一种风帽型的气液分离装置的制作方法

本实用新型涉及环保技术领域，尤其涉及湿法烟气脱硫设备，具体涉及一种风帽型的气液分离装置。

背景技术：

《煤电节能减排升级与改造行动计划(2014-2020)》要求东部地区(辽宁、北京、天津、河北、山东、上海、江苏、浙江、福建、广东、海南等11省市)新建燃煤发电机组大气污染物排放浓度基本达到燃气轮机组排放限值(即在基准氧含量6％条件下，烟尘、二氧化硫、氮氧化物排放浓度分别不高于10、35、50毫克/立方米)，中部地区(黑龙江、吉林、山西、安徽、湖北、湖南、河南、江西等8省)新建机组原则上接近或达到燃气轮机组排放限值，鼓励西部地区新建机组接近或达到燃气轮机组排放限值。到2020年，东部地区现役30万千瓦及以上公用燃煤发电机组、10万千瓦及以上自备燃煤发电机组以及其他有条件的燃煤发电机组，改造后大气污染物排放浓度基本达到燃气轮机组排放限值。针对部分区域燃煤含硫过高的问题，传统的单循环脱硫技术很难达到国家环保部的新标准要求。

为了达到排放要求，需要针对传统的单循环脱硫系统进行改造或更新，目前普遍采用单塔双循环脱硫系统，而为了实现单塔双循环，则需要对不同的循环回路进行分隔。

现有技术，申请号为201420698052.6的中国实用新型专利公开了一种单塔双循环湿法烟气脱硫塔叶栅式集液装置，包括在脱硫塔的上下喷淋循环回路之间设置的集液斗，集液斗的上面设有叶栅结构，叶栅结构分为一级叶栅和二级叶栅，一级叶栅和二级叶栅交错布置形成俯视时为环形的叶栅结构，叶栅结构的根部与集液斗连接，集液斗底部通过浆液回流管与脱硫塔外的浆液槽相通。能够在一定程度上起到均匀气液流场的效果，但是，上述专利中所提到的装置分离效果并不理想，经过一级喷淋的烟气中仍携带有大量浆液液滴进入二级喷淋，并被收集至塔外浆池，导致二级喷淋浆液含固量和pH值均很快降低，降低二级循环脱硫效率，并增加吸收剂耗量。

技术实现要素：

针对此问题，本实用新型的目的是提供一种风帽型的气液分离装置，其设置了叶轮式旋流板和风帽结合的气液分离结构，应用在双循环脱硫吸收塔中，烟气中夹带的浆液液滴通过离心作用和碰并作用去除，而烟气被顶板打散后均匀进入二级循环，从而避免一级循环浆液大量掺混入二级循环浆液，避免二级循环浆液含固量和pH值的快速降低，在提高脱硫效率的同时，降低运行成本。

为达上述目的，本实用新型采取的具体技术方案是：

一种风帽型的气液分离装置，包括：

一通道及一隔板，所述隔板将通道分隔为一上部通道及一下部通道；所述隔板的中部区域开设若干流通孔；在所述隔板中部区域以外的区域开设有若干浆液收集孔；

遮盖所述流通孔的若干风帽；所述风帽具有均布的侧向开孔；

在所有浆液收集孔的下方设置有一收集槽；

所述下部通道通过流通孔与风帽连通，再通过侧向开孔与上部通道连通；所述上部通道通过浆液收集孔与收集槽连通；

所述中部区域下方设有叶片旋流除雾器，包括旋流板及包围旋流板的一壁板。

进一步地，所述收集槽为环形槽，所述壁板为收集槽的内环壁；所述通道为收集槽的外环壁；

所述收集槽还包括封闭于壁板与通道之间的环形底板。

进一步地，所述风帽包括一筒体及一顶板，所述顶板封闭所述筒体的上部开口，所述筒体开设有均布的若干栅状孔。

进一步地，所述筒体下部开口的尺寸不小于所述流通孔。

进一步地，所述栅状孔开设于顶板与筒体的上部开口的结合处。

进一步地，所述收集孔布置在中部区域外侧的一环形区域，所有收集孔沿环向均布。

进一步地，所述收集孔为圆形通孔、扇形通孔、扇环形通孔或其他具有圆滑过渡轮廓的通孔。

进一步地，所述通道为一脱硫吸收塔的部分塔体，所述脱硫吸收塔为双循环脱硫吸收塔，具有一级喷淋吸收区及二级喷淋吸收区，所述部分塔体位于一级喷淋吸收区及二级喷淋吸收区之间。

进一步地，所述脱硫吸收塔还包括一二级循环浆液池，所述收集槽通过一收集管路连通二级循环浆液池。

进一步地，所述中部区域的面积为隔板整体平面面积的50％至85％。

通过隔板将装置的通道分为上下两部分，下部布置大型叶轮式旋流板，上部则以同心圆方式布置多个风帽，风帽下面则是隔板开设的流通孔，而在沿塔壁区域设有数个收集孔。

当携带大量浆液液滴的烟气进入装置时，首先通过叶轮式旋流板，产生强烈的旋流作用，在此过程中，烟气中携带的浆液液滴被离心作用甩到壁板上并沿壁板回落至浆池，而烟气则继续上升通过风帽，此时烟气中剩余的浆液液滴继续在风帽的筒体内壁和顶板上碰撞凝后回落；而上方的喷淋浆液则由隔板上的收集孔流入沿吸收塔壁设置的环形的收集槽内，经浆液收集管道统一送至塔外浆池。如此结构满足单塔双循环脱硫设备，将塔内的两个循环回路的浆液分隔的要求。并且，本实用新型提供的上述装置具有结构简单、安装便捷等特点，能够有效分离一级、二级循环浆液，并实现进入二级循环区域的烟气流场均布，从而提高二级循环的脱硫效率。

