煙塔合一脫硫煙氣除霧系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種煙塔合一脫硫煙氣除霧系統(tǒng)，屬于煙氣凈化技術領域。該裝置包括吸收塔筒體、錐形封頭和塔頂煙囪入口環(huán)形煙道，其中錐形封頭套設在吸收塔筒體的上端，塔頂煙囪入口環(huán)形煙道的下端套設在吸收塔筒體上端以及錐形封頭的外部；塔頂煙囪入口環(huán)形煙道的下端內部在錐形封頭的下邊沿與吸收塔筒體的外側壁之間設置有若干除霧裝置，塔頂煙囪入口環(huán)形煙道的底部設置有冷凝漿液排放口；除霧裝置包括豎向設置的筒體，筒體內自上而下設置有分別包括第一級和第二級固定葉片的第一級和第二級旋流板除霧器，第一級固定葉片和第二級固定葉片均為逆時針旋轉。本實用新型可以提高煙氣凈化程度、消除二次污染。
【專利說明】
煙塔合一脫硫煙氣除霧系統(tǒng)
技術領域
[0001]本實用新型涉及煙氣凈化技術領域，特別是指一種煙塔合一脫硫煙氣除霧系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]我國火電廠、鋼鐵行業(yè)燒結機煙氣脫硫的主流技術是石灰石-石膏法。結合中國國情，為了降低工程造價、避免熱的原煙氣與冷的脫硫后煙氣換熱用的旋轉蓄熱式換熱器GGH的腐蝕、密封泄漏和堵塞，在消化吸收引進國外技術的基礎上加以改進，多采用吸收塔前不設GGH，吸收塔內頂部不設濕式電除塵器，改設折流板式除霧器。這一技術脫硫效率較高，運行也很穩(wěn)定，但在削減了大量二氧化硫的同時，由于脫硫漿液霧化夾帶、脫硫產(chǎn)物結晶析出，產(chǎn)生了眾所周知的“石膏雨”，即產(chǎn)生大量形成霧霾天氣的PM2.5因子，從而助長了霧霾的發(fā)生?？梢哉f，這個裝置也是一個PM2.5發(fā)生器和大型空氣加濕器。
[0003]目前國內現(xiàn)有大型燃煤機組大多采用石灰石-石膏法脫硫工藝，目前常采用的濕法脫硫凈煙氣的除塵除霧工藝路線為“除霧器+濕式靜電”，采用該工藝路線，可以達到脫硫塔出口煙氣煙塵含量<5mg/Nm3的效果，但是，濕式靜電除塵器造價高昂，運行電耗巨大，運行維護復雜?，F(xiàn)有產(chǎn)品在使用過程中，會產(chǎn)生“石膏雨”，造成二次污染。
【實用新型內容】
[0004]本實用新型提供一種提高煙氣凈化程度、消除二次污染的煙塔合一脫硫煙氣除霧系統(tǒng)。
[0005]為解決上述技術問題，本實用新型提供技術方案如下:
[0006]—種煙塔合一脫硫煙氣除霧系統(tǒng)，包括吸收塔筒體、錐形封頭和塔頂煙囪入口環(huán)形煙道，其中:
[0007]所述錐形封頭套設在所述吸收塔筒體的上端，所述塔頂煙囪入口環(huán)形煙道的下端套設在所述吸收塔筒體上端以及所述錐形封頭的外部；
[0008]所述塔頂煙囪入口環(huán)形煙道的下端內部在所述錐形封頭的下邊沿與所述吸收塔筒體的外側壁之間設置有若干除霧裝置，所述塔頂煙囪入口環(huán)形煙道的底部設置有冷凝漿液排放口 ；
[0009]所述除霧裝置包括豎向設置的筒體，所述筒體的上方設置有入口，下方設置有出口，所述筒體內自上而下設置有第一級旋流板除霧器和第二級旋流板除霧器，所述第一級旋流板除霧器包括第一級固定葉片，所述第二級旋流板除霧器包括第二級固定葉片，所述第一級固定葉片和第二級固定葉片均為順重力場逆時針旋轉。
[0010]進一步的，所述第一級和第二級固定葉片與設備水平中心線的夾角為20±1°，所述第一級固定葉片與設備水平面的夾角為28±1°，所述第二級固定葉片與設備水平面的夾角為22±1°。
