一种提高脱硫系统氧化效果的高效均流喷头的制作方法

本实用新型涉及脱硫系统，具体的说是一种提高脱硫系统氧化效果的高效均流喷头。

背景技术：

近几年来，火电企业纷纷进行超低排放改造。其中石灰石-石膏湿法脱硫因其脱硫效率高、原料廉价易得、技术成熟可靠等优势成为烟气脱硫的主流技术。该技术主要包含四个过程：二氧化硫的吸收过程，石灰石溶解过程，亚硫酸盐的氧化过程以及石膏的结晶过程，具体过程如下：

(1)二氧化硫吸收、溶解、结晶过程

so2+h2o←—→h⁺+hso3^-(1)

caco3+h⁺←—→ca²⁺+hco3^-(2)

ca²⁺+so4^2-+2h2o←—→caso4·2h2o(3)

so2在喷淋层的作用下被吸收，气态的so2溶解产生so32-离子和hso3-离子的混合物。通入的so2不断地被溶解，要消耗h+离子并使得hso3-氧化为so42-,加入石灰石浆液可以让h+离子减少，氧化风机强制氧化使hso3-减少，使得so2可以一直溶解。同时可以生成水和co2，为石膏提供ca2+离子，生成caso4·h2o。石膏的结晶过程是so2生成石膏的最后一步，溶液里的ca2+离子和so42-离子反应，生成二水石膏从溶液里析出，可以得到石膏副产品。

(2)亚硫酸盐氧化过程

hso3^-+1/2o2←—→hso4^-←—→h⁺+so4^2-(4)

亚硫酸盐的氧化过程是最重要的一个过程，在ph稳定的情况下，影响其速率最大的因素是自然氧化率和强制氧化率，自然氧化率与吸收塔的结构有关，这一部分很难改变。而强制氧化率主要受氧化风扩散的影响，鼓入气泡的大小和气液接触情况会影响到扩散效果。氧化风机向吸收塔内部通入大量空气使hso3-离子氧化为so42-离子，这一过程保证了so2可以源源不断的溶解。如果扩散效果不好就需要提供更多的氧化风量来保证反应的持续进行，这样会造成氧化风机能耗的增加。所以，现场通常通过改造加强扩散，提高强制氧化率来降低氧化风机的能耗。

目前氧化空气供给型式常用的方式主要有两种：搅拌器和空气喷枪组合式(als)、空气管网喷射式(fas)。

(1)搅拌器和空气喷枪组合式

如图1所示,搅拌器和空气喷枪组合式(als)，将氧化空气管布置在搅拌器叶轮前，利用搅拌器产生的高速液流使鼓入的氧化空气分裂成小的气泡，并分布至氧化区的各处，这种氧化空气喷枪技术氧化空气喷枪管径较大，出口不易堵塞，结构简单，氧化空气管材料和支撑材料相对较少，投资成本较低。但是，因为鼓入的气泡较大导致氧气利用率较低。

搅拌器和空气喷枪组合式：氧化空气经由喷枪喷射入吸收塔浆池中，形成翻滚的大气泡，在氧化喷枪口处被快速扰动的搅拌器部分切碎并推向吸收塔中心区域，对吸收塔浆液中的亚硫酸钙进行氧化。这种风管布置方式结构有很多不足：

(1)喷枪个数有限，导致气泡在吸收塔内分布不均匀，影响实际氧化效果；

(2)鼓入气泡较大，氧化空气利用率低，强制氧化率低，氧化风机能耗高；

(3)搅拌器使得鼓入的气泡从四周往中心扩散，边界周围存在氧化吸收盲区，如图3阴影部分所示。

(2)空气管网喷射式

如图2所示，空气管网喷射式(fas)是在吸收塔氧化区底部断面上均布若干氧化空气母管，母管上有众多分支管，喷气喷嘴1均布于整个断面上，通过固定管网将氧化空气鼓入氧化区。氧化空气管2的固定相对复杂，因此氧化空气管2支撑架也覆盖了整个吸收塔断面。这种管网喷射式技术可以使通入的氧化空气均匀分布在吸收塔内部，形成细小的气泡，氧气利用率较高。但较小的氧化空气孔，容易被浆液中的固体堵塞，结构复杂，氧化空气管和支撑材料相对较多，投资成本较高。

空气管网喷射式：在吸收塔氧化区底部断面上均布若干氧化空气母管，母管上有众多分支管，喷气喷嘴1均布于整个断面上，氧化率较高。但结构复杂，施工难度高，维护工作量大；并且氧化空气管和支撑材料相对较多，投资成本较高，如果喷枪式想改成氧化率较高的管网式需要成本太高。同时管网式氧化空气孔较小，容易被浆液中的固体堵塞。

技术实现要素：

针对现有技术的上述缺陷，本实用新型提供的一种提高脱硫系统氧化效果的高效均流喷头，解决了上述技术问题，提供一种可直接将这种高效均流喷头连接在原有喷枪式氧化风管上；可以将每一个喷枪的氧化空气平均分成八股，使得产生气泡小而多，气泡分布均匀，减少了氧化盲区；提高了氧化空气利用率，提高了吸收塔内的强制氧化率，减小了氧化风机能耗的高效均流喷头。

为了达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种提高脱硫系统氧化效果的高效均流喷头包括：导流段、圆环分配器和导管；所述导流段连接圆环分配器，所述圆环分配器连接导管。

