CN104888594B - 封闭式多级水幕脱硫系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种封闭式多级水幕脱硫系统，包括锅炉、塔筒、支架，所述锅炉与所述塔筒通过管道连接，所述塔筒下部设有进烟口，在所述塔筒内的上部设有循环水喷水管,所述塔筒一侧设置排烟通道，所述排烟通道上设置排烟口；所述塔筒内上部设置有除雾器，所述除雾器下方设置分水盘，所述塔筒内部中间位置设置有立柱，所述立柱上设有两级以上自上而下间隔排布的水幕帽，在所述塔筒内筒壁的两侧设有自上而下间隔排列着两层以上聚水盘，所述塔筒的底部设有排污口，所述排污口连通污水处理池。确保锅炉的烟气能达到排放标准且脱硫效率高，同时实现了经过脱硫的污水的除污及水资源的循环利用，节约水资源。

Description

封闭式多级水幕脱硫系统

技术领域

本发明涉及一种燃煤锅炉脱硫系统，尤其涉及一种封闭式多级水幕脱硫系统。

背景技术

燃煤锅炉、炉窑每年排放的烟尘高达4亿多吨，使人类赖以生存的环境急剧恶化，对烟尘进行脱硫除尘的技术越来越受到关注。目前，烟气脱硫的方法有干式烟气脱硫工艺、喷雾干式烟气脱硫工艺、粉煤灰干式烟气脱硫技术、湿法烟气脱硫工艺等，湿法烟气脱硫工艺流程、形式和机理大同小异，主要是使用石灰石(CaCO3)、生石灰(CaO)或碳酸钠(Na2CO3)等浆液作洗涤剂，在反应塔中对烟气进行洗涤，从而除去烟气中的SO2。这种工艺已有50年的历史，经过不断地改进和完善后，技术比较成熟，具有脱硫效率高(90％～98％)，机组容量大，煤种适应性强，运行费用较低和副产品易回收等优点。

在湿法方式中，水幕法脱硫是广泛采用的一种方法，中国专利号ZL200820078306.9公开了一种塔式水幕脱硫除尘装置，这种装置的水幕筒和脱水筒中上下间隔排列有多级水幕帽和脱水帽，能够使含硫烟气和含脱硫剂的喷淋水在沿水幕帽和脱水帽的扩散流泻过程中多层次的充分接触、溶合、碰撞，极大地提高了喷淋水对烟气中的有害物质除力度，可获得理想的脱硫除尘效果，但是本装置的水幕帽和脱水帽都集中布设在塔体内腔的中央，烟气在沿塔体内腔壁流动时，没有受到有效的阻挡，因此降低了对这部分烟尘的溶水和脱水的作用，有害物质仍然有逃逸的可能性，脱硫效果不是太理想。

中国专利号CN201454328 U公开了一种塔式节能高效脱硫装置，该装置在水幕筒的筒壁上自上而下间隔排列多层聚水盘，在脱水筒的筒壁上自上而下间隔排列着多层脱水板，聚水盘和脱水板为环形，外边缘分别与水幕筒、脱水筒的筒壁紧密连接，中间为烟气和水流通过的圆孔，每层聚水盘、脱水板的安装位置分别在每层水幕帽、脱水帽的下方，该装置在水幕筒和脱水筒中增加了聚水盘和脱水板，聚水盘和脱水板沿筒体内壁布设，对沿筒壁流动的烟尘进行有效的阻挡，加大了烟尘溶水和脱水的接触面积，提高脱硫效果，但是水幕帽形成的水幕直接打在聚水盘上，便会直接留下，不能形成密实的水幕，烟气仍会穿过，造成脱硫不彻底。

同样，中国专利号CN201454329 U公开了一种多级水幕脱硫除尘塔，虽然该装置在塔筒内增加了聚水盘，对沿筒壁流动的烟尘进行有效的阻挡，加大了烟尘溶水和脱水的接触面积，但是水幕帽形成的水幕直接打在聚水盘上，便会直接留下，不能形成密实的水幕，烟气仍会穿过，造成脱硫不彻底。

而且，近年来随着环保意识的增强，我国环境标准不断提高，工业炉窑及锅炉大气污染的排放执行了更加严格的标准，现有的脱硫装置无法达到新的排放标准，脱硫效果有待进一步提高。脱硫后的污水的排放或循环利用也是需要解决的一个重要问题。

发明内容

为了解决现有技术的不足，本发明提供了一种封闭式多级水幕脱硫系统，该方案采用水幕脱硫，确保锅炉的烟气能达到排放标准且脱硫效率高，同时实现了经过脱硫的污水的除污及水资源的循环利用，节约水资源，符合环保要求。

