用于中低溫?zé)煔庑D(zhuǎn)噴霧吸收凈化的脫硫塔及其工作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種旋轉(zhuǎn)噴霧脫硫塔，尤其涉及一種用于中低溫?zé)煔庑D(zhuǎn)噴霧吸收凈化的脫硫塔及其工作方法。
【背景技術(shù)】
[0002]使用化石燃料作為能源的冶金類或化工類工廠，通常會放出大量含有飛灰以及SO2等有害酸性氣體的煙道廢氣。為了脫除煙道氣中的大氣污染物SO2成分，目前主流的脫硫方法主要有三種:濕法脫硫、半干法脫硫以及干法脫硫。其中半干法脫硫所用的旋轉(zhuǎn)噴霧吸收凈化煙氣法由于在能耗、占地面積和產(chǎn)物處理方面比濕法脫硫更占優(yōu)勢，而且對中低溫?zé)煔獾拿摿蛐阅軆?yōu)于干法脫硫，因此日益受到人們的重視。
[0003]旋轉(zhuǎn)噴霧吸收脫硫工藝中，旋轉(zhuǎn)霧化器上的霧化盤高速轉(zhuǎn)動，將脫硫液霧化成小液滴，液滴與煙氣接觸后蒸發(fā)，煙氣中的SO2成分與液滴中的脫硫有效成分反應(yīng)生成粉末狀固體而被除去。
[0004]在旋轉(zhuǎn)噴霧吸收脫硫工藝中，強調(diào)的是“精確控制”，即根據(jù)脫硫系統(tǒng)入口的煙氣量、煙氣溫度和SO2濃度等確定脫硫液的配制濃度和輸送流量，從而達到較好的脫硫效果。為了達到“精確控制”，可以對入口煙氣量進行適量調(diào)控，從而保證最佳的脫硫效果。然而傳統(tǒng)工藝中要么沒有對入口煙氣進行旁通分流，要么直接將多余煙氣分流到脫硫工藝的后續(xù)工段，直接影響了這部分煙氣的脫硫效率。
[0005]脫硫塔是煙氣凈化過程中的主要設(shè)備之一，也是旋轉(zhuǎn)噴霧吸收脫硫工藝的反應(yīng)容器。傳統(tǒng)旋轉(zhuǎn)噴霧吸收脫硫工藝的脫硫塔設(shè)備一直受到結(jié)垢問題困擾，由于工藝中的噴霧液滴具有粘性，且目前技術(shù)下不能保證所有的液滴能夠完美地被煙氣蒸發(fā)，因此導(dǎo)致了物料掛壁結(jié)垢現(xiàn)象的發(fā)生。結(jié)垢現(xiàn)象會導(dǎo)致脫硫效率大幅下降，并造成脫硫塔設(shè)備壽命降低等問題發(fā)生。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明提供了一種用于中低溫?zé)煔庑D(zhuǎn)噴霧吸收凈化的脫硫塔及其工作方法，脫硫塔前引出的一部分煙氣作為二次風(fēng)從脫硫塔塔體側(cè)壁進入碗型噴霧區(qū)，經(jīng)過側(cè)壁導(dǎo)流裝置導(dǎo)流作用，以不干擾碗型噴霧區(qū)氣流正常流動的煙氣方向參與到脫硫過程中，通過調(diào)控兩路煙氣進氣量及側(cè)壁導(dǎo)流裝置，能夠有效解決旋轉(zhuǎn)噴霧脫硫凈化過程中的粘壁問題，并可保證兩路煙氣的最佳脫硫效果。
[0007]為了達到上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案實現(xiàn):
