CN119819095A - 一种智能化烟气脱硫塔 - Google Patents

Abstract

本申请涉及烟气脱硫塔的技术领域，改善了现有技术喷头易在烟气冲刷下堵塞的问题，公开了一种智能化烟气脱硫塔，其包括塔体中设置有分层板和雨盘，分层板位于进气管和吸收层之间；分层板为波浪结构，分层板波侧间隔开设有若干通槽；若干喷头对应分层板的波峰设置；分层板波谷底部连通有若干排水管；雨盘悬挂于分层板下方，雨盘上设置有若干雨帘槽；排水管对应雨盘，且错开雨帘槽；若干雨帘槽沿烟气排入方向设置，若干雨帘槽间隔设置。本申请能够通过分层板间隔开设有通槽，喷头对应分层板的波峰设置。分层板有效整流了烟气并减少了对喷头的冲刷，雨盘形成水帘，提高脱硫效果。

Description

一种智能化烟气脱硫塔

技术领域

本申请涉及烟气脱硫塔的技术领域，尤其是涉及一种智能化烟气脱硫塔。

背景技术

烟气脱硫塔是一种对工业废气进行脱硫处理的设备，主要用于燃煤发电厂、工业锅炉和窑炉等烟气排放源的烟气脱硫。将烟气中的二氧化硫（SO2）通过化学反应转化为无害化合物，从而减少对环境的污染。

烟气脱硫塔包括塔体，塔体脱硫塔的主体结构，由下至上依次为浆液层、氧化层、吸收层、除雾层和排放层。吸收层为脱硫塔的核心部分，装有喷头。喷头用于将脱硫剂（如石灰浆液）均匀喷洒在烟气中，使得SO2与脱硫剂的化学反应。氧化层吸收层内，用于将化学反应生成的亚硫酸钙氧化为硫酸钙。氧化层内通常装有氧气喷头，以确保氧气与亚硫酸钙充分接触并发生氧化反应。经过除雾层对浆液和烟灰进行冲刷后。烟气从脱硫塔顶部排出，达到环保排放标准。

来自锅炉、窑炉等的烟气首先通过除尘器进行粉尘除尘处理，然后除尘后的烟气经过烟道从进烟口进入脱硫塔。在脱硫塔内，通过喷头将脱硫剂（如石灰浆液）均匀喷洒在烟气中。脱硫剂与烟气中的SO2发生化学反应，生成亚硫酸钙。生成的亚硫酸钙在氧化层内被氧气氧化为硫酸钙。反应生成的固液混合物，在重力作用下落入下方浆液中。

针对上述中的相关技术，现有技术中由于烟气涌入塔体中，至下而上冲刷喷头，部分烟气于喷头处与脱硫剂反应，反应生成之后的固体或胶体状态物易堵塞喷头。导致喷头喷洒均匀度受到影响。

发明内容

为了改善现有技术喷头易在烟气冲刷下堵塞的问题，本申请提供一种智能化烟气脱硫塔。

采用如下的技术方案：

一种智能化烟气脱硫塔，包括塔体和若干提升管，所述塔体内空间由下至上依次划分为浆液层、氧化层、吸收层、除雾层和排放层；所述吸收层中设置有若干喷头；所述提升管提取所述浆液层中脱硫剂供给所述喷头；所述浆液层和所述吸收层之间设置有进气管；所述塔体中设置有分层板和雨盘，所述分层板位于所述进气管和所述吸收层之间；所述分层板为波浪结构，所述分层板波侧间隔开设有若干通槽；若干所述喷头对应所述分层板的波峰设置；所述分层板波谷底部连通有若干排水管；所述雨盘悬挂于所述分层板下方，所述雨盘上设置有若干雨帘槽；所述排水管对应所述雨盘，且错开所述雨帘槽；若干所述雨帘槽沿烟气排入方向设置，若干所述雨帘槽间隔设置。

通过采用上述技术方案，塔体内空间划分为浆液层、氧化层、吸收层、除雾层和排放层，通过提升管将浆液层中的脱硫剂供给到吸收层的喷头进行喷洒。实现了脱硫剂的循环利用和烟气的逐级处理，提高了脱硫效率。分层板位于进气管和吸收层之间，为波浪结构并间隔开设有通槽，喷头对应分层板的波峰设置。分层板波谷底部连通有排水管，雨盘悬挂于分层板下方并设置有雨帘槽。分层板有效整流了烟气并减少了冲刷，雨盘通过雨帘槽形成水帘，进一步增加了烟气与脱硫剂的接触面积，提高了脱硫效果。