本发明所采用的技术方案如下：一种封闭式多级水幕脱硫系统，包括锅炉、塔筒、支架，所述锅炉与塔筒通过管道连接，所述塔筒安装在所述支架上，塔筒下部设有进烟口，塔筒内的上部设有循环水喷水管,所述塔筒一侧设置排烟通道，所述排烟通道上设置排烟口；所述塔筒内上部设置有除雾器，所述除雾器固定在塔筒内筒壁上；所述除雾器下方设置分水盘，所述分水盘为锥体，垂直截面为梯形；所述塔筒内部中间位置设置有立柱，所述立柱上设有两级以上自上而下间隔排布的水幕帽，所述水幕帽为锥体,垂直截面为梯形；在所述塔筒内筒壁的两侧设有自上而下间隔排列着两层以上聚水盘，两侧所述聚水盘之间形成为烟气与水流通过的圆孔形，所述聚水盘一端与所述塔筒内筒壁紧密连接，另一端设置挡水板，每级水幕帽的安装位置在每层聚水盘的下方，所述塔筒的底部设有排污口，所述排污口连通污水处理池。

所述污水处理池内设置有污水进水口和出水口，所述污水进水口连通所述排污口，所述出水口连通所述循环水喷水管，所述污水处理池内沿着污水流动的方向间隔设置依次升高的隔水板，所述隔水板设置两组以上。

所述排污口设置有排污阀。

所述分水盘下方设置清水喷水管，所述循环水喷水管和所述清水喷水管为喷淋管或喷嘴。

所述塔筒内设置支撑分水盘、水幕帽的横梁，所述立柱上设置支撑梁，所述支撑梁固定连接所述水幕帽。

所述塔筒内壁上设置吊杆，所述分水盘、所述水幕帽通过所述吊杆固定在所述塔筒内筒壁上。

所述聚水盘垂直截面为梯形，塔筒的筒壁为梯形的一边，另外三边为不锈钢制作，梯形的空腔内填充耐腐蚀的微孔材料。

所述塔筒两侧内筒壁上设置的所述聚水盘之间形成的中间圆孔的直径为塔筒内筒壁直径的30-50％，所述聚水盘的底部到所述水幕帽的底部的距离为塔筒内筒壁直径的60-70％。

所述聚水盘和挡水板为麻石制作。

所述塔筒筒壁为夹层结构，内筒壁为耐腐蚀的不锈钢材料制成，外筒壁为普通钢板制作，中间夹层填充耐腐蚀的胶凝材料。

本发明提供的技术方案带来的有益效果是：在塔筒内设置多层聚水盘且聚水盘上设置挡水板，确保从水幕帽扩散倾斜而下的含有脱硫剂的水经过聚水盘好挡水板形成更加密不透气的水幕，确保从下而上进入的烟气与含脱硫剂的水充分接触、溶合，提高对烟气的脱硫效果；将与烟气进行接触反应后的污水排入污水处理池，除污后的水便可加入脱硫剂再次进行脱硫，实现了污水的循环利用，符合环保要求，同时节约了水资源；塔筒筒壁、聚水盘、挡水板等都采用耐腐蚀材料，延长了脱硫系统的使用寿命。由此可见，本发明与现有技术相比，具有突出的实质性特点和显著的进步，其实施的有益效果也是显而易见的。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明污水处理池9的结构示意图；

图3为图1中分水盘14的示意图；

图4为图1中聚水盘6的安装示意图；

图5为图1中水幕帽5的安装示意图；

图中，1为塔筒，2为进烟口，3为排烟口，4为循环水喷水管，5为水幕帽，6为聚水盘，7为挡水板，8为排污口，9为污水处理池，10为污水进水口，11为出水口，12为隔水板，13为吊杆，14为分水盘，15为横梁，16为立柱，17为除雾器，18为支架，19为清水循环水喷水管，20为支撑梁。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

实施例一

如图1所示，一种封闭式多级水幕脱硫系统，包括锅炉、塔筒1、支架18，锅炉与塔筒1通过管道连接，塔筒1安装在支架18上，支架18固定在地基上。塔筒1下部设有进烟口2，在塔筒1内的上部设有循环水喷水管4,塔筒1一侧设置排烟通道，排烟通道上设置排烟口3，进烟口2与排烟口3在同一侧且相互分隔开，避免烟气混合，或者没有经过脱硫除尘的烟气从排烟口3排出，造成大气污染；塔筒1内上部设置有除雾器17，除雾器17固定在塔筒1内筒壁上，除雾器17可充分吸收经过水幕脱硫的烟气中的水分；除雾器17下方设置分水盘14，分水盘14上部设有循环水喷水管4，循环水喷水管4首先将分水盘14内冲满含有脱硫剂的水，并且确保水不断的从分水盘14流出；塔筒1内部中间位置设置有立柱16，立柱16上设有两级以上自上而下间隔排布的水幕帽5，确保水幕的形成；在塔筒1内筒壁的两侧设有自上而下间隔排列着两层以上聚水盘6，确保形成密不透气的水幕，使自下而上进入的烟气与水充分接触、溶合，两侧聚水盘6之间形成为烟气与水流通过的圆孔形，聚水盘6一端与塔筒1内筒壁紧密连接，另一端设置挡水板7，确保聚水盘6内聚集的水量，每级水幕帽5安装位置在每层聚水盘6的下方，塔筒1内自上而下依次设置除雾器17、分水盘14、聚水盘6、水幕帽5、聚水盘6、水幕帽5，设置一级水幕帽5，水幕帽5上方便设置一层聚水盘6；塔筒1的底部设有排污口8，排污口8连通污水处理池9，与烟气接触后，倾泻而下流到塔筒1底部的水从排污口8排出，进入污水处理池9进行处理。

