CN207546205U - 一种用于锅炉烟气半干法脱硫的喷水雾化装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及锅炉烟气脱硫技术领域，具体涉及一种用于锅炉烟气半干法脱硫的喷水雾化装置，包括供水系统、单流体喷枪、用于控制流量的流量调节电动球阀、控制器、烟气状态多参数监测器，所述供水系统包括压力水的输出管和压力水的回流管，所述单流体喷枪包括压力水的进水口、压力水的回流口、带柄的喷嘴，所述压力水的输出管连接单流体喷枪的进水口，所述压力水的回流管连接单流体喷枪的回流口，且在压力水的回流管上串接有所述流量调节电动球阀，所述控制器电性连接流量调节电动球阀及烟气状态多参数监测器,所述喷嘴设置在半干法脱硫塔的内部，所述烟气状态多参数监测器设置在半干法脱硫塔的烟道出口。本实用新型实现了喷水的精细控制。

Description

一种用于锅炉烟气半干法脱硫的喷水雾化装置

技术领域

本实用新型涉及锅炉烟气脱硫技术领域，具体涉及一种用于锅炉烟气半干法脱硫的喷水雾化装置。

背景技术

锅炉烟气的半干法脱硫是锅炉烟气脱硫技术的一种。在半干法脱硫中，需要向半干法脱硫塔内喷入雾化水，其作用是增大烟气中二氧化硫与石灰粉的化学反应接触面积，加快反应速度；同时要求控制好喷水量，确保没有液态水出现，确保塔壁没有沾到水汽。保证塔壁不会形成结垢。

现有技术中，半干法脱硫的喷水雾化技术存在如下几方面的问题：

一是其喷水量大小的控制不够精确，不能适应脱硫塔内烟气状态的复杂变化，其容易造成喷水过多而导致脱硫塔的内壁结垢并产生污水，或者造成喷水过少导致脱硫不充分而降低了脱硫的效率。

二是脱硫塔内的烟气在经过文丘里管后形成较高的上升速度，烟气和脱硫用的消石灰的悬浮颗粒混合所形成的高浓度粉尘以极高的速度(20-30m/s左右)冲刷喷枪，喷枪枪头及喷嘴部分极容易磨损而导致损坏。

三是喷枪在脱硫塔内安装的位置没有进行优化，导致喷枪喷出的雾化水在脱硫塔内分布不均匀，从而出现多余的消石灰不能充分利用，并使脱硫的效率降低。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型提出一种用于锅炉烟气半干法脱硫的喷水雾化装置，以提高喷水雾化的精确度，减少或避免喷枪的损坏，并使得脱硫的效率最大化。具体的技术方案如下：

一种用于锅炉烟气半干法脱硫的喷水雾化装置，包括供水系统、单流体喷枪、用于控制流量的流量调节电动球阀、控制器、烟气状态多参数监测器，所述供水系统包括压力水的输出管和压力水的回流管，所述单流体喷枪包括压力水的进水口、压力水的回流口、带柄的喷嘴，所述压力水的输出管连接单流体喷枪的进水口，所述压力水的回流管连接单流体喷枪的回流口，且在压力水的回流管上串接有所述流量调节电动球阀，所述控制器电性连接流量调节电动球阀及烟气状态多参数监测器,所述喷嘴设置在半干法脱硫塔的内部，所述烟气状态多参数监测器设置在半干法脱硫塔的烟道出口。

上述技术方案中，采用烟气状态多参数监测器对烟道出口的烟气状态进行监测，控制器根据监测到的烟道出口的烟气状态来控制流量调节电动球阀，从而实现单流体喷枪的喷水量的调节。

具体来说，所述烟气状态多参数监测器包括烟气湿度传感器，所述控制器电性连接烟气湿度传感器。烟气湿度传感器的设置可以使得控制器获得烟道出口的烟气湿度情况，控制器根据烟气湿度情况来控制喷水量的大小，在保证较高脱硫效率的基础上，有效防止因出口的烟气的湿度过大而造成后续对烟气进行电除尘或布袋式除尘时的不利影响。