可选的，所述分层板外周侧设置有连接环，所述连接环连接所述塔体内壁，所述连接环上壁高于所述分层板的波峰；所述进气管处设置有温度检测元件。

通过采用上述技术方案，增强了分层板的稳定性，并防止了脱硫剂和反应后混合液的溅出，保证了脱硫过程的顺利进行。

可选的，所述雨盘设置有外沿，所述外沿高于所述雨盘上表面；所述雨盘上设置有PH值监测元件。

通过采用上述技术方案，有效阻挡了混合液从雨盘边沿流出，确保了混合液仅能从雨帘槽流下，提高了脱硫效率。

可选的，所述排水管与所述雨盘之间留有间隙，所述排水管中设置有支撑杆，所述支撑杆一端连接所述雨盘，另一端通过支杆连接所述排水管。

通过采用上述技术方案，间隙的设置避免了排水管直接堵塞雨帘槽，支撑杆和支杆的结构增强了排水管的稳定性。

可选的，所述吸收层中设置有至少两个喷淋架，所述喷淋架包括汇总管和若干分支管，若干喷淋架沿重力方向间隔设置，若干喷头均匀间隔设置于分支管上，若干所述喷头相互之间错位设置。

通过采用上述技术方案，实现了脱硫剂的均匀喷洒，提高了脱硫剂的利用率和脱硫效果。

可选的，所述除雾层中设置有除雾片，所述除雾片包括若干相互平行设置的曲条；所述曲条垂直所述塔体长度方向设置；所述排放层中设置有二氧化硫浓度检测元件。

通过采用上述技术方案，增加了烟气与液体介质喷雾的接触面积，促进了烟气中混杂的泥浆和烟灰与液体介质混合，从而下落。

可选的，所述曲条截面为S型。

通过采用上述技术方案，S型截面增加了烟气在除雾片内的停留时间和扰动，进一步提高了除泥浆和除尘效率。

可选的，所述除雾片下方设置有向上喷出液体的第一喷水架。

可选的，所述除雾片上方设置有向下喷出液体的第二喷水架。

通过采用上述技术方案，通过上下方向的液体介质喷射，实现了对除雾片内烟气的充分混合，提高了脱尘效率。

可选的，所述排放层包括与外界连通的排气管；所述排气管与所述塔体垂直，所述排气管和所述塔体连接处做斜角处理；所述排放层内设置有湿度测试元件。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益效果：

1.提高了脱硫效率：通过合理的结构设计和喷淋、氧化等过程的优化，显著提高了脱硫效率，降低了烟气中的二氧化硫含量。

2.增强了系统稳定性和可靠性：分层板、雨盘、连接环、支撑杆等结构的设置增强了脱硫塔的整体稳定性和可靠性，确保了脱硫过程的顺利进行。

3.提供智能化的脱硫处理，通过温度检测元件检测进入脱硫塔的烟气温度，其温度不能超过140℃，否则塔内设备会损坏；通过PH值监测元件检测雨盘内混合液的PH值，从而判断处理效果，以调节喷洒脱硫剂量；通过二氧化硫浓度检测元件，判断处理后的烟气二氧化硫含量，调节喷淋量及药剂添加量，达到合格方可排放；通过湿度测试元件判断除雾层中喷洒液体介质的浓度。

附图说明

图1是本实施例的整体结构示意图；

图2是本实施例剖视结构示意图；

图3是分层片和雨盘结构示意图；

图4是分层板和雨盘剖视结构示意图；

图5是A处放大结构示意图；

图6是雨盘结构示意图；

图7是第一喷淋架和第二喷淋架俯视示意图；

图8是除雾片结构示意图；

图9是除雾片剖视结构示意图。

附图标记说明：1、塔体；11、浆液层；111、氧化层；12、吸收层；13、除雾层；14、排放层；141、斜角；15、进气管；16、排气管；17、提升管；171、提升泵；2、喷头；21、第一喷淋架；211、汇总管；212、分支管；22、第二喷淋架；3、分层板；31、波峰；32、波谷；321、排水孔；322、排水管；33、波侧；331、通槽；34、连接环；35、支撑杆；351、支杆；4、雨盘；41、雨帘槽；42、外沿；5、除雾片；51、曲条；52、第一喷水架；53、第二喷水架；54、供水管；541、供水设备。

