CN215876843U - 湿法洗涤装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种湿法洗涤装置包括洗烟循环系统和减湿循环系统，所述洗烟循环系统用于洗涤烟气，所述减湿循环系统用于给烟气减湿，所述湿法洗涤装置还包括入口喷淋系统，所述入口喷淋系统包括水箱、喷淋液输送管道、喷淋件及入口烟道，所述水箱连接所述喷淋液输送管道，所述喷淋液输送管道连接所述喷淋件，所述喷淋件伸入入口烟道进行喷淋。湿法洗涤装置在洗涤烟气时，通过入口喷淋系统向入口烟道喷淋以降低烟气热量。

Description

湿法洗涤装置

技术领域

本实用新型涉及烟气净化技术领域，具体而言，涉及一种湿法洗涤装置。

背景技术

目前垃圾焚烧厂采用的湿法脱酸技术中，原烟气从入口烟道进入洗涤塔后才能被冷却，由于烟气流场不均匀以及气液接触不充分等原因，高温烟气进入洗涤塔后难以立即被冷却完全，洗涤塔下部仍存在局部高温区；高温会降低脱酸反应效率，还会降低吸收液中吸收剂的溶解度从而促进盐结晶，此外，洗涤塔下部筒体一般需内衬抗火石或耐火砖等隔热材料，不仅增加成本和施工难度，而且可能增加循环液杂质。现有事故喷淋装置利用的是冷却吸收部脱酸用喷淋层，存在事故喷淋水量与喷淋层规格不匹配的问题，由于高位布置的应急水箱容量有限，而冷却吸收部喷淋层设计流量很大，事故喷淋时间只能维持短短几分钟，且雾化效果不佳，难以达到理想的烟气降温效果；此外，由于该方案水箱与喷淋层连接的出水管路长期备用，难以及时发现故障，可能在事故情况下无法正常投运；因此，现有事故喷淋方式降温效果不好，可靠性不高。

发明内容

本实用新型实施例提供了一种湿法洗涤装置，以至少解决相关技术中湿法洗涤塔进塔烟气温度偏高，以及事故喷淋装置降温效果不好、可靠性不高的问题。

根据本实用新型的一个实施例，提供了一种湿法洗涤装置，包括洗烟循环系统和减湿循环系统，所述洗烟循环系统用于洗涤烟气，所述减湿循环系统用于给烟气减湿，所述湿法洗涤装置还包括入口喷淋系统，所述入口喷淋系统包括水箱、喷淋液输送管道、喷淋件及入口烟道，所述水箱连接所述喷淋液输送管道，所述喷淋液输送管道连接所述喷淋件，所述喷淋件伸入入口烟道进行喷淋。

进一步地，所述入口喷淋系统还包括减湿补水管道及工艺水管道，所述减湿补水管道一端与减湿循环系统的减湿循环管道相连，另一端与所述水箱相连，用于将减湿液输送至所述水箱中，所述工艺水管道一端与厂区工艺水出口相连，另一端与所述水箱相连，用于将工艺水输送至所述水箱中。

进一步地，所述水箱设有水箱液位计，用于测量所述水箱液位，所述减湿补水管道上设有减湿补水阀门，所述工艺水管道上设有工艺水阀门，所述减湿补水阀门和所述工艺水阀门与水箱液位计联锁，以液位监测数据作为减湿补水阀门和工艺水阀门联锁动作的依据。

进一步地，所述喷淋件包括喷淋主管、喷淋支管及喷嘴，所述喷淋主管的主体位于所述入口烟道内，所述喷淋主管连接喷淋支管，所述喷淋支管上连接喷嘴，所述喷淋主管、喷淋支管和喷嘴间相互连通，所述喷嘴用于向所述入口烟道喷淋，所述喷嘴的雾化液滴粒径范围在400~500μm之间。

进一步地，所述洗烟循环系统包括洗烟部塔体、循环池、洗烟循环泵、洗烟循环管道、洗烟喷淋层及塔液位计，所述循环池位于洗烟部塔体底部，所述洗烟喷淋层位于洗烟部塔体内的上部区域，所述入口烟道连接于循环池与洗烟喷淋层之间，所述洗烟循环泵的进口与循环池相连，所述洗烟循环泵通过洗烟循环管道连接洗烟喷淋层，所述洗烟循环泵将循环液输送至洗烟喷淋层，喷淋液在洗烟部塔体内对烟气进行洗涤后落入循环池，所述塔液位计设于所述洗烟部塔体底部，用于监测所述循环池的液位。

