CN207838696U - 一种脉动仪及包含该脉动仪的烟气脱硫系统用雾化装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型为一种脉动仪及包含该脉动仪的烟气脱硫系统用雾化装置，其特征在于：所述的脉动仪包括脉动仪壳体和顺序连接的电动机、减速器、槽轮机构和设于脉动仪壳体内部的电动转子，所述的电动机通过减速器将动力传递至槽轮机构，由所述的槽轮机构带动电动转子作间歇运动。所述的脉动仪设于雾化喷嘴的雾化介质进入一侧的连接管路上，雾化介质在脉动仪中的流通面积根据电动转子的转动而变化，每转动90°，雾化介质的流通面积由最小变化至最大，或由最大变化至最小，周而复始，造成在脉动仪雾化介质出口处的压力发生变化，雾化介质的压力也相应变化，雾化喷嘴的雾化角同时发生连续有规律地变化。若干个雾化喷嘴竖向排列均布于高温烟道进口处的内侧。

Description

一种脉动仪及包含该脉动仪的烟气脱硫系统用雾化装置

技术领域

本实用新型涉及一种雾化装置，特别是公开一种脉动仪及包含该脉动仪的烟气脱硫系统用雾化装置，应用于火电厂烟气脱硫系统中的废水烟道蒸干工艺。

背景技术

在众多的烟气脱硫方式中，由于石灰石-石膏湿法进行烟气脱硫技术成熟，长时时间连续运行故障率相对较低，脱硫渣可以综合利用等优点而得到广泛应用。废水烟道气蒸发工艺是将脱硫废水雾化后喷入空气预热器（APH）和电除尘器（ESP）间的烟道，利用热烟气使废水完全蒸发，废水中的污染物转化为结晶物或盐类等固体，随烟气中的飞灰一起被电除尘器收集下来，从而除去污染物，实现污水的零排放。但是脱硫废水处理非常困难，不仅给电厂增加了成本消耗，稍有不慎废液不合格外排，严重污染环境。由于我国的特殊国情，大约有60%的已建脱硫工程在运行过程中出现了许多新的问题，无法达到国家大气污染物排放标准。

烟气脱硫系统用的雾化喷嘴需要一定的压力将浆液雾化成雾滴，使烟气与雾滴的接触面积尽量最大，但由于雾滴之间始终都有一定的距离间隔，无法保证烟气与雾滴的100%接触，使得脱硫效率无法稳定并达到99%以上的水平，同时由于雾化喷嘴结构的问题，脱硫废水雾化不够充分，喷射方向、角度不合理，使废水容易喷到烟道上，造成结晶盐堵塞烟道、腐蚀烟道的严重问题。由于喷嘴距离除尘器尺寸的客观限制，目前国内还解决的不够理想，这就限制了在大烟气量和高硫煤情况下的使用。

并且，现有的雾化喷嘴的脱硫废水喷射方向均与烟气流动方向一致，说了废水主要与烟气发生层流热交换，换热效率不高。雾化喷嘴在烟道内的布置方式，直接影响废水与烟气的换热效果，影响废水蒸干的时间，如果废水在到达集尘器前没有蒸干，潮湿的烟灰比电阻减小，影响电集尘器的使用效果，甚至烟灰结成硬块粘在除尘器上，就会造成除尘器的腐蚀、结垢等不利影响。

发明内容

本实用新型的目的是解决现有技术的缺陷，设计一种脉动仪及包含该脉动仪的烟气脱硫系统用雾化装置，通过在雾化喷嘴的介质进入一侧增设脉动仪，使介质在对脱硫废水进行雾化的过程中产生压力变化，从而引起雾化角的变化，并结合雾化装置在高温烟道内的位置布置，实现脱硫废水的雾化后液滴在喷射方向上分布更均匀，并且使废水与烟气更猛烈的混合，产生紊流，提高换热效率，缩短脱硫废水的蒸干时间。

本实用新型是这样实现的：一种脉动仪，其特征在于：所述的脉动仪包括脉动仪壳体和顺序连接的电动机、减速器、槽轮机构和设于脉动仪壳体内部的电动转子，所述的电动机通过所述的减速器将动力传递至槽轮机构，由所述的槽轮机构带动电动转子作间歇运动，在所述脉动仪壳体的两侧中部与所述电动转子轴线垂直的方向还分别设有接口，其中一侧为介质入口、另一侧为介质出口，所述的介质入口的口径大于所述的介质出口的口径，所述的电动转子设有中心对称的一对叶片，所述叶片的表面积大于所述脉动仪壳体的介质出口的面积，所述的槽轮机构设有相互配合的拨盘和槽轮，所述的拨盘设有半月形的拨板，所述半月形的拨板凸起的弧线部分为止锁弧、与所述止锁弧对应的凹形部分中间位置设有拨销柄，所述的拨销柄的另一头端部设有拨销，所述的槽轮设有中心对称并与所述的止锁弧配合的弧面，在弧面两两交接处设有U形的拨槽，所述的拨槽开口大小与所述的拨销大小配合，所述的拨盘连接所述的减速器并带动所述的槽轮旋转。