[0011]進一步的，所述筒體內在所述第一級旋流板除霧器和第二級旋流板除霧器之間設置有第一級凈化煙氣通道，所述筒體內在所述第二級旋流板除霧器的下方設置有第二級凈化煙氣通道，所述第一級凈化煙氣通道和第二級凈化煙氣通道均為上面直徑小、下面直徑大的圓錐體。
[0012]進一步的，所述筒體的下方設置有匯液收縮截面斜筒管，所述匯液收縮截面斜筒管連接有豎向的降液管。
[0013]進一步的，所述吸收塔筒體的上端為吸收塔圓形筒體頂部收縮段，所述錐形封頭為頂角為90°的折邊錐形封頭，所述塔頂煙囪入口環(huán)形煙道為空瓶形煙氣出口煙囪外殼體。
[0014]進一步的，所述錐形封頭的內部上端與所述吸收塔筒體的上端出氣口之間設置有脫硫煙氣穩(wěn)流錐。
[0015]進一步的，所述錐形封頭的側壁與所述吸收塔筒體的側壁之間設置有煙氣導流板。
[0016]進一步的，所述除霧裝置均勻分布在所述吸收塔筒體外部的兩個同心圓上。
[0017]進一步的，塔頂煙囪入口環(huán)形煙道的下端內部在所述錐形封頭的下邊沿設置有連接所述吸收塔筒體外側壁的密封板，所述密封板上設置有圓孔，所述除霧裝置穿設在所述密封板上。
[0018]本實用新型具有以下有益效果:
[0019]本實用新型在使用時，向上流動的攜帶脫硫石膏漿液的煙氣從吸收塔筒體的入口進入，由于錐形封頭套設在吸收塔筒體的上端，當煙氣流至吸收塔筒體的上端時，煙氣會沿著吸收塔筒體和錐形封頭之間的腔室進入除霧器，依次通過第一級旋流板除霧器和第二級旋流板除霧器，煙氣經(jīng)過兩級固定葉片時均為逆時針方向旋轉，通過第一級旋流板除霧器時，由于受到離心力、地磁場力、煙氣的曳力的聯(lián)合作用，霧滴所受到的離心力增大至其重力的數(shù)十至數(shù)百倍，使得筒體內的霧滴加速碰撞凝聚成大液滴，從而脫除脫硫煙氣中的大部分的漿液夾帶，脫硫煙氣又以更高的流速通過第二級旋流板除霧器，進一步脫除了脫硫煙氣中的其余部分的漿液夾帶，使得脫硫煙氣進一步得到凈化，冷凝漿液從冷凝漿液排放口排出，凈化后的煙氣從塔頂煙囪入口環(huán)形煙道上部的出口排出，從而徹底消除了石灰石-石膏法產(chǎn)生的“石膏雨”，達到氣固、氣液分離的目的，消除了二次污染。本實用新型中，分離凈化后的煙氣直接從塔頂煙囪入口環(huán)形煙道上部的出口排至大氣中。
【附圖說明】
[0020]圖1為本實用新型的煙塔合一脫硫煙氣除霧系統(tǒng)的整體結構示意圖；
[0021]圖2為本實用新型的煙塔合一脫硫煙氣除霧系統(tǒng)的除霧裝置的結構示意圖；
[0022]圖3為本實用新型的煙塔合一脫硫煙氣除霧系統(tǒng)的脫硫煙氣穩(wěn)流錐殼體的剖視圖；
[0023]圖4為本實用新型的煙塔合一脫硫煙氣除霧系統(tǒng)的除霧器的第一級旋流板除霧器和第二級旋流板除霧器的結構示意圖；
[0024]圖5為本實用新型的煙塔合一脫硫煙氣除霧系統(tǒng)的除霧器的煙氣導流板的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0025]為使本實用新型要解決的技術問題、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結合附圖及具體實施例進行詳細描述。
[0026]—種煙塔合一脫硫煙氣除霧系統(tǒng)，如圖1-5所示，包括吸收塔筒體1、錐形封頭4和塔頂煙囪入口環(huán)形煙道5，其中:
[0027]錐形封頭4套設在吸收塔筒體I的上端，塔頂煙囪入口環(huán)形煙道5的下端套設在吸收塔筒體I上端以及錐形封頭4的外部；
[0028]塔頂煙囪入口環(huán)形煙道5的下端內部在錐形封頭4的下邊沿與吸收塔筒體I的外側壁之間設置有若干除霧裝置3，塔頂煙囪入口環(huán)形煙道5的底部設置有冷凝漿液排放口 2;
