CN206778123U - 一种超低排放脱硫除尘耦合塔 - Google Patents

Abstract

一种超低排放脱硫除尘耦合塔，包括有呈筒状结构的脱硫塔塔体，脱硫塔塔体的底部设有进气口预冷段，进气口预冷段的上部依次设有均布装置、雾化喷淋除雾系统和高效除尘除雾系统，脱硫塔塔体的顶部设有烟气出口；均布装置为玻璃钢筛式托盘均布器或玻璃钢涡轮均布器；雾化喷淋系统包括有脱硫塔喷淋层、一级高效喷淋管和二级高效喷淋管；高效除尘除雾系统包括有一级喷淋管、一级旋流耦合高效除尘除雾装置、二级喷淋管和二级旋流耦合高效除尘除雾装置。在脱硫塔烟气进口的上方设置玻璃钢筛式托盘均布器，一为实现塔内烟气流的均衡分布、二为在托盘上方形成沸腾状持液层以提升气液相互作用并提升脱硫效率、三为创造洗涤液泡沫包裹超细微粉尘，为后续精细除尘提供协同作用。

Description

一种超低排放脱硫除尘耦合塔

技术领域

本实用新型涉及本实用新型涉及燃煤、燃油锅炉和工业炉窑烟气脱硫技术领域，具体是一种应用了烟气均布器和旋流耦合高效除尘除雾装置的超低排放脱硫除尘耦合塔。

背景技术

湿法脱硫塔为燃煤锅炉和工业炉窑环保岛的最后一环存在，脱硫塔的脱硫效率和除尘效率将直接影响燃煤锅炉及工业炉窑的污染物排放标准的执行效果。以脱硫塔本身而言，也是一个系统设备，需要综合保证脱硫洗涤液在塔内达成对二氧化硫和粉尘的洗涤作用，才能保证环保岛的最终排放效果。要综合保证脱硫洗涤液在塔内对二氧化硫和粉尘的洗涤作用，就需要组合并提升好塔内各功能装置。

但是，由于没有使用烟气均布器或不能合理使用烟气均布器，导致气液交互作用较弱，同等液气比条件下，未能发挥最高脱硫效率。由于没有使用烟气均布器或不能合理使用烟气均布器，未能使烟气中的细微粉尘和喷淋的脱硫洗涤液实现碰撞、凝聚，也就未能为协同提升脱硫效率和除尘效率提供作用。使用碰撞原理的除雾器对15μm以下的超细微雾滴和粉尘没有捕集效果，导致脱硫塔出口依然存在超标准粉尘和雾滴，并形成石膏雨等情况。

实用新型内容

为了解决上述现有技术中存在的问题，本实用新型提供一种应用了烟气均布器和旋流耦合高效除尘除雾装置的超低排放脱硫除尘耦合塔。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种超低排放脱硫除尘耦合塔，包括有呈筒状结构的脱硫塔塔体，脱硫塔塔体的底部设有进气口预冷段，进气口预冷段的上部依次设有均布装置、雾化喷淋除雾系统和高效除尘除雾系统，脱硫塔塔体的顶部设有烟气出口；所述均布装置为玻璃钢筛式托盘均布器或玻璃钢涡轮均布器；所述雾化喷淋系统包括有脱硫塔喷淋层、一级高效喷淋管和二级高效喷淋管；所述高效除尘除雾系统包括有一级喷淋管、一级旋流耦合高效除尘除雾装置、二级喷淋管和二级旋流耦合高效除尘除雾装置。

本实用新型还具有以下附加技术特征：

作为本方案进一步具体优化的，所述进气口预冷段包括有烟气进口，烟气进口内部设有用于通冷凝液的冷凝管，冷凝管上设有用于喷洒冷凝液的冷凝喷头。

作为本方案进一步具体优化的，所述玻璃钢筛式托盘均布器设置在脱硫塔塔体烟气进口上方的塔体内部，托盘均布器的上方设置有雾化喷淋除雾系统；所述托盘均布器包括有呈圆环状的环板，所述环板的底部平行间隔固定有三条或多条支撑梁，所述支撑梁的顶部可拆卸固定有由若干单片筛板所组成的筛板总成；所述支撑梁的上方设有呈倒L形的固定块，所述固定块的内侧高度与所述筛板总成的高度相同；相邻所述支撑梁的间距等于单个筛板的宽度；所述筛板总成的材料为玻璃钢。