所述的槽轮设有中心对称并与所述的止锁弧配合的四个弧面，相应的在弧面两两交接处设有U形的拨槽为四个。所述的介质入口处的雾化介质输入压力为0.5MPa，介质出口处的雾化介质输出压力在0.3～0.5MPa范围内规律性周期性变化，所述介质入口的口径为4cm～10cm、所述介质出口的口径为2cm～8cm。

一种烟气脱硫系统用雾化装置，包含所述的脉动仪和雾化喷嘴，所述的脉动仪设于雾化喷嘴的雾化介质进入一侧的连接管路上，烟气脱硫系统的雾化介质通过脉动仪的介质入口进入、介质出口输出，并经连接管路进入所述的雾化喷嘴，所述的脉动仪的电动转子在槽轮机构带动下做间歇运动，雾化介质在脉动仪中的流通面积根据电动转子的转动而变化，每转动90°，相应雾化介质的流通面积由最小变化至最大，或由最大变化至最小，周而复始，造成脉动仪介质出口处的压力变化，从而引起进入雾化喷嘴的雾化介质的输出压力变化。

所述的雾化喷嘴为外混式雾化喷嘴，设有连接座、喷嘴本体和雾化罩，所述的喷嘴本体设有脱硫废水通道、与所述的脱硫废水通道连通的液体旋流槽及喷嘴头，所述的喷嘴本体的外围设有雾化罩，所述的雾化罩设有雾化介质进口和与喷嘴头位置对应的喷嘴口，所述的雾化介质进口与所述的脉动仪通过连接管路连接，所述的雾化罩与所述的喷嘴本体间的间隙为气体旋流槽，烟气脱硫系统的脱硫废水经喷嘴头喷出，所述的雾化介质经气体旋流槽后自喷嘴口喷出，并同时实现对脱硫废水的雾化，至喷嘴口喷出的雾化介质的压力随脉动仪的电动转子的转动而变化，相应引起对脱硫废水雾化时的雾化角的变化，所述脉动仪的介质出口处的压力变化范围为0.3～0.5Mpa，相应雾化角的变化范围为50～85°。

所述的雾化装置包括至少一个脉动仪和若干个雾化喷嘴，单个雾化喷嘴的额定流量为50kg/h，根据烟气脱硫废水流量大小，在烟气脱硫系统的高温烟道处设置相应的喷嘴数量。例如：脱硫废水流量2000kg/h，即需要配置2000/50=40个喷嘴。所述的雾化喷嘴设于烟气脱硫系统的空气预热器和电除尘器之间的高温烟道进口处，若干个雾化喷嘴竖向排列均布于高温烟道的内侧，与横向的高温烟气的流向垂直。所述雾化喷嘴的喷嘴口与所述高温烟道内高温烟气的前进方向呈一角度，且每一个喷嘴本体的中轴线均与所述高温烟气的前进方向呈60°～90°夹角。

本实用新型采用的是外混式雾化喷嘴，根据雾化喷嘴的性能，当雾化介质压力升高时，雾化喷嘴的雾化角就会相应减小；反之雾化喷嘴的雾化角就增大。而雾化装置中的喷嘴口的面积是固定的，所以要引起雾化介质的压力变化，就是使雾化介质在进入雾化喷嘴前产生压力变化。本实用新型脉动仪的电动转子由槽轮机构带动做间隙运动，使脉动仪内雾化介质的通流面积产生周而复始的周期性变化，其本质是脉动仪的介质出口处的面积产生了变化，从而引起进入雾化喷嘴的雾化介质压力变化，最终引起雾化角的变化。所以本实用新型的脉动仪的作用就是要使雾化介质的压力产生周期性、有规律的变化，从而使雾化喷嘴的雾化角不断变化，有利于脱硫废水与高温烟气间的快速换热。