[0029]除霧裝置3包括豎向設置的筒體12，筒體12的上方設置有入口，下方設置有出口，筒體12內自上而下設置有第一級旋流板除霧器15和第二級旋流板除霧器13，第一級旋流板除霧器包括第一級固定葉片18，第二級旋流板除霧器包括第二級固定葉片21，第一級固定葉片15和第二級固定葉片13均為順重力場逆時針旋轉。
[0030]本實用新型在使用時，向上流動的攜帶脫硫石膏漿液的煙氣從吸收塔筒體的入口進入，由于錐形封頭套設在吸收塔筒體的上端，當煙氣流至吸收塔筒體的上端時，煙氣會沿著吸收塔筒體和錐形封頭之間的腔室進入除霧器，依次通過第一級旋流板除霧器和第二級旋流板除霧器，兩級旋流板除霧器的旋轉方向均為逆時針方向旋轉，通過第一級旋流板除霧器時，由于受到離心力、地磁場力、煙氣的曳力的聯(lián)合作用，霧滴所受到的離心力增大至其重力的數(shù)十至數(shù)百倍，使得筒體內的霧滴加速碰撞凝聚成大液滴，從而脫除脫硫煙氣中的大部分的漿液夾帶，脫硫煙氣又以更高的流速通過第二級旋流板除霧器，進一步脫除了脫硫煙氣中的其余部分的漿液夾帶，使得脫硫煙氣進一步得到凈化，冷凝漿液從冷凝漿液排放口排出，凈化后的煙氣從塔頂煙囪入口環(huán)形煙道上部的出口排出，從而徹底消除了石灰石-石膏法產(chǎn)生的“石膏雨”，達到氣固、氣液分離的目的，消除了二次污染。
[0031]本實用新型中的冷凝漿液排放口可以為4根沿圓周均勻分布的無縫鋼管，其作用是將除霧裝置脫除的含有脫硫石膏的冷凝漿液送至吸收塔底部的氧化池，并繼續(xù)處理。
[0032]作為本實用新型的一種改進，第一級和第二級固定葉片與設備水平中心線的夾角優(yōu)選為20±1°，第一級固定葉片與設備水平面的夾角可以為28±1°，第二級固定葉片與設備水平面的夾角可以為22±1°。這種角度的設置可以使得煙氣通過第一固定板葉片和第二級固定葉片產(chǎn)生的離心力盡可能的達到更大，使得筒體內的霧滴加速碰撞凝聚成大液滴，從而脫除脫硫煙氣中的絕大部分的漿液夾帶，使得脫硫煙氣的凈化效果達到最優(yōu)。在具體設計時，一種優(yōu)選的設計方式如下:第一級和第二級固定葉片與設備水平中心線的夾角為20±1°，第一級固定葉片與設備水平面的夾角為28±1°，這種設計可以使得除霧器在高效工作的同時，煙氣受到的阻力較小，達到初步分離煙氣的作用。第二級旋流板葉片與設備水平面的夾角為22±1°。
[0033]作為本實用新型的另一種改進，筒體12內在第一級旋流板除霧器15和第二級旋流板除霧器13之間優(yōu)選設置有第一級凈化煙氣通道14，筒體12內在第二級旋流板除霧器13的下方優(yōu)選設置有第二級凈化煙氣通道11，第一級凈化煙氣通道14和第二級凈化煙氣通道11均可以為上面直徑小、下面直徑大的圓錐體。具體的，第二級凈化煙氣通道的下出口可以向一側彎曲。
[0034]為了脫除脫硫煙氣中的冷凝漿液，筒體12的下方可以設置有匯液收縮截面斜筒管10,匯液收縮截面斜筒管10可以連接有豎向的降液管9，匯液收縮截面斜筒管匯集第一級旋流板除霧器和第二級旋流板除霧器分離出來的冷凝漿液，使其從降液管排出。經(jīng)過漿液管后的冷凝漿液可以被送至吸收塔底部的氧化池，做進一步的凈化處理，達到較徹底的消除“石膏雨”的目的。凈化后的煙氣再向上流動，通過煙囪排至大氣。本實用新型中的降液管可以為無縫鋼管。
[0035]煙氣通過第一級旋流板除霧器的流速可以大于等于20m/s，通過第二級旋流板除霧器的流速可以大于等于25m/s。
[0036]為了提高脫硫煙氣的流速，吸收塔筒體的上端可以為吸收塔圓形筒體頂部收縮段;為了為脫硫煙氣流動提高導向，錐形封頭可以為頂角為90°的折邊錐形封頭;塔頂煙囪入口環(huán)形煙道可以為空瓶形煙氣出口煙囪外殼體，是收集冷凝漿液的容器，也是凈化后的煙氣通過煙囪排放至大氣的過渡段。
