雙流體噴槍循環(huán)流化床單孔文丘里脫硫塔的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開一種雙流體噴槍循環(huán)流化床單孔文丘里脫硫塔，包括脫硫塔、霧化噴槍、PLC控制器、熱電阻溫度度傳感器；霧化噴槍安裝在脫硫塔內(nèi)；霧化噴槍頂部焊接區(qū)與脫硫塔頂部焊接連接。PLC控制系統(tǒng)具有通訊接口；熱電阻溫度傳感器安裝在管道出口；熱電阻溫度傳感器與PLC控制器電連接；PLC控制器與水路電機(jī)電連接；熱電阻溫度度傳感器的溫度信號輸入到PLC，經(jīng)過一定運(yùn)算，輸出控制信號，控制水路電機(jī)，控制水流量大小，從而最終控制塔出口溫度。PLC控制器實(shí)現(xiàn)整個(gè)脫硫系統(tǒng)的自動(dòng)控制。適應(yīng)中小型鍋爐脫硫應(yīng)用，節(jié)約成本，脫硫效率高，顯著節(jié)能，操作過程簡單方便。
【專利說明】雙流體噴槍循環(huán)流化床單孔文丘里脫硫塔
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于鍋爐與環(huán)境保護(hù)【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種雙流體噴槍循環(huán)流化床單孔文丘里脫硫塔，特別適用于能控制噴水量的單孔文丘里脫硫塔。
【背景技術(shù)】
[0002]德國LURGI 公司在 20 世紀(jì) 80 年代提出的一種 Circulating Fluidized Bed—FlueGas desulphurization (CFB一FGD)脫硫工藝。其煙氣循環(huán)流化床脫硫技術(shù)經(jīng)過數(shù)十年的發(fā)展，已在燃煤電廠、垃圾焚燒爐、電解鋁廠等煙氣凈化工程中得到廣泛應(yīng)用，應(yīng)用在大型鍋爐機(jī)組上。但是該技術(shù)方案初投資及運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用高，脫硫裝置占地面積大，該技術(shù)還未應(yīng)用于中小型鍋爐的脫硫。
[0003]現(xiàn)有中小型鍋爐的循環(huán)流化床鍋爐脫硫裝置，噴出的吸附水細(xì)度不夠，影響了二氧化硫的吸收，脫硫效率較低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型公開了一種雙流體噴槍循環(huán)流化床單孔文丘里脫硫塔，以解決現(xiàn)有技術(shù)中CFB — FGD脫硫工藝煙氣循環(huán)流化床脫硫技術(shù)初投資及運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用高，脫硫裝置占地面積大；現(xiàn)有中小型鍋爐的循環(huán)流化床鍋爐脫硫裝置，噴出的吸附水細(xì)度不夠，影響了二氧化硫的吸收，脫硫效率較低等問題。
[0005]本實(shí)用新型公開的雙流體噴槍循環(huán)流化床單孔文丘里脫硫塔，包括脫硫塔、霧化噴槍；霧化噴槍安裝在脫硫塔內(nèi)；霧化噴槍頂部焊接區(qū)與脫硫塔頂部焊接連接；脫硫塔包括罐狀塔體、塔體外壁保溫層、塔內(nèi)環(huán)氧聚氨酯耐熱防腐漆層、進(jìn)口段、給料段、反應(yīng)器直管段、出口段；進(jìn)口段包括排渣口、煙氣進(jìn)口、下部漸縮方圓節(jié)；給料段包括循環(huán)灰入口、單孔文丘里管段、工藝水入口(即噴槍的安裝口)，錐形漸擴(kuò)方圓節(jié)、出口段包括上方漸縮方圓節(jié)、煙氣出口 ；各部分間全部焊接連接；霧化噴槍包括進(jìn)氣口、進(jìn)液口、緊固連接孔；進(jìn)氣口在噴槍上為進(jìn)液口的同心環(huán)狀孔，壓縮空氣和水通過一根同心雙層管進(jìn)入；通過噴槍呈扇狀水平噴出，形成水霧；采用雙流體霧化噴槍進(jìn)一步提高脫硫效率。
