專利名稱：一種切圓式螺旋噴射濕法煙氣脫硫裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及煙氣脫硫裝置，尤其涉及一種切圓式螺旋噴射濕法煙氣脫硫裝置。
背景技術(shù)：
SO2污染是我國大氣環(huán)境污染的主要問題，是制約我國經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)穩(wěn)定發(fā)展的重要環(huán)境因素。隨著火力發(fā)電廠的快速發(fā)展，SO2排放不斷增多。而SO2W排放，是造成酸雨不斷加劇的主要原因之一。燃煤電廠如何實(shí)施脫硫工程，完善脫硫工藝，提高脫硫效率，是有效遏制SA排放的有效手段。石灰/石灰石-石膏濕法煙氣脫硫技術(shù)是當(dāng)前控制SO2的一種最為成熟的技術(shù)，并被應(yīng)用廣泛。然而也存在著脫硫效率不高、能耗水平高和脫硫成本高的問題。在濕法脫硫工藝中，其核心部分為脫硫塔。在脫硫塔內(nèi)，含硫煙氣被吸收、氧化。影響脫硫效率及能耗的主要因素是脫硫方法和裝置。目前電廠濕法煙氣脫硫效果不佳，存在較多的缺陷。為了提高漿液利用率，保證脫硫效率，一方面，必需建造體積較大吸收塔并需要漿液泵多次循環(huán)抽取漿液進(jìn)行噴霧利用； 另一方面，吸收塔噴淋層需要安裝2 4層噴嘴，每層需要噴嘴數(shù)目80多只。因此，需要花費(fèi)較大的設(shè)備建造、運(yùn)行、維護(hù)、檢修等費(fèi)用。故為了提高脫硫效率，保證吸收塔的效率，完善和優(yōu)化脫硫吸收系統(tǒng)?？茖W(xué)合理地設(shè)計(jì)出一套濕法煙氣脫硫裝置有著非常重要的意義。

發(fā)明內(nèi)容
為了提高脫硫系統(tǒng)的脫硫效率和降低脫硫成本，保證濕法煙氣脫硫系統(tǒng)安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)地運(yùn)行，本發(fā)明提出了一種切圓式螺旋噴射濕法煙氣脫硫裝置。本發(fā)明通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)一種切圓式螺旋噴射濕法煙氣脫硫裝置，包括吸收塔，特點(diǎn)在于吸收塔內(nèi)自下而上依次設(shè)置有切圓式螺旋噴射紊流吸收層、常規(guī)噴淋層和除霧層；所述切圓式螺旋噴射紊流吸收層由多組沿圓形管路布置的對沖切圓的超聲波霧化噴嘴構(gòu)成(但不限于超聲波霧化噴嘴)；所述常規(guī)噴淋層由數(shù)個陣列布置的機(jī)械式噴嘴構(gòu)成；所述除霧層為除霧器，所述吸收塔內(nèi)底部設(shè)置有漿液儲存區(qū)。所述由多組沿圓形管路布置的對沖切圓的超聲波霧化噴嘴，其中每組對沖切圓超聲波霧化噴嘴的射流形成不同直徑的切圓。所述由多組沿圓形管路布置的對沖切圓超聲波霧化噴嘴，其中同一組超聲波霧化噴嘴向下傾斜角度相同，傾斜角度為5° 15°。所述超聲波霧化噴嘴以及機(jī)械式噴嘴分別通過漿液泵與漿液儲存區(qū)管路連接。所述除霧層分別通過管路與清水供給裝置連接。所述漿液儲存區(qū)設(shè)有攪拌器、氧化風(fēng)機(jī)，所述漿液儲存區(qū)還連接有漿液補(bǔ)充系統(tǒng)， 所述漿液補(bǔ)充系統(tǒng)包括漿液泵、漿液灌、攪拌器。
所述除霧器為多層除霧器，每層除霧器之間設(shè)置有多向高壓沖洗水噴嘴。所述吸收塔的煙氣進(jìn)口設(shè)置在切圓式螺旋噴射紊流吸收層下方，所述吸收塔的煙氣出口設(shè)置在吸收塔端部的頂端或者側(cè)邊。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是1.切圓式螺旋噴射紊流吸收層產(chǎn)生的紊流場，呈不同直徑切圓螺旋運(yùn)動的脫硫劑充滿吸收塔，消除脫硫反應(yīng)死角，增強(qiáng)了反應(yīng)物混合均勻性，加快了吸收反應(yīng)的速率。2.切圓式螺旋噴射紊流吸收層的超聲波霧化噴嘴采用向下傾斜5° 15°的角度進(jìn)行布置，延長煙氣與脫硫劑的接觸時間，使得煙氣與脫硫劑充分反應(yīng)，提高脫硫的效率。3.切圓式螺旋噴射紊流吸收層，利用切圓式布置超聲波霧化噴嘴可以大大降低脫硫噴嘴霧化錐角的要求，減少噴嘴使用量，可相應(yīng)地縮小脫硫裝置的體積，節(jié)約脫硫塔投資。4.切圓式螺旋噴射紊流吸收層，采用切圓式噴射紊流脫硫與常規(guī)濕法脫硫相結(jié)合，實(shí)行了煙氣兩次脫硫，脫硫效率高、脫硫能耗和成本低。5.切圓式螺旋噴射紊流吸收層，采用超聲波霧化噴嘴，大大降低霧化微粒的粒徑， 增大了反應(yīng)物接觸比表面積，提高了脫硫效率?？蓽p少漿液循環(huán)次數(shù)，減少脫硫能耗。


