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本發明提供一種脫硫塔煙氣噴嘴及脫硫除塵裝置,該脫硫塔煙氣噴嘴包括一筒狀的噴嘴本體;噴嘴本體上環繞其一周設有一組用於將進入其內的煙氣形成旋流的噴孔;噴孔遠離所述噴嘴本體中心的一端為煙氣入口;噴孔靠近噴嘴本體中心的一端為煙氣出口。煙氣經煙氣入口進入,經煙氣出口噴出並進入吸收塔,能形成旋流,煙氣壓力較大,氣流較強,煙氣通過噴口呈切圓進煙,可使吸收塔內煙氣流旋轉,延長了煙氣與脫硫液體的接觸和反應時間、增加了接觸麵積,充分利用煙氣動力,提高了塔內的氣流擾動,提高了脫硫效率,並且吸收塔也不必建的很高就可達到脫硫效果,減小了吸收塔體積,並降低了成本。
Description
脫硫塔煙氣噴嘴及脫硫裝置
技術領域
 
[0001] 本發明涉及鍋爐煙氣脫硫設備,尤其是一種體積較小的脫硫塔煙氣噴嘴脫硫裝置。
 
背景技術
 
[0002] 現有的脫硫裝置,鍋爐的煙氣通過原煙道直接通入吸收塔內,煙氣在吸收塔內停留的時間較短,並且不能與吸收塔內部的脫硫液體充分接觸,導致反應時間較短,脫硫效率較低;為了延長反應時間,通常隻能把吸收塔建的很高,體積很龐大,費用很高。
 
發明內容
 
[0003] 本發明提供一種脫硫塔煙氣噴嘴及脫硫裝置,用於克服現有技術中的缺陷,提高煙氣在吸收塔內的停留時間,使得煙氣與脫硫液體充分接觸,並延長脫硫時間,從而提高脫硫效率,大大減小吸收塔的體積,降低成本。
 
[0004] 本發明提供一種脫硫塔煙氣噴嘴,
 
[0005] 包括一筒狀的噴嘴本體;
 
[0006] 所述噴嘴本體上環繞其一周設置有一組用於將進入其內的煙氣形成旋流的噴孔;
 
[0007] 所述噴孔遠離所述噴嘴本體中心的一端為煙氣入口;
 
[0008] 所述噴孔靠近所述噴嘴本體中心的一端為煙氣出口。
 
[0009] 作為優選方式一:
 
[0010] 所述噴嘴本體上設一組噴射管,所述噴射管的內孔形成所述噴孔。
 
[0011] 作為優選方式二:
 
[0012] 所述噴孔形成於所述噴嘴本體的周壁內。
 
[0013] 在上述實施例的基礎上:
 
[0014] 所述噴嘴本體水平設置;
 
[0015] 所述噴孔自所述煙氣入口至煙氣出口向下傾斜設置。
 
[0016]其中:
 
[0017] 所述噴孔內設有用於防止所述噴孔堵塞的反向衝洗管。
 
[0018] 進一步的:
 
[0019] 所述噴孔呈弧狀,且所述煙氣出口的切線能形成一內切圓,該內切圓的直徑小於所述噴嘴本體的內孔直徑。
 
[0020] 更進一步的:
 
[0021] 所述噴孔圍繞所述內切圓呈渦旋狀。
 
[0022] 特別是:
 
[0023] 所述噴孔呈螺旋狀。
 
[0024]其中:
 
[0025] 所述噴孔內設置有用於使得含塵煙氣在所述噴嘴本體內孔左右兩側風量及濃度產生偏差的濃淡分離裝置。
 
[0026] 本發明還提供一種脫硫除塵裝置,至少包括吸收塔、引風機及原煙道,所述原煙道連接所述吸收塔與引風機,所述引風機連接鍋爐排氣口與所述原煙道,其特征在於:
 
[0027] 所述吸收塔內還設置有上述的脫硫煙氣噴嘴;
 
[0028] 所述脫硫煙氣噴嘴的噴孔的煙氣入口連接所述原煙道;
 
[0029] 經所述脫硫噴嘴的噴孔的煙氣出口噴出形成的旋流經所述噴嘴本體內孔向上流進所述吸收塔。
 
[0030]其中:
 