首先通过水泵将含有脱硫剂的水输送到塔筒1上部的循环水喷水管4，循环水喷水管4向其下方的分水盘14内流水，直到分水盘14内充满水，水溢出，沿着分水盘14的外部边沿形成水幕，水幕向下流打到聚水盘6上，在聚水盘6内聚集足够的水量，越过挡水板7溢出，沿着挡水板7外沿形成水幕，水幕继续向下流，打到水幕帽5上，水流沿着水幕帽5流下形成大量水雾，含有脱硫剂的水一级一级往下流遇到从进烟口2自下而上的烟气便于烟气溶合、反应，达到脱硫的效果；经过脱硫的烟气通过排烟口3排出；到达塔筒1底部的污水通过排污口8排到污水处理池9内，经过污水处理池9处理的水便可循环利用，如此便可实现烟气的水幕脱硫。

如图3所示，更好地，分水盘14为锥体，垂直截面为梯形，确保形成密不透气的水幕，实现水幕与烟气的充分接触。

如图5所示，更好地，水幕帽5为锥体,垂直截面为梯形，确保更多的水雾，确保含硫烟气与水雾充分接触发生化学反应。

更好地，除雾器17为一个以上，本实施例为两个，避免除雾器17在塔筒内占用过多空间，可设置更多级水幕帽5和聚水盘6，确保脱硫更加彻底充分；同时设置两组除雾器17确保经过水幕脱硫的烟气中的雾气可通过两层除雾器17被充分吸收。

如图2所示，更好地，污水处理池9内设置有污水进水口10和出水口11，污水进水口10连通排污口8，出水口11连通循环水喷水管4，污水处理池9内沿着污水流动的方向间隔设置依次升高的隔水板12，污水从污水进水口10进入污水处理池9，污水处理池9内设置隔水板12，污水可在每一个隔水板12内沉淀，至到污水在池内的高度超过隔水板12，进行了一定沉淀的污水才能进入下一隔水板12。

更好地，隔水板12设置两组以上，确保污水能够充分沉淀，实现污水的处理及循环利用。

更好地，排污口8设置有排污阀，方便控制污水的排放，可根据塔筒1内污水的存量和污水处理池9内的情况，通过排污阀调整污水的排放。

更好地，分水盘14下方设置清水喷水管19，循环水喷水管4和清水喷水管19为喷淋管或喷嘴，通过水泵及水输送管道将循环水打至塔筒1内上部的循环水喷水管4，循环水喷水管4喷出的水流入分水盘14，喷淋管或喷嘴能够更好地确保水流的连续性和稳定性，确保塔筒1内能够形成连续不断的水幕，充分对烟气进行脱硫处理；一段时间后，可通过清水喷水管19向下喷出清水，清洗塔筒1内聚水盘6、水幕帽5、塔筒1底部等，确保污水能够全部流出且不在塔筒1底部沉积。

更好地，塔筒1内设置支撑分水盘14、水幕帽5的横梁15，横梁15承担一部分分水盘14和水幕帽5的重量，加固了整个塔筒1，提高塔筒1稳定性和牢固性。

更好地，立柱16上设置支撑梁20，支撑梁20上固定连接水幕帽5，支撑水幕帽5的重量，确保水幕帽稳定牢靠。

更好地，塔筒1内壁上设置吊杆13，分水盘14、水幕帽5通过吊杆13固定在塔筒1内筒壁上，吊杆13承担一部分分水盘14和水幕帽5的重量，增加了分水盘14、水幕帽5的牢固性和稳定性。

如图4所示，更好地，聚水盘6垂直截面为梯形，塔筒1的筒壁为梯形的一边，另外三边为不锈钢制作，避免聚水盘6长期被水冲洗，出现生锈的问题，梯形的空腔内填充耐腐蚀的微孔材料，选择耐腐蚀的微孔材料作为聚水盘的填充物，延长了聚水盘的寿命，节约成本。

