本發(fā)明涉及鍋爐脫硫,具體是指一種工業(yè)鍋爐廢氣脫硫除塵裝置。
背景技術(shù):
1、工業(yè)鍋爐在運行過程中會排放大量含有二氧化硫(so2)和煙塵的廢氣,采用高效的脫硫除塵裝置可以減少工業(yè)鍋爐廢氣對環(huán)境的負面影響,降低因環(huán)境污染帶來的經(jīng)濟損失。
2、傳統(tǒng)霧化噴頭通常采用單噴嘴直射或簡單陣列布置,噴射錐角固定且覆蓋區(qū)域有限,易在塔體中心或邊緣形成噴淋盲區(qū),導(dǎo)致廢氣與脫硫漿液接觸不充分,且傳統(tǒng)旋流板多為平面或小錐角結(jié)構(gòu),葉片高度一致,形成的導(dǎo)流通道均勻性差,氣流通過時湍流強度不足,氣液接觸時間短。
3、傳統(tǒng)旋流板通過固定法蘭與中心軸剛性連接,對塔體垂直度要求極高(偏差需<0.1°),但工業(yè)鍋爐運行中因熱脹冷縮、地基沉降等因素,塔體常出現(xiàn)±1°-3°的傾斜,導(dǎo)致旋流板卡滯、葉片與塔壁摩擦,甚至引發(fā)設(shè)備振動停機。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是克服上述困難,提供一種工業(yè)鍋爐廢氣脫硫除塵裝置。
2、為解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明提供的技術(shù)方案為:一種工業(yè)鍋爐廢氣脫硫除塵裝置,包括脫硫塔,脫硫塔上設(shè)有進煙口與出煙管;
3、所述脫硫塔中下部設(shè)有湍流強化脫硫區(qū),包括:設(shè)置在脫硫塔下部內(nèi)外兩圈呈環(huán)形陣列分布的若干組霧化噴頭,每組霧化噴頭噴射方向為與水平面呈45°向上傾斜;位于霧化噴頭上方呈倒錐形的除塵脫硫旋流板,除塵脫硫旋流板上設(shè)有若干均勻分布的螺旋葉片,每片螺旋葉片從板中心向外緣逐漸延伸,且葉片根部高度小于葉片尖端高度,形成高度漸變的螺旋結(jié)構(gòu),所述除塵脫硫旋流板頂部邊緣靠近脫硫塔內(nèi)壁并設(shè)有圓弧形擋板;
4、所述除塵脫硫旋流板底部通過浮動連接機構(gòu)連接有中心軸,中心軸底端通過軸承座轉(zhuǎn)動設(shè)置在脫硫塔底部,所述浮動連接機構(gòu)允許中心軸與除塵脫硫旋流板之間產(chǎn)生±3°偏轉(zhuǎn),以補償塔體垂直度偏差及安裝誤差;
5、霧化噴頭和除塵脫硫旋流板之間設(shè)有環(huán)形集流槽,環(huán)形集流槽槽底設(shè)置導(dǎo)流斜面和引流管,用于將收集的漿液輸送至脫硫塔塔底,除塵脫硫旋流板上側(cè)設(shè)有除霧盤。
6、作為改進,所述霧化噴頭均勻分布固定在脫硫塔內(nèi)壁上的環(huán)形支撐管架上,每組霧化噴頭由一個主管道分支為三個支管,每個支管末端安裝一個超聲霧化噴嘴,形成一主三輔的放射狀結(jié)構(gòu),確保霧化區(qū)域覆蓋整個截面,且相鄰霧化噴頭的噴射錐角在塔中心區(qū)域重疊,形成傘狀霧化覆蓋區(qū)。
7、作為改進,所述超聲霧化噴嘴為錐臺形,內(nèi)置螺旋導(dǎo)流片,用于使?jié){液在噴出前產(chǎn)生旋轉(zhuǎn),以增強霧化效果。
8、作為改進,所述除塵脫硫旋流板上表面直徑大于下表面直徑,形成倒錐角,下表面與噴嘴外圈噴射半徑重合,形成霧化區(qū)域和旋流板入口的無縫對接。
9、作為改進,所述螺旋葉片采用扭曲梯形葉片,形成漸擴導(dǎo)流通道,并在其邊緣設(shè)置鋸齒狀導(dǎo)流齒,增強液體分散效果。
10、作為改進,所述浮動連接機構(gòu)包括設(shè)置在除塵脫硫旋流板上的旋流板法蘭與中心軸8頂部的中心軸法蘭,二者通過螺栓固定連接,所述旋流板法蘭底面加工有環(huán)形定位槽,槽內(nèi)安裝有凹面球形墊圈,曲率中心朝向板體,所述中心軸法蘭上安裝有凸面球形墊圈,曲率中心背離軸心,且凸面球形墊圈曲率半徑小于凹面球形墊圈曲率半徑,二者形成球窩配合,所述凹面球形墊圈、凸面球形墊圈、旋流板法蘭、中心軸法蘭四者的螺栓孔直徑均比螺栓公稱直徑大2—3mm。
11、作為改進,所述凸面球形墊圈與中心軸法蘭間預(yù)留有軸向動態(tài)補償槽,軸向動態(tài)補償槽內(nèi)設(shè)有套設(shè)在螺栓上的蝶形彈簧組,用于動態(tài)平衡煙氣沖擊力與重力。
12、作為改進,所述環(huán)形集流槽橫截面為倒置梯形,并固定在環(huán)形支撐梁上,其邊緣設(shè)置向內(nèi)傾斜的導(dǎo)流唇,所述環(huán)形集流槽上設(shè)置均勻分布的導(dǎo)流隔板,將槽體分割為獨立流道,避免渦流導(dǎo)致的漿液滯留。
13、本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的有益效果在于:通過“放射狀超聲霧化噴嘴+倒錐漸擴旋流板”實現(xiàn)全截面均勻噴淋與高強度湍流混合,提升脫硫效率;利用浮動連接機構(gòu)解決塔體偏差與荷載波動問題,免維護周期延長至1年以上;環(huán)形集流槽的導(dǎo)流唇與分隔流道設(shè)計,縮短漿液滯留時間,降低結(jié)垢風險。