为了实现最优化的喷水量控制，所述烟气状态多参数监测器还包括温度传感器、气压传感器，所述控制器电性连接温度传感器、气压传感器。

上述技术方案中，烟气状态多参数监测器中设有烟气湿度传感器、温度传感器、气压传感器，从而可以对烟气的湿度、温度、压力进行多参数的监测，使得控制器能够根据监测到的湿度、温度、压力等多个数据，实现喷水量的最优化控制，其克服了单一参数监测情况下由于烟气流量的不稳定而容易造成喷水量过多或过少的弊端，实现了喷水量的精细控制。另外，采用多参数监测，还可以避免单一参数监测情况下的喷水灵敏度较低的弊端。例如，在烟气流量因某种因素突然大幅度变化的情况下，烟道出口的温度不会出现瞬时进行反馈，但气压会先行反馈，由此可以提高喷水控制的灵敏度。

为了避免或减少脱硫塔内的高速粉末对喷枪的冲刷，造成喷枪过早损坏，本实用新型的一种用于锅炉烟气半干法脱硫的喷水雾化装置还包括喷枪V型保护器，所述喷枪V型保护器设置在脱硫塔内靠近单流体喷枪的下方，且喷枪V型保护器的V型面的开口朝上设置。

为了增加喷枪V型保护器的耐磨性，并有利于维修更换，所述喷枪V型保护器的迎着烟气上升方向的面上贴有可换式陶瓷耐磨层。

本实用新型中的供水系统的具体结构为：所述供水系统包括密闭的水箱、进水电磁阀、出水电磁阀、主水泵、备用水泵，所述密闭的水箱上部设有用于排出水箱内空气的排空口，所述主水泵、备用水泵并联设置在水箱与出水电磁阀之间，所述水箱与进水电磁阀相连接。

考虑到水泵作为供水系统中的主要设备，其长期运行过程中需要进行定期的维护，维护的时间通常较长，因此上述供水系统中配置了一台主水泵、一台备用水泵，当主水泵处于维护期间时启用备用水泵。与现有常规的只有一台水泵的供水系统相比，配置一用一备水泵可以使得脱硫塔实现连续运转，从而可以避免水泵维护期间脱硫设备不得不停止运转而造成损失。

为了加强烟气净化效果，本实用新型中还设置了辅料添加装置、所述辅料添加装置连接水箱；所述烟气状态多参数监测器还包括有害物质浓度分析仪，所述辅料添加装置、有害物质浓度分析仪分别与控制器电性连接。

上述有害物质浓度分析仪包括对硫含量、汞含量、硝含量的浓度分析检测，上述辅料添加装置中的辅料的主要成份包含有活性剂、助溶剂、复合多元酸、反应催化剂，其可以提高消石灰的反应活性及其利用率、平衡脱硫塔内混合烟气的pH值、防止垢的产生、提高脱硫装置的煤种适应性，增强脱硫、脱汞、脱硝的效果。

为了获得最佳的喷雾效果，使得喷雾水在脱硫塔内的分布更加均匀，所述单流体喷枪伸入脱硫塔内壁的长度L是按照脱硫塔在位于单流体喷枪位置处的脱硫塔内壁直径D的大小而设置，且L＝0.2D～0.3D。

同样，作为一个优选设置，所述单流体喷枪在脱硫塔的位置是距离脱硫塔的文丘里管出风侧向上1800mm-2500mm范围内。

优选的，所述单流体喷枪材质采用316L不锈钢。

作为进一步改进，本实用新型的一种用于锅炉烟气半干法脱硫的喷水雾化装置还包括用于调节单流体喷枪伸入脱硫塔内壁长度的喷枪位置调节机构。

具体来说，所述喷枪位置调节机构包括安装在脱硫塔上的导向座及电动推杆，所述单流体喷枪可移动的安装在所述导向座上，所述单流体喷枪的后端安装有拔杆，所述电动推杆的伸缩头与拔杆相连接。

