一種白泥法煙氣脫硫塔的製作方法
2023-05-02 09:49:36
本實用新型涉及煙氣脫硫設備領域，具體是一種白泥法煙氣脫硫塔。
背景技術：
目前，我國大多數電廠仍以煤作為主要燃料進行發電，燃煤鍋爐是大氣汙染物SO2的主要排放來源，因此，加大火電廠SO2的控制力度尤為緊迫和必要。煙氣脫硫(FGD)是當前控制燃煤鍋爐SO2排放最行之有效的途徑之一。工業上煙氣脫硫技術可分為幹法、溼法和半乾法三大類。其中，溼式石灰石-石膏法脫硫工藝約佔全世界在建和已建脫硫裝置採用量的90%，在現有煙氣脫硫技術中佔主導地位。
溼式石灰石-石膏法，是以石灰石漿液為脫硫劑，在脫硫塔內對煙氣進行噴淋洗滌，與煙氣中的SO2反應生成CaSO3，同時向脫硫塔的漿液鼓入氧氣，使CaSO3氧化為CaSO4沉澱，即石膏，採用該法可使燃煤鍋爐煙氣脫硫率達90%以上。在整個脫硫過程中，石灰石的費用約佔整個脫硫工藝總成本的17%。但是石灰石是一種儲量有限的天然礦石資源，開採石灰石不但會破壞生態，並且石灰石從開採、運輸到加工製成滿足脫硫工藝要求的原料成本較高。
白泥，是造紙工業對製漿黑液進行鹼回收過程中產生的主要副產物，其主要化學成分為碳酸鈣，另外還含有一部分氧化鈣和矽、金屬鹽等類型的雜質。目前鹼回收過程的白泥實際產量約為 2~2.2 噸白泥/噸鹼，為此我國造紙廠每年要產生超過300萬噸的白泥，是造紙產業的主要固體廢棄物之一。常用的無害化處理造紙白泥的方式主要包括：煅燒成石灰在鹼回收工段循環使用、提取精製碳酸鈣用作造紙填料以及用於生產水泥、塗料等建築材料；另外，造紙白泥還有一種更為簡便、實用的處理方式，就是將白泥用作燃煤鍋爐的煙氣脫硫劑。據檢測，白泥中CaCO3含量約為85%，其中，粒徑在45 μm以下的佔90%以上，脫硫活性較好，同時含有脫硫的促進成分Na2O、MgO等，完全可以達到90%以上的煙氣脫硫率，並且白泥在煙氣脫硫過程中轉化為石膏，具有一定的經濟利用價值，因此可以同時解決造紙廠的固體和氣體兩大廢棄物的處理問題，達到以廢治廢、降本增效的目的。
白泥法脫硫工藝的流程為，將脫硫劑與水在常溫條下配製成濃度20~25%的懸濁液從脫硫塔中上部向塔內噴淋，脫硫劑與上行的煙氣逆流混合併反應脫硫。由於進煙管道截面較大，受高溫煙氣作用極易變形，影響設備使用壽命，因此，現有的內部設有多根加強支撐柱以防止進煙管道變形損壞。加強支撐柱吸收高溫煙氣的熱量後溫度較高，當脫硫劑被噴灑至進煙管道內或沿塔內壁流至進煙管道內時，會很快失去水分並附著在加強支撐柱上，這不但會影響脫硫劑與煙氣的充分接觸，降低脫硫效率，還會導致脫硫劑與反應後生成的的石膏一起快速凝固，堵塞進煙管道，影響設備正常運行。
技術實現要素：
本實用新型的目的是為了解決上述現有技術的不足，提供一種白泥法煙氣脫硫塔的技術方案，能夠防止進煙管道堵塞，從而保證脫硫效率及設備的正常運行，還能回收煙氣餘熱，提高能源利用率。
本實用新型所要解決的技術問題採用以下技術方案來實現：一種白泥法煙氣脫硫塔，包括塔體，所述塔體上設有進煙口和排煙口，塔體內設有噴淋裝置；所述進煙口與進煙管道連接，所述進煙管道的截面為矩形，進煙管道的兩相對側壁外部分別設有第一箱體和第二箱體，進煙管道的內部設有換熱管；所述第一箱體內部被隔板分為A室和B室，第一箱體上設有介質入口和介質出口，A室與介質入口連通，B室與介質出口連通；所述第二箱體內部設有C室， A室與C室、B室依次通過換熱管連通；所述進煙管道傾斜設置，進煙管道與進煙口連接的一端低於進煙管道的另一端。
本實用新型的技術方案還有：所述進煙管道相對於水平面的傾斜度為10°~35°。
本實用新型的技術方案還有：所述塔體內壁上設有擋帽，所述擋帽位於進煙口的上沿處。採用本技術方案，可以一定程度阻止脫硫劑進入進煙管道。
本實用新型的技術方案還有：所述換熱管包括外管和內管，所述外管同軸套設於內管外部並間隔有空間，內管的一端封閉，內管的另一端與外管之間的環面封閉，內管的外圓面上設有噴流孔。採用本技術方案，針對氣體作為換熱介質，氣體進入內管後通過第噴流孔高速噴至外管內壁，在氣流的衝擊作用下，使高溫煙氣與外管表面之間的層流邊界層紊流化，強化了對流傳熱，提高了換熱效率。
本實用新型的技術方案還有：所述噴流孔的布置密度沿內管的上端向內管的下端逐漸增加。採用本技術方案，可以增加下遊的氣體噴射流量，從而增強換熱管下遊的換熱。
本實用新型的技術方案還有：所述換熱管的兩端設有連接凸緣，所述連接凸緣分別與進煙管道的兩相對側壁焊接固定。
本實用新型的技術方案還有：所述塔體的下部與氧化風機連接，氧化風機用於向塔體底部鼓入空氣，使CaSO3氧化為CaSO4。
本實用新型的技術方案還有：所述塔體的下部設有多個螺旋槳推進器。採用本技術方案，螺旋槳推進器推動塔體底部懸濁液流動，一方面使CaSO3充分與氧氣接觸，另一方面提高懸濁液的流動性，便於將懸濁液排出。
本實用新型的工作原理：煙氣通過進煙管道進入塔體，與此同時，介質依次通過A室、換熱管、C室和B室，與煙氣進行對流換熱。換熱後的煙氣與噴淋裝置噴灑下的脫硫劑反應，由排煙口排出。脫硫劑與煙氣反應後落入塔體底部，與氧氣反應生成石膏。
相對於現有技術，本實用新型的有益效果為：（1）換熱管起到支撐進煙管道的作用，能夠防止進煙管道變形損壞；（2）進入進煙管道內的脫硫劑不會很快失去水分並附著在換熱管上，從而保證脫硫劑與煙氣的充分接觸，提高脫硫效率；（3）進入進煙管道內的脫硫劑及石膏不會快速失水凝固，具有良好的流動性，能夠沿進煙管道流下，從而防止進煙管道堵塞，保證設備正常運行；（4）能夠對煙氣中的餘熱進行回收利用，環保節能，而且由於換熱行程大，對流換熱使換熱效率較高。
附圖說明
圖1為白泥法煙氣脫硫塔的結構示意圖。
圖2為圖1A部的局部放大圖。
圖3為沿圖1B向的視圖。
圖4為換熱管的結構示意圖。
圖中：1、塔體，2、進煙口，3、排煙口，4、噴淋裝置，5、進煙管道，6、第一箱體，7、第二箱體，8、換熱管，9、隔板，10、A室，11、B室，12、介質入口，13、介質出口，14、C室，15、擋帽，16、外管，17、內管，18、噴流孔，19、連接凸緣，20、氧化風機，21、螺旋槳推進器。
具體實施方式
為能清楚說明本方案的技術特點，下面根據附圖對本實用新型具體實施方式作進一步說明。
如圖1~圖4所示，一種白泥法煙氣脫硫塔，包括塔體1，塔體1的橫截面為矩形，塔體1上設有進煙口2和排煙口3，塔體內設有噴淋裝置4，塔體1內壁上設有擋帽15，擋帽15位於進煙口2的上沿處。
塔體1的下部與氧化風機20連接。在塔體1的下部，塔體的每個側壁左側各設有一個螺旋槳推進器21，通過圖3可以看出，四個螺旋槳推進器21能夠使塔體1內部的懸濁液形成環形流動。
進煙口2與進煙管道5連接，進煙管道5的截面為矩形，進煙管道5的兩相對側壁外部分別設有第一箱體6和第二箱體7，進煙管道6的內部設有換熱管8。第一箱體6內部被隔板9分為A室10和B室11，第一箱體6上設有介質入口12和介質出口13，A室10與介質入口12連通，B室11與介質出口13連通。第二箱體7內部設有C室14， A室10與C室14、B室11依次通過換熱管8連通，換熱管8的兩端設有連接凸緣19，連接凸緣19分別與進煙管道5的兩相對側壁焊接固定。進煙管道5傾斜設置，所進煙管道5相對於水平面的傾斜度為30°，進煙管道5與進煙口2連接的一端低於進煙管道5的另一端。
換熱管8包括外管16和內管17，外管16同軸套設於內管17外部並間隔有空間，內管17的一端封閉，內管17的另一端與外管16之間的環面封閉，內管17的外圓面上設有噴流孔18，噴流孔18的布置密度沿內管17的上端向內管17的下端逐漸增加。
本實用新型的工作原理：煙氣通過進煙管道5進入塔體1，與此同時，介質依次通過A室10、換熱管8、C室14和B室11，與煙氣進行對流換熱。換熱後的煙氣與噴淋裝置4噴灑下的脫硫劑反應，由排煙口3排出。脫硫劑與煙氣反應後落入塔體1底部，與氧氣反應生成石膏。
上面結合附圖對本實用新型的實施例做了詳細說明，但是本實用新型並不限於上述實施例，在本領域普通技術人員所具備的知識範圍內，還可以在不脫離本實用新型宗旨的前提下做出各種變化。