鍋爐煙氣脫硫強(qiáng)化擾動(dòng)傳質(zhì)裝置的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種鍋爐煙氣脫硫強(qiáng)化擾動(dòng)傳質(zhì)裝置，該裝置包括安裝于鍋爐煙氣脫硫塔噴淋層支撐梁下的固定掛鉤和電動(dòng)機(jī)，所述固定掛鉤設(shè)置于電動(dòng)機(jī)頂部，所述電動(dòng)機(jī)底部的輸出軸為轉(zhuǎn)動(dòng)軸，轉(zhuǎn)動(dòng)軸尾部設(shè)置有傳動(dòng)盤，所述傳動(dòng)盤上固定有釘絲圓盤，釘絲圓盤的外緣安裝有若干絲帶。該裝置及方法通過強(qiáng)制擾動(dòng)形式，強(qiáng)化了脫硫漿液與原煙氣的混合傳質(zhì)，可達(dá)到提高鍋爐脫硫效率、降低漿液循環(huán)泵電耗、設(shè)備安全可靠、布置改造便利、環(huán)保達(dá)標(biāo)的目的。
【專利說明】
鍋爐煙氣脫硫強(qiáng)化擾動(dòng)傳質(zhì)裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本實(shí)用新型涉及一種鍋爐煙氣脫硫強(qiáng)化擾動(dòng)裝置，屬于環(huán)保設(shè)備達(dá)標(biāo)提效與節(jié)能 改造的技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，煤炭在我國(guó)能源結(jié)構(gòu)中的比例高達(dá)76.2%，燃煤排放 的二氧化硫也在不斷增加（約占 S〇2總排放量的90%)，連續(xù)多年超過2000萬(wàn)噸，導(dǎo)致我國(guó)酸 雨污染面積迅速擴(kuò)大（約占國(guó)土面積的30% )，對(duì)我國(guó)農(nóng)作物、森林和人體健康等方面造成 巨大損害。二氧化硫?qū)ξ覈?guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)造成的直接經(jīng)濟(jì)損失已占 GDP的2%，嚴(yán)重阻礙了我國(guó) 經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，成為制約我國(guó)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的重要因素，因此，對(duì)S02排放的控制已勢(shì) 在必行。為控制燃煤電廠大氣污染物排放，改善我國(guó)空氣質(zhì)量和控制酸雨污染，國(guó)家環(huán)境保 護(hù)總局和國(guó)家發(fā)展和改革委員采取了多項(xiàng)旨在進(jìn)一步加強(qiáng)燃煤電廠二氧化硫污染防治的 新措施。
[0003] 為嚴(yán)控大氣污染，產(chǎn)生了對(duì)S02排放標(biāo)準(zhǔn)日益提高的情況:2004年1月1日開始執(zhí)行 的《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB13223-2003)把新建電廠鍋爐煙氣中二氧化硫排放濃 度由以前的1200mg/Nm 3降到了400mg/Nm3;燃煤鍋爐煙氣二氧化硫排放，根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《火電 廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB13223-2011，替代GB13223-2003)規(guī)定：S〇2< 200mg/Nm3(已有 爐），S〇2 < l〇〇mg/Nm3(新建爐）；而《鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 13271-2014,替代 GB13271-2001)，又強(qiáng)調(diào)了重點(diǎn)地區(qū)煙氣二氧化硫排放標(biāo)準(zhǔn)提高。國(guó)務(wù)院批復(fù)實(shí)施的《重點(diǎn) 區(qū)域大氣污染防治"十二五"規(guī)劃》其中明確:煙氣脫硫設(shè)施要按照規(guī)定取消煙氣旁路，強(qiáng)化 對(duì)脫硫設(shè)施的監(jiān)督管理，確保綜合脫硫效率達(dá)到90%以上；重點(diǎn)控制區(qū)按照< 50mg/Nm3標(biāo) 準(zhǔn)，對(duì)煙塵排放濃度不能穩(wěn)定達(dá)標(biāo)的燃煤機(jī)組須進(jìn)行達(dá)標(biāo)改造。