进一步地，所述喷淋液输送管道设有喷淋液调节阀，喷淋液调节阀与设于洗烟部塔体底部的塔液位计联锁，以根据设定的塔液位自动调节喷淋液调节阀的开度，从而控制喷淋液流量；所述喷淋液调节阀还与设于入口烟道前的入口温度测量装置联锁，用于根据入口烟气温度进行喷淋液流量控制。

进一步地，所述减湿循环系统包括减湿部塔体、减湿水箱、减湿循环泵、换热器、减湿循环管道及减湿喷淋层；所述减湿部塔体连接于所述洗烟部塔体上方，所述减湿喷淋层位于减湿部塔体内的上部区域，所述减湿循环泵的进口与减湿水箱相连，所述减湿循环泵的出口与换热器相连，所述减湿循环泵通过减湿循环管道将减湿液输送至减湿喷淋层，喷淋液在减湿部塔体内对烟气再次进行洗涤后落入减湿部塔体底部，并通过管道输送至所述减湿水箱。

有益效果：与现有技术相比，本实用新型湿法洗涤装置通过入口喷淋系统向入口烟道喷淋，以降低通入烟气热量，能够解决湿法洗涤塔进塔烟气温度偏高，以及事故喷淋装置降温效果不好、可靠性不高的问题。本实用新型将塔内一部分增湿降温过程移至入口烟道内进行，能显著降低进塔烟气温度；进塔烟气温度的降低，不仅可提高洗烟部的脱酸效率，减少塔内结晶，还可省去洗涤塔下部筒体内的隔热材料，从而降低洗涤塔重量，节约成本，减少杂质。同时，由于采用专门设计的入口喷淋层，雾化效果好，喷淋量小，所以需要的水箱容积也小，并可维持足够的喷淋时间；且由于事故喷淋与预喷淋一体化，设备均是常用状态，可以及时发现并排除故障。因此，该入口喷淋系统在事故情况发生时的降温效果好、可靠性高。

此外，入口喷淋系统具有辅助脱酸的功能，能进一步提高湿法洗涤塔的脱酸效率；入口喷淋系统还具有为湿法洗涤塔自动补水的功能。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本实用新型的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1是本实用新型实施例的湿法洗涤装置的示意图。

图2是本实用新型实施例的喷淋主管、喷淋支管及喷嘴的设置示意图。

图中数字或字母所代表的零部件名称为：

1、洗烟循环系统；101、洗烟部塔体；102、循环池；103、洗烟循环泵；104、洗烟循环管道；105、洗烟喷淋层；106、塔液位计；2、减湿循环系统；201、减湿部塔体；202、减湿水箱；203、减湿循环泵；204、换热器；205、减湿循环管道；206、减湿喷淋层；207、隔离件；3、入口喷淋系统；301、减湿补水管道；302、减湿补水阀门；303、工艺水管道；304、工艺水阀门；305、水箱；306、水箱液位计；307、隔离阀；308、喷淋液输送管道；309、喷淋液调节阀；310、喷淋液流量计；311、喷淋主管；312、喷淋支管；313、喷嘴；314、入口温度测量装置；315、入口烟道；316、隔热材料。

具体实施方式

下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

需要说明的是，本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。

请参见图1，本实用新型实施例提供一种湿法洗涤装置，用于垃圾焚烧湿法脱酸脱白。湿法洗涤装置包括洗烟循环系统1、减湿循环系统2及入口喷淋系统3。烟气分别通过入口喷淋系统3降温、洗烟循环系统1洗涤及减湿循环系统2减湿后排出。

洗烟循环系统1包括洗烟部塔体101、循环池102、洗烟循环泵103、洗烟循环管道104、洗烟喷淋层105及塔液位计106。循环池102位于洗烟部塔体101底部。洗烟喷淋层105位于洗烟部塔体101内的上部区域。入口烟道315连接于循环池102与洗烟喷淋层105之间。烟气从入口烟道315进入，随后进入洗烟部塔体101。

洗烟循环泵103的进口与循环池102相连。洗烟循环泵103通过洗烟循环管道104连接洗烟喷淋层105。洗烟循环泵103将循环液输送至洗烟喷淋层105。喷淋液在洗烟部塔体101内对烟气进行洗涤后落入循环池102。塔液位计106设于所述洗烟部塔体101底部，用于监测所述循环池102的液位。