作为本方案进一步具体优化的，所述玻璃钢涡轮均布器设置在脱硫塔塔体的烟气进口上方内部；所述玻璃钢涡轮均布器包括有呈圆环状的环板，所述环板上均匀间隔设有若干个旋流子，所述旋流子包括有位于中部的呈圆柱形的盲板、位于外部呈圆环形的筒体以及阵列固定于盲板和筒体之间的叶轮；所述旋流子中，叶轮与垂直方向的夹角为倾斜角a，所述倾斜角a的范围为45-55度；所述叶轮（与圆心的夹角为径向角b，所述径向角b的范围为10-15度；相邻所述叶轮之间的夹角为叶轮夹角c，所述叶轮夹角c的范围为18-36度；所述涡轮均布器的材料为玻璃钢。

作为本方案进一步具体优化的，所述脱硫塔喷淋层包括有呈横向设置固定的喷淋管，所述喷淋管的位于脱硫塔塔体外部的部分设有进液口，所述喷淋管的位于脱硫塔内部的部分设有喷淋口，喷淋口喷淋下来的洗涤液在均布装置上形成冲激并构成沸腾状的持液层；所述喷淋口上可拆卸安装有喷淋嘴，所述喷淋嘴包括有呈ㄱ形的折管、呈螺旋形的螺旋喷嘴以及用于将折管和螺旋喷嘴连接成一体的连接体；所述喷淋口的内部设有内螺纹，所述折管的两端设有外螺纹，所述螺旋喷嘴的顶端设有外螺纹，所述连接体的内部设有内螺纹。

作为本方案进一步具体优化的，所述一级旋流耦合高效除尘除雾装置包括有位于底部的旋流子，所述旋流子的外部固定有呈正六边形的支撑托盘，支撑托盘的上方设有呈圆筒状的旋流筒体，旋流筒体的顶部设有呈圆锥形的变径筒体；所述旋流筒体的上部和下部分别设有两排呈条状开口的散水槽。

作为本方案进一步具体优化的，所述二级旋流耦合高效除尘除雾装置包括有位于底部的旋流子，所述旋流子的外部固定有呈正六边形的支撑托盘，支撑托盘的上方设有呈圆筒状的旋流筒体，旋流筒体的顶端设有呈圆环状的挡水环；所述旋流筒体的上部和下部分别设有两排呈条状开口的散水槽。

本实用新型和现有技术相比，其优点在于：

在脱硫塔烟气进口的上方设置玻璃钢筛式托盘均布器，一为实现塔内烟气流的均衡分布、二为在托盘上方形成沸腾状持液层以提升气液相互作用并提升脱硫效率、三为创造洗涤液泡沫包裹超细微粉尘，为后续精细除尘提供协同作用。

对于高硫烟气，可以采用涡轮均布器替代筛式托盘均布器，在保留均衡烟气的作用的同时让烟气在通过托盘后形成多股旋流，增加烟气碰撞效果、增强气液交互效果以进一步提高脱硫效率。这样的设置，对降尘抑尘的作用也有提升作用。

设置旋流耦合高效除尘除雾装置，重点对15μm以下的超细微雾滴及其包裹的超细微粉尘进行脱除，以确保脱硫塔出口粉尘、二氧化硫、雾滴含量的达标排放。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型超低排放脱硫除尘耦合塔整体结构示意图；

图2为本实用新型进气口预冷段结构示意图；

图3为本实用新型玻璃钢筛式托盘均布器结构示意图；

图4为本实用新型玻璃钢筛式托盘均布器结构示意图；

图5为本实用新型旋流子结构示意图；

图6为本实用新型旋流子结构示意图；

图7为本实用新型脱硫塔喷淋层结构示意图；

图8为本实用新型喷淋嘴结构示意图；

图9为本实用新型一级旋流耦合高效除尘除雾装置结构示意图；

图10为本实用新型二级旋流耦合高效除尘除雾装置结构示意图；

附图标记说明：

进气口预冷段1；托盘均布器2；脱硫塔喷淋层3；一级高效喷淋管4；二级高效喷淋管5；一级喷淋管6；一级旋流耦合高效除尘除雾装置7；二级喷淋管8；二级旋流耦合高效除尘除雾装置9；冷凝管11；冷凝喷头12；烟气进口13；筛板总成21；环板22；支撑梁23；固定块24；筒体201；盲板202；叶轮203；叶轮夹角c；径向角b；倾斜角a；喷淋管31；喷淋口32；进液口33；喷淋嘴34；折管321；连接体322；螺旋喷嘴323；旋流子71；旋流筒体72；变径筒体73；支撑托盘74；散水槽75；旋流子91；旋流筒体92；挡水环93；支撑托盘94；散水槽95；

