在另外一些实施例中，辅助喷孔中部分或全部为斜孔，其轴线分别与喷枪管道的中轴线形成夹角，所述夹角范围为75～90°。通过工程实际验证，开设斜孔作为辅助喷孔，相比较于直孔，氧化空气更容易喷出，采用此种结构的氧化空气喷枪，喷出的氧化空气的气泡均匀程度进一步提高，将上述调整方式应用于前述的三个实施例中，均能进一步降低电耗，降低幅度约为3％。

显然，所描述的实施例仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

Claims (7)

1.一种高效氧化空气喷枪，其特征在于，包括：

一喷枪管道，所述喷枪管道具有位于管道端部的一主喷口及开设于喷枪管道侧壁的多个辅助喷孔；所述各辅助喷孔的轴线分别与喷枪管道的中轴线形成夹角，所述夹角范围为75～90°；所述辅助喷孔开设于一开孔段，所述辅助喷孔在开孔段的外圆周面均布。

2.如权利要求1所述的高效氧化空气喷枪，其特征在于，所述主喷口的端面为一斜面，所述斜面与喷枪管道的轴线形成的夹角范围为30～50゜。

3.如权利要求1所述的高效氧化空气喷枪，其特征在于，该开孔段起始于喷枪管道主喷口，长度为喷枪管道的管径的1.5～2倍。

4.如权利要求1所述的高效氧化空气喷枪，其特征在于，所述开孔段的开孔率为15～30％，开孔孔径为10～20mm。

5.如权利要求1所述的高效氧化空气喷枪，其特征在于，所述开孔段上的各辅助喷孔的孔径一致。

6.如权利要求1所述的高效氧化空气喷枪，其特征在于，所述开孔段上的开孔率沿主喷口的氧化空气喷射方向逐渐降低。

7.如权利要求1或6所述的高效氧化空气喷枪，其特征在于，所述开孔段上的辅助喷孔的孔径沿主喷口的氧化空气喷射方向逐渐减小。