[發明專利]干式脫硫噴霧增濕裝置及噴霧增濕方法

無效

• 申請號: 201010142324.0
• 申請日: 2010-04-09
• 公開（公告）號: CN101804299A
• 公開（公告）日: 2010-08-18
• 發明（設計）人: 張凡;田剛;王凡;石應杰;劉宇;朱金偉;王紅梅;虞瑞鶴
• 申請（專利權）人: 鎮江市電站輔機廠;中國環境科學研究院
• 主分類號: B01D53/82
• 分類號: B01D53/82;B01D53/48
• 代理公司: 鎮江京科專利商標代理有限公司 32107
• 代理人: 夏哲華

技術領域

本發明涉及燃煤煙氣的凈化技術，具體是一種干式脫硫噴霧增濕裝置及噴霧增濕方法。

背景技術

噴霧增濕方法對干法煙氣脫硫效果有非常大的影響，在煙氣降溫、增濕過程中，煙氣與霧滴之間發生傳熱及傳質，煙氣放熱，霧滴蒸發，對干燥鈣基脫硫劑的活化作用非常顯著。但是如果增濕不當，很容易造成濕壁與結垢現象，進而造成脫硫系統阻力增大、加速腐蝕，影響系統連續穩定運行，甚至威脅鍋爐的安全。要實現良好的降溫、增濕，需要采用適當的噴霧增濕方法和噴嘴布置。

在干法煙氣脫硫系統(如日本NFK公司的系統)中，高速煙氣從一側進入反應塔后，由于慣性作用，在反應塔的另一側形成渦流“滯流區”。而且隨著煙氣氣流在反應塔內的上升，滯流區內的煙氣含水量越來越高，而且煙氣溫度則越來越低，直至在反應塔上方接近或達到飽和。

造成濕壁主要有兩方面的原因：(1)增濕后的煙氣與溫度較低的反應塔壁接觸，在反應塔內壁達到飽和，結露濕壁；(2)由于降溫后的煙氣顯熱降低，蒸發驅動力降低，在設計的脫硫反應時間內，霧滴還沒來得及蒸發汽化，在渦流攜帶下，碰撞于反應塔內壁而濕壁。現有噴霧增濕方法在克服濕壁與結垢方面尚無法達到較滿意的效果。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是，提供一種增濕降溫效果好、反應塔內不易濕壁和結垢的干式脫硫噴霧增濕裝置及噴霧增濕方法。

本發明的裝置包括有一個干式脫硫塔，干式脫硫塔頂部為煙氣入口，干式脫硫塔一側設置煙氣出口；所述干式脫硫塔的入口前連接一段豎直的預增濕煙道，在預增濕煙道內設置有霧化噴嘴，霧化噴嘴的通過水量調節裝置和空氣調節裝置分別與水泵和空壓機連接，所述水量調節裝置和空氣調節裝置通過一個控制器進行控制，控制器的檢測信號輸入部分與位于煙氣出口的熱電偶連接；在干式脫硫塔內靠近煙氣入口處設置有噴射方向與煙氣流動方向相同的一組單層噴嘴，各噴嘴的霧羽半徑不相重疊并且外圍的噴嘴與塔壁的距離大于噴嘴的霧羽半徑。

本發明的噴霧增濕方法是在上述裝置基礎上，在煙氣進入脫硫塔前，通過霧化噴嘴向預增濕煙道內噴入水霧降濕增濕，噴嘴的噴射方向與煙氣流向成30°夾角，在預增濕煙道內使煙氣溫度降到90℃；反應塔的入口處布置單層的噴嘴，噴嘴出口方向與煙氣流動方向相同，使各噴嘴的霧羽不相重疊并且外圍的噴嘴與塔壁的距離大于噴嘴的霧羽半徑；使煙氣出口處煙氣溫度從90℃下降到75℃。

經過實驗測試和數值模擬分析，證明本發明的裝置及方法具有良好的降溫、增濕效果，同時其克服濕壁和結垢的效果顯著提高。

附圖說明

圖1是本發明的結構示意圖；

圖2是脫硫塔內單層噴嘴霧羽的分布示意圖；

圖3是本發明在實施過程中噴嘴下部5米處沿脫硫塔中心的溫度曲線圖。

具體實施方式

如圖1所示，本發明的裝置包括有一個干式脫硫塔1，干式脫硫塔頂部為煙氣入口，干式脫硫塔一側設置煙氣出口；所述干式脫硫塔的入口前連接一段豎直的預增濕煙道2，在預增濕煙道內設置有霧化噴嘴3，霧化噴嘴的通過水量調節裝置和空氣調節裝置分別與水泵和空壓機連接，所述水量調節裝置和空氣調節裝置通過一個控制器進行控制，控制器的檢測信號輸入部分與位于煙氣出口的熱電偶連接；在干式脫硫塔內靠近煙氣入口處設置有噴射方向與煙氣流動方向相同的一組單層的噴嘴4，噴嘴的霧羽A不相重疊并且外圍的噴嘴與塔壁的距離大于噴嘴的霧羽半徑。

本發明的噴霧增濕方法是：在上述裝置基礎上，在煙氣進入脫硫塔前，通過霧化噴嘴向預增濕煙道內噴入水霧降濕增濕，噴嘴的噴射方向與煙氣流向成30°夾角。由于該段煙道煙溫較高，水霧霧化條件好，蒸發汽化條件好，可在短時間內氣化降低煙氣溫度，煙氣溫度從高溫(130℃下)降到90℃(高于露點35℃)。同時由于煙道內的煙氣流速較快，沖刷磨損嚴重，煙道的內襯采用具有很強防腐性能的材料，內壁光滑，即使是濕灰也不易粘壁。反應塔的入口處布置單層的噴嘴，噴嘴出口方向與煙氣流動方向相同，使用多個小流量噴嘴。煙氣溫度從90℃下降到75℃。噴嘴布置應盡量減少重疊。由于煙氣在反應塔內流速較低，只有4m/s，為防止濕壁，與壁相鄰的噴嘴，其與壁的距離應稍大于霧羽半徑。

如圖3所示的是上述裝置及方法在實際運行過程中，噴嘴下部5米處沿反應塔中心的溫度曲線圖，實驗測試和數值模擬分析的結果符合良好。實測結果表明，煙氣溫度最高為80℃，最低處達75℃。從圖中看，變化范圍為±2.5℃。表明本發明有較好的增濕降溫效果。