专利名称：湿法脱硫后烟囱出口液滴回收装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电力行业中的燃煤火力发电厂烟气处理装置，具体地指是一种湿法脱硫后烟囱出口液滴回收装置。
背景技术：
烟囱内筒中的烟气流速达到一定速度时，会携带着烟气中凝结出的液滴及固态颗粒同向运动；烟气流速较低时，液滴及固态颗粒将下坠而不会被烟气携带，其中的临界速度点称为二次携带临界速度。《美国电力研究院(EPRI)湿烟囱设计导则》根据烟囱壁面材料的不同，研究了其二次携带临界速度，以此为依据给出了不同材料烟囱的推荐速度。关于烟囱中凝结水滴的回收，该导则也给出了基本的处理原则，但是该导则只给出了定性的原则，没有具体的工程实施方案，离具体应用有一定距离，且部分原则不尽合理。目前国内新建燃煤电厂脱硫工艺普遍采用石灰石/石膏法工艺，并且不配备GGH (烟气-烟气换热器)，此时进入烟囱的烟气为饱和烟气，配置的烟囱称常规为“湿烟囱”。国内投产的“湿烟囱”大量存在出口液滴携带现象，即烟囱出口的烟气带有液滴，对烟囱周边造成了环境危害，本质上是增加了相关污染物的排放；同时，带腐蚀性的液滴若淌流至无防腐的烟囱外壁，也影响烟囱的安全性。
发明内容本实用新型的目的就是要提供一种结构简单、安装方便、高效节能的湿法脱硫后烟囱出口液滴回收装置。为实现上述目的，本实用新型湿法脱硫后烟囱出口液滴回收装置，包括烟囱内筒、烟囱外筒，和连接烟 内筒和烟 外筒的主烟道，其特殊之处在于还包括酸液排出装置，所述酸液排出装置包括设置在烟 内筒下部的第二级酸液排出装置和设置在所述第二级酸液排出装置下部的第一级酸液排出装置，所述第一级酸液排出装置穿过烟 内筒的筒壁与所述主烟道连接。作为优选方案，所述第二级酸液排出装置包括设置沿烟囱内筒管壁圆周布置的环形集液槽和与所述环形集液槽底部连接的酸液排出管；所述第一级酸液排出装置包括与所述主烟道呈倾角α的导流底板和位于所述主烟道底部的排出管。进一步地，所述倾角α取值为30 45° ;所述酸液排出管沿烟囱内筒壁圆周分布；所述酸液排出管沿烟囱内筒壁圆周均匀分布2 4根。更进一步地，所述烟囱内筒的材料采用复合钛钢板。本实用新型中烟囱内筒的材料优选采用复合钛钢板，这是由于一方面“湿烟囱”中腐蚀性较强；其次，不同材料的二次携带临界速度不同，相对于耐酸砖、耐酸胶泥等材料，钢板的二次携带临界速度更高，同时钢板材料更易于实现筒体收缩结构。本实用新型中在烟囱入口烟窗上部设置积液槽(即第二级酸液排出装置)收集酸液，可以有效地减少烟气携带液滴的数量，同时由于烟囱壁面是液滴析出的主要区域，大量凝结液滴通过集液槽(即第二级酸液排出装置)回收，避免其落至烟 底部的导流板及排出管(即第一级酸液排出装置)进行收集，也大大降低了排出管堵塞的可能性。本实用新型的优点在于本实用新型通过合理的液滴回收装置设计解决烟囱出口的烟气液滴携带问题。本实用新型所设计的烟 内筒两级酸液排出装置提高酸液的收集效率、降低烟气携带液滴的数量，改善烟 内的运行工况。
图I是本实用新型的结构示意图图2是图I的A-A示意图图3是本实用新型的局部放大示意图图中1.烟囱外筒，2.烟囱内筒，3.浆液池，4.主烟道，5.酸液排出装置，51.第一 级酸液排出装置，511.导流底板，512.排出管，52.第二级酸液排出装置，521.环形集液槽，522.酸液排出管。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细描述。图中所示的湿法脱硫后烟囱出口液滴回收装置，包括烟囱内筒2、烟囱外筒1，和连接烟 内筒2和烟 外筒I的主烟道4，还包括酸液排出装置5，酸液排出装置5包括设置在烟 内筒2下部的第二级酸液排出装置52和设置在第二级酸液排出装置52下部的第一级酸液排出装置51,第一级酸液排出装置51穿过烟囱内筒2的筒壁与主烟道4连接；第二级酸液排出装置52包括设置沿烟 内筒2管壁圆周布置的环形集液槽521和与环形集液槽521底部连接的酸液排出管522 ;酸液排出管522内的酸液流入前端湿法脱硫工艺装置中的浆液池3内，第一级酸液排出装置51包括与主烟道4呈倾角α的导流底板511和位于主烟道4底部的排出管512 ;倾角α取值为30 45° ;酸液排出管522沿烟囱内筒2壁圆周分布；酸液排出管522沿烟囱内筒2壁圆周均匀分布2 4根；烟囱内筒2的材料采用复合钛钢板。本实用新型液滴回收装置采用两级液滴回收装置,分级回收液滴。第一级液滴回收装置(第一级酸液排出装置)烟气在烟 底部转向90°后进入烟囱内筒，在离心力及惯性力的作用下，部分较大颗粒的液滴首先在烟囱底部被分离下来，烟气在上行过程中部分液滴在重力作用下返回烟 底部，因此在烟 内筒的主烟道底板接口标高处设置坡向主烟道的导流底板，导流底板收集的液滴流向主烟道内，最终通过主烟道底部的排出管回收液滴。