圖1是本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是圖1切圓式螺旋噴射紊流吸收層結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式下面對本發(fā)明的具體實(shí)施方式
作進(jìn)一步詳細(xì)的說明，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此。如圖1所示。本發(fā)明切圓式螺旋噴射濕法煙氣脫硫裝置，包括吸收塔，在吸收塔內(nèi)自下而上依次設(shè)置有切圓式螺旋噴射紊流吸收層II、常規(guī)噴淋層III和除霧層IV ；所述切圓式螺旋噴射紊流吸收層II由多組沿圓形管路布置的對沖切圓的超聲波霧化噴嘴13構(gòu)成；所述常規(guī)噴淋層III由數(shù)個陣列布置的機(jī)械式噴嘴2構(gòu)成；如圖2所示。所述由多組沿圓形管路布置的對沖切圓超聲波霧化噴嘴13，其中每一組對沖切圓噴嘴的射流形成不同直徑的切圓。所述由多組沿圓形管路布置的對沖切圓超聲波霧化噴嘴13，其中同一組超聲波霧化噴嘴7向下傾斜角度相同，傾斜角度為5° 15°。所述除霧層IV為除霧器，該除霧器為多層除霧器，每層除霧器之間設(shè)置有多向高壓沖洗水噴嘴。所述吸收塔內(nèi)底部設(shè)置有漿液儲存區(qū)I，所述漿液儲存區(qū)I設(shè)有攪拌器11、氧化風(fēng)機(jī)12，所述漿液儲存區(qū)I還連接有漿液補(bǔ)充系統(tǒng)，所述漿液補(bǔ)充系統(tǒng)包括漿液泵9、漿液灌 10、攪拌器7。所述超聲波霧化噴嘴13以及機(jī)械式噴嘴2分別通過漿液泵8與漿液儲存區(qū)I管路連接；所述除霧層IV分別通過管路1與清水供給裝置連接，該清水供給裝置包括壓力表3、調(diào)節(jié)閥4、高壓沖洗泵5、清水箱6。吸收塔的煙氣進(jìn)口 15設(shè)置在切圓式螺旋噴射紊流吸收層II下方，所述吸收塔的煙氣出口 16設(shè)置在吸收塔端部的頂端或者側(cè)邊。切圓式螺旋噴射濕法煙氣脫硫裝置工作原理機(jī)過程如下儲存在漿液罐10內(nèi)的漿液，由漿液泵9通過管路輸送至漿液存儲區(qū)I中，然后在漿液泵8的作用下，被輸送至切圓式螺旋噴射紊流吸收層II和常規(guī)噴淋層III。漿液在切圓式螺旋噴射紊流吸收層II內(nèi)由超聲波霧化噴嘴13噴出，產(chǎn)生霧化微粒與煙氣接觸，實(shí)現(xiàn)煙氣的一次脫硫作用；漿液在常規(guī)噴淋層III內(nèi)由普通的機(jī)械式噴嘴2噴淋，產(chǎn)生較大粒徑的霧粒，與煙氣接觸，實(shí)現(xiàn)二次脫硫。完成脫硫作用的漿液在重力等作用下下降，再次聚集到漿液存儲區(qū)I內(nèi)。沉降的漿液與來自于漿液罐10內(nèi)新制備的漿液在攪拌器11的作用下進(jìn)行均勻混合，實(shí)現(xiàn)循環(huán)利用，中間反應(yīng)物在氧化風(fēng)機(jī)12的作用下進(jìn)行氧化反應(yīng)。煙氣由煙氣進(jìn)口 15進(jìn)入切圓式螺旋噴射紊流吸收層II內(nèi)，與較細(xì)的霧化微粒均勻混合，完成一次脫硫。隨后，煙氣繼續(xù)向上運(yùn)動至常規(guī)噴淋層III，在該常規(guī)噴淋層III的區(qū)域內(nèi)煙氣和粒徑較大的霧滴接觸，完成二次脫硫；大霧滴同時捕捉細(xì)小顆粒。經(jīng)過一、二次脫硫后的煙氣攜帶部分霧滴繼續(xù)向上運(yùn)動至除霧層IV，在除霧層IV的區(qū)域內(nèi)經(jīng)過高效的除霧后，煙氣由煙氣出口 16排出吸收塔。其中，除霧層IV的清洗介質(zhì)由清水供給裝置的清水箱6提供，清洗水管路上設(shè)置的高壓沖洗泵5、調(diào)節(jié)閥4、壓力表3，用來控制清洗水的壓力和流量。如圖2所示，切圓式螺旋噴射紊流吸收層II采用超聲波霧化噴嘴13，將超聲波霧化噴嘴13沿著圓形管路14(管路14沿吸收塔內(nèi)壁布置)進(jìn)行切圓布置，不同角度配置的超聲波霧化噴嘴13噴射出的霧化微粒射流沿圓周方向形成不同直徑的切圓；在垂直方向， 霧化微粒因慣性向下運(yùn)動，因煙氣流作用發(fā)生停滯，接著霧化微粒隨氣流向上運(yùn)動，在該切圓式螺旋噴射紊流吸收層II的區(qū)域中形成多個先螺旋向下再螺旋向上的紊流場。