半干法脱硫脱硝一体化装置的制作方法

1.本实用新型涉及烟气净化设备技术领域，尤其涉及一种半干法脱硫脱硝一体化装置。


背景技术：

2.随着我国化工企业发展的不断加快，巨大的能源损耗也带来了一系列污染排放问题。我国化工产业的发展状态正在从高速化转为常态化、稳定化和绿色化高效生产，烟气的综合治理问题成为了企业关注的焦点。so2和no
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是燃料燃烧时产生的对环境和人类生存有极大危害的污染性气体。针对于烟气脱硫，现有的锅炉烟气脱硫技术分为干法、半干法和湿法脱硫技术，对于烟气脱硝，现有锅炉烟气脱硝技术分为sncr、scr、低温氧化法等技术。
3.在实际应用中，由于半干法脱硫装置和低温氧化脱硝装置分别配置，其结构单一，难以做到脱硫脱硝的一体化，在烟气脱硫的同时难以做到脱硝工作；而且脱硫脱硝装置单独配置导致系统流程复杂，占地面积大。同时，传统的脱硫装置的喷枪设置在烟道的喉部位置，由于喉部通道较窄，喷雾添加在文丘里管处使烟气流动状态很差，极易造成文丘里管喉部和扩散段灰尘的板结。


技术实现要素：

4.本实用新型提供一种半干法脱硫脱硝一体化装置，用以解决现有技术中半干法脱硫装置和低温氧化脱硝装置分别配置而导致的不能同时脱硫脱硝的缺陷，同时解决传统喷雾设于管道喉部，烟气流动不好，导致雾化效果差，灰尘板结的问题，实现循环流化床烟气的脱硫脱硝一体化以及高效净化。
5.本实用新型提供一种半干法脱硫脱硝一体化装置，包括文丘里管和竖直设于所述文丘里管上端的塔体，所述文丘里管连接烟气进口，并且通过所述塔体连接烟气出口，所述文丘里管内段设有脱酸喷雾装置，所述塔体内段设有脱硝喷雾装置。
6.根据本实用新型提供的半干法脱硫脱硝一体化装置，所述文丘里管包括沿所述烟气进口向所述烟气出口方向依次设置的文丘里管入口段、文丘里管喉部段和文丘里管扩散段，所述脱酸喷雾装置设于所述文丘里管扩散段靠近所述塔体的位置处，所述脱硝喷雾装置设于所述塔体内段靠近所述文丘里管扩散段的位置处。
7.根据本实用新型提供的半干法脱硫脱硝一体化装置，所述脱酸喷雾装置和所述脱硝喷雾装置的喷雾方向沿竖直方向布置，其喷雾扩散角度均为10
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30度。
8.根据本实用新型提供的半干法脱硫脱硝一体化装置，所述脱酸喷雾装置和所述脱硝喷雾装置的喷雾方向竖直朝上设置。
9.根据本实用新型提供的半干法脱硫脱硝一体化装置，所述脱酸喷雾装置和所述脱硝喷雾装置数量各设为1支，且所述脱酸喷雾装置和所述脱硝喷雾装置对应设于所述文丘里管和所述塔体的中心轴线上。
10.根据本实用新型提供的半干法脱硫脱硝一体化装置，所述脱酸喷雾装置和所述脱
硝喷雾装置数量各设为2
‑
4支，且所述脱酸喷雾装置和所述脱硝喷雾装置呈环形阵列对应设于所述文丘里管和所述塔体中心轴线的虚拟圆周上。
11.根据本实用新型提供的半干法脱硫脱硝一体化装置，所述文丘里管扩散段的长度设为1400mm
‑
3000mm。
12.根据本实用新型提供的半干法脱硫脱硝一体化装置，所述脱硝喷雾装置设于所述文丘里管扩散段上方100mm
‑
12000mm位置处
13.根据本实用新型提供的半干法脱硫脱硝一体化装置，所述脱酸喷雾装置包括脱酸喷枪和脱酸剂管道，所述脱硝喷雾装置包括脱硝喷枪和脱硝剂管道。
14.根据本实用新型提供的半干法脱硫脱硝一体化装置，所述烟气进口连接于所述文丘里管的侧壁上，所述文丘里管的底部设有排渣口。
15.本实用新型提供的半干法脱硫脱硝一体化装置，通过在循环流化床半干法脱硫塔内的文丘里管上部的塔体内增加脱硝喷雾，实现了半干法脱硫塔和低温氧化脱硝的一体化；通过将脱酸喷雾装置和脱硝喷雾装置对应设于文丘里管扩散段和塔体内，减小了入口烟气的流动阻力，避免了传统半干法脱硫塔喷枪设于文丘里管喉部导致烟气流动性差，烟气净化效果不佳的问题；该装置整体结构紧凑，占地空间小，改造成本低，易于推广，实用性强。
16.进一步的，本实用新型中脱酸喷雾装置和脱硝喷雾装置设于塔体的中心轴线上或者中心轴线的虚拟圆周上，喷枪竖直向上呈10