[0006]本實(shí)用新型還包括人孔和觀察孔，人孔門和觀察孔與走道或平臺(tái)相連接；人孔門上裝有手柄，必要時(shí)，設(shè)置爬梯。塔體上的人孔、通道、連接管道的殼體穿孔處密封設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，防止泄漏，漏風(fēng)率應(yīng)小于6%。
[0007]壓力水和壓縮空氣在霧化噴槍噴嘴內(nèi)部經(jīng)過若干次打擊，形成非常小的顆粒，直徑d=70-100um。當(dāng)被霧化后的水滴顆粒與高溫?zé)煔饣旌虾?在短時(shí)間內(nèi)迅速蒸發(fā),帶走熱量。
[0008]雙流體的噴嘴，通過調(diào)節(jié)水和壓縮氣體的壓力，最大的調(diào)節(jié)比率可以達(dá)到10:1。
[0009]煙氣在脫硫塔的底部通過文丘里管進(jìn)入塔內(nèi)，下部煙氣進(jìn)口處設(shè)置導(dǎo)流篩，煙氣經(jīng)過導(dǎo)流篩均勻分布于整個(gè)截面上，煙氣穿過水霧層，煙氣與水霧充分接觸，煙氣中CaO與H2O反應(yīng)生成Ca (OH)2，進(jìn)而與煙氣中SO2反應(yīng)生成CaSO3，從而進(jìn)一步脫硫。導(dǎo)流篩有利于脫硫反應(yīng)的進(jìn)行，提高脫硫效率。水霧在與煙氣接觸過程中被完全蒸發(fā)，脫硫塔出口煙氣濕度小于5%。
[0010]內(nèi)部氣流上升處無內(nèi)撐，預(yù)防堵灰。由于脫硫系統(tǒng)始終在高于煙氣露點(diǎn)溫度20°C以上運(yùn)行，加上塔內(nèi)部強(qiáng)烈的碰撞與湍動(dòng)，SO2可基本全部除去。
[0011]煙氣進(jìn)口處連接下部漸縮方圓節(jié)；煙氣出口處連接上方漸縮方圓節(jié)；調(diào)節(jié)補(bǔ)償入口熱膨脹和出口熱膨脹，可對熱膨脹、安裝誤差等進(jìn)行補(bǔ)償。
[0012]脫硫塔底面脫硫塔漸縮方圓節(jié)能保證完全排空灰渣。
[0013]本實(shí)用新型還包括PLC控制器、熱電阻溫度度傳感器；PLC控制系統(tǒng)具有通訊接口 ；熱電阻溫度傳感器安裝在管道出口 ；熱電阻溫度傳感器與PLC控制器電連接；PLC控制器與水路電機(jī)電連接；熱電阻溫度度傳感器的溫度信號輸入到PLC，經(jīng)過一定運(yùn)算，輸出控制信號，控制水路電機(jī)，控制水流量大小，從而最終控制塔出口溫度。PLC控制器對運(yùn)行中影響工藝性能的主要參數(shù)(石灰石噴射量、脫硫塔入口 SO2濃度、脫硫塔出口 SO2濃度、脫硫塔入口煙氣溫度、出口煙氣溫度、再循環(huán)灰渣量、除塵器入口溫度)進(jìn)行自動(dòng)控制。PLC控制器實(shí)現(xiàn)整個(gè)脫硫系統(tǒng)的自動(dòng)控制。
[0014]本實(shí)用新型積極效果在于:適應(yīng)中小型鍋爐脫硫應(yīng)用，節(jié)約成本，脫硫效率高，顯著節(jié)能，操作過程簡單方便；噴水量可控制，霧化顆粒非常細(xì)小，確保100%蒸發(fā)；單只噴嘴水量大，可以大幅度減少噴槍的數(shù)量，減輕安裝、檢修和維護(hù)的工作量；并且噴霧覆蓋面積大，與煙氣混合更充分，有利于煙氣的降溫調(diào)質(zhì)；水量調(diào)整范圍大，可以最大限度地適應(yīng)煙氣量和煙氣溫度的變化，而且在整個(gè)水量變化范圍內(nèi)，霧化顆粒直徑基本保持不變。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1為本實(shí)用新型循環(huán)流化床鍋爐文丘里脫硫塔結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖2為本實(shí)用新型噴槍結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖3為本實(shí)用新型噴槍剖面示意圖；