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

一种超低排放脱硫除尘耦合塔，包括有呈筒状结构的脱硫塔塔体，脱硫塔塔体的底部设有进气口预冷段1，进气口预冷段1的上部依次设有均布装置、雾化喷淋系统和高效除尘除雾系统，脱硫塔塔体的顶部设有烟气出口10。均布装置为玻璃钢筛式托盘均布器2或玻璃钢涡轮均布器。雾化喷淋除雾系统包括有脱硫塔喷淋层3、一级高效喷淋管4和二级高效喷淋管5。高效除尘除雾系统包括有一级喷淋管6、一级旋流耦合高效除尘除雾装置7、二级喷淋管8和二级旋流耦合高效除尘除雾装置9。

进气口预冷段1包括有烟气进口13，烟气进口13内部设有用于通冷凝液的冷凝管11，冷凝管11上设有用于喷洒冷凝液的冷凝喷头12。进气口预冷段，脱硫除尘耦合塔烟气入口前的烟道中，我们设置了预冷段。在这里，工艺水将通过雾化喷嘴喷洒在烟气中，是烟气中的粉尘实现冷凝，加大粉尘粒径，为后续除尘创造有利条件。

玻璃钢筛式托盘均布器2设置在脱硫塔塔体烟气进口13上方的塔体内部，托盘均布器的上方设置有雾化喷淋系统。托盘均布器包括有呈圆环状的环板22，环板22的底部平行间隔固定有三条或多条支撑梁23，支撑梁23的顶部可拆卸固定有由若干单片筛板所组成的筛板总成21。支撑梁23的上方设有呈倒L形的固定块24，固定块24的内侧高度与筛板总成21的高度相同。相邻支撑梁23的间距等于单个筛板的宽度。筛板总成21的材料为玻璃钢。

玻璃钢涡轮均布器设置在脱硫塔塔体的烟气进口上方内部。玻璃钢涡轮均布器包括有呈圆环状的环板，环板上均匀间隔设有若干个旋流子，旋流子包括有位于中部的呈圆柱形的盲板202、位于外部呈圆环形的筒体201以及阵列固定于盲板202和筒体201之间的叶轮203。旋流子中，叶轮203与垂直方向的夹角为倾斜角a，倾斜角a的范围为45-55度。叶轮203与圆心的夹角为径向角b，径向角b的范围为10-15度。相邻叶轮203之间的夹角为叶轮夹角c，叶轮夹角c的范围为18-36度。涡轮均布器的材料为玻璃钢。

玻璃钢筛式托盘均布器，脱硫除尘耦合塔设置托盘主要目的有三个：

一为烟气均布。烟气流在通过托盘的时候，在阻力作用下自流分配，达到均布烟气、优化流场的作用；

二为提升洗涤作用。由于托盘上的烟气流通面积小于脱硫塔截面积，烟气流在通过托盘的时候流速有所上升，同时也提升了烟气流动能。喷淋到托盘上的喷淋液被托起并形成沸腾层（泡沫层、持液层），增加了喷淋液与烟气的接触，降低液气比、减少能耗、提升了喷淋液的洗涤作用；

三为放大喷淋液泡沫与烟气中的细微粉尘的结合、包裹能力，起到降尘抑尘作用，为后续高效除尘提供条件。

高效要求下，可以玻璃钢筛式托盘可以双层布置或采用耦合旋流技术设计（即涡轮均布器），它能有效优化烟气流场，避免烟气偏流，稳定运行工况，同时提高烟气碰撞效果，提升气液传质效果，减少液气比。

