一种基于优化流场反应的烟气脱氯系统

技术领域

本发明属于烟气脱氯及脱硫废水处理领域，涉及一种基于优化流场反应的烟气脱氯系统。

背景技术

脱硫废水外排的重要因素之一是其中含有的氯离子浓度过高，引起脱硫塔及辅助设备的腐蚀，当前已有学者提出通过烟气预先脱除HCl而降低进入脱硫塔内的氯元素，从而降低脱硫废水的氯离子，增加脱硫浆液的循环次数，以达到脱硫废水减量的目的。这种烟气脱氯技术又称半干法脱氯，在垃圾焚烧电厂的应用很多，其原理是通过配置碱基溶液，以喷雾的形式喷入脱氯塔内，通过碱基溶液吸收烟气中的HCl，反应生成的盐被烟气余热蒸干，并随飞灰一起进入除尘器而被捕集。目前这种技术还未应用到燃煤电厂，原因之一是燃煤烟气中的HCl浓度较低，仅为十几到几十ppm，而烟气中含有高浓度的SO

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种基于优化流场反应的烟气脱氯系统，该系统能够增加烟气与碱基溶液的接触程度，增加脱氯反应的效率。

为达到上述目的，本发明所述的基于优化流场反应的烟气脱氯系统包括清洗水箱、加药箱、加药泵、喷雾水箱、喷雾泵、空气压缩机、喷枪、雾化喷嘴、空预器、优化流场反应区、增压风机及风量调节阀；

清洗水箱的出口与喷雾泵的入口连接，加药箱的出口与加药泵的入口连接，加药泵的出口与喷雾水箱的入口相连，喷雾水箱的出口与喷雾泵的入口相连通，喷雾泵的出口与喷枪的入口相连通，空气压缩机的出口与喷枪的入口相连通，喷枪上的各雾化喷嘴位于空预器的出口烟道内，且各雾化喷嘴于所述出口烟道的同一横截面上均匀分布，所述出口烟道与优化流场反应区相连通，流场优化反应区中设置有反应室，所述反应室内设置有烟气环流器，所述优化流场反应区的出口处设置有调节器，调节器出口设有增压风机，流场优化反应区并联连通有二次热风管，二次热风管上设有风量调节阀。

加药箱内的碱基溶液为包括钠基、钙基的强碱溶液或弱酸强碱盐溶液。

喷雾水箱、加药箱、加药泵、喷雾水箱及喷雾泵的材质为耐腐蚀的PP、PE、UPVC或不锈钢。

雾化喷嘴为压力式雾化喷嘴或双相流式雾化喷嘴。

空预器的出口烟道为水平烟道或者竖直烟道。

喷枪上设置有用于控制流量及喷雾压力的调节阀。

当机组满负荷状态运行时，则将调节阀的开度调至最大，当机组负荷小于其满负荷时，则计算当前机组负荷下的喷射量，再根据所述喷射量调节调节阀的开度。

喷雾泵的出口经喷雾水管与喷枪的入口相连通。

空气压缩机的出口经压缩空气管道与喷枪的入口相连通。

本发明具有以下有益效果：

本发明所述的基于优化流场反应的烟气脱氯系统在具体操作时，喷枪上的各雾化喷嘴位于烟道内，各雾化喷嘴位于空预器的出口烟道的同一横截面上，且各雾化喷嘴均匀分布，在实际操作时，通过调节雾化喷嘴的数量，保证再复杂工况下碱基液喷雾在出口烟道内的覆盖率，进一步地，通过增加优化流场反应区，使得雾化后的液滴由热烟气带入烟气环流器的入口，进行充分的混合反应，二次热风管内的热烟气切向进入反应室，使较重的循环颗粒产生螺旋运动，增加反应停留时间，以实现HCl的最大程度脱除，同时保证碱基液的充分干燥，避免烟道结垢。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

其中，1为清洗水箱、2为加药箱、3为加药泵、4为喷雾水箱、5为喷雾泵、6为空气压缩机、7为喷枪、8为雾化喷嘴、9为空预器、10为反应室、11为二次热风管、12为烟气环流器、13为调节器，14为增压风机，15为风量调节阀。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，不是全部的实施例，而并非要限制本发明公开的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要的混淆本发明公开的概念。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

在附图中示出了根据本发明公开实施例的结构示意图。这些图并非是按比例绘制的，其中为了清楚表达的目的，放大了某些细节，并且可能省略了某些细节。图中所示出的各种区域、层的形状及它们之间的相对大小、位置关系仅是示例性的，实际中可能由于制造公差或技术限制而有所偏差，并且本领域技术人员根据实际所需可以另外设计具有不同形状、大小、相对位置的区域/层。

