锅炉烟气脱硫强化扰动传质装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种锅炉烟气脱硫强化扰动传质装置，该装置包括安装于锅炉烟气脱硫塔喷淋层支撑梁下的固定挂钩和电动机，所述固定挂钩设置于电动机顶部，所述电动机底部的输出轴为转动轴，转动轴尾部设置有传动盘，所述传动盘上固定有钉丝圆盘，钉丝圆盘的外缘安装有若干丝带。该装置及方法通过强制扰动形式，强化了脱硫浆液与原烟气的混合传质，可达到提高锅炉脱硫效率、降低浆液循环泵电耗、设备安全可靠、布置改造便利、环保达标的目的。
【专利说明】
锅炉烟气脱硫强化扰动传质装置
技术领域
[0001] 本实用新型涉及一种锅炉烟气脱硫强化扰动装置，属于环保设备达标提效与节能 改造的技术领域。
【背景技术】
[0002] 随着我国经济的高速发展，煤炭在我国能源结构中的比例高达76.2%，燃煤排放 的二氧化硫也在不断增加（约占 S〇2总排放量的90%)，连续多年超过2000万吨，导致我国酸 雨污染面积迅速扩大（约占国土面积的30% )，对我国农作物、森林和人体健康等方面造成 巨大损害。二氧化硫对我国国民经济造成的直接经济损失已占 GDP的2%，严重阻碍了我国 经济的发展，成为制约我国经济、社会可持续发展的重要因素，因此，对S02排放的控制已势 在必行。为控制燃煤电厂大气污染物排放，改善我国空气质量和控制酸雨污染，国家环境保 护总局和国家发展和改革委员采取了多项旨在进一步加强燃煤电厂二氧化硫污染防治的 新措施。
[0003] 为严控大气污染，产生了对S02排放标准日益提高的情况:2004年1月1日开始执行 的《火电厂大气污染物排放标准》(GB13223-2003)把新建电厂锅炉烟气中二氧化硫排放浓 度由以前的1200mg/Nm 3降到了400mg/Nm3;燃煤锅炉烟气二氧化硫排放，根据国家标准《火电 厂大气污染物排放标准》(GB13223-2011，替代GB13223-2003)规定：S〇2< 200mg/Nm3(已有 炉），S〇2 < l〇〇mg/Nm3(新建炉）；而《锅炉大气污染物排放标准》（GB 13271-2014,替代 GB13271-2001)，又强调了重点地区烟气二氧化硫排放标准提高。国务院批复实施的《重点 区域大气污染防治"十二五"规划》其中明确:烟气脱硫设施要按照规定取消烟气旁路，强化 对脱硫设施的监督管理，确保综合脱硫效率达到90%以上；重点控制区按照< 50mg/Nm3标 准，对烟尘排放浓度不能稳定达标的燃煤机组须进行达标改造。
[0004] 环境保护部2013年第14号关于执行大气污染物特别排放限值的公告，对重点地区 范围进行了明确，并涵盖了大部分燃煤锅炉。
[0005] 重点控制区范围
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[0008] 从2004年至今，锅炉烟气S〇2的排放，从1200mg/Nm3降到了 400mg/Nm3,400mg/Nm3降 到了 200mg/Nm3，200mg/Nm3 降到了 100mg/Nm3，重点区域从 100mg/Nm3 降到了 50mg/Nm3;环保收 费由"两控区"试点收费变为全国范围收费，S〇2的排放收费价格由0.211元/kg提为0.633 元/kg，近年又提价至不低于1.2632元/kg。各地环保部门在监控排放的同时，对超标排放的 罚款力度不断加大甚至严令停产整改。2015年12月3日国家环境保护部、国家发展和改革委 员会、国家能源局联合发布了关于印发《全面实施燃煤电厂超低排放和节能改造工作方案》 的通知，要求到2020年，全国所有具备改造条件的燃煤电厂力争实现超低排放即二氧化硫 排放浓度< 35mg/Nm3。
[0009] 宗上可知，由于环保标准的日益提高，许多有锅炉的企业出现了刚新建投运不久 的脱硫塔就难于满足烟气脱硫排放要求，不得不花费重金进行重建以满足环保部门所定的 环保达标要求。
[0010]目前我国燃煤锅炉的脱硫方式主要工艺为石灰石-石膏法（约占烟气脱硫的 95 % )，此外少量生石灰-石膏法、碱法或双碱法、氧化镁法、氨法等，这类湿法脱硫塔占烟气 脱硫的98%以上。故本技术方法与装置主要应用于锅炉脱硫塔的效率提升改造，以满足日 益提高的环保排放要求，达到环保与节能的效果，并节俭大规模改造的投资与运行成本，社 会效益亦显著。