作为单流体喷枪实现可移动的具体结构为：在单流体喷枪的外圆上设有滑块，在导向座上设有导向孔、滑块槽、V型导向槽，所述单流体喷枪的外圆与导向孔滑动配合，所述滑块与滑块槽滑动配合，所述喷枪V型保护器与V型导向槽滑动配合，且喷枪V型保护器的后端与拔杆连接。

上述喷枪V型保护器的后端与拔杆连接可以实现喷枪V型保护器与单流体喷枪的同步移动，这种喷枪V型保护器的可移动设置可以使得喷枪V型保护器在塔内伸出的长度与单流体喷枪的伸出长度相匹配，从而有效减少喷枪V型保护器对塔内气流的影响。

为了实现单流体喷枪位置的自动化调节，本实用新型的一种用于锅炉烟气半干法脱硫的喷水雾化装置在所述脱硫塔内还设置有喷嘴后湿度传感器、喷嘴前湿度传感器，所述喷嘴后湿度传感器位于单流体喷枪的喷嘴的后方塔壁处，所述喷嘴前湿度传感器位于单流体喷枪的喷嘴的前方塔壁处，所述喷枪位置调节机构、喷嘴后湿度传感器、喷嘴前湿度传感器分别与控制器电性连接。

上述改进的技术方案中，设置了喷枪位置调节机构、喷嘴后湿度传感器、喷嘴前湿度传感器，由控制器对测得的喷嘴前后方向上靠近塔壁处的湿度进行比较，动态调整喷枪位置，使得喷嘴前后方向上的气流湿度均匀，实现喷枪位置的最优化设置。

本实用新型中的控制器可采用PLC控制器或微机控制系统。

本实用新型的有益效果是：

第一，本实用新型的一种用于锅炉烟气半干法脱硫的喷水雾化装置，采用烟气状态多参数监测器对烟道出口的烟气状态进行监测，控制器根据监测到的烟道出口的烟气状态来控制流量调节电动球阀，从而实现单流体喷枪的喷水量的调节。其中，烟气状态多参数监测器中的烟气湿度传感器的设置，可以使得控制器获得烟道出口的烟气湿度情况，控制器根据烟气湿度情况来控制喷水量的大小，在保证较高脱硫效率的基础上，有效防止因出口的烟气的湿度过大而造成后续对烟气进行电除尘或布袋式除尘时的不利影响。

第二，本实用新型的一种用于锅炉烟气半干法脱硫的喷水雾化装置，烟气状态多参数监测器还包括温度传感器和气压传感器，通过烟气湿度传感器、温度传感器和气压传感器的组合，可以适应烟气流量变化状态下喷水量的精细控制，避免单一参数监测情况下喷水控制灵敏度较低的弊端。

第三，本实用新型的一种用于锅炉烟气半干法脱硫的喷水雾化装置，在脱硫塔内靠近单流体喷枪的下方设置有喷枪V型保护器，所述喷枪V型保护器，可以有效减少或避免喷枪的损坏，延长喷枪的使用寿命。另外喷枪V型保护器的迎着烟气上升方向的面上贴有可换式陶瓷耐磨层，既增加了耐磨性，又有利于维修更换。

第四，本实用新型的一种用于锅炉烟气半干法脱硫的喷水雾化装置，优化了喷枪在脱硫塔内的安装位置，使得喷枪喷出的雾化水在脱硫塔内分布更加均匀，从而可以使得脱硫塔内的消石灰与雾化水充分混合，从而提高脱硫的效率。

第五，本实用新型的一种用于锅炉烟气半干法脱硫的喷水雾化装置，设置了喷枪位置调节机构、喷嘴后湿度传感器、喷嘴前湿度传感器，由控制器对测得的喷嘴前后方向上靠近塔壁处的湿度进行比较，动态调整喷枪位置，使得喷嘴前后方向上的气流湿度均匀，实现喷枪位置的最优化设置。

第六，本实用新型的一种用于锅炉烟气半干法脱硫的喷水雾化装置，设置有用于加强烟气净化效果的辅料添加装置，其能够提高消石灰的反应活性及其利用率、平衡脱硫塔内混合烟气的pH值、防止垢的产生、提高脱硫装置的煤种适应性，增强脱硫、脱汞、脱硝的效果。