[0004] 環(huán)境保護(hù)部2013年第14號(hào)關(guān)于執(zhí)行大氣污染物特別排放限值的公告，對(duì)重點(diǎn)地區(qū) 范圍進(jìn)行了明確，并涵蓋了大部分燃煤鍋爐。
[0005] 重點(diǎn)控制區(qū)范圍
[0006]
[0007]
[0008] 從2004年至今，鍋爐煙氣S〇2的排放，從1200mg/Nm3降到了 400mg/Nm3,400mg/Nm3降 到了 200mg/Nm3，200mg/Nm3 降到了 100mg/Nm3，重點(diǎn)區(qū)域從 100mg/Nm3 降到了 50mg/Nm3;環(huán)保收 費(fèi)由"兩控區(qū)"試點(diǎn)收費(fèi)變?yōu)槿珖?guó)范圍收費(fèi)，S〇2的排放收費(fèi)價(jià)格由0.211元/kg提為0.633 元/kg，近年又提價(jià)至不低于1.2632元/kg。各地環(huán)保部門在監(jiān)控排放的同時(shí)，對(duì)超標(biāo)排放的 罰款力度不斷加大甚至嚴(yán)令停產(chǎn)整改。2015年12月3日國(guó)家環(huán)境保護(hù)部、國(guó)家發(fā)展和改革委 員會(huì)、國(guó)家能源局聯(lián)合發(fā)布了關(guān)于印發(fā)《全面實(shí)施燃煤電廠超低排放和節(jié)能改造工作方案》 的通知，要求到2020年，全國(guó)所有具備改造條件的燃煤電廠力爭(zhēng)實(shí)現(xiàn)超低排放即二氧化硫 排放濃度< 35mg/Nm3。
[0009] 宗上可知，由于環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的日益提高，許多有鍋爐的企業(yè)出現(xiàn)了剛新建投運(yùn)不久 的脫硫塔就難于滿足煙氣脫硫排放要求，不得不花費(fèi)重金進(jìn)行重建以滿足環(huán)保部門所定的 環(huán)保達(dá)標(biāo)要求。
[0010]目前我國(guó)燃煤鍋爐的脫硫方式主要工藝為石灰石-石膏法（約占煙氣脫硫的 95 % )，此外少量生石灰-石膏法、堿法或雙堿法、氧化鎂法、氨法等，這類濕法脫硫塔占煙氣 脫硫的98%以上。故本技術(shù)方法與裝置主要應(yīng)用于鍋爐脫硫塔的效率提升改造，以滿足日 益提高的環(huán)保排放要求，達(dá)到環(huán)保與節(jié)能的效果，并節(jié)儉大規(guī)模改造的投資與運(yùn)行成本，社 會(huì)效益亦顯著。
[0011]為此，本發(fā)明研究了一種新穎的鍋爐煙氣脫硫強(qiáng)化擾動(dòng)提效方法和裝置，可更好 地利用已有燃煤鍋爐脫硫塔內(nèi)煙氣與漿液噴淋混合區(qū)的空間層，在保障原系統(tǒng)安全、可靠、 長(zhǎng)周期運(yùn)行的前提下，通過加入此強(qiáng)化擾動(dòng)傳質(zhì)方法和裝置，達(dá)到有效提升燃煤鍋爐脫硫 塔的脫硫效率，實(shí)現(xiàn)節(jié)能、降低投資與運(yùn)行成本、環(huán)保持續(xù)達(dá)標(biāo)的效果。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0012] 本實(shí)用新型的目的是提供一種鍋爐煙氣脫硫強(qiáng)化擾動(dòng)傳質(zhì)裝置，該裝置使得脫硫 提效改造的系統(tǒng)簡(jiǎn)捷可靠、操作安全連續(xù)、節(jié)儉投資與運(yùn)行成本、能耗低、環(huán)保性好。
[0013] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案：