减湿循环系统2包括减湿部塔体201、减湿水箱202、减湿循环泵203、换热器204、减湿循环管道205及喷淋层206。

减湿部塔体201连接于洗烟部塔体101上方。减湿喷淋层206位于减湿部塔体201内的上部区域。减湿部塔体201底部区域设有隔离件207。隔离件207能够允许烟气通过并阻挡液体落入洗烟部塔体101。

减湿循环泵203的进口与减湿水箱202相连。减湿循环泵203的出口与换热器204相连。减湿循环泵203通过减湿循环管道205将减湿液输送至减湿喷淋层206。喷淋液在减湿部塔体201内对烟气再次进行洗涤后落入减湿部塔体201底部，后通过管道输送至减湿水箱202。

入口喷淋系统3包括减湿补水管道301、减湿补水阀门302、工艺水管道303、工艺水阀门304、水箱305、水箱液位计306、隔离阀307、喷淋液输送管道308、喷淋液调节阀309、喷淋液流量计310、喷淋主管311、喷淋支管312、喷嘴313、入口温度测量装置314及入口烟道315。

所述喷淋主管311、喷淋支管312、喷嘴313构成喷淋件。喷淋件部分伸入入口烟道以向所述入口烟道喷淋。

减湿补水管道301一端与减湿循环管道205相连，另一端与水箱305相连。水箱305设置于减湿部塔体201上方。减湿补水管道301上设有减湿补水阀门302，用于控制将减湿液输送至水箱305中。工艺水管道303一端与厂区工艺水出口相连，另一端与水箱305相连。工艺水管道303上设有工艺水阀门304，用于控制将工艺水输送至水箱305中。

水箱305上设有水箱液位计306，用于测量水箱液位，减湿补水阀门302和工艺水阀门304与水箱液位计306联锁，液位监测数据作为减湿补水阀门302和工艺水阀门304联锁动作的依据。当水箱305液位低于预设值时，开启补水。

水箱305底部连接喷淋液输送管道308。喷淋液输送管道308上设有隔离阀307、喷淋液调节阀309以及喷淋液流量计310。隔离阀307设于喷淋液调节阀309和喷淋液流量计310的上游。

喷淋液调节阀309与设于洗烟部塔体101底部的塔液位计106联锁，可根据设定的塔液位自动调节喷淋液调节阀309的开度，从而控制喷淋液流量。喷淋液调节阀309还与设于入口烟道315前的入口温度测量装置314联锁，用于根据入口烟气温度进行喷淋液流量控制。

喷淋液流量计310用于测量喷淋液流量。喷淋液输送管道308的下端连接喷淋件的喷淋主管311，喷淋主管311的主体位于入口烟道315内，喷淋主管311上连接有喷淋支管312，喷淋支管312上连接有喷嘴313，喷淋主管311、喷淋支管312和喷嘴313间相互贯通。通过喷淋管结构设计，每个喷嘴313的出口流量基本均匀分配，且在入口烟道315同一截面上均匀分布；喷嘴313的喷射方向与烟气流动方向相同。喷淋主管311、喷淋支管312和喷嘴313均为耐热、耐腐蚀的材质。由于入口烟道内烟气温度较高，入口烟道315内壁的防腐层外还敷设有隔热材料316，用于保护防腐层。

喷嘴313的雾化液滴粒径不宜过大或过小，过大达不到良好的降温效果，过小容易造成液滴夹带出塔，喷嘴313的雾化液滴粒径优选在400~500μm之间。

请参见图2，根据入口烟道315的尺寸不同，喷嘴313的数量和喷淋件的布置不同，示例性地，图2仅给出了4个喷嘴对应的喷淋主管311、喷淋支管312和喷嘴313的一种布置方式。其中，多个喷淋支管312垂直喷淋主管311设置。多个喷嘴313间隔设置于喷淋支管312上。为保证喷雾在入口烟道315的截面上全覆盖，喷射距离1m处的喷雾覆盖率优选不低于200%。