附图说明

图1是本实用新型的一种用于锅炉烟气半干法脱硫的喷水雾化装置的结构示意图；

图2是图1中包含了喷枪V型保护器的截面结构的示意图；

图3是喷枪位置调节机构的结构示意图；

图4是图3中，导向座与喷枪、喷枪V型保护器连接部分的横截面结构示意图。

图中：100、供水系统，101、压力水的输出管，102、压力水的回流管，105、密闭的水箱，106、进水电磁阀，107、出水电磁阀，108、主水泵，109、备用水泵，110、排空口，111、水位指示仪；

图中：200、单流体喷枪，201、带柄的喷嘴，202、喷枪V型保护器，203、喷枪V型保护器的迎着烟气上升方向的面，204、耐磨层，205、压力水的进水口、206、压力水的回流口；

图中：300、控制器，301、流量调节电动球阀，302、烟气状态多参数监测器，303、温度传感器，304、烟气湿度传感器，305、气压传感器，306、有害物质浓度分析仪；

图中：400、半干法脱硫塔，401、烟道出口，402、文丘里管，403、文丘里管出风侧。

图中：500、喷枪位置调节机构，501、电动推杆，502、拔杆，503、固定螺钉，504、滑块，505、喷嘴后湿度传感器，506、喷嘴前湿度传感器，507、导向座。

图中：600、辅料添加装置。

图中：A为工厂的工艺水进水口，B为由单流体喷枪喷出的雾化水运行轨迹，C为单流体喷枪的移动方向。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。

如图1至4所示为本实用新型的一种用于锅炉烟气半干法脱硫的喷水雾化装置的实施例，包括供水系统100、单流体喷枪200、用于控制流量的流量调节电动球阀301、控制器300、烟气状态多参数监测器302，所述供水系统100包括压力水的输出管101和压力水的回流管102，所述单流体喷枪200包括压力水的进水口205、压力水的回流口206、带柄的喷嘴201，所述压力水的输出管101连接单流体喷枪200的进水口205，所述压力水的回流管102连接单流体喷枪200的回流口206，且在压力水的回流管102上串接有所述流量调节电动球阀301，所述控制器300电性连接流量调节电动球阀301及烟气状态多参数监测器302,所述喷嘴201设置在半干法脱硫塔400的内部，所述烟气状态多参数监测器302设置在半干法脱硫塔400的烟道出口401。

本实施例中，所述烟气状态多参数监测器302包括烟气湿度传感器304，所述控制器300电性连接烟气湿度传感器304。

为了实现最优化的喷水量控制，本实施例的所述烟气状态多参数监测器302还包括温度传感器303、气压传感器305，所述控制器300电性连接温度传感器303、气压传感器305。

为了避免或减少脱硫塔内的高速粉末对喷枪的冲刷，造成喷枪过早损坏，本实施例的一种用于锅炉烟气半干法脱硫的喷水雾化装置还包括喷枪V型保护器202，所述喷枪V型保护器202设置在脱硫塔内靠近单流体喷枪的下方，且喷枪V型保护器202的V型面的开口朝上设置。

本实施例中，所述喷枪V型保护器的迎着烟气上升方向的面203上贴有可换式陶瓷耐磨层。

本实施例中的供水系统100的具体结构为：所述供水系统100包括密闭的水箱105、进水电磁阀106、出水电磁阀107、主水泵108、备用水泵109，所述密闭的水箱105上部设有用于排出水箱内空气的排空口110，所述主水泵108、备用水泵109并联设置在水箱105与出水电磁阀107之间，所述水箱105与进水电磁阀107相连接。

本实施例中的供水系统还在水箱上设置有水位指示仪111。

供水系统运行时，水箱外可调流量水泵将水引出，通过出水电磁阀107进入单流体喷枪200，单流体喷枪200有一路压力水的回流口206，通过用于控制流量的流量调节电动球阀301返回到水箱中。进入单流体喷枪200的水在流量调节电动球阀301的作用下，有一部分水进入单流体喷枪200前面的喷嘴，通过喷嘴，将雾化水喷入脱硫塔内。