[0014] -種鍋爐煙氣脫硫強(qiáng)化擾動(dòng)傳質(zhì)裝置，包括安裝于鍋爐煙氣脫硫塔噴淋層支撐梁 下的固定掛鉤和電動(dòng)機(jī)，所述固定掛鉤設(shè)置于電動(dòng)機(jī)頂部，所述電動(dòng)機(jī)底部的輸出軸為轉(zhuǎn) 動(dòng)軸，轉(zhuǎn)動(dòng)軸尾部設(shè)置有傳動(dòng)盤，所述傳動(dòng)盤上固定有釘絲圓盤，釘絲圓盤的外緣安裝有若 干絲帶。
[0015] 進(jìn)一步的，所述電動(dòng)機(jī)為耐溫、耐腐蝕、防水、小功率型的低電壓高速電動(dòng)機(jī)。
[0016] 進(jìn)一步的，所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸上布置有1層或多層傳動(dòng)盤，每層傳動(dòng)盤上均設(shè)置有釘絲圓 盤和絲帶。
[0017] 進(jìn)一步的，所述鍋爐煙氣脫硫強(qiáng)化擾動(dòng)傳質(zhì)裝置為多個(gè)，均勻布置并安裝于脫硫 塔內(nèi)的強(qiáng)化擾動(dòng)布置區(qū)，所述強(qiáng)化擾動(dòng)布置區(qū)位于脫硫塔內(nèi)的的噴淋層下方。
[0018] 進(jìn)一步的，所述固定掛鉤通過玻璃纖維繩和耐高溫乙烯基脂玻璃鱗片膠泥，柔性 懸掛在噴淋層支撐梁上。
[0019] 進(jìn)一步的，所述絲帶通過螺釘緊固安裝在釘絲圓盤上。
[0020] 進(jìn)一步的，所述絲帶的材料為甩繩式割草機(jī)的尼龍打草繩。
[0021 ]本實(shí)用新型的有益效果是：
[0022] 為滿足我國(guó)環(huán)保與社會(huì)對(duì)鍋爐煙氣二氧化硫排放日趨嚴(yán)苛的排放標(biāo)準(zhǔn)與監(jiān)管要 求，多層噴淋式脫硫塔進(jìn)行強(qiáng)化擾動(dòng)傳質(zhì)裝置，比目前的新增噴淋層或加大噴淋量、采用雙 塔結(jié)構(gòu)，加大塔徑降低煙氣流速、添加脫硫增效劑等等改造工藝相比較，優(yōu)勢(shì)明顯；如與增 加噴淋層比較，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)：
[0023] 1、新增噴淋層等改造工藝，改造投資大、工期長(zhǎng)達(dá)數(shù)月，雖可提升脫硫效率，且運(yùn) 行成本加大。而本方法的優(yōu)點(diǎn)首先在于可直接在現(xiàn)有的多層噴淋式脫硫塔內(nèi)加裝擾動(dòng)強(qiáng)化 傳質(zhì)裝置，其系統(tǒng)設(shè)備簡(jiǎn)捷可靠，改造施工工期在1周內(nèi)，且投資省、運(yùn)行成本降低。
[0024] 2、新增1層噴淋層的脫硫效果，與增設(shè)1層/套擾動(dòng)強(qiáng)化傳質(zhì)裝置相當(dāng)。增加噴淋層 只是增大了脫硫塔的液氣比，增加了反應(yīng)時(shí)間；而擾動(dòng)強(qiáng)化傳質(zhì)裝置，則在脫硫漿液噴淋層 霧化噴嘴下落漿液與向上的含硫煙氣混合區(qū)，通過高速絲帶的拋甩擾動(dòng)混合進(jìn)行強(qiáng)烈攪 拌、液滴撕裂與"空化"效應(yīng)等，強(qiáng)化氣液的傳質(zhì)交換過程，故提升了脫硫效率。
[0025] 3、新增1層噴淋層的耗電量，遠(yuǎn)高于增設(shè)1層/套擾動(dòng)強(qiáng)化傳質(zhì)裝置。就6米直徑的 脫硫塔而言，1層噴淋層的漿液循環(huán)栗功率約150kw，而擾動(dòng)強(qiáng)化傳質(zhì)裝置的電功率約lkw; 其耗電量?jī)H為新增1層噴淋層的1/150,可見大大降低運(yùn)行成本與節(jié)能效益。
[0026] 4、新增噴淋層，其噴淋量、耗電量為固定不可調(diào)，如要采用減小漿液循環(huán)栗出口閥 的方式來降低噴淋量與耗電量，則會(huì)影響噴嘴霧化效果，得不償失;而擾動(dòng)強(qiáng)化傳質(zhì)裝置的 絲帶長(zhǎng)度、數(shù)量、層數(shù)等，均可根據(jù)脫硫效果進(jìn)行增減與優(yōu)化配置，以收更好脫硫效率提升 功效。