湿法系统正常运行时，隔离阀307开启，水箱305内的水在重力作用下沿着喷淋液输送管道307自流而下，经过喷淋液调节阀309调节流量后，依次流经喷淋液流量计310、喷淋主管311、喷淋支管312，直至喷嘴313处，并在压力作用下雾化形成细小的液滴，喷射到入口烟道315内。液滴与入口烟道315内的高温烟气接触后蒸发吸热，使烟气温度下降，未完全蒸发的液滴随气流或沿入口烟道内壁进入洗烟部塔体102。水箱305的补水有两路，一路来自减湿循环液，另一路来自厂区工艺水。脱白工况运行时，由于减湿部的减湿作用有大量多余的减湿液产生，因此打开减湿补水阀门302，关闭工艺水阀门304，利用减湿液进行入口喷淋；非脱白工况运行时，无多余的减湿液产生，此时打开工艺水阀门304，关闭减湿补水阀门302，使用工艺水进行入口喷淋。减湿补水阀门302或工艺水阀门304根据水箱液位计306的监测数据自动开关，将水箱液位维持在低液位和高液位之间，当水箱液位计306到达低液位时，自动打开相应补水阀门，当水箱液位计306到达高液位时，则自动关闭相应补水阀门。当入口温度测量装置314测得的烟气温度低于设定的最高温度时，喷淋液调节阀309根据塔液位计106的监测数据自动调节，将洗涤塔液位维持在设定值。

事故情况发生时，如当洗烟循环泵103突然全部停机时，由于入口喷淋系统3对烟气的预冷却作用，洗涤塔内部不会受到高温烟气的损伤；或当入口温度测量装置314测得的烟气温度超过设定的最高温度时，喷淋液调节阀309根据超温的程度自动调大喷淋液流量增强降温。喷淋液调节阀309设定为失电开或失气开，即使阀门断电或断气，水箱305的水仍可自流至入口烟道进行预喷淋降温，且能维持足够长的喷淋时间。

本方案的入口喷淋系统解决了事故情况下湿法洗涤塔降温的问题。一方面，由于采用专门设计的入口喷淋层，雾化效果好，喷淋量小，所以需要的水箱容积也小，并可维持足够的喷淋时间；另一方面，由于事故喷淋与预喷淋一体化，设备均是常用状态，可以及时发现并排除故障。因此，该入口喷淋系统在事故情况发生时的降温效果好、可靠性高。

现用技术中洗涤塔的增湿降温全部在塔内进行，根据物料能量平衡计算和实际运行情况，若入口烟气温度为110℃，洗烟部出口的烟气温度可降至约65℃。本技术方案实际是将一部分增湿降温过程移到入口烟道内进行，塔内的蒸发水量减少，但系统总蒸发水量不变。忽略液态水至饱和状态吸收的显热，根据能量平衡，烟气放热量Q₁=液态水汽化潜热Q₂，即烟气比热容c₁·烟气温降Δt₁·烟气质量m₁=水蒸发率λ·水汽化潜热R·水质量m₂，则水蒸发率λ= 烟气比热容c₁·烟气温降∆t₁·烟气质量m₁/（水汽化潜热R·水质量m₂），其他参数不变时，蒸发率λ与烟气温降∆t₁成正比。由于入口喷淋液量为洗涤塔所需补水量，当蒸发率为100%时，进塔烟气温度可降至约65℃，则当入口喷淋液蒸发率为70%时，进塔烟气温度可降至78.5℃，当入口喷淋液蒸发率为60%时，进塔烟气温度可降至83℃。可见，入口喷淋能显著降低进塔烟气温度，不仅可提高洗烟部的脱酸效率，减少塔内结晶，还可省去洗涤塔下部筒体内的隔热材料，从而降低洗涤塔重量，节约成本，减少杂质。

入口喷淋液为减湿液或工艺水，可吸收酸性气体，因此，正常运行时在湿法洗涤塔入口进行喷淋相当于增加了一级脱酸，延长了烟气与洗涤液的接触反应时间；此外，入口喷淋还降低了进塔烟气温度，从而降低气液反应的气相分压，有利于洗烟部酸性气体吸收。因此，该入口喷淋系统具有辅助脱酸的功能，能进一步提高湿法洗涤塔的脱酸效率。

正常运行时，本方案入口喷淋量根据塔液位进行控制，入口喷淋量即为洗涤塔所需补水量，即洗涤塔补水通过入口喷淋的方式实现，无需再额外给洗涤塔补水，也不会产生多余的废水。因此，该入口喷淋系统还具有自动补水的功能。

