一种新型旋流耦合深度脱硫强化模块的制作方法
【技术领域】
[0001 ]本发明属于环境保护技术领域，涉及一种新型旋流耦合深度脱硫强化模块，主要用于安装在脱硫塔喷淋层的底盘位置，用于强化喷淋塔的脱硫效果。
【背景技术】
[0002]我国燃煤电厂及大型工业锅炉烟气的超低排放将逐渐普及，然而目前能够满足超低排放要求的强化脱硫方法显得较为粗放，特别是加高脱硫塔或利用双脱硫塔来实现二氧化硫的超低排放的方法，会导致脱硫及除尘设备改造投资费用急剧增加、运行费用升高。因此，亟需开发符合我国国情且经济有效的烟气超低排放控制技术。
[0003]近年来，基于旋流板技术原理的脱硫强化手段已受到人们的广泛关注，并在实际使用过程中取得了良好效果。目前，在围绕着如何将旋流板塔与喷淋塔有机结合起来，现已开展了卓有成效的研究工作，并开发出了以利用六边形为代表的内向喷射汇流板对脱硫液的汇集作用，将空塔喷淋与旋流板强化耦合脱硫技术有机地结合在一起，达到真正意义上的“旋流耦合”作用。例如，申请号为200910053740.0的中国专利公布了一种烟气脱硫除尘一体化耦合装置，包括:塔体、切向进气口、烟气出口、底层旋流板、内向喷射板、喷淋层、下除雾板和上除雾器，中心溢流管位于内向喷射板的中央，若干片喷射叶片以正多边形方式斜向逐层固定设置于中心溢流管的外沿，支撑板筋与每一片喷射叶片的两端固定连接。该专利公布的技术方案虽然能够起到脱硫除尘作用，并能降低液气比及气流阻力，但由于其采用整体塔板设计，对于大型脱硫塔而言，其加工制造及维修较为不便，有待将其开发为模块化设计。
[0004]国内近期也有单位在旋流板技术原理的基础上，开发出了用于脱硫的模块化产品。例如，申请号为02282243.7的中国实用新型专利公开了一种所谓“旋汇耦合”脱硫模块。该专利公布的技术方案虽然结构简单，脱硫效率较高，但由于将两块简化型旋流板简单地串联起来制成组件，并放置在喷淋层的底部的塔盘上，希望对上部喷淋下来的脱硫液进行二次利用来提高脱硫效率，其存在以下不足之处:I)在底部塔盘上安装圆筒式串联旋流单元，由于其开孔率过低，导致烟气通过每个旋流元件的穿板流速过大，从而导致阻力较大(实际使用下来，仅该层塔盘的阻力可达100Pa以上)，严重偏离“节能”设计要求;2)将两层旋流板作串联使用对吸收脱硫而言是不够合理的，因为自上而下的脱硫液若洒落到旋流板圆筒的外围，则无法为上层旋流板所利用，即使是喷洒到上层旋流板叶片上的脱硫液，经过该板的离心喷射作用，也几乎全部沿着筒体四周流下，无法实现真正的“汇流”作用，由此导致上层下来的脱硫液无法达到下层旋流板的中心盲板区进行二次旋流喷射利用(脱硫液只有分布盲板区或盲板附近的叶片上，才能得到有效利用)，致使下层旋流板大多处在“干板”状态，起不到应有的脱硫作用；3)尽管利用圆锥缩口可将部分脱硫液导入到下层旋流板的叶片上，但其缩口会进一步增加烟气阻力，限制了其实用性。
【发明内容】
[0005]本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种结构简单，经济实用，在不增加脱硫塔的塔高、不增加脱硫塔的喷淋层、不增加脱硫塔的液气比的条件下，能够实现硫超低排放的新型旋流耦合深度脱硫模块。
[0006]本发明的目的可以通过以下技术方案来实现:
[0007]—种新型旋流耦合深度脱硫模块，该模块设置在脱硫塔的喷淋层下部，所述的模块包括上下两端敞口的外筒体以及由下而上依次布设在外筒体中的狭缝锥形底罩、外向喷射旋流板及内向喷射汇流板，所述的狭缝锥形底罩的侧壁上开设有供气流通过的狭缝口，所述的外向喷射旋流板的中心设有盲板，所述的内向喷射汇流板的中心设有将脱硫液导入至盲板上的降液管。