更好地，塔筒1两侧内筒壁上设置的聚水盘6之间形成的中间圆孔的直径为塔筒1内筒壁直径的30-50％，聚水盘6的底部到水幕帽5的底部的距离为塔筒1内筒壁直径的60-70％，确保水幕的形成及形成的水幕为连续不断且密不透气。

更好地，聚水盘6和挡水板7为麻石制作，麻石具有内酸碱的特性，脱硫过程中难免会产生一些酸性物质，使用麻石材质的聚水盘6和挡水板7，延长了其使用寿命，提高整个塔筒的使用寿命，节约成本。

更好地，塔筒1筒壁为夹层结构，内筒壁为耐腐蚀的不锈钢材料制成，外筒壁为普通钢板制作，中间夹层填充耐腐蚀的胶凝材料，延长塔筒的使用寿命，节约成本，符合环保原则。

具体工作过程：

含硫烟气由塔筒1下部的进烟口2进入塔筒1内，同时塔筒1内上部的循环水喷水管4向下喷水，水中含有脱硫剂。向下喷淋的水流首先将分水盘14充满水，从分水盘14溢出的水在腔体空间内形成水幕，向下的水流碰到多级水幕帽5和聚水盘6形成更大的水雾，水幕帽5和聚水盘6大大增加了流水和烟气的接触面积，聚水盘6上设置的挡水板7汇集一定水量，水溢出挡水板7形成更大的水幕。向上流动的烟气与向下流动的水流、水幕、水雾相遇和碰撞，在流动和碰撞的过程中，水和烟气充分混合，烟气中的硫等有害物质与脱硫器发生化学反应，同时硫也溶解在水中，灰尘等杂质也与水混合，随水流淌。经过上述反应和溶解、溶合的水塔筒1底部聚集，并由排污口8排出，脱硫的烟气通过塔筒1上行，碰到塔筒1内上部设置的除雾器17，经过两层除雾器17的处理后，烟气通过排烟口3排出，达到脱硫的目的。塔筒1工作一段时间后，打开清水喷水管19喷出清水，清洗塔筒1内聚水盘6、水幕帽5、塔筒1底部等，确保污水能够全部流出且不在塔筒1底部沉积。由排污口8排出的污水通过污水进水口10进入污水处理池9，污水处理池9内设置的隔水板12确保污水可以在污水处理池9内充分沉淀，经过沉淀的污水净化后，通过出水口流出，实现污水的循环利用。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种封闭式多级水幕脱硫系统，包括锅炉、塔筒、支架，所述锅炉与塔筒通过管道连接，所述塔筒安装在所述支架上，塔筒下部设有进烟口，塔筒内的上部设有循环水喷水管,其特征在于：所述塔筒一侧设置排烟通道，所述排烟通道上设置排烟口；所述塔筒内上部设置有除雾器，所述除雾器固定在塔筒内筒壁上；所述除雾器下方设置分水盘，所述分水盘为锥体，垂直截面为梯形；所述塔筒内部中间位置设置有立柱，所述立柱上设有两级以上自上而下间隔排布的水幕帽，所述水幕帽为锥体, 垂直截面为梯形；在所述塔筒内筒壁的两侧设有自上而下间隔排列着两层以上聚水盘，两侧所述聚水盘之间形成为烟气与水流通过的圆孔形，所述聚水盘一端与所述塔筒内筒壁紧密连接，另一端设置挡水板，每级水幕帽的安装位置在每层聚水盘的下方，所述塔筒的底部设有排污口，所述排污口连通污水处理池；所述污水处理池内设置有污水进水口和出水口，所述污水进水口连通所述排污口，所述出水口连通所述循环水喷水管，所述污水处理池内沿着污水流动的方向间隔设置依次升高的隔水板，所述隔水板设置两组以上；所述排污口设置有排污阀；所述分水盘下方设置清水喷水管，所述循环水喷水管和所述清水喷水管为喷淋管或喷嘴；所述塔筒内设置支撑分水盘、水幕帽的横梁，所述立柱上设置支撑梁，所述支撑梁固定连接所述水幕帽；所述塔筒内壁上设置吊杆，所述分水盘、所述水幕帽通过所述吊杆固定在所述塔筒内筒壁上；所述聚水盘垂直截面为梯形，塔筒的筒壁为梯形的一边，另外三边为不锈钢制作，梯形的空腔内填充耐腐蚀的微孔材料；所述塔筒两侧内筒壁上设置的所述聚水盘之间形成的中间圆孔的直径为塔筒内筒壁直径的30-5％，所述聚水盘的底部到所述水幕帽的底部的距离为塔筒内筒壁直径60-70％；所述聚水盘和挡水板为麻石制作；所述塔筒筒壁为夹层结构，内筒壁为耐腐蚀的不锈钢材料制成，外筒壁为普通钢板制作，中间夹层填充耐腐蚀的胶凝材料。