[实用新型]一种烟气处理设备

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种烟气处理设备，尤其是净化排放一体化设备，属于电力、冶金、环保和化工技术领域，尤其适合烟气脱硫技术领域。

背景技术

燃烧化石燃料的锅炉，比如火力发电厂或热电厂，和冶金工业排放的烟道气，含有SOx、NOx、HCl和HF等酸性气态物质，尤其其中的SO₃气体，使得烟气表现出酸露点腐蚀性。烟气的酸露点在100～150℃之间。为了确保烟气排放过程中不出现酸露点腐蚀，烟气排放时的温度比露点高15～25℃。

大量烟气排放导致了酸雨污染。一种解决酸雨污染的办法就是烟气处理，或称烟气净化，尤其采用碱性物质为原料的烟气脱硫(FGD，Flue Gas Desulfurization)。FGD中，常见的碱性物质是天然矿石原料，比如石灰石，即碳酸钙，还有菱镁矿石，一种碳酸钙和碳酸镁的混合矿石，还有人工合成的碱性物质，包括弱碱氨和烧碱氢氧化钠，为便于论述，分别将它们称为钙法，镁法，氨法和钠法。FGD的净化效率可以达到95-99％以上，因此是广泛被采用的方法。

常规FGD过程大都是湿式操作，即所采用的碱性物质必须和水混合成为一种碱性水溶液，再使之与烟气密切接触，而且为了提高接触效率确保净化效率，都采用极低浓度的水溶液，比如钙法中，每公斤烟气需要10-30公斤的水溶液。如此操作条件下，烟气经过接触设备，或称为处理设备和脱硫设备后，温度显然会低于酸露点，更严重的是，原存在于烟气中的SO₃会变为硫酸酸雾，使净化后的烟气显示出强烈的酸腐蚀性。

解决这个问题的方法有两种，一是对原来的直接排放原烟气(未经净化，且温度在酸露点以上，比如大于120℃)的烟囱(称为原烟囱)进行防腐蚀处理，再使得净化烟气回到原烟囱排放，但其投资高，且对于老设备，比如老机组，锅炉或烧结机，会存在长时间运行中断，影响生产。为了弥补这种方法的缺陷，人们提出了另一种方法，就是直接在处理设备上设置一根烟囱，称为直排烟囱，或顶排烟囱，使得处理设备具有净化排放一体化的功能，这种方法投资低，且不会影响生产。

不过，实践中，人们发现这种带有直排烟囱的净化排放一体化设备运行较为困难，很难达到预设的效果，包括净化即脱硫效率低，原料消耗高，而且还会带来白色烟羽污染，甚至会产生烟雨，因而严重制约了这种设备的应用。

发明内容

本实用新型需要解决的技术问题是公开一种新型的烟气处理设备，具体地公开了一种带有直排烟囱的烟气处理排放一体化设备。

本实用新型的实质在于，使净化烟气可以不经过原烟囱排放，而直接从脱硫或处理设备出口连接的直立烟筒，称为直排烟囱或顶排烟囱直接排放，不需要对原烟囱进行防腐蚀处理，不中断生产。

本实用新型的主要技术创新在于，优化了烟气进入所述处理设备的进烟接口的定位方式，以确保足够的烟气和吸收液接触的时间，还不会使设备复杂化，同时在所说的直排烟囱体外设置了去除烟雨的结构，具体地该结构是一个具有保温和绝热功能的结构，可以显著减少烟囱内壁的烟气冷凝水，从而显著减少烟气对冷凝水的夹带，这样就不会像现有的直排烟囱那样出现明显的烟雨和泥雨现象，进而使得净化排放一体化设备能被正常应用。

具体地，本实用新型公开的烟气处理设备包括一个净化塔，也称为脱硫塔，在所说的净化塔的顶上设置有直排烟囱，其创新性还包括：

圆筒形塔体；

连接在塔体底端的底板；

连接在塔体顶端的塔顶；

连接在塔体上的矩形进烟接口，位置在距离地板的位置为塔体总高度的四分之一到三分之二之间，所述进烟接口的矩形短边与矩形长边的长度比例在0.25～0.5倍之间，且矩形长边长度是所述塔体内径的0.55～1.0倍之间，以便确保烟气和吸收液具有足够的接触时间，确保较高的净化效率，同时也不会使处理设备复杂化，即既有较好的效率也有较低的投资；

连接在塔顶上的圆形或矩形出烟接口，位置在塔顶中心位置，或中心附近，所述出烟接口面积(即与烟气流通方向垂直的截面面积)是所述塔体面积(即与烟气流通方向垂直的截面面积)的0.10～0.30倍之间，这样可以确保净化塔有较低的阻力；

在所述进烟接口下方的塔体内部设置了空气鼓泡元件，以便实施氧化，将脱硫或净化过程中形成的亚硫酸盐氧化为硫酸盐；

在所述进烟接口上方的塔体内部设置了液体雾化元件，该液体雾化元件带有液体分配母管和支管，以及雾化喷嘴，使得与烟气接触的具有净化烟气中酸性气体作用的吸收液，或称洗涤吸收液得到均匀分布和细密的雾化，提高传质效率；