CN2550043Y - 旋流喷射暴气脱硫除尘装置 - Google Patents

Abstract

旋流喷射暴气脱硫除尘装置由急冷段、进气段、脱硫段、脱水除雾段组成，其中脱硫段由旋流喷射暴气管组件和浆液贮罐组成，烟气经急冷段进入进气段，进气段的出气端接旋流喷射暴气管组件，旋流喷射暴气管组件底部插入浆液贮罐中。烟气经急冷管冷却后，再经进气段进入旋流喷射暴气管组件中与喷入的碱液充分撞击混合，将烟气中的二氧化硫与碱液初步反应后，以射流鼓泡方式冲入浆液贮罐中进一步吸收、氧化，并结晶成石膏，净化后烟气经过脱水除雾段由烟囱排放出去。本实用新型具有脱硫除尘效率高、适于净化处理大烟气量，对净化烟气的容量没有限制，且允许烟气量的变化范围较宽、对煤种和含硫量的变化范围适应性较强的优点，且功耗低、体积小、造价低、运行可靠。

Description

旋流喷射暴气脱硫除尘装置

技术领域

本实用新型涉及一种用于烟气净化的脱硫除尘装置，特别是根据旋流理论和多相撞击流理论设计的旋流喷射暴气脱硫除尘装置。

背景技术

燃煤锅炉、化学、冶金、建材工业中所用的炉窑会产生大量的有害烟气和粉尘，需要随时对这些气体进行除尘脱硫，以净化空气。目前烟气脱硫净化技术主要是以湿法为主，利用碱性液体与烟气中的二氧化硫产生酸性中和而生成中性盐残渣，以便抛弃或再利用。为了加速反应和反应得更完全，以提高脱硫除尘效率，在脱硫除尘过程中采用了不同种类或类型的脱硫除尘装置，国内已经有乳化脱硫装置、气动脱硫装置等。CN2207872公开了一种气动乳化装置，此种装置的乳化过滤管的直径只有100-200mm，处理烟气量小，每根乳化管所能净化的烟气只有300-1000m³/h，对于烟气量达到100×10⁴m³/h的电站锅炉所需组合的乳化管要1000根以上，这在结构上很难实现。若增大管的直径，乳化状态不能保持，并出现空心状态，脱硫除尘效率大大下降。CN2386872公开了一种气动脱硫除尘装置，该装置由排污段、烟气扩散段、脱硫除尘组件、气水分离器、排烟导流段及烟气排放段等组成，这种装置所要处理的烟气与碱水的方向是逆向对流的，当烟气速度高、大烟气量及大水汽比时，易造成阻力大，使风机功率消耗增大。国外脱硫除尘装置近年来主要采用喷雾法来实现较高的脱硫效率(90％)，但这种装置的主要缺点是中和单位烟气(G)所耗碱性液体量(W)较大，即液气比(W/G)较大，一般W/G为16-26，此外，装置内的最大烟气速度不能太高，通常小于5m/s左右，因此在净化大流量烟气时，装置的体积大，加之耗碱液量大，带来碱液制备系统复杂，动力消耗大，排放的废液量大，后期废液、废渣的处理设备庞大，从而使脱硫系统庞大，装置复杂，动力消耗大，故造成该类装置造价高、运行费用昂贵，目前从国外进口一套35万千瓦的发电机组，锅炉容量为1100t/h的燃煤脱硫装置，价格为3亿人民币左右，这是我国大量的燃煤火力发电厂难以承受的。