[0018]圖中:I脫硫塔、2霧化噴槍；其中:Ia罐狀塔體、Ib排渣口、Ic煙氣進(jìn)口、Id下方漸縮方圓節(jié)、Ie循環(huán)灰入口、If單孔文丘里管、Ig工藝水入口(即噴槍的安裝口)，Ih人孔。Ij漸擴(kuò)方圓節(jié)、Ik反應(yīng)器直管段、Im上方漸縮方圓節(jié)、In煙氣出口、2a進(jìn)氣口、2b進(jìn)液口、2c緊固連接孔、2d頂部焊接區(qū)。
【具體實(shí)施方式】
[0019]本實(shí)用新型I臺(tái)75噸/小時(shí)循環(huán)流化床鍋爐文丘里脫硫塔實(shí)施例，如圖1、圖2所示:本實(shí)施例包括脫硫塔1、霧化噴槍2、PLC控制器、熱電阻溫度度傳感器；霧化噴槍2安裝在脫硫塔I內(nèi)；霧化噴槍2頂部焊接區(qū)2d與脫硫塔I頂部焊接連接。PLC控制系統(tǒng)具有通訊接口 ；熱電阻溫度傳感器安裝在管道出口 ；熱電阻溫度傳感器與PLC控制器電連接；PLC控制器與水路電機(jī)電連接；熱電阻溫度度傳感器的溫度信號輸入到PLC，經(jīng)過一定運(yùn)算，輸出控制信號，控制水路電機(jī)，控制水流量大小，從而最終控制塔出口溫度。PLC控制器對運(yùn)行中影響工藝性能的主要參數(shù)(石灰石噴射量、脫硫塔入口 SO2濃度、脫硫塔出口 SO2濃度、脫硫塔入口煙氣溫度、出口煙氣溫度、再循環(huán)灰渣量、除塵器入口溫度)進(jìn)行自動(dòng)控制。PLC控制器實(shí)現(xiàn)整個(gè)脫硫系統(tǒng)的自動(dòng)控制。[0020]如圖1所示:脫硫塔I包括罐狀塔體la、塔體外壁保溫層、塔內(nèi)環(huán)氧聚氨酯耐熱防腐漆層、進(jìn)口段、給料段、反應(yīng)器直管段Ik、出口段；塔內(nèi)環(huán)氧聚氨酯耐熱防腐漆層含環(huán)氧樹脂的羥基組份、耐蝕、耐溫填料與多異氰酸酯組份等組成。漆膜具有優(yōu)良的耐酸、堿、鹽類和化工大氣腐蝕性能。并具有耐油、耐水、耐溶劑性能，涂層堅(jiān)韌、附著力強(qiáng)、耐熱性好，在160°C長期使用后，顏色稍有變化，但不影響保護(hù)性。進(jìn)口段包括排渣口 lb、煙氣進(jìn)口 lc、下部漸縮方圓節(jié)Id ;給料段包括循環(huán)灰入口 le、單孔文丘里管段If、工藝水入口(即噴槍的安裝口)lg、人孔lh、錐形漸擴(kuò)方圓節(jié)lj、出口段包括上方漸縮方圓節(jié)lm、煙氣出口 In ;各部分間全部焊接連接。人孔Ih與走道或平臺(tái)相連接；人孔Ih上裝有手柄，必要時(shí)，設(shè)置爬梯。塔體上的人孔lh、通道、連接管道的殼體穿孔處密封設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，防止泄漏，漏風(fēng)率應(yīng)小于6%。
[0021]如圖2、圖3所示:霧化噴槍2包括進(jìn)氣口 2a、進(jìn)液口 2b、緊固連接孔2c ;進(jìn)氣口2a在噴槍上為進(jìn)液口 2b的同心環(huán)狀孔，壓縮空氣和水通過一根同心雙層管進(jìn)入；通過噴槍呈扇狀水平噴出，形成水霧；采用雙流體霧化噴槍進(jìn)一步提高脫硫效率。