具体实施方式

以下结合附图1至附图9对本申请作进一步详细说明。

因现有技术中由于烟气涌入塔体中，至下而上冲刷喷头，部分烟气于喷头处与脱硫剂反应，反应生成之后的固体或胶体状态物易堵塞喷头。导致喷头喷洒均匀度受到影响。

为了减少对于烟气对于喷头2的冲刷，使得生成物堵塞喷孔。本申请实施例公开一种智能化烟气脱硫塔。其包括塔体1，塔体1内部空间由下至上依次划分为浆液层11、氧化层111、吸收层12、除雾层13和排放层14。塔体1为烟气脱硫塔的主体结构，通常由耐腐蚀材料制成，以承受烟气的腐蚀和冲刷。浆液层11设置于塔体1底部用以储存脱硫剂，本实施例中脱硫剂选用石灰石浆液。吸收层12中设置有若干向下喷洒脱硫剂的喷头2，脱硫剂喷洒形成脱硫剂喷雾区间。浆液层11和吸收层12之间设置有进气管15，进气管15一端连接前置工序的烟道，另一端连通塔体1。烟气进入塔体1中后位于吸收层12下方，进入喷雾区间中，使得烟气中的二雾化硫与脱硫剂的化学反应形成亚硫酸钙，在气流作用下轻质物质向上移动，重质物质由重力作用下落。气团中的亚硫酸钙下落在氧化层111中反应。气团中的亚硫酸钙在氧化层111内被氧气雾化为硫酸钙。气流向上夹杂着浆液和烟尘进入除雾层13中，有雾沫的气体滴汇集形成水流，因重力的作用，下落至浆液层11内，实现了气液分离，使得流经除雾层13的烟气达到除雾要求后排出。

排放层14包括与外界连通的排气管16。排气管16与塔体1垂直，排气管16和塔体1连接处做斜角141处理，处理后的烟气经过排气管16排出。通过将塔体1内部空间被划分为浆液层11、吸收层12、除雾层13和排放层14，各层分别承担脱硫剂储存、脱硫反应、雾化反应和气体排放的功能。合理的空间划分，实现了烟气脱硫过程的有序进行，提高了脱硫效率烟气脱硫塔还包括设置于塔体1外侧的提升管17，提升管17一端穿过塔体1外壁进入浆液层11中，且提升管17上设置有提升泵171，提升泵171为现有技术在此便不再赘述。提升管17另一端穿入吸收层12中对若干喷头2供给脱硫剂。提升管17通过提升泵171将脱硫剂输送至吸收层12中的喷淋架，喷淋架通过分支管212和喷头2将脱硫剂均匀喷洒至烟气中。确保了脱硫剂能够均匀、有效地与烟气混合，提高了脱硫剂的利用率和脱硫效率。

进一步的，塔体1中设置有分层板3和雨盘4，分层板3和雨盘4均位于进气管15和吸收层12之间，且雨盘4位于分层板3下方。烟气进入塔体1内后先经过雨盘4再过分层板3。分层板3垂直塔体1长度方向设置。分层板3为波浪结构，以分层板3最高处的若干边沿为波峰31，以分层板3最低处的若干边沿为波谷32，分层板3所倾斜的若干侧面为波侧33。则分层板3波侧33沿直线方向上间隔开设有若干通槽331，相邻两个波侧33上的通槽331相对设置，使得由分层板3底部上升的烟气，通过通槽331后，分为若干小股气体，且若干小股气体于V型的空间内汇集，而后向上运动，起到整流作用，以及对烟气进行缓冲。若干喷头2对应分层板3的波峰31设置，从而避开烟气上升空间，避免烟气直接冲击喷头2。分层板3波谷32底部沿直线间隔开设有若干排水孔321，分层板3底部设置有若干排水管322，排水管322一端连通对应排水孔321，另一端向下竖直延伸。当喷头2喷洒脱硫剂并与烟气混合后形成混合固液共存液体（以下简称混合液），混合液落于分层板3上并汇流于分层板3的波谷32中，并经过排水孔321流入排水管322中，混合液经排水管322径流于雨盘4上表面。雨盘4悬挂于分层板3下方，雨盘4表面贯通开设有若干雨帘槽41，混合液经雨帘槽41边沿向下流动，形成混合液水帘。当烟气进入塔体1后，被混合液水帘分隔为小股，同时水帘因含有未反应的脱硫剂，烟气接触水帘后同样具有脱硫效果。排水管322对应雨盘4表面，并错开雨帘槽41，从而避免由排水管322下落的混合液直接落入雨帘槽41中。以烟气进入塔体1内时的初始方向，即垂直塔体1长度的方向，为烟气排入方向。雨帘槽41沿烟气排入方向的延伸设置，若干雨帘槽41相互之间平行且间隔设置。烟气能由雨帘槽41的中部向上运动。令排入塔体1内的烟气被水帘在运动方向上被划分为若干小股，从而令烟气减小势能进入分层板3中。分层板3为波浪结构，通过通槽331对烟气进行整流和缓冲。雨盘4悬挂于分层板3下方，通过雨帘槽41形成混合液水帘，对烟气进行进一步脱硫。分层板3有效避免了烟气直接冲击喷头2，减少了喷头2的冲刷和堵塞。雨盘4的水帘能够分隔烟气，形成小股，以方便后续的反应。同时，水帘增加了烟气与脱硫剂的接触面积，提高了脱硫效果。