实用新型内容

本实用新型解决的技术问题是：提供一种脱硫除尘效率高，适用于净化大烟气量，且功耗低、体积小、造价低、运行可靠的旋流喷射暴气脱硫除尘装置。

本实用新型的技术方案是：一种旋流喷射暴气脱硫除尘装置，包括进气段、脱硫段、脱水除雾段，其特征在于：脱硫段由旋流喷射暴气管组件和浆液贮罐组成，进气段的出气端接旋流喷射暴气管组件，旋流喷射暴气管组件底部插入浆液贮罐中，此外为了防止烟气温度过高，在进气段的之前还加有一急冷段，烟气首先经急冷管冷却后，再经进气段进入旋流喷射暴气管组件中与喷入的碱液充分撞击混合，将碱液破碎成水雾，烟气中的二氧化硫与碱液初步反应后，以射流鼓泡方式冲入浆液贮罐中进一步吸收、氧化，并结晶成石膏，而净化后的烟气经过脱水除雾段脱水除雾后，由烟囱排放出去。

旋流喷射暴气管组件由多个旋流喷射暴气管组成，每个旋流喷射暴气管由碱液输送管、螺旋喷管、旋流器、稳定室及鼓泡管组成，旋流器的中心装有螺旋喷管，碱液输送管的出口接螺旋喷管，旋流器的下部是按流体力学要求设计的稳定室，稳定室的下部是鼓泡管。碱水由碱液输送管送入到螺旋喷管中，螺旋喷管使碱液均匀喷入到稳定室，旋流器使烟气在稳定室产生旋转运动，在稳定室中烟气与碱水相互撞击进行第一次反应，未反应完的二氧化硫气体经鼓泡管冲入浆液贮缸中进行曝气反应。

浆液贮罐由浆液池、搅拌机(空气旋转喷雾器)、浆液循环泵、碱液添加入口和石膏出口组成，碱液从碱液添加入口加入后，由浆液循环泵将碱液送入碱液输送管中，多个搅拌机位于浆液池四周，将碱液与鼓泡管中冲出的气体进行均匀搅拌，同时将新鲜空气添加进来，搅拌反应后生成的石膏通过石膏出口送到石膏过滤装置进行过滤，以便再利用。

本实用新型与现有技术相比具有如下优点：

1、脱硫效率高，可大于90％，对电除尘后很细的飞尘有更好的清除作用，除尘效率达99％，适于净化大烟气量，克服了气动脱硫装置在大烟气，大水汽比时阻力较大的缺点。

2、允许在旋流喷射暴气管中有较高的流动速度，从而在处理大烟气量时，本实用新型截面积较小，体积小，成本低，克服了烟气流速要高，而烟气脱水除雾时烟气流速要低的矛盾。

3、因旋转撞击使液气混合好、雾化好，稳定室中吸收好，在鼓泡区能二次吸收，从而减少液气比，也使循环泵的功耗下降，减少运行费用。

4、没有易堵塞的喷雾嘴，且无运动部件，设备运行可靠。

5、对排放烟气无需再加热，去除了加热器，大大减少了投资。

6、采用玻璃钢代替金属橡胶衬里，节约投资。

7、副产品石膏能安全存放，并易于商业应用。

8、对净化烟气的容量没有限制，且允许烟气量的变化范围较宽。

9、对煤种和含硫量的变化范围适应性较强。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型中的旋流喷射暴气管结构示意图；

图3为图2中旋流喷射暴气管用于大直径时的另一种结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型的实施例由急冷段1、进气段2、旋流喷射暴气管组件3、浆液贮罐4及脱水除雾段5组成，急冷段1由冷却水管11、多个冷却喷嘴12组成，其出气口接进气段2，进气段2的出气端接旋流喷射暴气管组件3，旋流喷射暴气管组件3的底部插入浆液贮罐4中。锅炉排出的烟气温度一般约130°-150℃。为保证玻璃钢组件的安全使用，同时防止橡胶衬里及其他保护层的破坏，烟气首先经急冷管1冷却降至100℃以下，再经进气段2进入旋流喷射暴气管组件3中与碱液充分撞击混合，将碱液破碎成水雾，烟气中的二氧化硫与碱液初步反应后，未反应完的二氧化硫以射流鼓泡方式冲入浆液贮罐中进一步吸收、氧化，并结晶成石膏，而净化后的烟气经过脱水除雾后，由烟囱排放出去。