[0008]用于中低溫?zé)煔庑D(zhuǎn)噴霧吸收凈化的脫硫塔，包括脫硫塔塔體、設(shè)于脫硫塔塔體頂部的煙氣分配器和旋轉(zhuǎn)霧化器，煙氣分配器的煙氣入口連接主煙道，脫硫塔塔體底部設(shè)煙氣出口；還包括側(cè)壁煙氣入口和側(cè)壁導(dǎo)流裝置，所述側(cè)壁煙氣入口通過旁路煙道連接脫硫塔前的主煙道;對應(yīng)側(cè)壁煙氣入口處的脫硫塔塔體內(nèi)設(shè)有側(cè)壁導(dǎo)流裝置，側(cè)壁導(dǎo)流裝置由沿脫硫塔塔體高向設(shè)置的多級導(dǎo)流金屬環(huán)組成；每級導(dǎo)流金屬環(huán)沿脫硫塔塔體周向設(shè)置，各級導(dǎo)流金屬環(huán)之間形成環(huán)形煙道，且環(huán)形煙道的開口方向朝向脫硫塔塔體的內(nèi)下方。
[0009]所述導(dǎo)流金屬環(huán)的斷面形狀為直線形、折線形或曲線形；導(dǎo)流金屬環(huán)沿周向設(shè)有多個金屬環(huán)形狀控制裝置，通過改變金屬環(huán)形狀可以調(diào)整環(huán)形煙道的開口方向及開口度。
[0010]所述金屬環(huán)形狀控制裝置為氣動推桿、電動推桿或液壓推桿。
[0011]所述煙氣分配器煙氣入口前的主煙道內(nèi)設(shè)主煙道流速或壓力測點，旁路煙道內(nèi)設(shè)旁路煙道流速或壓力測點，脫硫塔塔體上部可選擇地設(shè)脫硫塔上部壓力測點，環(huán)形煙道內(nèi)可選擇地設(shè)環(huán)形煙道壓力測點；旁路煙道上還設(shè)有控制閥門；所述主煙道流速或壓力測點、旁路煙道流速或壓力測點、脫硫塔上部壓力測點、環(huán)形煙道壓力測點處的對應(yīng)檢測裝置分別連接控制單元，控制單元另外連接旁路煙道上的控制閥門和金屬環(huán)形狀控制裝置。
[0012]所述側(cè)壁煙氣入口和側(cè)壁導(dǎo)流裝置設(shè)于旋轉(zhuǎn)霧化器的碗型噴霧區(qū)下方，對應(yīng)的脫硫塔側(cè)壁部分突出于脫硫塔塔體。
[0013]所述脫硫塔煙氣出口與側(cè)壁煙氣入口相對設(shè)置，煙氣出口低于側(cè)壁煙氣入口設(shè)置，煙氣出口上方設(shè)圓拱形擋板。
[0014]用于中低溫?zé)煔庑D(zhuǎn)噴霧吸收凈化的脫硫塔的工作方法，包括:
[0015]I)經(jīng)主煙道輸送的煙氣通過煙氣入口切向進入煙氣分配器，在煙氣分配器的作用下，主煙道煙氣與旋轉(zhuǎn)霧化器高速霧化盤甩出的液滴接觸，煙氣中的SO2在接觸反應(yīng)過程中被高效去除；旋轉(zhuǎn)霧化器產(chǎn)生的噴霧區(qū)形狀為碗型，即噴霧區(qū)位于高處的液滴具有較大的徑向速度分量，而位于低處的液滴具有較大的下行速度分量；
[0016]2)從主煙道引出的二次風(fēng)煙氣從側(cè)壁煙氣入口進入脫硫塔，通過側(cè)壁導(dǎo)流裝置后，以非純徑向速度進入脫硫塔，從而阻止撞向脫硫塔塔壁的粘性液滴接觸塔壁;二次風(fēng)煙氣進入脫硫塔即處在噴霧反應(yīng)區(qū)域，同時控制單元通過金屬環(huán)形狀控制裝置調(diào)節(jié)環(huán)形煙道的開口方向及開口度，實現(xiàn)最佳的導(dǎo)流效果，使二次風(fēng)煙氣與霧化液滴充分接觸，達到較好的脫硫效果；
[0017]3)二次風(fēng)煙氣的進風(fēng)量可調(diào)，其由控制單元根據(jù)檢測系統(tǒng)反饋的檢測信息控制旁路煙道上的控制閥門進行調(diào)節(jié);具體分為以下兩種調(diào)節(jié)方式:
[0018]a.由設(shè)在主煙道流速測點和旁路煙道流速測點的檢測裝置將兩路煙氣的截面流速信息傳遞給控制單元，控制單元將測點流速轉(zhuǎn)換成煙氣流量，并判斷兩路煙氣量的分配比例，從而對控制閥門實施調(diào)控；
[0019]b.由設(shè)在主煙道壓力測點和脫硫塔上部壓力測點的檢測裝置測量煙氣分配器前后的壓差并傳遞給控制單元，由設(shè)在旁路煙道壓力測點和環(huán)形煙道壓力測點的檢測裝置測量側(cè)壁導(dǎo)流裝置前后的壓差并傳遞給控制單元;控制單元根據(jù)壓差計算出主煙道煙氣的進氣量和旁路煙道中二次風(fēng)煙氣的進氣量，并判斷兩路煙氣量的分配比例，從而對控制閥門實施調(diào)控；
[0020]4)通過環(huán)形煙道的二次風(fēng)煙氣，以近乎垂直的方向貼近脫硫塔側(cè)壁向下流動；脫硫后的主煙道煙氣和二次風(fēng)煙氣在脫硫塔內(nèi)部匯合后，由上向下繼續(xù)流動，并最終從脫硫塔底部的煙氣出口流出。
[0021]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:
[0022]I)能夠適應(yīng)更多工況，在入口煙氣量劇烈變化的工況下仍可達到較高的脫硫效率；
[0023]2)可以在不借助其他外部資源的情況下，盡可能地減少脫硫塔塔壁結(jié)垢現(xiàn)象，而且不會影響整體脫硫效果；
[0024]3)通過調(diào)整煙氣入口的進氣量，可增加旋轉(zhuǎn)噴霧脫硫系統(tǒng)的配液靈活性，在達到高效脫硫的同時減少物料消耗。
【附圖說明】
[0025]圖1是本發(fā)明所述脫硫塔的結(jié)構(gòu)示意圖一。(對應(yīng)實施例1)
[0026]圖2是本發(fā)明所述脫硫塔的結(jié)構(gòu)示意圖二。(對應(yīng)實施例2)
[0027]圖中:1.主煙道2.煙氣分配器煙氣入口3.煙氣分配器4.旋轉(zhuǎn)霧化器5.脫硫塔塔體6.旁路煙道7.控制閥門8.側(cè)壁煙氣入口 9.主煙道流速測點10.旁路煙道流速測點11.控制單元12.側(cè)壁導(dǎo)流裝置13.導(dǎo)流金屬環(huán)14.金屬環(huán)固定件15.環(huán)形煙道16.檢修門17.煙氣出口 18.主煙道壓力測點19.脫硫塔上部壓力測點20.旁路煙道壓力測點21.環(huán)形煙道壓力測點22.金屬環(huán)形狀控制裝置23.圓拱形擋板
【具體實施方式】
[0028]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實施方式】作進一步說明:
[0029]如圖1及圖2所示，本發(fā)明所述用于中低溫?zé)煔庑D(zhuǎn)噴霧吸收凈化的脫硫塔，包括脫硫塔塔體5、設(shè)于脫硫塔塔體5頂部的煙氣分配器3和旋轉(zhuǎn)霧化器4，煙氣分配器的煙氣入口 2連接主煙道I，脫硫塔塔體5底部設(shè)煙氣出口 17;還包括側(cè)壁煙氣入口 8和側(cè)壁導(dǎo)流裝置12，所述側(cè)壁煙氣入口 8通過旁路煙道6連接脫硫塔前的主煙道I ；對應(yīng)側(cè)壁煙氣入口 8處的脫硫塔塔體5內(nèi)設(shè)有側(cè)壁導(dǎo)流裝置12，側(cè)壁導(dǎo)流裝置12由沿脫硫塔塔體5高向設(shè)置的多級導(dǎo)流金屬環(huán)13組成;每級導(dǎo)流金屬環(huán)13沿脫硫塔塔體5周向設(shè)置，各級導(dǎo)流金屬環(huán)13之間形成環(huán)形煙道15，且環(huán)形煙道15的開口方向朝向脫硫塔塔體5的內(nèi)下方。