[0008]在工作状态下，由喷淋层喷淋到内向喷射汇流板上的脱硫液，发生向心喷射，将脱硫液汇聚到内向喷射汇流板的中心，并由中心降液管导入至下层旋流板的盲板上，而进入脱硫塔的烟气通过外向喷射旋流板时会产生旋流喷射作用，将脱硫液由盲板处逐渐喷射到外向喷射旋流板的四周，增加气液接触时间，进行一次脱硫，而脱硫液经外向喷射旋流板作用后，沿外向喷射旋流板的内壁流至狭缝锥形底罩，并与进入罩内的烟气发生第三次喷射作用，再次进行气液接触脱硫。
[0009]所述的外筒体由截面为正N边形的上筒体、圆柱形下筒体以及设置在上筒体与圆柱形下筒体之间的过渡管构成，其中，3 SNS 12，且N为整数，所述的内向喷射汇流板位于上筒体的顶部，所述的外向喷射旋流板位于圆柱形下筒体的底部。
[0010]所述的内向喷射汇流板由第一支撑板筋以及与第一支撑板筋固定连接并呈正η边形布设的多片内向叶片构成，其中，η = Ν。
[0011]所述的内向叶片与水平面所呈仰角为20-40°，宽度为40-120mm。
[0012]所述的外向喷射旋流板由第二支撑板筋、与第二支撑板筋固定连接的多片喷射叶片及边缘溢流区构成。
[0013]多片喷射叶片呈扇形斜向逐片固定，喷射叶片中心与第二支撑板筋圆心之间的连线，与喷射叶片的夹角为20-60°，并且喷射叶片与水平面所呈仰角为20-40°。
[0014]所述的外向喷射旋流板的直径为正N边形的外接圆直径的0.6-0.9倍，所述的内向喷射汇流板与外向喷射旋流板之间的高度差与正N边形的外接圆直径之比为1.5-2:1。
[0015]所述的狭缝锥形底罩的锥角为40-60°，并且所述的狭缝锥形底罩的底部开口直径与圆柱形下筒体的直径之比为I: 3-4ο
[0016]所述的狭缝锥形底罩的底部还设有锥形底罩降液管。
[0017]所述的狭缝锥形底罩的开孔率为35-60%，所述的狭缝口的长度为80-120mm，宽度为10-30mm，狭缝的上沿留有内翻边叶片，翻边叶片的宽度为狭缝宽度的30%~50% ,翻边呈水平方向。
[0018]作为优选的技术方案，所述的狭缝锥形底罩与圆柱形下筒体为可拆卸连接，这样有利于外向喷射旋流板的维护。
[0019]优选的正N边形的外接圆直径为500-1500mm。
[0020]所述的第一支撑板筋、第二支撑板筋的宽度为60-120mm。
[0021 ]所述的盲板为实心盲板，该实心盲板的直径约为第二支撑板筋直径的0.2-0.4倍。
[0022]所述的内向喷射汇流板的内向叶片与外向喷射旋流板的喷射叶片为整板切割、钣金或多叶片组合焊接制成。
[0023]本发明针对燃煤锅炉及工业窑炉烟气的超低排放需求，提出了一种针对燃煤烟气所开发的新型旋流耦合深度脱硫模块，该模块设置在脱硫塔喷淋层下部托盘的安装位置处(本模块结构可以代替脱硫塔托盘)，主要由狭缝锥形底罩、外向喷射旋流板、内向喷射汇流板及外筒体构成，脱硫液从上部喷淋空间到达该模块的内向喷射汇流板表面时，由于自下而上的烟气的带动作用，使脱硫液在内向喷射汇流板上发生向心喷射(即喷射的方向指向轴心)，较高的气流喷射速度，提高了气液传质速率，同时使脱硫液汇聚到汇流板的中心，起到真正的“汇流作用”；再通过内向喷射汇流板中心的降液管，将脱硫液导入至下部外向喷射旋流板中心的盲板上，在烟气通过外向喷射旋流板喷射叶片的旋流喷射作用，再将脱硫液由中心盲板处逐渐喷射到外向喷射旋流板的四周，由此实现了脱硫液与烟气的多次接触脱硫。脱硫液由外向喷射旋流作用后沿内壁流至狭缝锥形底罩，与进入脱硫塔的烟气再次发生气液接触，进行二次脱硫。若在脱硫塔喷淋层的脱硫液中添加少量脱硫添加剂，可进一步降低脱硫所需的液气比，从而可节省脱硫栗的动力消耗，减小烟气阻力，降低运行成本。
[0024]本发明通过改变内向叶片、喷射叶片的角度和尺寸来适应变化的处理烟气量，在处理烟气量变化大时仍能保证较理想的脱硫除尘效果，达到节能减排的目的，并能节省设备占地空间，降低运行成本。
[0025]与现有技术相比，本发明具有以下特点:<