本实用新型的有益效果是：本实用新型设计了可以通过间隙转动使得通过的介质压力产生周期性变化的脉动仪，并在雾化喷嘴的介质进入一侧增设所述的脉动仪，使烟气脱硫系统中的雾化介质产生周期性、有规律的压力变化，从而也使雾化喷嘴的雾化角产生周期性变化，这样可以使脱硫废水雾化滴液在喷射方向上分布更均匀，并且不断变化的喷射角度，搅动脱硫废水与烟气更猛烈的混合，产生紊流，提高了换热效率，缩短了废水蒸干的时间。同时，本实用新型雾化装置在高温烟道内的布置设计，多个雾化喷嘴呈竖列排布，整列与横向的高温烟气前进的流动方向成90°，并使雾化喷嘴的喷射方向方向与高温烟气前进的流动方向呈60°90°夹角，再加上雾化角的周期性、规律性的变化，使脱硫废水与高温烟气碰撞更猛烈、分布更均匀，换热效率进一步得到提高，缩短了脱硫废水的蒸干时间。脱硫废水在进入后一工序的电除尘器之前已完全蒸干，对电除尘不会造成任何不利影响，同时对烟道结垢、沾灰的影响甚微，到达了烟气脱硫系统中脱硫废水的烟道蒸干工艺的技术要求。

附图说明

图1是本实用新型的脉动仪结构示意图。

图2是图1的A-A向结构示意图。

图3是图1的B-B向结构示意图。

图4是本实用新型烟气脱硫系统用雾化装置工作原理示意图。

图5是本实用新型中的雾化喷嘴在高温烟道中的布置位置示意图。

图6是图5中的C-C向雾化喷嘴布置位置的结构示意图。

图7是本实用新型雾化喷嘴喷射方向与高温烟气的前进方向间的夹角位置关系示意图。

图8是本实用新型应用于烟气脱硫系统中的烟道蒸干工艺过程的连接关系示意图。

图中：1、脉动仪； 2、雾化喷嘴； 201、右侧雾化喷嘴； 202、左侧雾化喷嘴； 3、电动机； 4、减速器； 5、槽轮机构； 6、电动转子； 7、介质入口； 8、介质出口； 9、拨盘； 10、槽轮； 11、拨板； 12、拨销柄； 13、拨销； 14、拨槽； 15、连接管路； 16、连接座； 17、喷嘴本体； 18、液体旋流槽； 19、喷嘴头； 20、雾化罩； 21、气体旋流槽； 22、喷嘴口； 23、雾化角；24、高温烟道； 25、第一过滤器； 26、水泵； 27、第一调节阀； 28、第一流量计； 29、第一温度表； 30、第一压力表； 31、喷嘴吹灰截止阀； 32、第二流量计； 33、雾化流量调节阀； 34、第二温度表； 35、第二压力表； 36、手动截止阀； 37、第二过滤器； α、喷嘴喷射方向与高温烟气前进方向的夹角。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明。

根据附图1～附图3，本实用新型的脉动仪包括脉动仪壳体和顺序连接的电动机3、减速器4、槽轮机构5和设于脉动仪壳体内部的电动转子6。所述的电动机3通过所述的减速器4将动力传递至槽轮机构5，由所述的槽轮机构5带动电动转子6作间歇运动。在所述脉动仪壳体的两侧中部与所述电动转子6的轴线垂直的方向还分别设有接口，其中一侧为介质入口7、另一侧为介质出口8，所述的介质入口7的口径大于所述的介质出口8的口径，所述介质入口的口径为4cm～10cm、所述介质出口的口径为2cm～8cm。所述的介质入口处的雾化介质输入压力为0.5MPa，介质出口处的雾化介质输出压力在0.3～0.5MPa范围内规律性周期性变化。所述的电动转子6设有中心对称的一对叶片，所述叶片的表面积大于所述脉动仪壳体的介质出口8的面积。所述的槽轮机构5设有相互配合的拨盘9和槽轮10，所述的拨盘9设有半月形的拨板11，所述半月形的拨板11凸起的弧线部分为止锁弧、与所述止锁弧对应的凹形部分中间位置设有拨销柄12，所述的拨销柄12的另一头端部设有拨销13。所述的槽轮10设有中心对称并与所述的止锁弧配合的弧面，在弧面两两交接处设有U形的拨槽14，所述的拨槽14开口大小与所述的拨销13大小配合。所述的拨盘9连接所述的减速器4并带动所述的槽轮10旋转。本实用新型的脉动仪还可以用于其他需要对流体压力产生周期性规律性变化需要的场合。