如图2、图3所示，旋流喷射暴气管组件3由多个旋流喷射暴气管30组成，每个旋流喷射暴气管30由碱液输送管31、螺旋喷管32、旋流器33、稳定室34及鼓泡管35组成，旋流器33通过法兰固定在进气段2与旋流喷射暴气管组件3的分离板上，并予以密封，旋流器33由不锈钢制成，在旋流器33的中心装有螺旋喷管32，碱液输送管31的出口接螺旋喷管32，旋流器33的下部是稳定室34，稳定室34的下部是鼓泡管35，鼓泡管35有多个小孔，它采用玻璃钢制成。旋流喷射暴气管30的数量可根据不同锅炉吨位来匹配。此外，旋流喷射暴气管30也可以采用如图3所示的结构，即在旋流器33的外部再加一个旋流器，称作外旋流器36，形成套叠式结构，这样克服了在大直径(如直径大于500mm)的旋流喷射暴气管情况下，易造成旋转空心，不能充分撞击水，脱硫除尘效果降低的缺点。

浆液贮罐4由浆液池40、多个搅拌机(空气旋转喷雾器)41、浆液循环泵42、碱液添加入口43和石膏出口44组成，浆液池40位于整个装置的底部，多个搅拌机41位于浆液池40的四周，碱液添加入口43和浆液循环泵42在浆液池40的侧部，石膏出口44位于浆液池40的底部，碱液从碱液添加入口43加入后，由浆液循环泵42将碱液送入到碱液输送管31中同时进行循环，搅拌机41将碱液与鼓泡管35中冲出的气体进行均匀搅拌，同时将新鲜空气添加进来，搅拌反应后生成的石膏通过石膏出口44送到石膏过滤装置进行过滤，以便再利用。搅拌机41的数量以保证烟气能搅拌均匀、充分氧化、曝气反应即可。旋流喷射暴气管组件3的底部插入浆液池40的深度与不同的锅炉负荷有关，可通过浆液池40的液位高度来调节。

脱水除雾段5采用了一种折板型除雾器51，这样可使烟气速度降低，阻力下降，所收集的液体可以从侧面流下，减少了与烟气相遇而形成二次夹带，同时在V型折板上装有水冲洗装置，间隔一定的时间进行冲洗。

Claims (5)

1、旋流喷射暴气脱硫除尘装置，包括进气段、脱硫段、脱水除雾段，其特征在于：脱硫段由旋流喷射暴气管组件和浆液贮罐组成，进气段的出气端接脱硫段中的旋流喷射暴气管组件，旋流喷射暴气管组件底部插入浆液贮罐中。

2、根据权利要求1所述的旋流喷射暴气脱硫除尘装置，其特征在于：在进气段之前还加有用于将烟气温度降低的急冷段。

3、根据权利要求1或2所述的旋流喷射暴气脱硫除尘装置，其特征在于：所述的旋流喷射暴气管组件由多个旋流喷射暴气管组成，每个旋流喷射暴气管由碱液输送管、螺旋喷管、旋流器、稳定室及鼓泡管组成，旋流器的中心装有螺旋喷管，碱液输送管的出口接螺旋喷管，旋流器的下部是稳定室，稳定室的下部是鼓泡管。

4、根据权利要求3所述的旋流喷射暴气脱硫除尘装置，其特征在于：当暴气管直径增大时在所述旋流喷射暴气管中的旋流器外部再加有一个外旋流器。

5、根据权利要求1或2所述的旋流喷射暴气脱硫除尘装置，其特征在于：所述的浆液贮罐由浆液池、搅拌机、浆液循环泵、碱液添加入口和石膏出口组成，浆液池位于整个装置的底部，多个搅拌机位于浆液池的四周，碱液添加入口和浆液循环泵在浆液池的侧部，石膏出口位于浆液池的底部。

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