[0031] 所述吸收塔底部具有漿液池,所述吸收塔上部具有噴淋管道,所述噴淋管道朝向下方的壁麵上設置有多個噴頭;所述噴頭的噴射方向與所述吸收塔內部的煙氣流的旋向一致;
 
[0032] 所述脫硫裝置還包括淨煙道和用於使得漿液池內脫硫液體循環使用的循環漿液係統;
 
[0033] 所述淨煙道連接所述吸收塔與煙囪。
 
[0034] 進一步的:
 
[0035] 所述循環漿液係統包括循環泵和循環管道;
 
[0036] 所述循環管道連接所述漿液池與所述噴淋管道;
 
[0037] 所述循環泵的吸入口連接所述漿液池,噴出口連接所述循環管道。
 
[0038] 更進一步的:
 
[0039] 所述噴淋管道至少呈兩層分布於所述吸收塔內。
 
[0040] 在進一步的:
 
[0041] 所述吸收塔頂部還設置有除霧除塵裝置;
 
[0042] 所述除霧除塵裝置位於所述噴淋管道上方。
 
[0043] 上述實施例中:
 
[0044] 所述除霧除塵裝置由濕式電除塵和除霧器一體化設計,集成在一起。
 
[0045] 本發明提供的脫硫煙氣噴嘴及脫硫除塵裝置,煙氣經噴孔的煙氣入口進入噴嘴,再經噴孔的煙氣出口噴出,從噴嘴本體的內孔中向上噴出並形成旋流,較普通的噴口一端進煙氣,煙氣的壓力較大,氣流較強,且煙氣分布均勻,煙氣通過噴孔在噴嘴本體內部形成旋轉氣流,延長了煙氣與脫硫液體的接觸時間和反應時間、增加了接觸麵積,充分利用煙氣的動力,提高了塔內的氣流擾動,提高了脫硫效率,並且吸收塔也不必建的很高就可達到脫硫效果,減小了吸收塔的體積,並大大降低了成本。
 
附圖說明
 
[0046]圖1為本發明實施例一提供的脫硫煙氣噴嘴的橫截麵結構示意圖;
 
[0047]圖2為本發明實施例二提供的脫硫煙氣噴嘴的橫截麵結構示意圖;
 
[0048] 圖3本發明實施例提供的脫硫除塵裝置的結構示意圖;
 
[0049] 圖4為除霧除塵裝置的主視圖;
 
[0050] 圖5為圖4的俯視圖;
 
[0051] 圖6為瀑布式漏鬥噴口的結構示意圖;
 
[0052] 圖7為由多個圖6所示的瀑布式漏鬥噴口形成的均布裝置的示意圖;
 
[0053] 圖8為螺旋形漏鬥噴口的結構示意圖;
 
[0054] 圖9為由圖8所述的螺旋形漏鬥噴口形成的均布裝置的示意圖。
 
具體實施方式
 
[0055] 實施例
 
[0056] 參見圖1、圖2,本發明實施例提供一種脫硫煙氣噴嘴1,包括一筒狀的噴嘴本體
 
11 ;噴嘴本體11上環繞其(指的是噴嘴本體11) 一周設置有一組用於將進入其(指的是噴孔13)內的煙氣形成旋流的噴孔13 ;噴孔13遠離噴嘴本體11中心的一端為煙氣入口 13a ;噴孔13靠近噴嘴本體11中心的一端為煙氣出口 13b。
 
[0057] 煙氣經煙氣入口 13a進入噴孔13,經煙氣出口 13b噴出,在噴嘴本體11內部形成旋流,並經噴嘴本體11的內孔12向上進入吸收塔,與吸收塔內的脫硫液充分接觸並進行脫硫反應。本實施例中的噴嘴本體11采用圓形管道,並水平置於吸收內部。
 
[0058] 實施例一
 
[0059] 參見圖1,噴嘴本體11上設一組噴射管14,噴射管14的內孔形成噴孔13。當噴嘴本體11的管壁較薄時,可在噴嘴本體11的管壁上設噴射管14,噴射管14可設置在噴嘴本體11外部,也可設置在噴嘴本體11內部,還可以插設在噴嘴本體11上,但是噴射管14與噴嘴本體11之間均需要密封連接,且相對位置關係需要固定,一般采用焊接或可拆卸連接。噴射管14可縱向或橫向布置,每個噴射管14上可設閥門調整煙氣量。
 