玻璃钢筛式托盘均布器或玻璃钢涡轮均布器用树脂材料代替了不锈钢等金属材料，避免了多次循环的喷淋液中的氯离子腐蚀、防止结晶，提高了托盘的使用寿命、延长了洗涤塔维护周期。

脱硫塔喷淋层3包括有呈横向设置固定的喷淋管31，喷淋管31的位于脱硫塔塔体外部的部分设有进液口33，喷淋管31的位于脱硫塔内部的部分设有喷淋口32，喷淋口32喷淋下来的洗涤液在均布装置上形成冲激并构成沸腾状的持液层。喷淋口32上可拆卸安装有喷淋嘴34，喷淋嘴34包括有呈ㄱ形的折管321、呈螺旋形的螺旋喷嘴323以及用于将折管321和螺旋喷嘴323连接成一体的连接体322。喷淋口32的内部设有内螺纹，折管321的两端设有外螺纹，螺旋喷嘴323的顶端设有外螺纹，连接体322的内部设有内螺纹。

雾化喷淋系统，交互式的喷淋装置采用了新型的高效雾化喷嘴以增强雾化效果。喷淋层设计着力于提高喷淋覆盖率，保证覆盖率达到200%~400%，并以烟气再分布技术，加强边壁区域逃逸控制、杜绝烟气“短路”。雾化喷嘴的设计同时被应用在洗涤塔的进口预冷段。

一级旋流耦合高效除尘除雾装置7包括有位于底部的旋流子71，旋流子71的外部固定有呈正六边形的支撑托盘74，支撑托盘74的上方设有呈圆筒状的旋流筒体72，旋流筒体72的顶部设有呈圆锥形的变径筒体73。旋流筒体72的上部和下部分别设有两排呈条状开口的散水槽75。

二级旋流耦合高效除尘除雾装置9包括有位于底部的旋流子91，旋流子91的外部固定有呈正六边形的支撑托盘94，支撑托盘94的上方设有呈圆筒状的旋流筒体92，旋流筒体92的顶端设有呈圆环状的挡水环93。旋流筒体92的上部和下部分别设有两排呈条状开口的散水槽95。

旋流耦合式高效除尘除雾装置，旋流耦合高效洗涤塔出口，粉尘主要以被雾滴包裹的超细微尘粒存在，有效地去除脱洗涤塔出口烟气中的雾滴即能有效地去除超细微粉尘，确保系统粉尘排放指标达到超低排放标准。旋流耦合高效洗涤塔采用的旋流耦合式高效除尘除雾装置，利用离心原理实现除尘除雾功能：烟气流在旋流板的引导下，在筒状单元内发生高速旋转并产生离心效果，分离作用更大的离心力能比碰撞方式（板式除雾器）分离更小的雾滴粒径，从而在实现除雾功能的同时高效去除超细微粉尘。

两级设置的旋流耦合高效除尘除雾装置分别采用了不同的流速设计，能在锅炉负荷下降时有效保留部分旋流单元的离心速率，从而拓宽了装置的负荷适应范围。

旋流耦合式高效除尘除雾装置通过离心力把分离出来的含尘液滴导出了离心筒，从而避免了干涉，进一步提高了除尘除雾效果。

另外，除尘除雾装置分为了两层，留出了烟气聚能、放散、在聚能、再放散的空间，并在上下两层采用不同的流速，分别对应含尘含雾量相对较大的烟气和经过一级离心分离的烟气，等于让除尘除雾能力在减负后再冲刺。

叠加起来的烟道预冷措施中的凝聚技术、托盘实现的烟气流均布和持液技术、雾化喷淋系统的高覆盖技术、旋流耦合式高效除尘除雾装置的离心除尘除雾技术，确保了旋流耦合高效洗涤塔的技术目的，实现粉尘超低排放标准。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种超低排放脱硫除尘耦合塔，其特征在于，包括有呈筒状结构的脱硫塔塔体，脱硫塔塔体的底部设有进气口预冷段（1），进气口预冷段（1）的上部依次设有均布装置、雾化喷淋系统和高效除尘除雾系统，脱硫塔塔体的顶部设有烟气出口（10）；所述均布装置为玻璃钢筛式托盘均布器（2）或玻璃钢涡轮均布器；所述雾化喷淋系统包括有脱硫塔喷淋层（3）、一级高效喷淋管（4）和二级高效喷淋管（5）；所述高效除尘除雾系统包括有一级喷淋管（6）、一级旋流耦合高效除尘除雾装置（7）、二级喷淋管（8）和二级旋流耦合高效除尘除雾装置（9）。