在本实施例中，所述的槽轮10设有中心对称并与所述的止锁弧配合的四个弧面，相应的在弧面两两交接处设有U形的拨槽14为四个。所述的电动机3采用:上海ABB电机有限公司生产的M2QA-W型电动机，所述的减速器4采用上海卓传机械设备公司生产的SZYD-DH65型减速器。

根据附图4～附图7，本实用新型的烟气脱硫系统用雾化装置包含上述脉动仪1和雾化喷嘴2，所述的脉动仪1设于雾化喷嘴2的雾化介质进入一侧的连接管路15上。烟气脱硫系统的雾化介质通过脉动仪1的介质入口7进入、介质出口8输出，并经连接管路15进入所述的雾化喷嘴2。所述脉动仪1的电动转子6在槽轮机构带动下做间歇运动，雾化介质在脉动仪1中的流通面积根据电动转子6的转动而变化，每转动90°，相应雾化介质的流通面积由最小变化至最大，或由最大变化至最小，周而复始，造成脉动仪1介质出口8处的压力变化，从而引起进入雾化喷嘴的雾化介质的输出压力变化。

所述的雾化喷嘴2为外混式雾化喷嘴，设有连接座16、喷嘴本体17和雾化罩20。所述的喷嘴本体17设有脱硫废水通道、与所述的脱硫废水通道连通的液体旋流槽18及喷嘴头19，所述的喷嘴本体17的外围设有雾化罩20，所述的雾化罩20设有雾化介质进口和与喷嘴头19位置对应的喷嘴口22。所述的雾化介质进口与所述的脉动仪1通过连接管路15连接，所述的雾化罩20与所述的喷嘴本体17间的间隙为气体旋流槽21，烟气脱硫系统的脱硫废水经喷嘴头19喷出，所述的雾化介质经气体旋流槽21后自喷嘴口22喷出，并同时实现对脱硫废水的雾化，至喷嘴口22喷出的雾化介质的压力随脉动仪1的电动转子6的转动而变化，相应引起对脱硫废水雾化时的雾化角23的变化，所述脉动仪1的介质出口8处的压力变化范围为0.3～0.5Mpa，相应雾化角23的变化范围为50～85°。

本实用新型的雾化装置包括至少一个脉动仪1和若干个雾化喷嘴2，单个雾化喷嘴2的额定流量为50kg/h，根据烟气脱硫废水流量大小，在烟气脱硫系统的高温烟道处设置相应的喷嘴数量。所述的雾化喷嘴2设于烟气脱硫系统的空气预热器和电除尘器之间的高温烟道24进口处，雾化喷嘴2采用喷嘴口水平方向安装方式，若干个雾化喷嘴2呈竖向排列均布于高温烟道24的内侧，与横向的高温烟气的流向垂直。所述雾化喷嘴2的喷嘴口与所述高温烟道内高温烟气的前进方向呈一角度，即喷嘴喷射方向与高温烟气前进方向的夹角α，每一个喷嘴本体的中轴线均与所述高温烟气的前进方向呈60°～90°夹角。

本实施例中喷嘴本体与高温烟气前进方向的夹角设计为最佳角度75°，可以达到最佳换热效果。以处理脱硫废水2000kg/h为例，采用山东信发铝电集团有限公司生产的50kg/h脉动雾化喷嘴40个及一个脉动仪。雾化喷嘴可以在高温烟道内侧设置成左右两列的布置方式。

根据附图8，本实用新型应用于烟气脱硫系统中的烟道蒸干工艺过程，水泵26抽取废水池中的脱硫废水时，脱硫废水先经脱硫废水连接管路上的第一过滤器25过滤后再分别进入右侧雾化喷嘴201和左侧雾化喷嘴202，同时顺序通过脱硫废水连接管路上的第一调节阀27、第一流量计28、第一温度表29和第一压力表对进入右侧雾化喷嘴201和左侧雾化喷嘴202的脱硫废水进行调控。而设于雾化喷嘴的雾化介质进入一侧连接管路上的脉动仪则顺序通过雾化介质连接管路上的第二过滤器37、手动截止阀36、第二压力表35、第二温度表34、雾化流量调节阀33、第二流量计32对进入脉动仪1的蒸汽形式的雾化介质或压缩空气进行调控。同时，在脱硫废水连接管路上的水泵26与雾化介质连接管路上的第二温度表34之间也进行了管路连接，在管路上还设有喷嘴吹灰截止阀31，用于两侧喷嘴发生堵塞情况时，通入雾化介质对喷嘴进行清理。

Claims (8)