喷水雾化装置运行前，先将流量调节电动球阀301调整至流量最大位置，然后开启出水电磁阀107，接着开启主水泵108或备用水泵109。高压水通过水泵，经过出水电磁阀107，进入单流体喷枪200，由于喷嘴的阻力作用，高压水经过流量调节电动球阀301回流至水箱。此时，调节流量调节电动球阀301的开度，逐步减少回流水量，通过喷嘴雾化后喷入脱硫塔内的雾化水开始变多。通过流量调节电动球阀301，可以控制进入脱硫塔内水量的多少。

本实施例的水箱带有自动水位控制装置。水箱中水位低于设定值时，水箱的进水电磁阀106开启，厂区带有一定压力的工艺水源源不断的向水箱补水。当达到设定水位后，进水电磁阀106自动关闭。

本实施例的一种用于锅炉烟气半干法脱硫的喷水雾化装置还包括用于加强烟气净化效果的辅料添加装置600、所述辅料添加装置600连接水箱105；所述烟气状态多参数监测器302还包括有害物质浓度分析仪306，所述辅料添加装置600、有害物质浓度分析仪306分别与控制器300电性连接。其中，辅料添加装置中设有电动控制阀，控制器检测到烟道出口的有害物质含量浓度后，通过控制电动控制阀调节辅料的添加量。

本实施例中，为了获得最佳的喷雾效果，使得喷雾水在脱硫塔内的分布更加均匀，所述单流体喷枪200伸入脱硫塔400内壁的长度L是按照脱硫塔在位于单流体喷枪位置处的脱硫塔内壁直径D的大小而设置，且L＝0.2D～0.3D。

作为本实施例的一个优选设置，所述单流体喷枪200在脱硫塔的位置是距离脱硫塔的文丘里管出风侧403向上1800mm-2500mm范围内。

优选的，所述单流体喷枪200材质采用316L不锈钢。

如图3至4所示，作为进一步改进，本实施例的一种用于锅炉烟气半干法脱硫的喷水雾化装置还包括用于调节单流体喷枪伸入脱硫塔内壁长度的喷枪位置调节机构500。

具体来说，所述喷枪位置调节机构500包括安装在脱硫塔上的导向座507及电动推杆501，所述单流体喷枪200可移动的安装在所述导向座507上，所述单流体喷枪200的后端安装有拔杆502，所述电动推杆501的伸缩头与拔杆502相连接。

本实施例中，作为单流体喷枪实现可移动的具体结构为：在单流体喷枪200的外圆上设有滑块504，在导向座507上设有导向孔、滑块槽、V型导向槽，所述单流体喷枪的外圆与导向孔滑动配合，所述滑块与滑块槽滑动配合，所述喷枪V型保护器202与V型导向槽滑动配合，且喷枪V型保护器202的后端与拔杆502连接。

为了实现单流体喷枪位置的自动化调节，本实施例的一种用于锅炉烟气半干法脱硫的喷水雾化装置在所述脱硫塔400内还设置有喷嘴后湿度传感器505、喷嘴前湿度传感器506，所述喷嘴后湿度传感器505位于单流体喷枪200的喷嘴的后方塔壁处，所述喷嘴前湿度传感器506位于单流体喷枪的喷嘴的前方塔壁处，所述喷枪位置调节机构500、喷嘴后湿度传感器505、喷嘴前湿度传感器506分别与控制器300电性连接。

本实施例中，喷枪中的雾化水以一定的角度喷出，这种以角向喷出雾化水的结构特别适用于大型脱硫塔，其可以有效减少喷枪在塔内伸出的长度，从而提高喷枪的稳定性并有效减少喷枪对气流的干扰。