进一步的，分层板3外周侧设置有连接环34。连接环34的外壁连接塔体1内壁，从而配合分层板3对塔体1内空间进行隔断，使得烟气仅仅能通过通槽331移动。连接环34上壁高于分层板3的波峰31，用于汇聚在分层板3上方喷洒的脱硫剂以及反应后的混合液。

进一步的，雨盘4与塔体1内壁之间留出间隙，烟气可于间隙通过，用于分疏大股烟气，避免烟气于雨帘槽41处过度汇集。雨盘4设置有外沿42，外沿42高于雨盘4上表面。通过外沿42阻挡混合液由雨盘4边沿流出，使得混合液仅能从雨帘槽41流下。

进一步的，排水管322内设置有支撑杆35，支撑杆35为直径小于排水管322内径的圆杆。支撑杆35一端连接雨盘4，另一端通过支杆351连接排水管322。支杆351设置于支撑杆35端部，支撑杆35连接于支杆351中部，支杆351和支撑杆35形成T型结构，支杆351可设置若干条，但不可设置过密导致支杆351之间的间隙被堵塞。

进一步的，吸收层12中设置有至少两个喷淋架。为方便表述，本实施例中将喷淋架分为第一喷淋架21和第二喷淋架22。第一喷淋架21和第二喷淋架22均包括汇总管211和若干分支管212，提升管17穿入塔体1内连接于汇流总管的中部，若干分支管212间隔垂直汇流总管，分支管212向远离汇流总管的方向延伸，若干喷头2均匀间隔设置于分支管212上。第一喷淋架21和第二喷淋架22沿重力方向间隔设置，若干喷头2相互之间错位设置。

进一步的，除雾层13中设置有除雾片5。除雾片5包括若干相互平行设置的曲条51。曲条51垂直塔体1长度方向设置。曲条51截面为S型。S型截面增加了烟气在除雾片5内的停留时间和扰动，进一步提高了除尘效率。当含有雾沫的气体以一定速度流经除雾片5时，由于气体的惯性撞击作用，雾沫与波形板相碰撞而被聚的液滴大到其自身产生的重力超过气体的上升力与液体表面张力的合力时，液滴就从波形板表面上被分离下来。曲条51的多折向结构增加了雾沫被捕集的机会，未被除去的雾沫在下一个转弯处经过相同的作用而被捕集，这样反复作用，从而大大提高了除雾效率。气体通过曲条51后，基本上不含雾沫。烟气通过除雾片5的弯曲通道，在惯性力及重力的作用下将气流中夹带的液滴分离出来。脱硫后的烟气以一定的速度流经除雾片5，烟气被快速、连续改变运动方向，因离心力和惯性的作用，烟气内的雾滴撞击到除雾片5上被捕集下来。

进一步的，除雾片5下方设置有向上喷出氧气的第一喷水架52。除雾片5上方设置有向下喷水的第二喷水架53。通过第一喷水架52和第二喷水架53对除雾片5喷水，通过上下方向的喷水，实现了对除雾片5内烟气的充分雾化。第一喷水架52和第二喷水架53汇总至供水管54向外穿出塔体1后，连接供水设备541。通过喷水架冲水冲洗除雾片5上富集的结垢，防止除雾片5堵塞。

为了实现烟气脱硫塔的智能化运作。在进气管15处，于塔体1内壁上设置有温度检测元件，通过温度检测元件检测进入脱硫塔的烟气温度，其温度不能超过140℃，否则塔内设备会损坏。在雨盘4的外沿42上设置有PH值监测元件，用于测试被雨盘4承接的混合液体的PH值，从而判断反应的充分程度。于除雾层13后段设置有二氧化硫浓度检测元件，以检测经吸收层12反应后的烟气的含硫量，从而判断烟气的脱硫率，以调节前段工序的脱硫剂喷洒量，并调节喷淋量及药剂添加量，达到合格方可排放。在排放层14内设置有湿度测试元件，从而判断喷水量的大小，过量会导致反应后的浆液颗粒外流。