1.一种脉动仪，其特征在于：所述的脉动仪包括脉动仪壳体和顺序连接的电动机、减速器、槽轮机构和设于脉动仪壳体内部的电动转子，所述的电动机通过所述的减速器将动力传递至槽轮机构，由所述的槽轮机构带动电动转子作间歇运动，在所述脉动仪壳体的两侧中部与所述电动转子轴线垂直的方向还分别设有接口，其中一侧为介质入口、另一侧为介质出口，所述的介质入口的口径大于所述的介质出口的口径，所述的电动转子设有中心对称的一对叶片，所述叶片的表面积大于所述脉动仪壳体的介质出口的面积，所述的槽轮机构设有相互配合的拨盘和槽轮，所述的拨盘设有半月形的拨板，所述半月形的拨板凸起的弧线部分为止锁弧、与所述止锁弧对应的凹形部分中间位置设有拨销柄，所述的拨销柄的另一头端部设有拨销，所述的槽轮设有中心对称并与所述的止锁弧配合的弧面，在弧面两两交接处设有U形的拨槽，所述的拨槽开口大小与所述的拨销大小配合，所述的拨盘连接所述的减速器并带动所述的槽轮旋转。

2.根据权利要求 1 所述的脉动仪，其特征在于：所述的槽轮设有中心对称并与所述的止锁弧配合的四个弧面，相应的在弧面两两交接处设有U形的拨槽为四个。

3.根据权利要求 1 所述的脉动仪，其特征在于：所述的介质入口处的雾化介质输入压力为0.5MPa，介质出口处的雾化介质输出压力在0.3～0.5MPa范围内规律性周期性变化，所述介质入口的口径为4cm～10cm、所述介质出口的口径为2cm～8cm。

4.一种烟气脱硫系统用雾化装置，包含由权利要求 1 ～3中任意一项所述的脉动仪及雾化喷嘴，所述的脉动仪设于雾化喷嘴的雾化介质进入一侧的连接管路上，烟气脱硫系统的雾化介质通过脉动仪的介质入口进入、介质出口输出，并经连接管路进入所述的雾化喷嘴，所述的脉动仪的电动转子在槽轮机构带动下做间歇运动，雾化介质在脉动仪中的流通面积根据电动转子的转动而变化，每转动90°，相应雾化介质的流通面积由最小变化至最大，或由最大变化至最小，周而复始，造成脉动仪介质出口处的压力变化，从而引起进入雾化喷嘴的雾化介质的输出压力变化。

5.根据权利要求 4 所述的烟气脱硫系统用雾化装置，其特征在于：所述的雾化喷嘴为外混式雾化喷嘴，设有连接座、喷嘴本体和雾化罩，所述的喷嘴本体设有脱硫废水通道、与所述的脱硫废水通道连通的液体旋流槽及喷嘴头，所述的喷嘴本体的外围设有雾化罩，所述的雾化罩设有雾化介质进口和与喷嘴头位置对应的喷嘴口，所述的雾化介质进口与所述的脉动仪通过连接管路连接，所述的雾化罩与所述的喷嘴本体间的间隙为气体旋流槽，烟气脱硫系统的脱硫废水经喷嘴头喷出，所述的雾化介质经气体旋流槽后自喷嘴口喷出，并同时实现对脱硫废水的雾化，至喷嘴口喷出的雾化介质的压力随脉动仪的电动转子的转动而变化，相应引起对脱硫废水雾化时的雾化角的变化，所述脉动仪的介质出口处的压力变化范围为0.3～0.5Mpa，相应雾化角的变化范围为50～85°。

6.根据权利要求 4 所述的烟气脱硫系统用雾化装置，其特征在于：所述的雾化装置包括至少一个脉动仪和若干个雾化喷嘴，单个雾化喷嘴的额定流量为50kg/h，根据烟气脱硫废水流量大小，在烟气脱硫系统的高温烟道处设置相应的喷嘴数量。

7.根据权利要求 4 所述的烟气脱硫系统用雾化装置，其特征在于：所述的雾化喷嘴设于烟气脱硫系统的空气预热器和电除尘器之间的高温烟道进口处，若干个雾化喷嘴竖向排列均布于高温烟道的内侧，与横向的高温烟气的流向垂直。

8.根据权利要求 4 所述的烟气脱硫系统用雾化装置，其特征在于：所述雾化喷嘴的喷嘴口与烟气脱硫系统的高温烟道内高温烟气的前进方向呈一角度，且每一个喷嘴本体的中轴线均与所述高温烟气的前进方向呈60°～90°夹角。