附图说明

图1为本实用新型一实施例中风帽型的气液分离装置的结构示意图。

图2为图1中A-A向剖视图。

图3为图1中C向所指示的叶片旋流除雾器的俯视结构示意图。

具体实施方式

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、完整的描述。

如图1至图3所示，在一实施例中，提供一种风帽型的气液分离装置，包括：通道1及隔板2，隔板2将通道1分隔为上部通道及下部通道；隔板2的中部区域开设若干流通孔；在隔板2中部区域以外的区域开设有若干浆液收集孔5；优选地，中部区域的面积为隔板整体平面面积的50％至85％。

遮盖流通孔的若干风帽3；风帽3具有均布的侧向开孔；如图2，风帽呈阵列均布。在另外的实施例中，风帽也可以呈同心圆方式均布。

在所有浆液收集孔5的下方设置有收集槽；

下部通道通过流通孔与风帽3连通，再通过侧向开孔与上部通道连通；上部通道通过浆液收集孔5与收集槽连通；

另外，中部区域下方设有叶片旋流除雾器4，包括旋流板及包围旋流板的壁板。旋流板由中心柱体和外围叶片组成，安装在收集槽底部，四周固定在收集槽内侧壁上，叶片采取同心均分布置形式，每片叶片的扭转角度相同。具体结构可参考现有的旋流板塔中采用的旋流板结构，但需要说明的是，现有技术中，旋流板一般作用为均布流场，应用于本申请的旋流板虽然与现有技术相似，但其作用却只要是使烟气产生旋流从而撞击壁板，造成烟气中液体凝并。

收集槽为环形槽，壁板为收集槽的内环壁；通道为收集槽的外环壁；收集槽还包括封闭于壁板与通道之间的环形底板。

风帽3包括筒体及顶板，顶板封闭筒体的上部开口，具体而言，顶板的尺寸大于等于筒体的上部开口面积。筒体形状不限于图中的圆柱筒，还可以是类圆柱筒或圆台状筒等。筒体开设有均布的若干栅状孔。

筒体下部开口的尺寸不小于流通孔。确保烟气顺畅流通，且烟气只能由前述栅状孔通过。

如图，栅状孔开设于顶板与筒体的上部开口的结合处。在另外的实施例中，栅状孔也可以开设于稍微靠下的位置，即距离顶板一定距离的位置。

收集孔5布置在中部区域外侧的一环形区域，所有收集孔5沿环向均布。如图，收集孔 5为扇环形通孔，在其他的实施例中，收集孔也可以选择其他形状，例如为圆形通孔、扇形通孔或其他具有圆滑过渡轮廓的通孔，甚至可以选择方形孔或多边形孔。

通道1为一脱硫吸收塔的部分塔体，该脱硫吸收塔为双循环脱硫吸收塔，具有一级喷淋吸收区及二级喷淋吸收区，部分塔体位于一级喷淋吸收区及二级喷淋吸收区之间。脱硫吸收塔还包括二级循环浆液池，所述收集槽通过收集管路连通二级循环浆液池。实现二级喷淋浆液的循环。

锅炉尾部排出的含硫烟气进入脱硫吸收塔后，首先经一级循环洗涤，经一级循环洗涤后含有大量浆液液滴的含硫烟气，经过叶轮式旋流板后产生强烈的紊流并形成气旋，烟气中含有的浆液滴相互碰并长大，并被离心力甩到壁板并滑落入塔内浆池；而后，烟气向上进入风帽，烟气中剩余浆液滴继续通过碰并凝聚作用去除，而烟气被顶板打散后均匀进入二级循环；二级循环浆液则由风帽顶板间缝隙流下，通过隔板四周的开孔进入设置于塔壁的收集槽，经浆液收集管道统一排至塔外浆池中。

以一实际脱硫系统为例，参考申请人在2016年5月19日递交的发明专利申请(申请号： 2016103352317)介绍的双循环脱硫吸收塔的结构，以碳酸钠作为一级循环回路的吸收剂，氢氧化钠和/或石灰石浆液作为二级回路循环的吸收剂，原始烟气在进入吸收塔前二氧化硫含量为6000mg/Nm³，分别经过一级、二级循环脱硫后，烟气中的二氧化硫含量降低至35mg/Nm³以下，符合排放标准。另外，由于一级循环回路的液滴被隔离效果非常显著，基本上一级循环回路处理过的烟气携带的液体不会进入二级循环回路，由此不会影响钠基吸收剂的不断再生，钙基吸收剂经过脱硫后可以用于制作石膏，可大幅度降低烟气处理成本。

同样采用上述脱硫系统，替换为背景技术中公开专利的集液装置实现气液分离，二氧化硫含量为6000mg/Nm³的烟气，经过一级喷淋的烟气中仍携带有大量浆液液滴进入二级喷淋，并被收集至塔外浆池，导致二级喷淋浆液含固量和pH值均很快降低，降低二级循环脱硫效率，并增加吸收剂耗量。通过本对比例进行处理后，同样的处理成本，即加入同样剂量的药剂，烟气中的二氧化硫含量仅降低至55mg/Nm³，无法实现达标排放。由于，二级喷淋浆液含固量和pH值均很快降低，为了符合达标发放，需要增加二级循环回路的药剂添加量，从而增加了处理成本，并且由于药剂的增量添加，会导致脱硫废水浓度升高，进而提供脱硫废水处理成本和浓度。

显然，所描述的实施例仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。