本申请实施例一种智能化烟气脱硫塔的实施原理为：

塔体1内部空间被划分为浆液层11、吸收层12、除雾层13和排放层14，各层分别承担脱硫剂储存、脱硫反应、雾化反应和气体排放的功能。分层板3为波浪结构，通过通槽331对烟气进行整流和缓冲；雨盘4悬挂于分层板3下方，通过雨帘槽41形成混合液水帘，对烟气进行进一步脱硫。分层板3有效避免了烟气直接冲击喷头2，减少了喷头2的冲刷和堵塞；雨盘4的水帘增加了烟气与脱硫剂的接触面积，提高了脱硫效果。提升管17通过提升泵171将脱硫剂输送至吸收层12中的喷淋架，喷淋架通过分支管212和喷头2将脱硫剂均匀喷洒至烟气中。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种智能化烟气脱硫塔，包括塔体（1）和若干提升管（17），所述塔体（1）内空间由下至上依次划分为浆液层（11）、吸收层（12）、除雾层（13）和排放层（14）；所述吸收层（12）中设置有若干喷头（2）；所述提升管（17）提取所述浆液层（11）中脱硫剂供给所述喷头（2）；所述浆液层（11）和所述吸收层（12）之间设置有进气管（15）；

其特征在于：所述塔体（1）中设置有分层板（3）和雨盘（4），所述分层板（3）位于所述进气管（15）和所述吸收层（12）之间；所述分层板（3）为波浪结构，所述分层板（3）波侧（33）间隔开设有若干通槽（331）；若干所述喷头（2）对应所述分层板（3）的波峰（31）设置；所述分层板（3）波谷（32）底部连通有若干排水管（322）；所述雨盘（4）悬挂于所述分层板（3）下方，所述雨盘（4）上设置有若干雨帘槽（41）；所述排水管（322）对应所述雨盘（4），且错开所述雨帘槽（41）；若干所述雨帘槽（41）沿烟气排入方向设置，若干所述雨帘槽（41）间隔设置。

2.根据权利要求1所述的一种智能化烟气脱硫塔，其特征在于：所述分层板（3）外周侧设置有连接环（34），所述连接环（34）连接所述塔体（1）内壁，所述连接环（34）上壁高于所述分层板（3）的波峰（31）；所述进气管（15）处设置有温度检测元件。

3.根据权利要求1所述的一种智能化烟气脱硫塔，其特征在于：所述雨盘（4）设置有外沿（42），所述外沿（42）高于所述雨盘（4）上表面；所述雨盘（4）上设置有PH值监测元件。

4.根据权利要求3所述的一种智能化烟气脱硫塔，其特征在于：所述排水管（322）与所述雨盘（4）之间留有间隙，所述排水管（322）中设置有支撑杆（35），所述支撑杆（35）一端连接所述雨盘（4），另一端通过支杆（351）连接所述排水管（322）。

5.根据权利要求1所述的一种智能化烟气脱硫塔，其特征在于：所述吸收层（12）中设置有至少两个喷淋架，所述喷淋架包括汇总管（211）和若干分支管（212），若干喷淋架沿重力方向间隔设置，若干喷头（2）均匀间隔设置于分支管（212）上，若干所述喷头（2）相互之间错位设置。

6.根据权利要求1所述的一种智能化烟气脱硫塔，其特征在于：所述除雾层（13）中设置有除雾片（5），所述除雾片（5）包括若干相互平行设置的曲条（51）；所述曲条（51）垂直所述塔体（1）长度方向设置；所述排放层（14）中设置有二氧化硫浓度检测元件。

7.根据权利要求6所述的一种智能化烟气脱硫塔，其特征在于：所述曲条（51）截面为S型。

8.根据权利要求7所述的一种智能化烟气脱硫塔，其特征在于：所述除雾片（5）下方设置有向上喷出液体介质的第一喷水架（52）。

9.根据权利要求8所述的一种智能化烟气脱硫塔，其特征在于：所述除雾片（5）上方设置有向下喷出液体介质的第二喷水架（53）。

10.根据权利要求1所述的一种智能化烟气脱硫塔，其特征在于：所述排放层（14）包括与外界连通的排气管（16）；所述排气管（16）与所述塔体（1）垂直，所述排气管（16）和所述塔体（1）连接处做斜角（141）处理；所述排放层（14）内设置有湿度测试元件。