[0060] 實施例二
 
[0061] 參見圖2,噴孔13形成於噴嘴本體11的周壁內。當噴嘴本體11的管壁較厚時,可在噴嘴本體11的管壁內設置噴孔13。
 
[0062] 在上述實施例的基礎上,噴嘴本體11水平設置在吸收塔內;噴孔13自煙氣入口13a至煙氣出口 13b向下傾斜設置。能夠防止噴孔內反流來自於吸收塔內部的漿液。
 
[0063] 還可以在噴孔13內設有用於防止噴孔13堵塞的反向衝洗管。衝洗管內通入水流,防止反流的漿液凝固並堵住噴孔13。
 
[0064] 噴射管14的具體截麵形狀可以是圓形、方形或橢圓形等,噴射管14可以是直管或有弧度彎管,噴射管14內可為空心管,也可設螺旋導流管(使煙氣在噴口內就開始旋轉),或濃淡分離裝置(使含塵煙氣在噴口內左右兩側風量及濃度產生偏差)。噴射管14可上下布置或橫向布置組成脫硫煙氣噴嘴1,噴孔13進氣端與原煙道連通,煙氣在引風機的作用下經噴孔13進入,經過噴孔13後斜向進入吸收塔,按四角切圓方向進入,四個方向的氣流相互作用,形成渦旋狀氣流向吸收塔上方行進,氣流相對於直接進入吸收塔的煙氣流,強度較高,氣壓較大,分布均勻,擾動大。
 
[0065] 噴孔13的形狀布置不限,隻要最終能在塔內形成單方向流動的渦旋狀氣流即可,噴孔13自進氣端至出氣端可呈擴口狀設置,即沿其長度方向,自進氣端向出氣端,開口尺寸逐漸增大,例如喇叭狀。噴孔13自身的形狀可為直線形、流線形、弧線形、螺旋線形、阿基米德漸開線形等。
 
[0066] 圖1所示的噴孔13的數量為四個,具體可根據實際需要設置為三個、五個或更多,噴孔13的均布有利於煙氣的均勻分布。
 
[0067] 本實施例中,作為優選方案,噴孔13呈弧狀,且其出口的切線能形成一內切圓15,該內切圓15的直徑小於噴嘴本體11的內孔直徑。噴孔13圍繞內切圓呈渦旋狀。噴孔13呈螺旋狀。形成的煙氣流強度較高,氣壓較大,分布均勻,且擾動較大。
 
[0068] 本發明提供的脫硫煙氣噴嘴及脫硫除塵裝置,參見圖1-3,煙氣經脫硫煙氣噴嘴的煙氣入口 13a進入噴孔,再經噴孔的煙氣出口 13b噴出,形成旋流,較普通一端進煙氣,煙氣的壓力較大,氣流較強,且煙氣分布均勻,煙氣通過噴孔呈四角切圓進煙,可使吸收塔內煙氣氣流旋轉,延長了煙氣與脫硫液體的接觸時間和反應時間、增加了接觸麵積,充分利用煙氣的動力,提高了塔內的氣流擾動,提高了脫硫效率,並且吸收塔也不必建的很高就可達到脫硫效果,減小了吸收塔的體積,並大大降低了成本。
 
[0069] 優選地:
 
[0070] 為了更加有利於形成渦旋狀氣流,或者形成的渦旋狀氣流壓力更大、強度更高。噴射管呈一定弧度且與塔內中心偏離一定角度呈螺旋線渦旋狀布置。
 
[0071] 本發明實施例還提供一種脫硫除塵裝置,至少包括吸收塔2、原煙道3及引風機4,原煙道3連接吸收塔2與引風機4,引風機4連接鍋爐排氣口與原煙道3,吸收塔2內還設置有上述任意實施例的脫硫煙氣噴嘴I ;脫硫噴嘴I的噴孔13的煙氣入口 13a連接原煙道3 ;煙氣經脫硫噴嘴I的噴孔13的煙氣出口 13b噴出的氣流經噴嘴本體的內孔向上進入吸收塔2。
 
