烟气除尘脱硫净化装置的制作方法

专利名称：烟气除尘脱硫净化装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及燃煤锅炉和工业炉窑的排烟净化装置。
背景技术：
最近几年，在锅炉烟气净化中使用的除尘，脱硫设备绝大部分采用化工塔板型和普通旋流板型。从它们的结构特点和实际应用情况来看，分别存在一些缺陷。化工塔板型属高效气液传质型设备，它能使气液接触充分，接触时间较长，除尘、脱硫效率较高，分别可达90％和80％，但相应的因气液接触充分而出现烟气中机械型带水和气相型带水两种带水现象，机械型带水采用离心型脱水装置即能解决，气相带水即150℃-180℃(的烟气与大量液体充分的一次性接触，使烟气温度降至40℃～50℃而产生的水气，这种水气的脱除较为困难，水气不脱除，造成烟道及引风机叶轮腐蚀、积灰、从而严重影响锅炉的正确运行。
旋流板型除尘脱硫装置，烟气与液体的接触时间及接触面积相对来讲不及化工塔板型，因而它的除尘脱硫效率也较低，分别为98-99％和60～70％，烟气的带水现象，特别是气相型带水不会对烟道及引风机叶轮构成过大的威胁，但在旋流板的选材上面临许多矛盾，如采用不锈钢材料制造，其腐蚀、磨损无法解决，一般采用20～30mm厚的精磨麻石板，即花岗岩板，这种麻石板的抗腐、耐磨无须担心；但致命的问题是烟气中烟尘主要在旋流板上脱除而易结集在旋流板上，使旋流板载荷过重而断裂，断裂后的旋流板碎片即砸向下层旋流板，久而久之，导致塔内旋流板全部断裂而失去除尘脱硫功能。
本实用新型目的在于提供一种既有较高的除尘、脱硫效率，又能确保净化后的烟气不带水，更能适用多种脱硫剂而不结垢的新型高效除尘、脱硫一体化装置。
本实用新型的技术解决方案是烟气除尘脱硫净化装置，由圆筒形主塔与副塔联接构成，主塔内安装有烟气净化装置，主塔与副塔在顶部沿切向联接连通，烟气净化装置包含(1)主塔底部烟气进口管为文丘里管，在它的收缩管部分有清水喷咀，在它的扩散管部分有碱液喷咀；(2)主塔内中部有环塔壁水膜除尘装置；(3)主塔内上部有旋转雾化脱硫装置；(4)主塔内顶部有气、水分离脱水装置；
图1是烟气除尘脱硫净化装置结构示意图图2是主塔与副塔顶部切向联接连通结构示意图图3是主塔烟气进口文丘里管清水喷咀与碱液喷咀结构示意图图4是旋流板分布结构示意图图5是主塔上部内腔壁上的集液槽横截面结构示意图具体实施方式
本实用新型结合具体实施例参见附图进一步说明如下烟气除尘脱硫净化装置参见附图1，由圆筒形主塔[4]与副塔[17]在顶部沿切向联接连通，参见附图2，主塔[4]内中心垂直设立芯柱[5]；主塔[4]底部一侧切向有进口管，进口管是文丘里管[2]，参见附图3，它的收缩管部分有清水喷咀[1]，扩张管部分有碱液喷咀[3]；主塔[4]另一侧塔底有灰水出口[20]；主塔[4]内中部有环塔壁水膜除尘装置，它由环塔身的供水管[7]与供水管[7]下方环塔壁的溢流槽[6]构成，溢流槽[6]穿过塔壁，外围槽壁高，塔内腔槽壁低，向塔内腔壁溢流形成水膜；主塔[4]上部有旋转雾化脱硫装置，它是多层结构，本实施例为三层结构，参见附图4，每层包含幅射状分布、，双向倾斜的若干块旋流板[9]与导液板[10]，在径向，旋流板[9]从主塔[4]中心芯柱[5]向塔壁倾斜，导液板[10]在旋流板[9]上方，从塔壁向塔心芯柱[5]倾斜；在圆周方向，旋流板[9]与导液板[10]均为一侧高、另一侧低的扭转倾斜，双向倾斜的旋流板[9]与导液板[10]组合构成旋流结构，使从主塔底部沿切向进入的烟气流形成在塔内绕塔旋转上升的旋流运动；主塔[4]内顶部有脱水装置，它包含类似旋流板[9]结构的水、气分离器[11]，装于芯柱[5]顶端的螺旋倒锥体[12]，主塔[4]内腔壁上沿轴向的集液槽[13]，参见附图5，主塔[4]顶部由圆锥筒形截液置[15]和圆弧顶[14]构成的截液装置；主塔靠近下层旋流板的塔壁上设置有碱液喷咀[8]；主塔内芯柱上在每层旋流板与导液板的交汇处有碱液溢口[16]；副塔[17]内下部有环塔内壁的集水槽[18]，塔下部壁上有水烟气排出孔[19]。
本实用新型除尘脱硫工作原理如下烟气进入文丘里收缩管后，被清水喷咀[1]喷出的水雾高度润湿，而使烟气中的尘粒与水滴或尘粒与尘粒之间发生着激烈的碰撞和凝聚，烟气从喉管进入扩散管后又被两侧的碱液喷咀[3]喷出的碱雾润湿，使SO2与碱液在进入旋流脱硫系统之前先进行第一次反应，这一段的反应时间比较长，约为3秒的时间。
烟气以切线进入的方式进入主塔后，经过即沿塔内壁螺旋上升，进入环塔壁的水膜除尘装置，烟尘在离心力的作用下与塔内壁来自溢流槽[6]的水膜接触，被水膜带下后从主塔底部的排灰口[20]排出，这一段的除尘效率为95～96％，这样，烟气进入旋流板时才不会因大量烟尘的结集而增加旋流板的载荷。