其中，所述导流段连接在喷枪式氧化风管一端。

其中，所述导流段为圆台形，导流段底部端面设有一个锥形空腔，导流段内部中空，中空的导流段底部端面连接有圆环分配器。

其中，所述导流段的高度为15-20cm。

其中，所述圆环分配器与导流段通过螺纹连接，连接处设有密封圈，所述圆环分配器均匀分布有多个第一通孔。

其中，所述圆环分配器为圆环形，圆环分配器的外径为25-30cm；圆环分配器内径为16-19cm；圆环分配器的中心距为20-24cm；所述第一通孔的直径为2-3cm。

其中，所述导管与第一通孔相连接，导管通过第一通孔与导流段内部相通，导管的长度为8-10cm。

其中，所述导管一端的端面为斜口，斜口端为氧化风导管出口，斜口为40-50度斜口。

其中，所述导管的管壁竖向均匀分布有多个第二通孔，所述第二通孔的内直径为0.9-1.2cm。

本实用新型的有益效果是：本实用新型提供的一种提高脱硫系统氧化效果的高效均流喷头，只需要在原有喷枪式喷头上套上这种喷头，不需要做其他的改动，改造成本低。但是却可以改善原来喷枪气泡分布不均匀的问题，提高氧化空气与吸收塔浆液的接触面积，减少吸收塔浆液的盲区，有利于吸收塔浆液的氧化，提高强制氧化率，减少氧化风需求量，降低氧化风机能耗。

本技术主要针对现有缺点改进之处在于：

(1)将一根喷枪中的氧化空气分成八根细管分流。可以在一定程度上改善气泡分布不均匀的问题，提高氧化空气与吸收塔浆液的接触面积，提高强制氧化率，减少氧化风需求量，降低氧化风机能耗。

(2)氧化风气泡分布小，分布均匀：将喷枪通过八根细管分流以后，鼓入的气泡变小，有利于吸收塔亚硫酸钙的氧化，提高强制氧化率，确保脱硫系统的正常进行。

(2)减少盲区，通过每根细管向四周扩散空气，能够减少盲区。

为了能更进一步了解本实用新型的特征以及技术内容，请参阅以下有关本实用新型的详细说明与附图，然而附图仅提供参考与说明用，并非用来对本实用新型加以限制。

附图说明

下面结合附图，通过对本实用新型的具体实施方式详细描述，将使本实用新型的技术方案及其它有益效果显而易见。

图1是现有技术搅拌器和空气喷枪组合式的结构示意图。

图2是现有技术氧化空气管网的结构示意图。

图3是现有技术喷枪管网盲区示意图的结构示意图。

图4是本实用新型一种提高脱硫系统氧化效果的高效均流喷头的结构示意图。

图5是图4的导流段结构示意图。

图6是图4的圆环分配器结构示意图。

图7是图4的导管主视图。

图8是图4的导管侧视图。

附图标记：

1：喷嘴；2：氧化空气管；3：导流段；4：圆环分配器；5：导管；6：第一通孔；7：第二通孔；8：喷枪式氧化风管；9：搅拌器。

具体实施方式

为更进一步阐述本实用新型所采取的技术手段及其效果，以下结合本实用新型的优选实施例及其附图进行详细描述。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“同轴”、“底部”、“一端”、“顶部”、“中部”、“另一端”、“上”、“一侧”、“顶部”、“内”、“前部”、“中央”、“两端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作；同时除非另有明确的规定和限定，术语、“过盈”、“插接”、“设置”、“安装”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

请参阅图4-8，一种提高脱硫系统氧化效果的高效均流喷头包括：导流段3、圆环分配器4和导管5；所述导流段3连接圆环分配器4，所述圆环分配器4连接导管5。

具体的，所述导流段3连接在喷枪式氧化风管8一端。

导流段3与喷枪式氧化风管8螺纹连接，连接处设有密封圈。

具体的，所述导流段3为圆台形，导流段3底部端面设有一个锥形空腔，导流段3内部中空，中空的导流段3底部端面连接有圆环分配器4。

具体的，所述导流段3的高度为15-20cm。

导流段3的高度l3为优选20cm

具体的，所述圆环分配器4与导流段3通过螺纹连接，连接处设有密封圈，所述圆环分配器4均匀分布有多个第一通孔6。

圆环分配器4上均有分布有8个第一通孔6。

具体的，所述圆环分配器4为圆环形，圆环分配器4的外径r1为25-30cm；圆环分配器4内径r2为16-19cm；圆环分配器4的中心距r3为20-24cm；所述第一通孔6的直径d1为2-3cm。

圆环分配器4的外径优选为30m；圆环分配器4内径优选为19cm；圆环分配器4的中心距优选为24cm；所述第一通孔6的直径优选为3cm。

具体的，所述导管5与第一通孔6相连接，导管5通过第一通孔6与导流段3内部相通，导管5的长度为8-10cm。

导管5的长度l4优选10cm。

具体的，所述导管5一端的端面为斜口，斜口端为氧化风导管5出口，斜口为40-50度斜口。

斜口优选为45度斜口。

具体的，所述导管5的管壁竖向均匀分布有多个第二通孔7，所述第二通孔7的内直径为0.9-1.2cm。

第二通孔7的内直径d2优选为1cm。

工作方式：

氧化空气风由喷枪式氧化风管8进入导流段3，在由导流段3进入氧化风导管5。导流段3的竖向轴心与搅拌器9的距离l1为40-60cm，优选60cm。导管5底部端面与搅拌器9端面轴心的垂直方向距离l2为10-15cm，优选15cm。

导流段3、圆环分配器4和导管5采用耐腐蚀的材料制成。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。