14、1、本發(fā)明通過“放射狀超聲霧化噴嘴+倒錐漸擴旋流板”實現(xiàn)全截面均勻噴淋與高強度湍流混合,倒錐角設(shè)計與葉片漸擴通道使氣流螺旋上升時湍流強度提升60%,延長氣液接觸時間,液膜在板體表面均勻分布,形成“噴淋液滴+表面液膜”雙重傳質(zhì)界面,深度脫硫效率達95%以上,同時在離心力驅(qū)動下,5μm以上粉塵去除率超95%,系統(tǒng)集成度提高,降低投資成本;
15、2、本發(fā)明無需高精度垂直度校準(傳統(tǒng)裝置要求偏差<0.1°),可補償塔體因熱脹冷縮、地基沉降導(dǎo)致的±3°傾斜,老舊鍋爐改造適配性提升,安裝周期縮短,動態(tài)平衡煙氣沖擊力與旋流板重力,避免剛性連接的應(yīng)力集中,降低螺栓斷裂風險,運行穩(wěn)定性顯著提高;
16、3、本發(fā)明導(dǎo)流唇與導(dǎo)流斜面使?jié){液收集速率提高,縮短滯留時間,降低溶質(zhì)結(jié)晶概率,獨立流道設(shè)計避免渦流,漿液流動阻力較小,降低引流管堵塞風險。
1.一種工業(yè)鍋爐廢氣脫硫除塵裝置,包括脫硫塔(1),脫硫塔(1)上設(shè)有進煙口(2)與出煙管(21),其特征在于:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種工業(yè)鍋爐廢氣脫硫除塵裝置,其特征在于:所述霧化噴頭(3)均勻分布固定在脫硫塔(1)內(nèi)壁上的環(huán)形支撐管架(13)上,每組霧化噴頭(3)由一個主管道分支為三個支管,每個支管末端安裝一個超聲霧化噴嘴(31),形成一主三輔的放射狀結(jié)構(gòu),確保霧化區(qū)域覆蓋整個截面,且相鄰霧化噴頭(3)的噴射錐角在塔中心區(qū)域重疊,形成傘狀霧化覆蓋區(qū)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種工業(yè)鍋爐廢氣脫硫除塵裝置,其特征在于:所述超聲霧化噴嘴(31)為錐臺形,內(nèi)置螺旋導(dǎo)流片(32),用于使?jié){液在噴出前產(chǎn)生旋轉(zhuǎn),以增強霧化效果。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種工業(yè)鍋爐廢氣脫硫除塵裝置,其特征在于:所述除塵脫硫旋流板(4)上表面直徑大于下表面直徑,形成倒錐角,下表面與噴嘴外圈噴射半徑重合,形成霧化區(qū)域和旋流板入口的無縫對接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種工業(yè)鍋爐廢氣脫硫除塵裝置,其特征在于:所述螺旋葉片(5)采用扭曲梯形葉片,形成漸擴導(dǎo)流通道,并在其邊緣設(shè)置鋸齒狀導(dǎo)流齒(51),增強液體分散效果。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種工業(yè)鍋爐廢氣脫硫除塵裝置,其特征在于:所述浮動連接機構(gòu)(7)包括設(shè)置在除塵脫硫旋流板(4)上的旋流板法蘭(71)與中心軸(8)頂部的中心軸法蘭(72),二者通過螺栓(76)固定連接,所述旋流板法蘭(71)底面加工有環(huán)形定位槽(73),槽內(nèi)安裝有凹面球形墊圈(74),曲率中心朝向板體,所述中心軸法蘭(72)上安裝有凸面球形墊圈(75),曲率中心背離軸心,且凸面球形墊圈(75)曲率半徑小于凹面球形墊圈(74)曲率半徑,二者形成球窩配合,所述凹面球形墊圈(74)、凸面球形墊圈(75)、旋流板法蘭(71)、中心軸法蘭(72)四者的螺栓孔直徑均比螺栓(76)公稱直徑大2—3mm。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種工業(yè)鍋爐廢氣脫硫除塵裝置,其特征在于:所述凸面球形墊圈(75)與中心軸法蘭(72)間預(yù)留有軸向動態(tài)補償槽(77),軸向動態(tài)補償槽(77)內(nèi)設(shè)有套設(shè)在螺栓(76)上的蝶形彈簧組(78),用于動態(tài)平衡煙氣沖擊力與重力。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種工業(yè)鍋爐廢氣脫硫除塵裝置,其特征在于:所述環(huán)形集流槽(10)橫截面為倒置梯形,并固定在環(huán)形支撐梁(14)上,其邊緣設(shè)置向內(nèi)傾斜的導(dǎo)流唇(101),所述環(huán)形集流槽(10)內(nèi)設(shè)置均勻分布的導(dǎo)流隔板(102),將槽體分割為獨立流道,以避免渦流導(dǎo)致的漿液滯留。