[0011]为此，本发明研究了一种新颖的锅炉烟气脱硫强化扰动提效方法和装置，可更好 地利用已有燃煤锅炉脱硫塔内烟气与浆液喷淋混合区的空间层，在保障原系统安全、可靠、 长周期运行的前提下，通过加入此强化扰动传质方法和装置，达到有效提升燃煤锅炉脱硫 塔的脱硫效率，实现节能、降低投资与运行成本、环保持续达标的效果。 【实用新型内容】
[0012] 本实用新型的目的是提供一种锅炉烟气脱硫强化扰动传质装置，该装置使得脱硫 提效改造的系统简捷可靠、操作安全连续、节俭投资与运行成本、能耗低、环保性好。
[0013] 为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：
[0014] -种锅炉烟气脱硫强化扰动传质装置，包括安装于锅炉烟气脱硫塔喷淋层支撑梁 下的固定挂钩和电动机，所述固定挂钩设置于电动机顶部，所述电动机底部的输出轴为转 动轴，转动轴尾部设置有传动盘，所述传动盘上固定有钉丝圆盘，钉丝圆盘的外缘安装有若 干丝带。
[0015] 进一步的，所述电动机为耐温、耐腐蚀、防水、小功率型的低电压高速电动机。
[0016] 进一步的，所述转动轴上布置有1层或多层传动盘，每层传动盘上均设置有钉丝圆 盘和丝带。
[0017] 进一步的，所述锅炉烟气脱硫强化扰动传质装置为多个，均匀布置并安装于脱硫 塔内的强化扰动布置区，所述强化扰动布置区位于脱硫塔内的的喷淋层下方。
[0018] 进一步的，所述固定挂钩通过玻璃纤维绳和耐高温乙烯基脂玻璃鳞片胶泥，柔性 悬挂在喷淋层支撑梁上。
[0019] 进一步的，所述丝带通过螺钉紧固安装在钉丝圆盘上。
[0020] 进一步的，所述丝带的材料为甩绳式割草机的尼龙打草绳。
[0021 ]本实用新型的有益效果是：
[0022] 为满足我国环保与社会对锅炉烟气二氧化硫排放日趋严苛的排放标准与监管要 求，多层喷淋式脱硫塔进行强化扰动传质装置，比目前的新增喷淋层或加大喷淋量、采用双 塔结构，加大塔径降低烟气流速、添加脱硫增效剂等等改造工艺相比较，优势明显；如与增 加喷淋层比较，本发明具有如下优点：
[0023] 1、新增喷淋层等改造工艺，改造投资大、工期长达数月，虽可提升脱硫效率，且运 行成本加大。而本方法的优点首先在于可直接在现有的多层喷淋式脱硫塔内加装扰动强化 传质装置，其系统设备简捷可靠，改造施工工期在1周内，且投资省、运行成本降低。
[0024] 2、新增1层喷淋层的脱硫效果，与增设1层/套扰动强化传质装置相当。增加喷淋层 只是增大了脱硫塔的液气比，增加了反应时间；而扰动强化传质装置，则在脱硫浆液喷淋层 雾化喷嘴下落浆液与向上的含硫烟气混合区，通过高速丝带的抛甩扰动混合进行强烈搅 拌、液滴撕裂与"空化"效应等，强化气液的传质交换过程，故提升了脱硫效率。
[0025] 3、新增1层喷淋层的耗电量，远高于增设1层/套扰动强化传质装置。就6米直径的 脱硫塔而言，1层喷淋层的浆液循环栗功率约150kw，而扰动强化传质装置的电功率约lkw; 其耗电量仅为新增1层喷淋层的1/150,可见大大降低运行成本与节能效益。
[0026] 4、新增喷淋层，其喷淋量、耗电量为固定不可调，如要采用减小浆液循环栗出口阀 的方式来降低喷淋量与耗电量，则会影响喷嘴雾化效果，得不偿失;而扰动强化传质装置的 丝带长度、数量、层数等，均可根据脱硫效果进行增减与优化配置，以收更好脱硫效率提升 功效。
[0027] 5、新增喷淋层，其浆液循环栗的磨损腐蚀后的更换，喷嘴磨损冲蚀后的更换等，均 需大量的维修费用，栗的机封与冷却水也长期耗能；而扰动强化传质装置的易损件为高速 丝带，其材料为甩绳式割草机的尼龙打草绳，耐磨、抗老化、耐腐蚀，价廉且更新方便。
【附图说明】
[0028]图1为本实用新型的结构不意图；
[0029] 图2为本实用新型在脱硫塔内的安装与工作区域示意图。
【具体实施方式】
[0030] 下面结合附图对本实用新型作更进一步的说明。
[0031] 如图1所示为一种锅炉烟气脱硫强化扰动传质装置，包括安装于锅炉烟气脱硫塔 喷淋层支撑梁下的固定挂钩1和电动机2,固定挂钩1设置于电动机2顶部，所述电动机2底部 的输出轴为转动轴3,转动轴3尾部设置有传动盘4,所述传动盘4上固定有钉丝圆盘5,钉丝 圆盘5的外缘安装有若干丝带6。电动机2高速旋转时，将带动丝带6在烟气与脱硫浆液喷淋 区高速旋转扰动，起到强化传质的功能。