[0022]壓力水和壓縮空氣在霧化噴槍噴嘴內(nèi)部經(jīng)過若干次打擊，形成非常小的顆粒，直徑d=70-100um。當(dāng)被霧化后的水滴顆粒與高溫?zé)煔饣旌虾?在短時(shí)間內(nèi)迅速蒸發(fā),帶走熱量。雙流體的噴嘴，通過調(diào)節(jié)水和壓縮氣體的壓力，最大的調(diào)節(jié)比率可以達(dá)到10:1。煙氣在脫硫塔I的底部通過文丘里管進(jìn)入塔內(nèi)，下部煙氣進(jìn)口 Ic處設(shè)置導(dǎo)流篩，煙氣經(jīng)過導(dǎo)流篩均勻分布于整個(gè)截面上，煙氣穿過水霧層，煙氣與水霧充分接觸，煙氣中CaO與H2O反應(yīng)生成Ca (OH)2，進(jìn)而與煙氣中SO2反應(yīng)生成CaSO3，從而進(jìn)一步脫硫。導(dǎo)流篩有利于脫硫反應(yīng)的進(jìn)行，提高脫硫效率。水霧在與煙氣接觸過程中被完全蒸發(fā)，脫硫塔煙氣出口 In煙氣濕度小于5%。
[0023]內(nèi)部氣流上升處無內(nèi)撐，預(yù)防堵灰。由于脫硫系統(tǒng)始終在高于煙氣露點(diǎn)溫度20°C以上運(yùn)行，加上塔內(nèi)部強(qiáng)烈的碰撞與湍動(dòng)，SO2可基本全部除去。
[0024]煙氣進(jìn)口 Ic處連接下部漸縮方圓節(jié)Id ;煙氣出口 In處連接上方漸縮方圓節(jié)Im ；調(diào)節(jié)補(bǔ)償入口熱膨脹和出口熱膨脹，可對熱膨脹、安裝誤差等進(jìn)行補(bǔ)償。
[0025]脫硫塔底面脫硫塔漸縮方圓節(jié)能保證完全排空灰渣。
【權(quán)利要求】
1.一種雙流體噴槍循環(huán)流化床單孔文丘里脫硫塔；包括脫硫塔、霧化噴槍；霧化噴槍安裝在脫硫塔內(nèi)；霧化噴槍頂部焊接區(qū)與脫硫塔頂部焊接連接；脫硫塔包括罐狀塔體、塔體外壁保溫層、塔內(nèi)環(huán)氧聚氨酯耐熱防腐漆層、進(jìn)口段、給料段、反應(yīng)器直管段、出口段；進(jìn)口段包括排渣口、煙氣進(jìn)口、下部漸縮方圓節(jié)；給料段包括循環(huán)灰入口、單孔文丘里管段、工藝水入口，錐形漸擴(kuò)方圓節(jié)、出口段包括上方漸縮方圓節(jié)、煙氣出口 ；各部分間全部焊接連接；其特征在于:霧化噴槍包括進(jìn)氣口、進(jìn)液口、緊固連接孔；進(jìn)氣口在噴槍上為進(jìn)液口的同心環(huán)狀孔，壓縮空氣和水通過一根同心雙層管進(jìn)入；通過噴槍呈扇狀水平噴出，形成水霧。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙流體噴槍循環(huán)流化床單孔文丘里脫硫塔；其特征在于:還包括人孔和觀察孔，塔體上的人孔、通道、連接管道的殼體穿孔處密封設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，漏風(fēng)率應(yīng)小于6% ο
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙流體噴槍循環(huán)流化床單孔文丘里脫硫塔；其特征在于:煙氣在脫硫塔的底部通過文丘里管進(jìn)入塔內(nèi)，下部煙氣進(jìn)口處設(shè)置導(dǎo)流篩，煙氣經(jīng)過導(dǎo)流篩均勻分布于整個(gè)截面上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙流體噴槍循環(huán)流化床單孔文丘里脫硫塔；其特征在于:還包括PLC控制器、熱電阻溫度度傳感器；PLC控制系統(tǒng)具有通訊接口 ；熱電阻溫度傳感器安裝在管道出口 ；熱電阻溫度傳感器與PLC控制器電連接；PLC控制器與水路電機(jī)電連接；熱電阻溫度度傳感器的溫度信號輸入到PLC，經(jīng)過一定運(yùn)算，輸出控制信號，控制水路電機(jī)，控制水流量大小，從而最終控制塔出口溫度。
【文檔編號】B01D53/96GK203494387SQ201320623564
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年10月11日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月11日
【發(fā)明者】韓風(fēng)毅 申請人:韓風(fēng)毅