[0072] 上述實施例中:
 
[0073] 吸收塔2底部具有漿液池21,吸收塔2上部具有噴淋管道5,噴淋管道5朝向下方的壁麵上設置有多個噴頭51 ;脫硫裝置還包括淨煙道6和用於使得漿液池21內脫硫液體循環使用的循環漿液係統;淨煙道6連接吸收塔2與煙囪8。
 
[0074] 噴頭51的噴射方向可傾斜向下設置,噴射方向可同煙氣旋向一致,能夠加速煙氣流旋轉。當噴淋管道5呈兩層分布於吸收塔內時,上層的噴淋與下層的噴淋逆向,可加劇混合效果。
 
[0075] 噴頭51可采用內螺旋噴頭使噴出漿液呈螺旋狀向四周散射。
 
[0076] 此外,噴淋層的噴頭51也可采用條形噴口,能夠形成橫向旋轉水幕,加強煙氣旋流效果,改善覆蓋麵覆蓋率。
 
[0077] 優選地:
 
[0078] 循環漿液係統包括循環泵71和循環管道72 ;循環管道72連接漿液池21與噴淋管道5 ;循環泵71的吸入口連接漿液池21,噴出口連接循環管道72。當漿液池21內的脫硫液體濃度不足時,可通過供漿泵9向循環管道72內加入高濃度、高活性的脫硫漿液。噴淋管道5至少呈兩層分布於吸收塔2內。吸收塔頂部還設置有除霧除塵裝置10 ;除霧除塵裝置10位於噴淋管道5上方。
 
[0079] 循環泵71的吸入口連接漿液池21,從四角切向連接,可帶動漿液旋轉,旋轉方向與吸收塔側攪拌對漿液池的旋轉推動旋向一致。
 
[0080] 也可采用脈衝懸浮泵,脈衝懸浮泵從吸收塔漿液池抽漿液再通過管道打至吸收塔內漿液池液麵以下,進行攪動防止漿液沉澱。脈衝懸浮浮泵出口在液麵下的管的出口噴射方向設置為螺旋旋向使得漿液充分攪動旋轉。
 
[0081] 通入吸收塔內漿液池的氧化風方向也可設置旋向布置,提高漿液池漿液旋轉,同時減小氧化風阻力,減少氧化風噴口堵塞的可能。
 
[0082] 為了方便安裝,可將濕式電除塵101和除霧器102集成為一體,形成除霧除塵裝置10。參見圖4、圖5 ;
 
[0083] 除霧器102為並排布置的一個個旋風分離器加波形板組成。波形板可做成分布在旋風分離器上布的波形柵板板102a,也可是整組的與旋風分離器分離的單獨整組波形板除霧器。
 
[0084] 旋風分離器底部為方形口進入向上方旋向變徑成圓形(類似天圓地方變徑),經兩分或多分螺旋擋板102b旋流向上,至上部經波形柵板實現除霧效果。旋流作用可將大一點的液滴通過離心作用甩至周圍,上部波形柵板對小一點的液滴除霧作用較好。
 
[0085] 在除霧器內除完攜帶的水滴較幹的煙氣且還呈螺旋狀上升進入管式的濕式除塵器101內利用陰極1la與陽極筒壁1lb之間形成的高壓電場進行進一步除塵。除霧器及濕式除塵陽極筒壁均需分區域進行衝洗,衝洗可合二為一。
 
[0086] 原煙氣進入吸收塔時,經分布在吸收塔內壁四周的噴孔13進入吸收塔2,四組噴孔13呈四角切圓布置,類似煤粉爐四角噴燃器。噴孔13下傾防止漿液倒灌至原煙道3內,內部下層噴淋與對應煙氣噴嘴設置相應噴淋,提高初級煙氣脫硫效果。
 
[0087] 四角均勻分布布煙氣,較普通一端進煙,塔支撐強度較單側進煙氣強度高,且布煙氣均勻,煙氣通過噴孔呈四角切圓進煙,可使塔內煙氣氣流旋轉,提高接觸時間、接觸麵積,反應時間、充分利用煙氣動力,提高塔內氣流擾動,提高脫硫效率。
 