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30度的扩散角度，能够保证脱硫剂、脱硝剂与烟气充分反应的同时减少与塔内壁接触，较大程度的避免了塔内积灰以及板结现象。
附图说明
17.为了更清楚地说明本实用新型或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，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。
18.图1是本实用新型提供的半干法脱硫脱硝一体化装置结构示意图(图中脱酸喷雾装置和脱硝喷雾装置数量各为1个)；
19.图2是图1中a部的放大图；
20.图3是图1中b部的放大图；
21.图4是脱酸喷雾装置和脱硝喷雾装置安装位置示意图(图中脱酸喷雾装置和脱硝喷雾装置数量各为2个)；
22.图5是本实用新型提供的半干法脱硫脱硝一体化装置脱硝喷雾装置的俯视图(图中脱硝喷雾装置数量为4个)。
23.附图标记：
24.1、塔体；
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2、脱硝喷雾装置；
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3、脱酸喷雾装置；
25.4、烟气进口；
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5、排渣口；
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6、文丘里管入口段；
26.7、文丘里管喉部段；
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8、文丘里管扩散段；
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9、烟气出口；
27.21、脱硝喷枪；
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22、脱硝剂管道；
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31、脱酸喷枪；
28.32、脱酸剂管道。
具体实施方式
29.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
30.下面结合图1
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图5描述本实用新型的实施例，应当理解的是，以下所述仅是本实用新型的示意性实施方式，并不对本实用新型构成任何特殊限定。
31.本实施例提供一种半干法脱硫脱硝一体化装置，该装置通过对现有技术中的循环流化床半干法脱硫塔进行改造而成。如图1所示，主要包括塔体1本身，在塔体1的下端设置有文丘里管，该文丘里管包括下部的文丘里管入口段6、中部的文丘里管喉部段7和上部的文丘里管扩散段8，文丘里管扩散段8的上端与塔体1的低端连通。该文丘里管是竖直设置的，文丘里管入口段6的侧壁连接烟气进口4，烟气进口4呈弯曲状与外部的烟气源连接。塔体1竖直与文丘里管对中设置，其上端的端部设有烟气出口9，烟气出口9向下倾斜设置。文丘里管的底部设有排渣口5，用于将烟气中的固体杂质排出文丘里管外，方便定期对文丘里管进行清理。
32.本实施例一个重要的改进点在于将循环流化床半干法脱硫塔与低温氧化脱硝进行了一体化。具体的，在文丘里管扩散段8的上端的塔体1内设置有脱硝喷雾装置2，脱硝喷雾装置2包括脱硝喷枪21和脱硝剂管道22，脱硝剂管道22贯穿塔体1与脱硝喷枪21连接为脱硝喷枪21提供脱硝剂。在脱硝喷雾装置2下部的文丘里管内设置有脱酸喷雾装置3，脱酸喷雾装置3包括脱酸喷枪31和脱酸剂管道32，脱酸剂管道32贯穿文丘里管与脱酸喷枪31连接为脱酸喷枪31提供脱酸剂。通过脱硝喷雾装置2和脱酸喷雾装置3的共同作用对烟气进行脱硫脱硝作业。
33.需要说明的是，上述的脱酸喷雾装置3可以理解为脱硫喷雾装置，用于装置的烟气脱硫作用；当然，脱酸喷雾装置3也可以包含脱硫在内的其他脱酸功能，由于实际工作环境中考虑到存在消石灰，脱酸喷雾装置3除了吸收二氧化硫，还要吸收氧化氮氧化物生成的硝酸类酸性物质，并与脱硝喷雾装置2共同起到脱硝作用。
