一种提高脱硫效率的湍流管栅塔制造技术

本发明专利技术提供一种提高脱硫效率的湍流管栅塔。通过增加管栅结构均布烟气流场，均布喷淋浆液，并在装置上部形成持液层，增大气液接触面积，从而提高脱硫效率。同时，所述持液层还可起到一定的除尘作用。且相较于托盘塔及旋汇耦合塔，其结构简单，制造工艺也化繁为简，阻力也大大降低，减少了生产与运营成本，还方便进行检修维护。采取的技术方案是：一种提高脱硫效率的湍流管栅塔，包括塔体、烟气入口及喷淋层；在烟气入口与喷淋层之间布置有一管栅结构，包括平行分层布置的至少两层管列；所述管列包括若干根平行布置的管；任意一根管与其所述管列的相邻管列中的管在垂直方向上的投影无重合或部分重合。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及环保
，尤其涉及湿法烟气脱硫设备，具体涉及一种提高脱硫效率的湍流管栅塔。
技术介绍
《煤电节能减排升级与改造行动计划(2014-2020)》要求东部地区(辽宁、北京、天津、河北、山东、上海、江苏、浙江、福建、广东、海南等11省市)新建燃煤发电机组大气污染物排放浓度基本达到燃气轮机组排放限值(即在基准氧含量6％条件下，烟尘、二氧化硫、氮氧化物排放浓度分别不高于10、35、50毫克/立方米)，中部地区(黑龙江、吉林、山西、安徽、湖北、湖南、河南、江西等8省)新建机组原则上接近或达到燃气轮机组排放限值，鼓励西部地区新建机组接近或达到燃气轮机组排放限值。到2020年，东部地区现役30万千瓦及以上公用燃煤发电机组、10万千瓦及以上自备燃煤发电机组以及其他有条件的燃煤发电机组，改造后大气污染物排放浓度基本达到燃气轮机组排放限值。目前在煤质条件偏差的情况下，单塔单循环脱硫塔的脱硫效率很难达到国家环保部的新标准要求。为了提高脱硫效率，现有技术很多采用巴威公司的托盘塔。托盘塔中起湍流作用的多孔托盘装置的制造工艺非常复杂，其装置原材料选用的是昂贵的高强度合金材料，且由于其多孔的特征，导致托盘极易堵塞，一旦发生堵塞，整个吸收塔内的流场会变得更加不均匀，同时增加不堵塞部分的液体通量，进而引起更严重的堵塞，甚至在一些情况下需要停机检修。另外托盘塔的装置阻力也较大，需要配备大功率的鼓风机或引风机，因而对管道的强度要求也较高，这样一来，会大大地增加运营成本。另外一种被较多采用的是旋汇耦合塔，该旋汇耦合塔同样存在制造工艺复杂、清理困难、阻力较大及制作、运营成本较高的问题，且旋汇耦合塔需要达到理想的脱硫效果，需要根据工作环境进行大量的计算以调整旋流板的倾斜角度、尺寸规格及布置方式等，一旦工作环境有了变化，旋汇耦合塔的脱硫效率就有可能降低。
技术实现思路
针对上述现有技术存在的问题，本专利技术的目的在于提供一种提高脱硫效率的湍流管栅塔。通过增加管栅结构均布烟气流场，均布喷淋浆液，并在装置上部形成持液层，增大气液接触
面积，从而提高脱硫效率。同时，所述持液层还可起到一定的除尘作用。且相较于托盘塔及旋汇耦合塔，本专利技术的结构简单，制造工艺也化繁为简，阻力也大大降低，减少了生产与运营成本。另外，还方便进行检修维护。为了实现上述目的，本专利技术采取的技术方案是：一种提高脱硫效率的湍流管栅塔，包括塔体、烟气入口及喷淋层；在烟气入口与喷淋层之间布置有一管栅结构，包括平行分层布置的至少两层管列；所述管列包括若干根平行布置的管；任意一根管与其所属管列的相邻管列中的管在竖直方向上的投影无重合或部分重合。优选地，所述管栅结构包括分层布置的两层管列，其中一管列中的管与另一管列中的管互相交错平行。优选地，所述管栅结构包括分层布置的两层管列，其中一管列中的管与另一管列中的管的在竖直方向上的投影之间具有90-150°的夹角。优选地，所述管栅结构包括分层布置的两层管列，其中一管列中的管与另一管列中的管的在竖直方向上的投影互相垂直。优选地，任一层所述管列所占塔体横截面的孔隙率为0.3～0.6之间。优选地，同一管列中的管的横向间距为管径的0.5-2.0倍，相邻管列中的管的垂直间距为管径的1-2倍。优选地，所述管栅结构安装于所述烟气入口上方1.5-4米处。优选地，所述管为外壁直径为Φ45-100mm的圆管。优选地，所述管为外壁短轴为30-70mm，椭圆率为0.4-0.7的椭圆管。优选地，所述管的材质选自合金钢、塑料、碳钢衬防腐材料。通过采取上述技术方案，可选用标准尺寸圆管或椭圆管组合成需要的排列方式，加工制造工艺简单，在堵塞问题上也得到有效改善，且湍流管栅装置间形成的交替流通流道的结构相比托盘塔的筛板小孔及旋汇耦合塔的旋流板，可有效降低装置阻力。综上，本专利技术具有装置简单、不增加额外占地面积、运行成本低、维护管理方便等特点，具有极高的推广应用价值。相较于现有技术，本专利技术提出的湍流管栅塔在达到同样效果的前提下，工艺更简单，能耗更低，维护更方便。附图说明图1为本专利技术的湍流管栅塔在一实施例中的结构组成示意图。