超聲波霧化噴嘴13布置的層數(shù)主要依據(jù)吸收塔的直徑和采用的超聲波霧化噴嘴13的射程進(jìn)行設(shè)計(jì)(圖2以三層切圓式布置為例)，以確保整個吸收塔橫截面充滿霧化顆粒狀的脫硫劑(石灰石漿液)，避免出現(xiàn)脫硫死角。如上所述便可較好地實(shí)現(xiàn)本專利。上述實(shí)施例為本發(fā)明較佳的實(shí)施方式，但本發(fā)明的實(shí)施方式并不受上述實(shí)施例的限制，其它的任何未背離本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化， 均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種切圓式螺旋噴射濕法煙氣脫硫裝置，包括吸收塔，其特征在于吸收塔內(nèi)自下而上依次設(shè)置有切圓式螺旋噴射紊流吸收層、常規(guī)噴淋層和除霧層；所述切圓式螺旋噴射紊流吸收層由多組沿圓形管路布置的對沖切圓的超聲波霧化噴嘴構(gòu)成；所述常規(guī)噴淋層由數(shù)個陣列布置的機(jī)械式噴嘴構(gòu)成；所述除霧層為除霧器，所述吸收塔內(nèi)底部設(shè)置有漿液儲存區(qū)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述切圓式螺旋噴射濕法煙氣脫硫裝置，其特征在于所述由多組沿圓形管路布置的對沖切圓的超聲波霧化噴嘴，其中每組對沖切圓超聲波霧化噴嘴的射流形成不同直徑的切圓。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述切圓式螺旋噴射濕法煙氣脫硫裝置，其特征在于所述由多組沿圓形管路布置的對沖切圓的超聲波霧化噴嘴，其中同一組超聲波霧化噴嘴向下傾斜角度相同，傾斜角度為5° 15°。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述切圓式螺旋噴射濕法煙氣脫硫裝置，其特征在于所述超聲波霧化噴嘴以及機(jī)械式噴嘴分別通過漿液泵與漿液儲存區(qū)管路連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述切圓式螺旋噴射濕法煙氣脫硫裝置，其特征在于所述除霧層分別通過管路與清水供給裝置連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述切圓式螺旋噴射濕法煙氣脫硫裝置，其特征在于所述漿液儲存區(qū)設(shè)有攪拌器、氧化風(fēng)機(jī)，所述漿液儲存區(qū)還連接有漿液補(bǔ)充系統(tǒng)，所述漿液補(bǔ)充系統(tǒng)包括漿液泵、漿液灌、攪拌器。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述切圓式螺旋噴射濕法煙氣脫硫裝置，其特征在于所述除霧器為多層除霧器，每層除霧器之間設(shè)置有多向高壓沖洗水噴嘴。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述切圓式螺旋噴射濕法煙氣脫硫裝置，其特征在于所述吸收塔的煙氣進(jìn)口設(shè)置在切圓式螺旋噴射紊流吸收層下方，所述吸收塔的煙氣出口設(shè)置在吸收塔端部的頂端或者側(cè)邊。
全文摘要
本發(fā)明公開一種切圓式螺旋噴射濕法煙氣脫硫裝置，包括吸收塔，在吸收塔內(nèi)自下而上依次設(shè)置有切圓式螺旋噴射紊流吸收層、常規(guī)噴淋層和除霧層；所述切圓式螺旋噴射紊流吸收層由多組沿圓形管路布置的對沖切圓的超聲波霧化噴嘴構(gòu)成；所述常規(guī)噴淋層由數(shù)個陣列布置的機(jī)械式噴嘴構(gòu)成；在切圓式螺旋噴射紊流吸收層設(shè)置高效霧化噴嘴，形成切圓式噴射紊流吸收場，產(chǎn)生的50～400μm霧化微粒螺旋上升，增強(qiáng)了反應(yīng)物混合均勻性，延長了接觸時間，加快了吸收反應(yīng)速度，提高了脫硫效率；本專利可降低脫硫液氣比，大大減少霧化噴嘴的數(shù)量，減小脫硫塔體積，降低脫硫成本和能耗，可廣泛應(yīng)用于電力、石化、冶金、水泥等行業(yè)的濕法煙氣脫硫系統(tǒng)中。
文檔編號B01D53/50GK102357335SQ201110312748
公開日2012年2月22日 申請日期2011年10月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月14日
發(fā)明者劉定平, 單婕, 徐開華 申請人:華南理工大學(xué)