[0030]所述導(dǎo)流金屬環(huán)13的斷面形狀為直線形、折線形或曲線形；導(dǎo)流金屬環(huán)13沿周向設(shè)有多個金屬環(huán)形狀控制裝置22，通過改變金屬環(huán)形狀可以調(diào)整環(huán)形煙道15的開口方向及開口度。
[0031]所述金屬環(huán)形狀控制裝置22為氣動推桿、電動推桿或液壓推桿。
[0032]所述煙氣分配器煙氣入口2前的主煙道I內(nèi)設(shè)主煙道流速或壓力測點9/18，旁路煙道6內(nèi)設(shè)旁路煙道流速或壓力測點10/19，脫硫塔塔體5上部可選擇地設(shè)脫硫塔上部壓力測點19，環(huán)形煙道15內(nèi)可選擇地設(shè)環(huán)形煙道壓力測點21;旁路煙道6上還設(shè)有控制閥門7;所述主煙道流速或壓力測點9/18、旁路煙道流速或壓力測點10/19、脫硫塔上部壓力測點19、環(huán)形煙道壓力測點21處的對應(yīng)檢測裝置分別連接控制單元11，控制單元11另外連接旁路煙道6上的控制閥門7和金屬環(huán)形狀控制裝置22。
[0033]所述側(cè)壁煙氣入口 8和側(cè)壁導(dǎo)流裝置12設(shè)于旋轉(zhuǎn)霧化器4的碗型噴霧區(qū)下方，對應(yīng)的脫硫塔側(cè)壁部分突出于脫硫塔塔體5。
[0034]所述脫硫塔煙氣出口 17與側(cè)壁煙氣入口 8相對設(shè)置，煙氣出口 17低于側(cè)壁煙氣入口 8設(shè)置，煙氣出口 17上方設(shè)圓拱形擋板23。
[0035]用于中低溫?zé)煔庑D(zhuǎn)噴霧吸收凈化的脫硫塔的工作方法，包括:
[0036]I)經(jīng)主煙道I輸送的煙氣通過煙氣入口 2切向進入煙氣分配器3，在煙氣分配器3的作用下，主煙道煙氣與旋轉(zhuǎn)霧化器4高速霧化盤甩出的液滴接觸，煙氣中的SO2在接觸反應(yīng)過程中被高效去除;旋轉(zhuǎn)霧化器4產(chǎn)生的噴霧區(qū)形狀為碗型，即噴霧區(qū)位于高處的液滴具有較大的徑向速度分量，而位于低處的液滴具有較大的下行速度分量；
[0037]2)從主煙道I引出的二次風(fēng)煙氣從側(cè)壁煙氣入口 8進入脫硫塔，通過側(cè)壁導(dǎo)流裝置12后，以非純徑向速度進入脫硫塔，從而阻止撞向脫硫塔塔壁的粘性液滴接觸塔壁;二次風(fēng)煙氣進入脫硫塔即處在噴霧反應(yīng)區(qū)域，同時控制單元11通過金屬環(huán)形狀控制裝置22調(diào)節(jié)環(huán)形煙道15的開口方向及開口度，實現(xiàn)最佳的導(dǎo)流效果，使二次風(fēng)煙氣與霧化液滴充分接觸，達到較好的脫硫效果；
[0038]3) 二次風(fēng)煙氣的進風(fēng)量可調(diào)，其由控制單元11根據(jù)各部檢測裝置反饋的檢測信息控制旁路煙道6上的控制閥門7進行調(diào)節(jié);具體分為以下兩種調(diào)節(jié)方式: