一种用于低温烟气脱硫工艺的蒸汽掺混加热装置的制作方法

1.本实用新型涉及环保设备技术领域，尤其涉及一种用于低温烟气脱硫工艺的蒸汽掺混加热装置。


背景技术：

2.固定床脱硫技术广泛应用于轧钢加热炉烟气脱硫，该技术利用颗粒状钙基脱硫剂脱除烟气中含硫气体。首先烟气中so2经催化剂氧化成为so3，后被ca(oh)2吸收生成caso4。温度条件与上述反应速率有明显正相关性，80℃以上即可获得较好的脱硫效果。部分应用场景中，受工艺条件限制，烟气温度较低，约40～60℃，影响脱硫剂脱硫效率，因此需将烟气加热升温。
3.现有烟气加热方法主要包括换热器升温及热风炉高温烟气掺混法，但上述方法在较高烟气温度要求下更为适用，且前者需额外增加换热装置，后者需配套热风炉装置，建设成本及能源消耗均较高。而冶金工序中产生大量含有一定余热的低温蒸汽，合理利用所述低温蒸汽掺混加热烟气是解决上述问题的有效途径。利用蒸汽掺混加热后，烟气中较高含湿量有利于烟气中含硫物质的脱除。同时，由于场地条件限制，烟道布置空间有限。如何在有限空间内快速实现低温蒸汽均匀掺混，有效提高烟气温度，尤为关键。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，本实用新型提供一种用于低温烟气脱硫工艺的蒸汽掺混加热装置，该装置利用冶金余热蒸汽加热烟气，设计有合理的蒸汽掺混结构，在有限管道长度内实现蒸汽与烟气充分均匀掺混，有效提高烟气温度，造价低廉，节省能源。
5.为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：
6.一种用于低温烟气脱硫工艺的蒸汽掺混加热装置，包括管道，所述管道两端分别与烟道相连接；
7.所述管道中设有多个蒸汽掺混单元和旋流叶片；
8.所述蒸汽掺混单元由蒸汽喷管和扰流板构成，延烟道直同一直径方向固定于管道内壁面；
9.所述旋流叶片由固定件和连接件固定于管道的烟气出口处。
10.优选地，所述蒸汽掺混单元布置间距500～1000mm，延烟道轴向投影以一定角度交错设置。
11.优选地，所述蒸汽喷管上设置有若干喷孔，且若干喷孔延直径方向均匀分布，所述蒸汽喷管的蒸汽喷入方向与管道烟气流动方向相同。
12.优选地，所述扰流板横截面为v型结构，且扰流板的两侧壁成60～120
°
夹角，所述扰流板的两侧壁间设有加强筋，且扰流板朝向管道烟气来流方向，所述扰流板布置于蒸汽喷管后侧100～200m处。
13.优选地，所述旋流叶片延连接件按圆周方向均匀分布。
14.优选地，所述连接件设置于固定件内，且连接件与固定件同轴布置，所述连接件朝向管道烟气来流方向处一段设有圆锥形烟气分流结构。
15.与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：
16.1、本实用新型设计合理，蒸汽由蒸汽喷管上喷孔射出后经扰流板加强扰动，可实现与烟气快速混和，多个交错排布的蒸汽掺混单元，可确保烟道横截面上烟气升温效果均匀。
17.2、本实用新型设计有叶片旋流结构，以增强烟气湍流强度，使蒸汽与烟气进一步混合，烟气温度分布更加均匀。
18.3、本实用新型利用冶金工序产生的低温蒸汽掺混加热固定床脱硫烟气，不需额外增加复杂的加热或换热设备，节约能源，建设成本低，同时以低温蒸汽掺混加热烟气，提高烟气含湿量，有利于钙基脱硫剂脱除烟气中含硫物质。
附图说明
19.图1为本实用新型提出的一种用于低温烟气脱硫工艺的蒸汽掺混加热装置的结构示意图；
20.图2为本实用新型提出的一种用于低温烟气脱硫工艺的蒸汽掺混加热装置中管道的局部剖视连接结构示意图；
21.图3为本实用新型提出的一种用于低温烟气脱硫工艺的蒸汽掺混加热装置中扰流板和加强筋的连接结构示意图。
22.图中：1管道、2蒸汽掺混单元、3蒸汽喷管、4喷孔、5扰流板、6加强筋、7旋流叶片、8固定件、9连接件。
具体实施方式
23.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。
24.参照图1-3，一种用于低温烟气脱硫工艺的蒸汽掺混加热装置，包括管道1，管道1两端分别与烟道相连接，其中尤为注意的是，烟道为现有装置的烟道，并且管道1与烟道的连接方式为现有技术，在此不过多陈述。
25.管道1中设有多个蒸汽掺混单元2和旋流叶片7，蒸汽掺混单元2布置间距500～1000mm，延烟道轴向投影以一定角度交错设置，相邻蒸汽掺混单元2间距500mm，延烟道轴向投影以60
°
角交错设置。
26.蒸汽掺混单元2由蒸汽喷管3和扰流板5构成，所述蒸汽喷管3及扰流板5延烟道直同一直径方向固定于管道1内壁面，蒸汽喷管3上设置有若干喷孔4，且若干喷孔4延直径方向均匀分布，蒸汽由喷孔4延烟气流向喷入烟道内，扰流板5横截面为v型结构，且扰流板5的两侧壁成90
°
夹角，为保证扰流板结构强度，扰流板5的两侧壁间设有加强筋6，且扰流板5朝向蒸汽喷入方向，两侧壁与蒸烟气流向成45
°
角，扰流板5布置于蒸汽喷管2后200mm处。
27.旋流叶片7由固定件8和连接件9固定于管道1的烟气出口处，旋流叶片7延连接件
按圆周方向均匀分布，固定件8与管道1内壁紧密贴合，连接件9设置于固定件8内，且连接件9与固定件8同轴布置，连接件9朝向管道1烟气来流方向处一段设有圆锥形烟气分流结构，以减小烟气流动阻力。
28.本实用新型中，烟气延烟道流入蒸汽掺混加热装置，加热用低温蒸汽由蒸汽喷管3上均匀分布的喷孔4延烟气流向喷入烟道内与烟气初步混合后流向扰流板5，掺混蒸汽的烟气经扰流板5扰流后，进一步混混合。经多级蒸汽掺混和扰流后，烟气通过旋流叶片7，湍流强度进一步提高，实现烟气与喷入低温蒸汽的充分均匀混合，烟道横截面上温度分布均匀。
29.以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。


技术特征：
1.一种用于低温烟气脱硫工艺的蒸汽掺混加热装置，包括管道(1)，其特征在于，所述管道(1)两端分别与烟道相连接；所述管道(1)中设有多个蒸汽掺混单元(2)和旋流叶片(7)；所述蒸汽掺混单元(2)由蒸汽喷管(3)和扰流板(5)构成，延烟道直同一直径方向固定于管道(1)内壁面；所述旋流叶片(7)由固定件(8)和连接件(9)固定于管道(1)的烟气出口处。2.根据权利要求1所述的一种用于低温烟气脱硫工艺的蒸汽掺混加热装置，其特征在于，所述蒸汽掺混单元(2)布置间距500～1000mm，延烟道轴向投影以一定角度交错设置。3.根据权利要求1所述的一种用于低温烟气脱硫工艺的蒸汽掺混加热装置，其特征在于，所述蒸汽喷管(3)上设置有若干喷孔(4)，且若干喷孔(4)延直径方向均匀分布，所述蒸汽喷管(3)的蒸汽喷入方向与管道(1)烟气流动方向相同。4.根据权利要求1所述的一种用于低温烟气脱硫工艺的蒸汽掺混加热装置，其特征在于，所述扰流板(5)横截面为v型结构，且扰流板(5)的两侧壁成60～120
°
夹角，所述扰流板(5)的两侧壁间设有加强筋(6)，且扰流板(5)朝向管道(1)烟气来流方向，所述扰流板(5)布置于蒸汽喷管(3)后侧100～200m处。5.根据权利要求1所述的一种用于低温烟气脱硫工艺的蒸汽掺混加热装置，其特征在于，所述旋流叶片(7)延连接件按圆周方向均匀分布。6.根据权利要求1所述的一种用于低温烟气脱硫工艺的蒸汽掺混加热装置，其特征在于，所述连接件(9)设置于固定件(8)内，且连接件(9)与固定件(8)同轴布置，所述连接件(9)朝向管道(1)烟气来流方向处一段设有圆锥形烟气分流结构。

技术总结
本实用新型公开了一种用于低温烟气脱硫工艺的蒸汽掺混加热装置，包括管道，所述管道两端分别与烟道相连接，所述管道中设有多个蒸汽掺混单元和旋流叶片，所述蒸汽掺混单元由蒸汽喷管和扰流板构成，延烟道直同一直径方向固定于管道内壁面，所述蒸汽掺混单元布置间距500～1000mm，延烟道轴向投影以一定角度交错设置，所述蒸汽喷管上设置有若干喷孔，且若干喷孔延直径方向均匀分布，所述蒸汽喷管的蒸汽喷入方向与管道烟气流动方向相同。本实用新型提供的蒸汽掺混式加热装置以工业废弃低温蒸汽为加热源，可在有限管道长度内实现烟气和加热蒸汽快速掺混，有效提高烟气温度，增强脱硫剂脱硫效果，安装方便，易于实施。易于实施。易于实施。


技术研发人员：杨文奇 刘仕尧 王鹏飞 党东辉 付孟帆 吕宏伟 覃海华 郭静
受保护的技术使用者：北京利德衡环保工程有限公司
技术研发日：2021.12.01
技术公布日：2022/5/10