参考图1，本发明所述的基于优化流场反应的烟气脱氯系统包括清洗水箱1、加药箱2、加药泵3、喷雾水箱4、喷雾泵5、空气压缩机6、喷枪7、雾化喷嘴8、空预器9、反应室10、二次热风管11、烟气环流器12、调节器13、增压风机14及风量调节阀15；

清洗水箱1的出口与喷雾泵5的入口连接，加药箱2的出口与加药泵3的入口连接，加药泵3的出口与喷雾水箱4的入口相连，喷雾水箱4的出口与喷雾泵5的入口相连通，喷雾泵5的出口经喷雾水管与喷枪7的入口相连通，空气压缩机6的出口经压缩空气管道与喷枪7的入口相连通，喷枪7上的各雾化喷嘴8位于空预器9的出口烟道内，且各雾化喷嘴8于所述出口烟道的同一横截面上均匀分布，所述出口烟道与优化流场反应区相连通，流场优化反应区中设置有反应室10，所述反应室10内设置有烟气环流器12，所述优化流场反应区的出口处设置有调节器13，调节器13出口设有增压风机14，流场优化反应区并联连通有二次热风管11，二次热风管11上设有风量调节阀15。

清洗水箱1用于喷枪7及雾化喷嘴8。

加药箱2用于配置及暂存不同浓度的碱基溶液，所述碱基溶液包括钠基、钙基的强碱溶液或弱酸强碱盐溶液，质量浓度为10％-40％。

喷雾水箱4用于连续向喷枪7输送碱基液，且与清洗水箱1共用一台喷雾泵5。

喷雾水箱4、加药箱2、加药泵3、喷雾水箱4及喷雾泵5的材质为耐腐蚀的PP、PE、UPVC或不锈钢等材料。

雾化喷嘴8为压力式雾化喷嘴或双相流式雾化喷嘴。

空预器9的出口烟道为水平烟道或者竖直烟道。

喷枪7上设置有用于控制流量及喷雾压力的调节阀，当机组满负荷状态(100％)运行时，则将调节阀的开度调至最大，当机组负荷小于其满负荷(100％)时，则计算当前机组负荷下的喷射量，再根据所述喷射量调节调节阀的开度。

通过调整喷雾泵5及空气压缩机6的功率，以调整碱基液的压力及压缩空气的气量，实现对喷雾粒径的调整。

其中一个雾化喷嘴8作为中心的雾化喷嘴8位于出口烟道的横截面的中心位置处，剩余雾化喷嘴8位于中心的雾化喷嘴8的周围，且沿周向等间距分布。

雾化喷嘴8输出的雾化液滴由热烟气带入烟气环流器12的入口，进行充分的混合反应，二次热风管11内的热烟气切向进入反应室10。

本发明的工作过程为：

1)工艺水分为两路，其中，一路进入清洗水箱1，一路作为配药用水进入加药箱2，碱基溶液在加药箱2中完成配置与暂存后，通过加药泵3打入喷雾水箱4，喷雾水箱4内的碱基溶液通过喷雾泵5连续向喷枪7输送，空气压缩机6向喷枪7连续输送压缩空气，经过雾化喷嘴8雾化后产生碱基液喷雾；

2)雾化喷嘴8布置于空预器9的出口烟道内，雾化后的碱基液喷雾随热烟气进入反应室10内的烟气环流器12，与热烟气进行充分的混合、反应及干燥，达到粒度要求的飞灰通过调节器13排出，未反应及干燥完全的飞灰颗粒不能通过调节器13排出，而是经二次热风管11携带的热烟气切向进入反应室10，使较重的循环飞灰颗粒产生螺旋运动，延长反应时间，直至达到调节器13的出口要求后经过增压风机14进入下一处理单元，通过控制风量调节阀15的开度调节热烟气进入烟气热风管的比例；

3)碱基液雾化系统在工作一段时间后，烟道内部的高温会使碱基液在喷枪7内部析出，此时将喷枪7拔出，关闭喷雾水箱4出口处的阀门，打开清洗水箱1入口处的阀门，通过喷雾泵5冲洗喷枪7及雾化喷嘴8，清洗完成后，关闭清洗水箱1入口处的阀门，打开喷雾水箱4出口处的阀门，再转至步骤1)。