[0027] 5、新增噴淋層，其漿液循環(huán)栗的磨損腐蝕后的更換，噴嘴磨損沖蝕后的更換等，均 需大量的維修費(fèi)用，栗的機(jī)封與冷卻水也長(zhǎng)期耗能；而擾動(dòng)強(qiáng)化傳質(zhì)裝置的易損件為高速 絲帶，其材料為甩繩式割草機(jī)的尼龍打草繩，耐磨、抗老化、耐腐蝕，價(jià)廉且更新方便。
【附圖說明】
[0028]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)不意圖；
[0029] 圖2為本實(shí)用新型在脫硫塔內(nèi)的安裝與工作區(qū)域示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0030] 下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作更進(jìn)一步的說明。
[0031] 如圖1所示為一種鍋爐煙氣脫硫強(qiáng)化擾動(dòng)傳質(zhì)裝置，包括安裝于鍋爐煙氣脫硫塔 噴淋層支撐梁下的固定掛鉤1和電動(dòng)機(jī)2,固定掛鉤1設(shè)置于電動(dòng)機(jī)2頂部，所述電動(dòng)機(jī)2底部 的輸出軸為轉(zhuǎn)動(dòng)軸3,轉(zhuǎn)動(dòng)軸3尾部設(shè)置有傳動(dòng)盤4,所述傳動(dòng)盤4上固定有釘絲圓盤5,釘絲 圓盤5的外緣安裝有若干絲帶6。電動(dòng)機(jī)2高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，將帶動(dòng)絲帶6在煙氣與脫硫漿液噴淋 區(qū)高速旋轉(zhuǎn)擾動(dòng)，起到強(qiáng)化傳質(zhì)的功能。
[0032 ]電動(dòng)機(jī)2為耐溫、耐腐蝕、防水、小功率型的低電壓高速電動(dòng)機(jī)。
[0033] 轉(zhuǎn)動(dòng)軸3上布置有1層或多層傳動(dòng)盤4,每層傳動(dòng)盤4上均設(shè)置有釘絲圓盤5和絲帶 6〇
[0034]為保障擾動(dòng)無(wú)死角，鍋爐煙氣脫硫強(qiáng)化擾動(dòng)傳質(zhì)裝置為多個(gè)，均勻布置并安裝于 脫硫塔內(nèi)的強(qiáng)化擾動(dòng)布置區(qū)，所述強(qiáng)化擾動(dòng)布置區(qū)位于脫硫塔內(nèi)的的噴淋層下方。
[0035] 固定掛鉤1通過玻璃纖維繩和耐高溫乙烯基脂玻璃鱗片膠泥，柔性懸掛在噴淋層 支撐梁上，同時(shí)可以起到減振效果。
[0036] 絲帶6通過螺釘緊固安裝在釘絲圓盤5上，并便于拆裝更換或添加。
[0037] 絲帶6的材料為甩繩式割草機(jī)的尼龍打草繩，耐磨、抗老化、耐腐蝕，購(gòu)置便利。
[0038] 電動(dòng)機(jī)械擾動(dòng)裝置材料為316L不銹鋼、聚四氟、高強(qiáng)尼龍等，可滿足耐溫耐腐耐磨 的運(yùn)行工況要求，并保障在脫硫煙霧的環(huán)境下長(zhǎng)期安全可靠運(yùn)行。
[0039] 利用上述裝置的鍋爐煙氣脫硫強(qiáng)化擾動(dòng)傳質(zhì)提效方法為：
[0040] 如圖2所示，脫硫塔內(nèi)設(shè)置有歐若干噴淋層，每層噴淋層下方均有擾動(dòng)強(qiáng)化傳質(zhì)布 置區(qū)，鍋爐煙氣脫硫強(qiáng)化擾動(dòng)傳質(zhì)裝置安裝于鍋爐脫硫塔噴淋層下部，在漿液噴淋與煙氣 逆流混合區(qū)內(nèi)，經(jīng)過多臺(tái)水平均布的電動(dòng)機(jī)2，電動(dòng)機(jī)2帶動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)軸3轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)1層或多層絲 帶6產(chǎn)生高速擾動(dòng)，此時(shí)由于漿液的下降速度、煙氣的上升速度均小于絲帶6的旋轉(zhuǎn)擾動(dòng)速 度，故空間內(nèi)的液、氣將被強(qiáng)制攪拌混合，較大的脫硫劑液滴被絲帶撕裂破碎，因而強(qiáng)化了 脫硫劑液滴與煙氣中S0 2的傳質(zhì)即擾動(dòng)混合，從而達(dá)到提升脫硫效率的功效。