[0037]本實用新型中，錐形封頭4的內部上端與吸收塔筒體I的上端出氣口之間可以設置有脫硫煙氣穩(wěn)流錐7。脫硫煙氣穩(wěn)流錐為旋壓制作，可以起到為脫硫煙氣導向和穩(wěn)流的作用，引導攜帶冷凝漿液的脫硫煙氣進入除霧器。
[0038]為了使脫硫煙氣向圓周斜下方均勻分布并逆時針轉流動，實現(xiàn)脫硫煙氣與冷凝漿液的初步分離，如圖5所示，錐形封頭4的側壁與吸收塔筒體的側壁之間優(yōu)選設置有煙氣導流板6。煙氣導流板可以為數(shù)十?數(shù)百個均勻分布的弧形板組成的圓弧形煙氣導流板。
[0039]本實用新型中，除霧裝置可以均勻分布在所述吸收塔筒體外部的兩個同心圓上。這樣保證可以徹底脫除脫硫煙氣中的含有脫硫石膏的冷凝漿液，還可以提高工作效率。
[0040]為了進一步保證脫硫煙氣可以經(jīng)過除霧器凈化后排出，塔頂煙囪入口環(huán)形煙道的下端內部在錐形封頭的下邊沿設置有連接吸收塔筒體外側壁的密封板8，密封板上設置有圓孔，除霧裝置穿設在密封板上。這樣可以使得下行的脫硫煙氣被連接板阻隔，確保脫硫煙氣經(jīng)過除霧器凈化后排至塔頂煙囪入口環(huán)形煙道中。
[0041 ]優(yōu)選的，如圖4所示，第一級和第二級旋流板除霧器的中軸可以采用如下結構:上部為球形封頭22、中部為圓筒體短節(jié)20、下部為圓錐殼體19，第一級固定葉片18和第二級固定葉片21均等距切向的設置在圓筒體短節(jié)的周圍，第一級固定葉片18和第二級固定葉片21的周圍設置有罩筒17，罩筒上部還設置有煙氣導向錐殼體16。當然，第一級和第二級旋流板的中軸也可以采用本領域人員容易想到的其他方式。
[0042]本實用新型的一個具體實施例如下:下行煙氣以20m/s以上的流速通過第一級旋流板除霧器，煙氣中的帶有脫硫石膏漿液的微小霧滴被甩至件12與件14之間，由于受到離心力、地磁場力、煙氣的曳力以及附壁效應的聯(lián)合作用，霧滴所受到的離心力增大至其重力的數(shù)十?數(shù)百倍，使得流道內的霧滴加速碰撞凝聚成大液滴，從而脫除了脫硫煙氣中?75%的漿液夾帶;脫硫煙氣又以更高的流速通過第二級旋流板除霧器，進一步脫除了脫硫煙氣中?25%的漿液夾帶，使得脫硫煙氣再次得到凈化，從而徹底地消除了石灰石-石膏法產(chǎn)生的“石膏雨”。凈化后的煙氣通過煙囪排放至大氣。含有脫硫石膏的冷凝漿液通過降液管，再匯集進入冷凝漿液排放口回送至吸收塔底部的氧化池，進一步處理。
[0043]綜上所述，本實用新型具有以下有益效果:
[0044]1.脫硫煙氣通過均勻分布的數(shù)十條圓弧形煙氣導流板，向圓周斜下方均勻分布并逆時針旋轉流動。煙氣中的脫硫石膏冷凝漿液微霧受到煙氣曳力和流體力學附壁效應的雙重作用，在圓弧形流道內加劇碰撞，微霧聚集，液滴直徑增大，匯集在圓弧形煙氣導流板的壁面上，被初步分離。
[0045]2.順重力場旋流板除霧器流體阻力小，它不僅將軸向流動的煙氣變?yōu)槟鏁r針的旋轉流動，而且極大地提高了煙氣中石膏漿液霧滴的離心力，對于實現(xiàn)高效氣液分離極為有利。
[0046]3.煙氣在旋流板除霧器組合的逆時針的旋轉流動強制作用、以及煙氣的曳力和地磁場力的聯(lián)合作用下，煙氣的切向流速不斷提升，有利于霧滴加速碰撞凝聚，從而有效提高本裝置的氣液分離效率。
[0047]4.本裝置取代了石灰石-石膏法脫硫塔內通常采用的傳統(tǒng)的“折流板式除霧器”，可以取消沖洗水裝置，簡化了操作程序，減少裝置運行故障點，并可有效節(jié)省裝置的水耗與能耗，降低裝置運行成本。
[0048]5.比照最近多家環(huán)保設備公司極力推崇的濕式電除塵器，本發(fā)明裝置投資遠遠低于濕式電除塵器，不增加新的占地面積，卻能達到幾乎與濕式電除塵器相同的分離效果，性價比非常高。