[0088] 另外,在與吸收塔2設置噴淋層對應的內壁四周設置擋煙阻流板,用於防止被甩到塔壁上的煙氣順塔壁向上流動,造成貼塔壁的煙氣增大逃逸或反應不充分,而降低脫硫效果。
 
[0089] 進漿係統可采用定向加供漿方式從高點接至後級對應的循環漿液泵入口,使得後級噴淋層(噴淋管道5沿吸收塔的橫截麵方向鋪設呈層狀,有利於提高噴淋出的脫硫液體與煙氣的接觸麵積,設置呈上下兩層,位於下層的噴淋管道5噴灑出的液體首先接觸煙氣,稱為前級噴淋層,位於上層的噴淋管道5噴灑出的液體滯後接觸煙氣,稱為後級噴淋層)具有更高的脫硫活性,起到分級脫硫作用。
 
[0090] 設置在噴淋管道5上的噴頭51可具體再細化設計,上下分層,左右分布,內插深度。對應噴淋搭配。以兼顧提高脫硫效果和減少煙氣阻力。
 
[0091 ] 不同噴淋層入口角度可取不同高度,使的不同密度的漿液對應不同高度的噴淋合理搭配起到分級脫硫作用。
 
[0092] 最上層噴口可將采用小噴口、密集布置噴口形式,提高末層噴淋覆蓋的密度,提高脫硫效果。
 
[0093] 也可同時設置內部水加漿或帶高效脫硫劑的脫硫噴淋層。可同時設置吸收塔內通入用壓縮空氣混合其他氣體式脫硫介質進行與煙氣混合增加脫硫效果。
 
[0094] 也可采用霧化噴嘴,機械霧化或超聲波霧化將漿液霧化超小液滴與煙氣進行反應,提尚反應效果。
 
[0095] 以上幾個末層噴淋方式均為同其他層噴淋配合實現分級脫硫的效果。
 
[0096] 在噴淋層下部,脫硫煙氣噴嘴I中間可設一層煙氣和漿液均布裝置,高度在上下進風口中間,這層均布裝置采用瀑布式漏鬥噴口(參見圖6、圖7)或螺旋形漏鬥噴口(參見圖8、圖9)排列組成。具有將下層進入的煙氣均布有能充分利用上層噴淋下來的漿液利用其重力形成噴淋覆蓋麵,與煙氣充分反應。
 
[0097] 各層噴淋管道的噴頭可傾斜布置,順應煙氣旋轉方向加強內部氣流旋轉。最上層或其他層(根據設計要求)采用逆流設計增強噴淋與煙氣混合效果。
 
[0098]另外循環漿液泵入口從吸收塔四個方向類似切圓斜向而出,塔內漿液池的漿液在至循環漿液泵入口液體流場帶動作用,實現內部自攪拌作用,以消除塔底部沉澱。
 
[0099] 淨煙道的水平煙道和豎直煙道內部也可布置濕式電除塵或其他煙氣淨化裝置等設備類似鍋爐尾部煙道。充分利用淨煙道空間,達到綜合利用的效果。除霧器采用旋風除霧器類似鍋爐汽包內旋風分離器,提高分離液體效果,減小阻力。
 
[0100] 可同時設置內部水加漿或帶高效脫硫劑的脫硫噴淋層。可同時設置吸收塔內通入用壓縮空氣混合其他氣體式脫硫介質進行與煙氣混合增加脫硫效果。
 
[0101] 脫硫塔出口設計煙氣導流板提高吸收塔內流場平衡,減小煙氣阻力。
 
[0102] 另外此脫硫裝置的煙氣均布裝置及旋風除霧器等主要部件,可應用到類似脫硝催化劑,反應器等需要流場分布均勻,充分混合接觸等應用場合,應用範圍廣泛。
 
[0103] 此脫硫裝置具有,對稱性高,布局合理,充分利用塔內、塔外空間,煙氣阻力小,內部攪動大,脫硫效率高等特點,可脫硫與深度除塵一體化設計等特點,實現超低排放,應用前景廣闊。
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