2.根据权利要求1所述的一种超低排放脱硫除尘耦合塔，其特征在于，所述进气口预冷段（1）包括有烟气进口（13），烟气进口（13）内部设有用于通冷凝液的冷凝管（11），冷凝管（11）上设有用于喷洒冷凝液的冷凝喷头（12）。

3.根据权利要求1所述的一种超低排放脱硫除尘耦合塔，其特征在于，所述玻璃钢筛式托盘均布器（2）设置在脱硫塔塔体烟气进口（13）上方的塔体内部，托盘均布器的上方设置有雾化喷淋系统；所述托盘均布器包括有呈圆环状的环板（22），所述环板（22）的底部平行间隔固定有三条或多条支撑梁（23），所述支撑梁（23）的顶部可拆卸固定有由若干单片筛板所组成的筛板总成（21）；所述支撑梁（23）的上方设有呈倒L形的固定块（24），所述固定块（24）的内侧高度与所述筛板总成（21）的高度相同；相邻所述支撑梁（23）的间距等于单个筛板的宽度；所述筛板总成（21）的材料为玻璃钢。

4.根据权利要求1所述的一种超低排放脱硫除尘耦合塔，其特征在于，所述玻璃钢涡轮均布器设置在脱硫塔塔体的烟气进口上方内部；所述玻璃钢涡轮均布器包括有呈圆环状的环板，所述环板上均匀间隔设有若干个旋流子，所述旋流子包括有位于中部的呈圆柱形的盲板（202）、位于外部呈圆环形的筒体（201）以及阵列固定于盲板（202）和筒体（201）之间的叶轮（203）；所述旋流子中，叶轮（203）与垂直方向的夹角为倾斜角a，所述倾斜角a的范围为45-55度；所述叶轮（203）与圆心的夹角为径向角b，所述径向角b的范围为10-15度；相邻所述叶轮（203）之间的夹角为叶轮夹角c，所述叶轮夹角c的范围为18-36度；所述涡轮均布器的材料为玻璃钢。

5.根据权利要求1所述的一种超低排放脱硫除尘耦合塔，其特征在于，所述脱硫塔喷淋层（3）包括有呈横向设置固定的喷淋管（31），所述喷淋管（31）的位于脱硫塔塔体外部的部分设有进液口（33），所述喷淋管（31）的位于脱硫塔内部的部分设有喷淋口（32），喷淋口（32）喷淋下来的洗涤液在均布装置上形成冲激并构成沸腾状的持液层；所述喷淋口（32）上可拆卸安装有喷淋嘴（34），所述喷淋嘴（34）包括有呈ㄱ形的折管（321）、呈螺旋形的螺旋喷嘴（323）以及用于将折管（321）和螺旋喷嘴（323）连接成一体的连接体（322）；所述喷淋口（32）的内部设有内螺纹，所述折管（321）的两端设有外螺纹，所述螺旋喷嘴（323）的顶端设有外螺纹，所述连接体（322）的内部设有内螺纹。

6.根据权利要求1所述的一种超低排放脱硫除尘耦合塔，其特征在于，所述一级旋流耦合高效除尘除雾装置（7）包括有位于底部的旋流子（71），所述旋流子（71）的外部固定有呈正六边形的支撑托盘（74），支撑托盘（74）的上方设有呈圆筒状的旋流筒体（72），旋流筒体（72）的顶部设有呈圆锥形的变径筒体（73）；所述旋流筒体（72）的上部和下部分别设有两排呈条状开口的散水槽（75）。

7.根据权利要求1所述的一种超低排放脱硫除尘耦合塔，其特征在于，所述二级旋流耦合高效除尘除雾装置（9）包括有位于底部的旋流子（91），所述旋流子（91）的外部固定有呈正六边形的支撑托盘（94），支撑托盘（94）的上方设有呈圆筒状的旋流筒体（92），旋流筒体（92）的顶端设有呈圆环状的挡水环（93）；所述旋流筒体（92）的上部和下部分别设有两排呈条状开口的散水槽（95）。