[0049]6.由于本裝置煙氣的流向與重力加速度方向相同，充分發(fā)揮了順重力場的優(yōu)勢，因此特命名為“煙塔合一順重力場旋流板除霧器”。
[0050]以上所述是本實用新型的優(yōu)選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型所述原理的前提下，還可以作出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本實用新型的保護范圍。
【主權項】
1.一種煙塔合一脫硫煙氣除霧系統(tǒng)，其特征在于，包括吸收塔筒體、錐形封頭和塔頂煙囪入口環(huán)形煙道，其中: 所述錐形封頭套設在所述吸收塔筒體的上端，所述塔頂煙囪入口環(huán)形煙道的下端套設在所述吸收塔筒體上端以及所述錐形封頭的外部； 所述塔頂煙囪入口環(huán)形煙道的下端內部在所述錐形封頭的下邊沿與所述吸收塔筒體的外側壁之間設置有若干除霧裝置，所述塔頂煙囪入口環(huán)形煙道的底部設置有冷凝漿液排放口； 所述除霧裝置包括豎向設置的筒體，所述筒體的上方設置有入口，下方設置有出口，所述筒體內自上而下設置有第一級旋流板除霧器和第二級旋流板除霧器，所述第一級旋流板除霧器包括第一級固定葉片，所述第二級旋流板除霧器包括第二級固定葉片，所述第一級固定葉片和第二級固定葉片均為順重力場逆時針旋轉。2.根據(jù)權利要求1所述的煙塔合一脫硫煙氣除霧系統(tǒng)，其特征在于，所述第一級和第二級固定葉片與設備水平中心線的夾角為20±1°，所述第一級固定葉片與設備水平面的夾角為28±1°，所述第二級固定葉片與設備水平面的夾角為22±1°。3.根據(jù)權利要求1所述的煙塔合一脫硫煙氣除霧系統(tǒng)，其特征在于，所述筒體內在所述第一級旋流板除霧器和第二級旋流板除霧器之間設置有第一級凈化煙氣通道，所述筒體內在所述第二級旋流板除霧器的下方設置有第二級凈化煙氣通道，所述第一級凈化煙氣通道和第二級凈化煙氣通道均為上面直徑小、下面直徑大的圓錐體。4.根據(jù)權利要求3所述的煙塔合一脫硫煙氣除霧系統(tǒng)，其特征在于，所述筒體的下方設置有匯液收縮截面斜筒管，所述匯液收縮截面斜筒管連接有豎向的降液管。5.根據(jù)權利要求1所述的煙塔合一脫硫煙氣除霧系統(tǒng)，其特征在于，所述吸收塔筒體的上端為吸收塔圓形筒體頂部收縮段，所述錐形封頭為頂角為90°的折邊錐形封頭，所述塔頂煙囪入口環(huán)形煙道為空瓶形煙氣出口煙囪外殼體。6.根據(jù)權利要求1-5中任一所述的煙塔合一脫硫煙氣除霧系統(tǒng)，其特征在于，所述錐形封頭的內部上端與所述吸收塔筒體的上端出氣口之間設置有脫硫煙氣穩(wěn)流錐。7.根據(jù)權利要求6所述的煙塔合一脫硫煙氣除霧系統(tǒng)，其特征在于，所述錐形封頭的側壁與所述吸收塔筒體的側壁之間設置有多個煙氣導流板。8.根據(jù)權利要求6所述的煙塔合一脫硫煙氣除霧系統(tǒng)，其特征在于，所述除霧裝置均勻分布在所述吸收塔筒體外部的兩個同心圓上。9.根據(jù)權利要求6所述的煙塔合一脫硫煙氣除霧系統(tǒng)，其特征在于，所述塔頂煙囪入口環(huán)形煙道的下端內部在所述錐形封頭的下邊沿設置有連接所述吸收塔筒體外側壁的密封板，所述密封板上設置有圓孔，所述除霧裝置穿設在所述密封板上。
【文檔編號】B01D45/14GK205598776SQ201620009590
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年1月4日
【發(fā)明人】刁經(jīng)中, 趙鈺慧, 黃靈芝
【申請人】北京博朗環(huán)境工程技術股份有限公司, 刁經(jīng)中