[0041]電動(dòng)機(jī)2的電壓為12V或24V，屬于安全電壓，符合《電業(yè)安全規(guī)程》；電動(dòng)機(jī)電源線 引出脫硫塔外后，集中進(jìn)行配供電并控制投運(yùn)數(shù)量;電動(dòng)機(jī)的單臺(tái)功率小于100W，可降低漿 液循環(huán)栗的投用臺(tái)數(shù)并節(jié)能。
[0042] 絲帶6的層數(shù)為1~4層，絲帶的長(zhǎng)度在0.5~1.5m范圍內(nèi)；絲帶外緣的圓周速度2 160m/s，而向上煙氣流速< 15m/s，向下楽:液噴射流速< 15m/s;可根據(jù)脫硫塔的尺寸與空間 等進(jìn)行選定;強(qiáng)化擾動(dòng)傳質(zhì)區(qū)的投用，可根據(jù)噴淋層的投用、鍋爐負(fù)荷、脫硫效率達(dá)標(biāo)情況 進(jìn)行多層或單層投用，下層效果略優(yōu)于上層。
[0043]以上所述僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出：對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技 術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾 也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種鍋爐煙氣脫硫強(qiáng)化擾動(dòng)傳質(zhì)裝置，其特征在于:包括安裝于鍋爐煙氣脫硫塔噴 淋層支撐梁下的固定掛鉤（1)和電動(dòng)機(jī)(2)，所述固定掛鉤（1)設(shè)置于電動(dòng)機(jī)(2)頂部，所述 電動(dòng)機(jī)(2)底部的輸出軸為轉(zhuǎn)動(dòng)軸(3)，轉(zhuǎn)動(dòng)軸(3)尾部設(shè)置有傳動(dòng)盤(4)，所述傳動(dòng)盤(4)上 固定有釘絲圓盤(5)，釘絲圓盤(5)的外緣安裝有若干絲帶(6)。2. 如權(quán)利要求1所述的鍋爐煙氣脫硫強(qiáng)化擾動(dòng)傳質(zhì)裝置，其特征在于:所述電動(dòng)機(jī)(2) 為耐溫、耐腐蝕、防水、小功率型的低電壓高速電動(dòng)機(jī)。3. 如權(quán)利要求1所述的鍋爐煙氣脫硫強(qiáng)化擾動(dòng)傳質(zhì)裝置，其特征在于:所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸(3) 上布置有1層或多層傳動(dòng)盤(4)，每層傳動(dòng)盤(4)上均設(shè)置有釘絲圓盤(5)和絲帶(6)。4. 如權(quán)利要求1所述的鍋爐煙氣脫硫強(qiáng)化擾動(dòng)傳質(zhì)裝置，其特征在于:所述鍋爐煙氣脫 硫強(qiáng)化擾動(dòng)傳質(zhì)裝置為多個(gè)，均勻布置并安裝于脫硫塔內(nèi)的強(qiáng)化擾動(dòng)布置區(qū)，所述強(qiáng)化擾 動(dòng)布置區(qū)位于脫硫塔內(nèi)的的噴淋層下方。5. 如權(quán)利要求1所述的鍋爐煙氣脫硫強(qiáng)化擾動(dòng)傳質(zhì)裝置，其特征在于：所述固定掛鉤 (1)通過玻璃纖維繩和耐高溫乙烯基脂玻璃鱗片膠泥，柔性懸掛在噴淋層支撐梁上。6. 如權(quán)利要求1所述的鍋爐煙氣脫硫強(qiáng)化擾動(dòng)傳質(zhì)裝置，其特征在于:所述絲帶(6)通 過螺釘緊固安裝在釘絲圓盤(5)上。7. 如權(quán)利要求1所述的鍋爐煙氣脫硫強(qiáng)化擾動(dòng)傳質(zhì)裝置，其特征在于:所述絲帶(6)的 材料為甩繩式割草機(jī)的尼龍打草繩。
【文檔編號(hào)】B01D53/50GK205412657SQ201620105876
【公開日】2016年8月3日
【申請(qǐng)日】2016年2月2日
【發(fā)明人】丁立波, 魯維加
【申請(qǐng)人】江蘇寧綠節(jié)能環(huán)保有限公司