本实施例中，固定螺钉503用于单流体喷枪200与拔杆502的固定。

本实施例中，控制器300采用PLC控制器或微机控制系统。

本实施例中，脱硫塔部分的文丘里管402为7孔文丘里管。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种用于锅炉烟气半干法脱硫的喷水雾化装置，其特征在于，包括供水系统、单流体喷枪、用于控制流量的流量调节电动球阀、控制器、烟气状态多参数监测器，所述供水系统包括压力水的输出管和压力水的回流管，所述单流体喷枪包括压力水的进水口、压力水的回流口、带柄的喷嘴，所述压力水的输出管连接单流体喷枪的进水口，所述压力水的回流管连接单流体喷枪的回流口，且在压力水的回流管上串接有所述流量调节电动球阀，所述控制器电性连接流量调节电动球阀及烟气状态多参数监测器,所述喷嘴设置在半干法脱硫塔的内部，所述烟气状态多参数监测器设置在半干法脱硫塔的烟道出口。

2.根据权利要求1所述的一种用于锅炉烟气半干法脱硫的喷水雾化装置，其特征在于：所述烟气状态多参数监测器包括烟气湿度传感器，所述控制器电性连接烟气湿度传感器。

3.根据权利要求1所述的一种用于锅炉烟气半干法脱硫的喷水雾化装置，其特征在于：所述烟气状态多参数监测器包括温度传感器、气压传感器，所述控制器电性连接温度传感器、气压传感器。

4.根据权利要求1所述的一种用于锅炉烟气半干法脱硫的喷水雾化装置，其特征在于：还包括喷枪V型保护器，所述喷枪V型保护器设置在脱硫塔内靠近喷枪的下方，且喷枪V型保护器的V型面的开口朝上设置，且所述喷枪V型保护器的迎着烟气上升方向的面上贴有可换式陶瓷耐磨层。

5.根据权利要求1所述的一种用于锅炉烟气半干法脱硫的喷水雾化装置，其特征在于：还包括用于加强烟气净化效果的辅料添加装置、所述辅料添加装置连接水箱；所述烟气状态多参数监测器还包括有害物质浓度分析仪，所述辅料添加装置、有害物质浓度分析仪分别与控制器电性连接。

6.根据权利要求1所述的一种用于锅炉烟气半干法脱硫的喷水雾化装置，其特征在于：所述单流体喷枪伸入脱硫塔内壁的长度L是按照脱硫塔在位于单流体喷枪位置处的脱硫塔内壁直径D的大小而设置，且L＝0.2D～0.3D；所述单流体喷枪在脱硫塔的位置是距离脱硫塔的文丘里管出风侧向上1800mm-2500mm范围内。

7.根据权利要求1所述的一种用于锅炉烟气半干法脱硫的喷水雾化装置，其特征在于：还包括用于调节单流体喷枪伸入脱硫塔内壁长度的喷枪位置调节机构。

8.根据权利要求7所述的一种用于锅炉烟气半干法脱硫的喷水雾化装置，其特征在于：所述喷枪位置调节机构包括安装在脱硫塔上的导向座及电动推杆，所述单流体喷枪可移动的安装在所述导向座上，所述单流体喷枪的后端安装有拔杆，所述电动推杆的伸缩头与拔杆相连接。

9.根据权利要求8所述的一种用于锅炉烟气半干法脱硫的喷水雾化装置，其特征在于：在单流体喷枪的外圆上设有滑块，在导向座上设有导向孔、滑块槽、V型导向槽，所述单流体喷枪的外圆与导向孔滑动配合，所述滑块与滑块槽滑动配合，所述喷枪V型保护器与V型导向槽滑动配合，且喷枪V型保护器的后端与拔杆连接。

10.根据权利要求9所述的一种用于锅炉烟气半干法脱硫的喷水雾化装置，其特征在于：在所述脱硫塔内还设置有喷嘴后湿度传感器、喷嘴前湿度传感器，所述喷嘴后湿度传感器位于单流体喷枪的喷嘴的后方塔壁处，所述喷嘴前湿度传感器位于单流体喷枪的喷嘴的前方塔壁处，所述喷枪位置调节机构、喷嘴后湿度传感器、喷嘴前湿度传感器分别与控制器电性连接。