[0032 ]电动机2为耐温、耐腐蚀、防水、小功率型的低电压高速电动机。
[0033] 转动轴3上布置有1层或多层传动盘4,每层传动盘4上均设置有钉丝圆盘5和丝带 6〇
[0034]为保障扰动无死角，锅炉烟气脱硫强化扰动传质装置为多个，均匀布置并安装于 脱硫塔内的强化扰动布置区，所述强化扰动布置区位于脱硫塔内的的喷淋层下方。
[0035] 固定挂钩1通过玻璃纤维绳和耐高温乙烯基脂玻璃鳞片胶泥，柔性悬挂在喷淋层 支撑梁上，同时可以起到减振效果。
[0036] 丝带6通过螺钉紧固安装在钉丝圆盘5上，并便于拆装更换或添加。
[0037] 丝带6的材料为甩绳式割草机的尼龙打草绳，耐磨、抗老化、耐腐蚀，购置便利。
[0038] 电动机械扰动装置材料为316L不锈钢、聚四氟、高强尼龙等，可满足耐温耐腐耐磨 的运行工况要求，并保障在脱硫烟雾的环境下长期安全可靠运行。
[0039] 利用上述装置的锅炉烟气脱硫强化扰动传质提效方法为：
[0040] 如图2所示，脱硫塔内设置有欧若干喷淋层，每层喷淋层下方均有扰动强化传质布 置区，锅炉烟气脱硫强化扰动传质装置安装于锅炉脱硫塔喷淋层下部，在浆液喷淋与烟气 逆流混合区内，经过多台水平均布的电动机2，电动机2带动转动轴3转动，带动1层或多层丝 带6产生高速扰动，此时由于浆液的下降速度、烟气的上升速度均小于丝带6的旋转扰动速 度，故空间内的液、气将被强制搅拌混合，较大的脱硫剂液滴被丝带撕裂破碎，因而强化了 脱硫剂液滴与烟气中S0 2的传质即扰动混合，从而达到提升脱硫效率的功效。
[0041]电动机2的电压为12V或24V，属于安全电压，符合《电业安全规程》；电动机电源线 引出脱硫塔外后，集中进行配供电并控制投运数量;电动机的单台功率小于100W，可降低浆 液循环栗的投用台数并节能。
[0042] 丝带6的层数为1~4层，丝带的长度在0.5~1.5m范围内；丝带外缘的圆周速度2 160m/s，而向上烟气流速< 15m/s，向下楽:液喷射流速< 15m/s;可根据脱硫塔的尺寸与空间 等进行选定;强化扰动传质区的投用，可根据喷淋层的投用、锅炉负荷、脱硫效率达标情况 进行多层或单层投用，下层效果略优于上层。
[0043]以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技 术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰 也应视为本发明的保护范围。
【主权项】
1. 一种锅炉烟气脱硫强化扰动传质装置，其特征在于:包括安装于锅炉烟气脱硫塔喷 淋层支撑梁下的固定挂钩（1)和电动机(2)，所述固定挂钩（1)设置于电动机(2)顶部，所述 电动机(2)底部的输出轴为转动轴(3)，转动轴(3)尾部设置有传动盘(4)，所述传动盘(4)上 固定有钉丝圆盘(5)，钉丝圆盘(5)的外缘安装有若干丝带(6)。2. 如权利要求1所述的锅炉烟气脱硫强化扰动传质装置，其特征在于:所述电动机(2) 为耐温、耐腐蚀、防水、小功率型的低电压高速电动机。3. 如权利要求1所述的锅炉烟气脱硫强化扰动传质装置，其特征在于:所述转动轴(3) 上布置有1层或多层传动盘(4)，每层传动盘(4)上均设置有钉丝圆盘(5)和丝带(6)。4. 如权利要求1所述的锅炉烟气脱硫强化扰动传质装置，其特征在于:所述锅炉烟气脱 硫强化扰动传质装置为多个，均匀布置并安装于脱硫塔内的强化扰动布置区，所述强化扰 动布置区位于脱硫塔内的的喷淋层下方。5. 如权利要求1所述的锅炉烟气脱硫强化扰动传质装置，其特征在于：所述固定挂钩 (1)通过玻璃纤维绳和耐高温乙烯基脂玻璃鳞片胶泥，柔性悬挂在喷淋层支撑梁上。6. 如权利要求1所述的锅炉烟气脱硫强化扰动传质装置，其特征在于:所述丝带(6)通 过螺钉紧固安装在钉丝圆盘(5)上。7. 如权利要求1所述的锅炉烟气脱硫强化扰动传质装置，其特征在于:所述丝带(6)的 材料为甩绳式割草机的尼龙打草绳。
【文档编号】B01D53/50GK205412657SQ201620105876
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2016年2月2日
【发明人】丁立波, 鲁维加
【申请人】江苏宁绿节能环保有限公司