溼法脫硫吸收塔的煙氣均布及脫硫強化裝置的製作方法
2023-10-20 10:03:32 5
本實用新型涉及溼法脫硫技術領域，具體涉及一種溼法脫硫吸收塔的煙氣均布及脫硫強化裝置。
背景技術：
SO2控制技術主要分為燃燒前脫硫、燃燒中脫硫和燃燒後脫硫。燃燒前脫硫是指對燃料進行處理，如洗煤、氣化、液化等；燃燒中脫硫是指爐內脫硫，如流化床燃燒脫硫、爐內噴鈣脫硫、型煤固硫和利用脫硫添加劑等；燃燒後脫硫即指煙氣脫硫，目前國內外採用的脫硫技術中，主要採用的方法仍然是煙氣脫硫。而溼法煙氣脫硫過程是氣液反應，其脫硫反應速率快，脫硫效率高，鈣利用率高，在鈣硫比在1.02-1.05內時，脫硫效率一般可達到95％以上，大型燃煤電站鍋爐的煙氣脫硫大多數採用這種工藝。據國際能源機構煤炭研究組織統計，溼法脫硫佔世界安裝煙氣脫硫的機組總容量的85％。
1)石灰石/石膏溼法煙氣脫硫SO2吸收雙膜理論
石灰石/石膏溼法煙氣脫硫過程中，SO2的吸收機理有多種不同的理論，其中應用最廣泛的是雙膜理論。結合雙模理論可以知道增大氣液接觸面積、提高氣液傳質效率是影響脫硫效率非常關鍵的因素。
2)隨著我國環保標準的越來越嚴格，原有的石灰石-石膏溼法脫硫系統均已不能滿足達標排放的要求，脫硫系統改造時，常用的技術有增加液氣比、增加噴淋層並配合高效噴嘴、增加託盤、雙塔串聯等。增加運行液氣比，會增加脫硫漿液消耗量，降低石灰石漿液的利用率，影響石膏品質；採用合金託盤，合金託盤開孔小而密，運行阻力約為6-800Pa，阻力高，長期運行下，託盤上容易結垢，造成後期運行阻力增加；採用增加噴淋層並配合高效噴嘴的改造方式，則需要加高脫硫塔，對原有吸收塔及吸收塔基礎進行加固，投資費用較高，工程量較大；採用雙塔串聯，不僅極大增加了投資費用，而且造成了引風機電耗增加，不利於節能，存在改造後造成脫硫引風機壓頭不足的風險，對於現場安裝位置比較緊湊的電廠，實施較為困難。
然而，在溼法脫硫吸收塔的研究中發現，通過覆蓋率以及噴嘴均布、採用空心錐噴嘴等方法已儘量使漿液側均布。而煙氣側在第一層及第二層噴淋層反應區域極分布不均勻，減小了氣液接觸面積，從而影響煙氣脫硫效率。
技術實現要素：
本實用新型的目的在於克服上述問題，針對合金託盤，提供了一種溼法脫硫吸收塔入口煙氣均布及脫硫強化裝置，採用三層擾流均布裝置及一層脫硫漿液噴射裝置組成，從而保證在漿液循環量不變的情況下，達到SO2的超低排放，節約能耗，降低裝置的運行成本，提高原有脫硫系統煙氣及脫硫漿液的均布效果，並且能夠有效提高氣液傳質效率，同時使系統阻力增加不會太大。
本實用新型是通過以下技術方案實現的：
本實用新型所述的一種溼法脫硫吸收塔入口煙氣均布及脫硫強化裝置，包括一層噴射板和三層擾流均布裝置兩部分，所述三層擾流均布裝置包括第一擾流均布裝置、第二擾流均布裝置和第三擾流均布裝置，每層擾流均布裝置均包括8根DN32的煙氣擾流管，8根煙氣擾流管均由中心固定裝置進行固定，所述噴射板為矩形板，三層擾流均布裝置為圓筒形，每層擾流均布裝置的圓筒內壁開有通孔，所述煙氣擾流管的一端深入相應各層擾流均布裝置的內壁孔內，並通過焊接進行固定密封，另一端與中心固定裝置採用焊接方式固定在一起。
進一步，所述溼法脫硫吸收塔的煙氣均布及脫硫強化裝置採用兩段成型，噴射板外部包圍板為邊長為1.2-1.4m的正方形板，高度為0.1-0.35m，噴射板和三層擾流均布裝置通過變徑相連接，連接方式為焊接。
進一步，所述噴射板以圓截面直徑為中心線兩邊對稱分布。
進一步，所述噴射板與水平面的夾角為45-65°，角度可以根據引風機壓頭裕量進行調整。
進一步，所述噴射板的橫向節距為40-80mm，距離可以根據引風機壓頭裕量進行調整。
採用上述結構後，本實用新型的有益效果為：本實用新型它採用三層煙氣擾流均布裝置，不僅使煙氣形成較激烈的湍流，增加氣、液兩相的接觸面積，還提高了氣、液兩相的傳質速率，採用噴射板對循環漿液的湍流作用，進一步去除SO2，在不增加噴淋層的情況下，實現了脫硫塔循環漿液的進一步充分利用。在溼法脫硫超低排放改造時，當遇到二氧化硫吸收效率需要提高時，並且建立雙塔串聯不夠經濟或引風機系統壓力的裕量不大時，適用性較強。
