CN214261425U - 一种基于文丘里变径管的旋流烟气-颗粒混合装置 - Google Patents

Abstract

本实实用新型提供一种基于文丘里变径管的旋流烟气‑颗粒混合装置，包括：用于向所述烟气主管道喷入活性炭和碱性颗粒，垂直插入烟气主管道内的颗粒喷管；在颗粒喷管后端，使流入的烟气与颗粒加速、分散，增强混合的文丘里变径管；在文丘里管喉部，承一定角度喷入压缩空气的压缩空气管。根据本实用新型，对活性炭和碱性颗粒与烟气混合器进行了优化设计，实现颗粒喷入后旋转流动，从而达到活性炭和碱性颗粒与烟气充分混合的目的，提高烟气中的重金属、二噁英以及酸性气体的处理效率。

Description

一种基于文丘里变径管的旋流烟气-颗粒混合装置

技术领域

本实用新型涉及固体废弃物焚烧和火力发电领域，具体涉及一种烟气与颗粒混合装置。

背景技术

随着城镇化水平的不断提高，城市生活垃圾的产生量呈快速增长趋势，垃圾处理方式也逐渐发生变化，垃圾卫生填埋的比例逐年下降，固体废弃物焚烧技术由于减量化明显，同时又能够利用余热发电实现资源化，另外又能够控制对环境的二次污染，城镇化垃圾处理的技术迅速发展。

燃料燃烧后排放的烟气必须进行净化处理，酸性气体(如HCl、HF、SOx等)通常用干石灰或小苏打来中和，重金属和二噁英通常用活性炭来吸附。然而，目前普遍采用的活性炭和碱性颗粒喷射系统，由于烟气流动稳定，喷进的固体颗粒与烟气需要长距离的混合，活性炭和碱性颗粒与烟气混合不充分，吸附和反应效率不高，不能充分吸收重金属、二噁英以及酸性气体。

为此，本实用新型提供了一种新的烟气-颗粒混合，用以解决现有技术中的问题。

实用新型内容

本实用新型目的在于提供一种基于文丘里变径管的旋流烟气-颗粒混合装置，以解决背景技术中的所述问题。

本实用新型提供的一种基于文丘里变径管的旋流烟气-颗粒混合装置，由颗粒喷管(1)、文丘里变径管(2)、压缩空气管(3)、烟气主管道(4)组成：

所述颗粒喷管垂直插入烟气来流侧的烟气主管道内，用于向所述烟气主管道喷入活性炭和碱性颗粒；

所述文丘里变径管，在颗粒喷管后端，流入的颗粒经所述文丘里结构的收缩段(201)、喉部(202)加速后，在渐扩段(203)分散开，与烟气充分混合。

所述压缩空气管在文丘里管喉部，承一定角度喷入压缩空气，上述经过喉部的烟气和颗粒在三股压缩空气的作用下在尾部的烟气主管内产生旋转，喉部处设有(喉部第一颗粒喷管301、喉部第二颗粒喷管302、喉部第三颗粒喷管303)喷入来流烟气中，从而达到活性炭和碱性颗粒与烟气充分混合的目的，提高烟气中的重金属、二噁英以及酸性气体的处理效率。

在本实用新型的一个实例中，颗粒喷管的插入深度与烟气主管道半径之比为5:12；

在本实用新型的一个实例中，文丘里变径管喉部直径与烟气主管道直径之比约为φb:φa＝2:3；

在本实用新型的一个实例中，压缩空气管出口与颗粒喷管出口到烟气主管道的轴线的距离相等；

在本实用新型的一个实例中，颗粒喷管与文丘里变径管起始点距离、文丘里变径管渐缩段、文丘里变径管喉部直管段长度、文丘里变径管渐扩段长度，四者之比约为La:Lb:Lc:Ld＝6:5:2:9；

在本实用新型的一个实例中，颗粒喷管分三路，朝烟气主管道喷射颗粒；所需混合的颗粒通过三支颗粒喷管(第一颗粒喷管101、第二颗粒喷管102、第三颗粒喷管103)喷入来流烟气中，所述颗粒喷管沿径向垂直喷入文丘里结构前端的烟气主管道中，喷管插入深度为1m。

在本实用新型的一个实例中，压缩空气管分三路，按与径向成∠α＝30°夹角的方式布置放喷入压缩空气。

所述压缩空气管在文丘里管喉部，承一定角度喷入压缩空气，上述经过喉部的烟气和颗粒在三股压缩空气的作用下在尾部的烟气主管内产生旋转，从而达到活性炭和碱性颗粒与烟气充分混合的目的，提高烟气中的重金属、二噁英以及酸性气体的处理效率。

所需混合的颗粒通过三支颗粒喷管喷入来流烟气中，所述颗粒喷管沿径向垂直喷入文丘里结构前端的烟气主管道中；

颗粒分散于烟气中随着烟气一起运动，在喉部增加一组压缩空气喷管，使烟气在管道内产生旋转，以增长颗粒的运行轨迹；

由于文丘里管的作用，喉部区域烟气的压力最低，在此处设置的压缩空气压力可以尽可能低，以便节约成本；

压缩空气管分三路，按与径向成∠α＝30°夹角的方式布置放喷入压缩空气管；压缩空气管出口与颗粒喷管出口到烟气主管道的轴线的距离相等；

三股压缩空气同时喷入，会在喉部截面产生切圆效果，带动烟气旋转流动。

附图说明

本实用新型的下列附图在此作为本实用新型的一部分用于理解本实用新型。附图中示出了本实用新型的实施例及其描述，用来解释本实用新型的原理。

图1.混合器示意图。

图2.是图1的左视图。

图3.是图1的三个截面的剖视图。

图4.是颗粒运动轨迹的模拟图。

具体实施方式

为了加深对本实用新型的理解，下面将结合实施例和附图对本实用新型作进一步详述，该实施例仅用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型保护范围的限定。