34.传统的循环流化床半干法脱硫塔，内部只设置有脱硫剂喷枪，不能在对烟气进行脱硫的同时进行脱硝处理，需要分别通过脱硫和脱硝两套设备，这边导致了程序的繁琐，而且两套设备占用空间，使用维护成本都比较高。而本实施例同时设置脱硝喷雾装置2和脱酸喷雾装置3，将半干法脱硫塔与低温氧化脱硝进行了一体化，装置整体结构紧凑，占地空间小，改造成本低，实用性强。
35.进一步的，本实施例另一个重要的改进点在于对脱硝喷枪21和脱酸喷枪31的工作位置进行了调整。传统的循环流化床半干法脱硫塔，在文丘里管喉部位置处设置脱硫剂喷枪，由于文丘里管喉部通道较窄，烟气经过时受到的阻力较大，烟气流速受到影响，脱硫效果不佳。而本实施例中将文丘里管扩散段8加长，将脱酸喷枪31移到文丘里管扩散段8靠上的位置处，将脱硝喷枪21设置在文丘里管扩散段8上部的塔体1内。由于塔体1与文丘里管扩散段8直接连通，塔体1的通道直径明显大于文丘里管喉部段7的直径，这样便减小了入口烟气的流动阻力，提高烟气的流动性。避免了传统半干法脱硫塔喷枪设于文丘里管喉部导致
烟气流动性差，烟气净化效果不佳的问题。
36.本实施例结合理论模拟和实际生产工作，对成熟的循环流化床半干法脱硫塔装置进行工艺模拟和改进，优选的，将文丘里管扩散段8的长度设为1400mm
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3000mm，脱酸喷枪31设于文丘里管扩散段8上端的端口处，脱硝喷枪21设于文丘里管扩散段8上方100mm
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12000mm位置处，这样的脱硫脱硝效果最为明显。
37.进一步的，本实施例中，如图2和图3所示，脱硝喷枪21和脱酸喷枪31的喷雾方向沿竖直方向布置。优选的，本实施例中将脱硝喷枪21和脱酸喷枪31的喷雾方向朝上设置，增加喷雾在空中留置的时间，保证喷雾与烟气充分接触。图中喷雾扩散边缘与竖直方向的夹角a为5
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15度，使得喷雾扩散角度为10
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30度。这样可以使得脱硝喷枪21和脱酸喷枪31的喷雾在塔内分布均匀，保证烟气与喷雾充分接触反应，提高烟气净化效果。同时，还能减少脱硫剂、脱硝剂与塔内壁接触，较大程度的避免塔内积灰以及板结现象。
38.为了使烟气脱硫脱硝的效率更高，脱硝喷枪21和脱酸喷枪31的数量可以设置成多个，根据对实际设备进行流体模拟，将脱硝喷枪21和脱酸喷枪31的数量设为1
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4支，并配合喷雾扩散角度为10
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30度的设计最为合适。
39.如图1中所示，当脱硝喷枪21和脱酸喷枪31各设置有1个时，将脱硝喷枪21设于塔体1的中心轴线上，同时将脱酸喷枪31设于文丘里管扩散段8的中心轴线上，这样脱硝喷枪21和脱酸喷枪31位于装置的中心位置，保证喷雾与烟气充分接触的同时减少喷雾与装置内壁接触，减少装置内壁的板结现象。对应的，这种情况下由于喷枪数量较少，可以将喷雾扩散角度适当扩大到接近30度，提高喷雾范围。
40.如图4和图5所示，当脱硝喷枪21和脱酸喷枪31各设置有2
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4个时，将脱硝喷枪21呈环形阵列设于塔体1的虚拟圆周上，使各个脱硝喷枪21等间距设置；同时，将脱酸喷枪31设于文丘里管扩散段8的虚拟圆周上，同样使各个脱酸喷枪31等间距设置。这样可以扩展喷雾的覆盖范围，使烟气净化的更加充分。对应的，这种情况下由于喷枪数量较多，可以将喷雾扩散角度适当控制在15度左右，可以防止喷雾过大接触到装置内壁上，有效避免装置内壁板结现象，同时有效节省喷雾剂，防止浪费。
41.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。