烟囱底部导流底板(平板)倾角α取值为30 45°，系统收集的酸液，排至脱硫吸收塔或吸收塔区域集水坑，本实用新型中烟 内筒所有与烟气接触的部件均采用钛板贴条密封焊接。第二级液滴回收装置(第二级酸液排出装置)理论分析及工程实践均表明，当烟气速度低于二次携带临界速度时，凝结的液滴主要沿烟囱筒壁下流。为了有效回收烟囱内的液滴，在水平烟道接入口的上方设置一圆环形集液槽，并通过集液槽底部的酸液排出管将回收液接至湿法脱硫系统的浆液池中去。本实用新型的工作原理脱硫后饱和湿烟气为气液两相流动，并含部分脱硫还原剂浆液液滴，吸收塔后的烟气在流经烟道时，在烟道转弯及变径处经过了初步分离，所分离出的液滴经过排出管(即第一级酸液排出装置)进行收集。烟气进入烟 后，在烟 底部经过90°弯头垂直上行，在惯性力的作用下，部分大颗粒液滴再次经过分离，分离出的大颗粒液滴经烟 底部的导流板及排出管(即第一级酸液排出装置)进行收集。细小颗粒的液滴随烟气继续上行，细小颗粒液滴随烟气的上升过程中，一方面烟气由于绝热膨胀温度下降，另一方面由于烟囱存在散热损失，烟气温度沿烟囱高程逐渐下降。由于烟囱同一截面中烟囱壁面是温度最低的区域，主要的液滴凝结在烟囱内壁形成、并汇集向下流动，同时烟囱内壁形成的液膜也捕获部分烟气中携带的液滴，这部分液滴由烟道入口上部的集液槽排出(即第二级酸液排出装置)；烟囱中部的烟气随着温度下降也会析出液滴，较小的液滴在气流中碰撞、聚合成较大液滴后也会从烟 中部下落，此部分液滴也通过排出管(即第一级酸液排出装置)进行收集。烟囱内筒设置两级液滴回收装置的目的是提高酸液的收集效率、降低烟气携带液滴的数量，改善烟囱内的运行工况。仅在烟囱底部设置液滴回收装置时(即为常规的仅设置一级液滴回收装置)，烟囱内壁液膜下行至烟囱入口烟窗时(烟囱内筒与烟道的接口截 面，称之为烟囱入口烟窗)，由于液膜从烟窗下落，原已形成的液膜将在烟窗处被分裂为细小液滴，大部分细小液滴将重新被烟气携带，因此在烟 入口烟窗上部设置积液槽(即第二级酸液排出装置)收集酸液，可以有效地减少烟气携带液滴的数量。同时由于烟 壁面是液滴析出的主要区域，大量凝结液滴通过集液槽(即第二级酸液排出装置)回收，避免其落至烟囱底部的导流板及排出管(即第一级酸液排出装置)进行收集，也大大降低了排出管堵塞的可能性(根据调研，很多工程的烟道酸液排出管由于液滴内的浆液、粉尘积聚而堵塞)。
权利要求1.一种湿法脱硫后烟囱出口液滴回收装置，包括烟囱内筒(2)、烟囱外筒(1)，和连接烟囱内筒⑵和烟囱外筒⑴的主烟道(4)，其特征在于还包括酸液排出装置(5)，所述酸液排出装置(5)包括设置在烟 内筒(2)下部的第二级酸液排出装置(52)和设置在所述第二级酸液排出装置(52)下部的第一级酸液排出装置(51)，所述第一级酸液排出装置(51)穿过烟囱内筒(2)的筒壁与所述主烟道(4)连接。
2.根据权利要求I所述的湿法脱硫后烟囱出口液滴回收装置，其特征在于所述第二级酸液排出装置(52)包括设置沿烟囱内筒(2)管壁圆周布置的环形集液槽(521)和与所述环形集液槽(521)底部连接的酸液排出管(522);所述第一级酸液排出装置(51)包括与所述主烟道⑷呈倾角α的导流底板(511)和位于所述主烟道⑷底部的排出管(512)。
3.根据权利要求2所述的湿法脱硫后烟囱出口液滴回收装置，其特征在于所述倾角α取值为30 45°。
4.根据权利要求2所述的湿法脱硫后烟囱出口液滴回收装置，其特征在于所述酸液排出管(522)沿烟囱内筒(2)壁圆周分布。
5.根据权利要求2或5所述的湿法脱硫后烟囱出口液滴回收装置，其特征在于所述酸液排出管(522)沿烟囱内筒(2)壁圆周均匀分布2 4根。
6.根据权利要求I至4任一所述的湿法脱硫后烟囱出口液滴回收装置，其特征在于所述烟囱内筒(2)的材料采用复合钛钢板。
专利摘要本实用新型公开了一种湿法脱硫后烟囱出口液滴回收装置，包括烟囱内筒、烟囱外筒，和连接烟囱内筒和烟囱外筒的主烟道，其特殊之处在于还包括酸液排出装置，所述酸液排出装置包括设置在烟囱内筒下部的第二级酸液排出装置和设置在所述第二级酸液排出装置下部的第一级酸液排出装置，所述第一级酸液排出装置穿过烟囱内筒的筒壁与所述主烟道连接。本实用新型结构简单、安装方便、通过合理的液滴回收装置设计解决烟囱出口的烟气液滴携带问题，提高酸液的收集效率、降低烟气携带液滴的数量，改善烟囱内的运行工况，高效节能。
文档编号B01D50/00GK202506281SQ20122003066
公开日2012年10月31日 申请日期2012年1月31日 优先权日2012年1月31日
发明者张习强, 王欣, 田庆峰, 贾燕, 郭建, 陈牧 申请人:中国电力工程顾问集团中南电力设计院