附圖說明
圖1為本實用新型的煙氣均布及脫硫強化裝置結構圖；
圖2為本實用新型的噴射板結構圖；
圖3為本實用新型的三層擾流均布裝置A-A剖面圖；
圖4為本實用新型的單層煙氣擾流裝置結構圖；
圖5為本實用新型的擾流管中心固定裝置結構圖；
附圖標記說明：
1、噴射板；2、三層擾流均布裝置；3、第一擾流均布裝置；
4、第二擾流均布裝置；5、第三擾流均布裝置；6、煙氣擾流管；
7、中心固定裝置。
具體實施方式
下面結合附圖對本實用新型作進一步的說明。
如圖1至圖5所示，本實用新型所述的一種溼法脫硫吸收塔入口煙氣均布及脫硫強化裝置，包括一層噴射板1和三層擾流均布裝置2兩部分，所述三層擾流均布裝置2包括第一擾流均布裝置3、第二擾流均布裝置4和第三擾流均布裝置5，每層擾流均布裝置(3、4、5)均包括8根DN32的煙氣擾流管6，8根煙氣擾流管均由中心固定裝置7進行固定，所述噴射板1為矩形板，三層擾流均布裝置2為圓筒形，每層擾流均布裝置(3、4、5)的圓筒內壁開有通孔，所述煙氣擾流管6的一端深入相應各層擾流均布裝置的內壁孔內，並通過焊接進行固定密封，另一端與中心固定裝置7採用焊接方式固定在一起。
進一步，所述溼法脫硫吸收塔的煙氣均布及脫硫強化裝置採用兩段成型，噴射板1外部包圍板為邊長為1.2-1.4m的正方形板，高度為0.1-0.35m，噴射板1和三層擾流均布裝置2通過變徑相連接，連接方式為焊接。
進一步，所述噴射板1以圓截面直徑為中心線兩邊對稱分布。
進一步，所述噴射板1與水平面的夾角為45-65°，角度可以根據引風機壓頭裕量進行調整。
進一步，所述噴射板1的橫向節距為40-80mm，距離可以根據引風機壓頭裕量進行調整。
工作時，煙氣進入脫硫塔入口煙道後，由多個導流板先將煙氣分區，分區後的煙氣均勻的進入煙氣均布及脫硫強化裝置，脫硫原煙氣進入裝置後，首先依次經過三層煙氣擾流均布裝置2，在通過煙氣擾流均布裝置過程中，煙氣會形成較為激烈的湍流，增加了氣、液兩相的接觸面積，提高了氣、液兩相接觸的相對速度，從而提高了氣、液兩相的傳質速率，煙氣中較細的煙塵顆粒可以更容易的被包裹進液滴當中，提高除塵效率，同時，在這一過程中，由於煙氣擾流管6的阻擋作用，原煙氣中較大的的煙塵顆粒被阻擋下來，經過旋流板葉片時，有效的避免了對噴射板1產生的磨損，甚至打壞噴射板1，從而提高了葉片的使用壽命。經過三層煙氣擾流均布裝置2後，部分SO2被預先除去，煙氣中較大的煙塵顆粒被阻擋下來，部分較細的煙塵顆粒被包裹進脫硫漿液中除去，然後煙氣繼續進入單層噴射板1，由於單層噴射板1以圓面直徑為中心對稱分布，且與煙氣來有方向成一定的角度，煙氣的方向發生一定變化，將噴淋下來的循環漿液噴射出去，在這一過程中，由於噴射板1的截面積變小，煙氣的流速變快，循環漿液在噴射過程中，產生劇烈的湍流作用，氣、液兩相的傳質速率得到大幅度提升，SO2被進一步被除去，同時，由於氣、液兩相劇烈的湍流作用，細小的液滴團聚成腳較大的液滴，微小的煙塵更容易被液滴包裹住，煙塵在這一過程中也被除去一部分，煙氣中的SO2含量、含塵量進一步降低。在這一過程中，，在不增加噴淋層的情況下，實現了脫硫塔循環漿液的進一步充分利用，煙氣離開煙氣均布及脫硫強化裝置後，經過脫硫塔噴淋層進一步脫硫。
本實用新型它採用三層煙氣擾流均布裝置，不僅使煙氣形成較激烈的湍流，增加氣、液兩相的接觸面積，還提高了氣、液兩相的傳質速率，採用噴射板對循環漿液的湍流作用，進一步去除SO2，在不增加噴淋層的情況下，實現了脫硫塔循環漿液的進一步充分利用。在溼法脫硫超低排放改造時，當遇到二氧化硫吸收效率需要提高時，並且建立雙塔串聯不夠經濟或引風機系統壓力的裕量不大時，適用性較強。
以上所述僅是本實用新型的較佳實施方式，故凡依本實用新型專利申請範圍所述的構造、特徵及原理所做的等效變化或修飾，均包括於本實用新型專利申請範圍內。