通过设置高位水箱，不仅可作为缓冲容器给入口喷淋提供稳定连续的水源，而且利用高位水箱与入口烟道处的喷淋层间存在的十几米的高度差，提供喷嘴喷淋所需压力；高位水箱的补水有两种方式，一种是利用原有减湿循环泵提供动力给水箱补充较为干净的减湿水，而不是洗涤塔底部吸收液，不仅提高减湿液利用率，而且可以避免结垢和结晶严重的现象；另一种是利用厂区工艺水自身的压力给水箱补充工艺水，补水可靠。因此，该入口喷淋系统结构简单、可行性高。

总之，本实用新型充分考虑了垃圾焚烧湿法脱酸系统的自身特点，提出了一种湿法洗涤装置及烟气洗涤时的降温方法，其入口喷淋系统同时具有事故喷淋、预降温、脱酸以及补水的功能，且结构简单、可行性高，在现有湿法系统上改造方便，有助于湿法脱酸系统的高效安全稳定运行，具有较好的工程应用价值。

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 (7)

1.一种湿法洗涤装置，包括洗烟循环系统和减湿循环系统，其特征在于，所述洗烟循环系统用于洗涤烟气，所述减湿循环系统用于给烟气减湿，所述湿法洗涤装置还包括入口喷淋系统，所述入口喷淋系统包括水箱、喷淋液输送管道、喷淋件及入口烟道，所述水箱连接所述喷淋液输送管道，所述喷淋液输送管道连接所述喷淋件，所述喷淋件伸入入口烟道进行喷淋。

2.如权利要求1所述的湿法洗涤装置，其特征在于：所述入口喷淋系统还包括减湿补水管道及工艺水管道，所述减湿补水管道一端与减湿循环系统的减湿循环管道相连，另一端与所述水箱相连，用于将减湿液输送至所述水箱中，所述工艺水管道一端与厂区工艺水出口相连，另一端与所述水箱相连，用于将工艺水输送至所述水箱中。

3.如权利要求2所述的湿法洗涤装置，其特征在于：所述水箱设有水箱液位计，用于测量所述水箱液位，所述减湿补水管道上设有减湿补水阀门，所述工艺水管道上设有工艺水阀门，所述减湿补水阀门和所述工艺水阀门与水箱液位计联锁，以液位监测数据作为减湿补水阀门和工艺水阀门联锁动作的依据。

4.如权利要求1所述的湿法洗涤装置，其特征在于：所述喷淋件包括喷淋主管、喷淋支管及喷嘴，所述喷淋主管的主体位于所述入口烟道内，所述喷淋主管连接喷淋支管，所述喷淋支管上连接喷嘴，所述喷淋主管、喷淋支管和喷嘴间相互连通，所述喷嘴用于向所述入口烟道喷淋，所述喷嘴的雾化液滴粒径范围在400~500μm之间。

5.如权利要求1所述的湿法洗涤装置，其特征在于：所述洗烟循环系统包括洗烟部塔体、循环池、洗烟循环泵、洗烟循环管道、洗烟喷淋层及塔液位计，所述循环池位于洗烟部塔体底部，所述洗烟喷淋层位于洗烟部塔体内的上部区域，所述入口烟道连接于循环池与洗烟部喷淋层之间，所述洗烟循环泵的进口与循环池相连，所述洗烟循环泵通过洗烟循环管道连接洗烟喷淋层，所述洗烟循环泵将循环液输送至洗烟喷淋层，喷淋液在洗烟部塔体内对烟气进行洗涤后落入循环池，所述塔液位计设于所述洗烟部塔体底部，用于监测所述循环池的液位。

6.如权利要求5所述的湿法洗涤装置，其特征在于：所述喷淋液输送管道设有喷淋液调节阀，喷淋液调节阀与所述塔液位计联锁，以根据设定的塔液位自动调节喷淋液调节阀的开度，从而控制喷淋液流量；所述喷淋液调节阀还与设于入口烟道前的入口温度测量装置联锁，用于根据入口烟气温度进行喷淋液流量控制。

7.如权利要求5所述的湿法洗涤装置，其特征在于：所述减湿循环系统包括减湿部塔体、减湿水箱、减湿循环泵、换热器、减湿循环管道及减湿喷淋层；所述减湿部塔体连接于所述洗烟部塔体上方，所述减湿喷淋层位于减湿部塔体内的上部区域，所述减湿循环泵的进口与减湿水箱相连，所述减湿循环泵的出口与换热器相连，所述减湿循环泵通过减湿循环管道将减湿液输送至减湿喷淋层，喷淋液在减湿部塔体内对烟气再次进行洗涤后落入减湿部塔体底部，并通过管道输送至所述减湿水箱。

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