本实用新型提供了一种基于文丘里变径管的旋流烟气-颗粒混合装置如图1所示，其结构包括：用于向所述烟气主管道喷入活性炭和碱性颗粒，垂直插入烟气主管道4内的颗粒喷管1；在颗粒喷管后端，使流入的烟气与颗粒加速、分散，增强混合的文丘里变径管2；在文丘里管喉部，承一定角度喷入压缩空气的压缩空气管3。

所需混合的颗粒通过三支颗粒喷管(第一颗粒喷管101、第二颗粒喷管102、第三颗粒喷管103)喷入来流烟气中，所述颗粒喷管沿径向垂直喷入文丘里结构前端的烟气主管道中，喷管插入深度为1m；所述文丘里变径管，在颗粒喷管后端，流入的颗粒经所述文丘里结构的收缩段(201)、喉部(202)加速后，在渐扩段(203)分散开，喉部处设有(喉部第一颗粒喷管301、喉部第二颗粒喷管302、喉部第三颗粒喷管303)喷入来流烟气中，与烟气充分混合。

颗粒在喷入过程中在烟气流动方向上分速度为零，颗粒喷入的初始动能全部用于径向运动，更有利于颗粒的分散；

颗粒分散于烟气中随着烟气一起运动，为使二者接触时间更长，就要增加尾部烟气主管道的长度，但实际工程中厂房占地面积有限、设备布置紧凑，很难增加烟气管道长度，所以在喉部增加一组压缩空气喷管，使烟气在管道内产生旋转，以增长颗粒的运行轨迹；

由于文丘里管的作用，喉部区域烟气的压力最低，在此处设置的压缩空气压力可以尽可能低，以便节约成本；

如图剖面C-C所示，压缩空气管分三路，按与径向成∠α＝30°夹角的方式布置放喷入压缩空气管；压缩空气管出口与颗粒喷管出口到烟气主管道的轴线的距离相等；

三股压缩空气同时喷入，会在喉部截面产生切圆效果，带动烟气旋转流动；

来流烟气经过文丘里结构，加速后的气流在扩散段产生扰动，烟气中携带的颗粒随烟气一起扩散，在压缩空气的驱动下产生旋转，颗粒运动轨迹如图4所示。

根据本实用新型，对活性炭和碱性颗粒与烟气混合器进行了优化设计，实现颗粒喷入后旋转流动，从而达到活性炭和碱性颗粒与烟气充分混合的目的，提高烟气中的重金属、二噁英以及酸性气体的处理效率。

Claims (7)

1.一种基于文丘里变径管的旋流烟气-颗粒混合装置，其特征在于，由颗粒喷管(1)、文丘里变径管(2)、压缩空气管(3)、烟气主管道(4)组成：

所述颗粒喷管垂直插入烟气来流侧的烟气主管道内，用于向所述烟气主管道喷入活性炭和碱性颗粒；

所述文丘里变径管，在颗粒喷管后端，流入的颗粒经所述文丘里结构的收缩段(201)、喉部(202)加速后，在渐扩段(203)分散开，与烟气充分混合。

2.根据权利要求1所述的一种基于文丘里变径管的旋流烟气-颗粒混合装置，其特征在于，所述压缩空气管在文丘里管喉部，承一定角度喷入压缩空气，上述经过喉部的烟气和颗粒在三股压缩空气的作用下在尾部的烟气主管内产生旋转，喉部处设有喉部第一颗粒喷管(301)、喉部第二颗粒喷管(302)、喉部第三颗粒喷管(303)喷入来流烟气中，从而达到活性炭和碱性颗粒与烟气充分混合。

3.根据权利要求1所述的一种基于文丘里变径管的旋流烟气-颗粒混合装置，其特征在于，颗粒喷管的插入深度与烟气主管道半径之比为5:12。

4.根据权利要求1所述的一种基于文丘里变径管的旋流烟气-颗粒混合装置，其特征在于，文丘里变径管喉部直径与烟气主管道直径之比约为φb:φa＝2:3。

5.根据权利要求1所述的一种基于文丘里变径管的旋流烟气-颗粒混合装置，其特征在于，压缩空气管出口与颗粒喷管出口到烟气主管道的轴线的距离相等。

6.根据权利要求1所述的一种基于文丘里变径管的旋流烟气-颗粒混合装置，其特征在于，颗粒喷管与文丘里变径管起始点距离、文丘里变径管渐缩段、文丘里变径管喉部直管段长度、文丘里变径管渐扩段长度，四者之比约为La:Lb:Lc:Ld＝6:5:2:9。

7.根据权利要求1所述的一种基于文丘里变径管的旋流烟气-颗粒混合装置，其特征在于，混合的颗粒通过三支颗粒喷管，第一颗粒喷管(101)、第二颗粒喷管(102)、第三颗粒喷管(103)喷入来流烟气中，所述颗粒喷管沿径向垂直喷入文丘里结构前端的烟气主管道中，与径向成∠α＝30°夹角的方式布置放喷入压缩空气。

Images