烟气继续上升进入旋转雾化脱硫装置，两块旋流板[9]之间的夹缝时与来自碱液溢口[16]经芯柱端流向塔壁端的碱液发生碰撞接触，使碱液被雾化，而更好地使SO2与碱雾接触而达到SO2的脱除目的，在SO2脱除的同时，烟尘也被更进一步的脱除。设备先后设置了三层或多层旋流板，烟气从旋流板的夹缝出口时再次与碱液喷咀[8]相遇，使SO2与碱液再一次接触。
导流板[10]的作用有二，一是将上层旋流板外壁端的碱液导流至下层旋流板的内芯端重新利用，二是在导流过程中烟气中的SO2亦可与导流液进行反应而起到SO2的脱除作用。
烟气通过三层或多层旋流板后即完成了全部的除尘、脱硫过程，总除尘脱硫效率分别达到≥99％和82-90％，灰水经排灰口[20]排至沉淀池沉清后循环使用，不造成第二次污染。
最后剩下的工艺为脱水过程，由于在整个除尘脱硫过程中，烟气的温度是逐步的缓冲型降低，而不是象烟气被“水浴”方式的一次降低，故烟气经过全过程除尘、脱硫后的气相带水量不多。
烟气进入气水分离器[11]时在气水分离器叶片的作用下，使烟气按原来的旋流方向加快旋转速度，借助离心力而将烟气中的较粗水珠抛向塔壁后流下，气水分离器上部的螺旋倒锥体[12]又迫使烟气沿塔壁的集液槽[13]再次加速，使烟气中的水分子反复碰撞和凝集后经集液槽流下，集液槽上部由精加工弧形砖砌的圆弧顶[14]和圆锥筒形的截液罩[15]组成的截液装置，使烟气在弧形顶的作用下，作再一次加速，因此水分被抛向光滑的弧形顶上与最后被截流罩截住的烟气中的水份而一同沿光滑的弧形顶流入集液槽流下。
烟气从主塔切线方向进入副塔而使烟气在副塔[17]内自上而下旋转，副塔壁面所集结的水沿壁流至集水沟[18]后引出，洁净烟气由烟气出口[19]进入引风机排出。
本实用新型的优点在于(1)有很高的除尘和脱硫效率且能持续稳定运行；(2)既适用于双碱法(钠、钙)脱硫，又适用采用廉价普通的石灰乳液脱硫，还可采用工厂现有的工业废碱液脱硫，脱硫剂利用率高；(3)系统不结垢；(4)净化后的烟气不带水。
(5)废水沉淀后循环使用，不外排，无二次污染；(6)运行费用低。
权利要求1.烟气除尘脱硫净化装置，由圆筒形的净化主塔与副塔联接构成，主塔内安装有烟气净化装置，其特征在于主塔与副塔在顶部沿切向联接连通，烟气净化装置包含(1)主塔底部烟气进口管为文丘里管，在它的收缩管部分有清水喷咀，在它的扩散管部分有碱液喷咀；(2)主塔内中部有环塔壁水膜除尘装置；(3)主塔内上部有旋转雾化脱硫装置；(4)主塔内顶部有气、水分离脱水装置；
2.根据权利要求1所述的烟气除尘脱硫净化装置，其特征在于其主塔内中心有垂直安装的芯柱，芯柱上有碱液喷咀与碱液溢口。
3.根据权利要求1所述的烟气除尘脱硫净化装置，其特征在于其主塔内的环塔壁水膜除尘装置由环塔身的供水管与环塔壁的溢流槽构成。
4.根据权利要求1所述的烟气除尘脱硫净化装置，其特征在于其旋转雾化脱硫装置，它是多层结构，每层包含辐射状分布、双向倾斜的若干块旋流板和导液板，在径向，旋流板从主塔中心芯柱向塔壁倾斜；导液板在旋流板上方，从塔壁向塔中心芯柱倾斜；在圆周方向，旋流板与导液板均为一侧高，另一侧低的扭转倾斜；双向倾斜的旋流板与导液板组合构成旋流结构。
5.根据权利要求1的所述的烟气除尘脱硫净化装置，其特征在于其气、水分离脱水装置包含由类似旋流板结构的气、水分离器装于芯柱顶端的螺旋倒锥体，主塔内腔壁上沿轴向的集液槽主塔顶部由圆锥筒形截液罩和圆弧顶构成的截液装置。
6.根据权利要求1所述的烟气除尘脱硫净化装置，其特征在于其副塔下部有环塔内壁的集水槽。
专利摘要烟气除尘脱硫净化装置，由圆筒形的净化主塔与副塔顶部沿切向联接连通，主塔内安装烟气净化装置，它包含(1)塔底部沿切向有文丘里管烟气进口，管内有清水喷嘴与碱液喷嘴；(2)塔内中部有绕塔环形供水管和环塔壁溢流槽组成的环塔壁水膜除尘装置；(3)塔内上部有由旋流板与导流板组合构成的旋转雾化脱硫装置；(4)塔内顶部有气、水分离脱水装置，它由气、水分离器、螺旋倒锥体，截液罩和圆弧顶组合构成，本实用新型优点是烟气除尘与脱硫效率高，效果好，净化后烟气不带水，净化装置不结垢，使用寿命长，脱硫剂利用率高，适用广，可适用于多种脱硫剂，废水沉淀后可循环使用，不外排不造成二次污染，运行费用低。
文档编号B01D47/10GK2584279SQ02277889
公开日2003年11月5日 申请日期2002年12月16日 优先权日2002年12月16日
发明者周耀球 申请人:周耀球