图2为图1中A-A方向的剖视图。图3为本专利技术的湍流管栅塔在另一实施例中的局部结构组成示意图。图4为图3中B-B方向的剖视图。图5为本专利技术的湍流管栅塔在又一实施例中的局部结构组成示意图。图6为图5中C-C方向的剖视图。图7为本专利技术的湍流管栅塔在一实施例中的Fluent流场模拟中的速度云图。图8为本专利技术的湍流管栅塔在一实施例中的Fluent流场模拟中的速度矢量图。图9为本专利技术的湍流管栅塔在一实施例中的Fluent流场模拟中的调整布置间距后的速度云图。图10为本专利技术的湍流管栅塔在一实施例中的Fluent流场模拟中的调整布置间距后的速度矢量图。图11为本专利技术的湍流管栅塔在另一实施例中的Fluent流场模拟中的速度云图。图12为本专利技术的湍流管栅塔在另一实施例中的Fluent流场模拟中的速度矢量图。图13为本专利技术的湍流管栅塔在又一实施例中的Fluent流场模拟中的速度云图。图14为本专利技术的湍流管栅塔在又一实施例中的Fluent流场模拟中的速度矢量图。图15为本专利技术的湍流管栅塔在又一实施例中的Fluent流场模拟中的调整布置间距后的速度云图。图16为本专利技术的湍流管栅塔在又一实施例中的Fluent流场模拟中的调整布置间距后的速度矢量图。附图标记说明：1-管栅结构；2-烟气入口；3-喷淋层；4-除雾器；5-烟气出口。具体实施方式首先介绍本专利技术的工作原理：本专利技术的提高脱硫效率的湍流管栅塔在烟气入口上方与第一层喷淋层之间加装湍流管栅结构，在进行湿法烟气脱硫处理过程中，石灰石浆液由湍流管栅结构上方的喷嘴喷到管栅结构上方的管列上，烟气从下方经过管栅结构下方的管列进入管栅结构，经过管栅结构的整流后，再与石灰石浆液接触传质，吸收SO2，最后经除雾器后由烟气出口排出。本专利技术的湍流管栅塔能够提高脱硫效率的具体理由说明如下：1.一般情况下，烟气在正压或负压作用下(正压负压一般由鼓风机或引风机提供)，由烟气入口侧面进入向上流动，烟气的气体分布不均匀性很大，会产生很大的涡流区，是造成脱硫效率地下的重要原因。安装管栅结构后，烟气由下至上通过管栅结构得以整流，使其在
塔体内部流动均匀，避免了烟气入口出现偏流和短路现象，并均匀通过塔体内的喷淋区，使脱硫过程在比较稳定的状态下进行。2.烟气在经过管栅结构时，会在管束间交替收缩和扩张形成的交替流通的流道，在管束间产生强烈的湍流和涡流作用，强化了烟气对浆液的扰动，提高了气液传质系数，使烟气与浆液接触更加充分，从而使脱硫效率得到提高。3.在运行过程中，由下方上升的烟气气流经过管栅结构后产生的高速气流能够将较大的浆液液滴粉碎，在管栅结构上方产生持液层，持液层中液体为连续相，气体为分散相，极大增加气液传质面积，有效降低液气比。本专利技术的关键点是装置采用圆形或椭圆形管道为原材料，根据模拟流场计算排列组合成湍流管栅装置，成本低，加工工艺简单，极易推广实现。为使本专利技术的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附图作详细说明如下。实施例1：如图1所示，本专利技术的提高脱硫效率的湍流管栅塔，包括烟气入口2、喷淋层3、除雾器4及烟气出口5；在烟气入口本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种提高脱硫效率的湍流管栅塔，包括塔体、烟气入口及喷淋层；其特征在于，在烟气入口与喷淋层之间布置有一管栅结构，包括平行分层布置的至少两层管列；所述管列包括若干根平行布置的管；任意一根管与其所属管列的相邻管列中的管在竖直方向上的投影无重合或部分重合。

【技术特征摘要】
2014.06.18 CN 20142033102401.一种提高脱硫效率的湍流管栅塔，包括塔体、烟气入口及喷淋层；其特征在于，在烟气入口与喷淋层之间布置有一管栅结构，包括平行分层布置的至少两层管列；所述管列包括若干根平行布置的管；任意一根管与其所属管列的相邻管列中的管在竖直方向上的投影无重合或部分重合。2.如权利要求1所述的提高脱硫效率的湍流管栅塔，其特征在于，所述管栅结构包括分层布置的两层管列，其中一管列中的管与另一管列中的管互相交错平行。3.如权利要求1所述的提高脱硫效率的湍流管栅塔，其特征在于，所述管栅结构包括分层布置的两层管列，其中一管列中的管与另一管列中的管的在竖直方向上的投影之间具有90-150°的夹角。4.如权利要求3所述的提高脱硫效率的湍流管栅塔，其特征在于，所述管栅结构包括分层布置的两层管列，...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵怡凡，谷小兵，肖志均，申镇，王长清，江澄宇，齐勇，
申请(专利权)人：大唐环境产业集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11