[发明专利]一种卷吸烟气式旋流雾化脱硫喷嘴和基于其的脱硫吸收塔

说明书

本发明公开了一种卷吸烟气式旋流雾化脱硫喷嘴和基于其的脱硫吸收塔，旋流室上设有入口通道和出口通道，卷吸通道设置于旋流室内，卷吸通道与出口通道同轴，卷吸通道的一端延伸至出口通道处，旋流室上与出口通道相对一侧的底部设有通孔，卷吸通道的另一端的边缘与所述通孔的边缘连接。本发明能够在卷吸通道延伸至出口通道处的一端形成低压，使得已穿过该卷吸烟气式旋流雾化脱硫喷嘴的烟气被倒吸入卷吸通道，烟气经卷吸通道流动至旋流室出口通道下方并与出口通道喷出的雾化浆液接触、进行脱硫，这就增加了烟气与吸收剂浆液的接触空间与时间。由此可以提高单个脱硫喷嘴的脱硫能效，可以减少喷淋层层数、降低吸收塔高度，实现脱硫系统的节能降耗。

技术领域

本发明属于烟气湿法脱硫领域，涉及一种卷吸烟气式旋流雾化脱硫喷嘴和基于其的脱硫吸收塔。

背景技术

目前火电行业烟气脱硫广泛采用湿法脱硫工艺，而脱硫喷嘴是湿法脱硫系统喷淋吸收塔中的关键设备，其主要作用是将吸收剂浆液雾化为细小液滴，增大气液接触面积，从而充分吸收烟气中的SO₂，脱硫喷嘴的雾化性能对系统脱硫效率及运行能耗有着直接影响。

旋流雾化脱硫喷嘴由于结构简单、流动阻力小在湿法烟气脱硫系统中广泛使用。旋流雾化脱硫喷嘴是一种吸收剂浆液从切线方向进入喷嘴旋流室内，产生旋转运动，获得离心力后，从与入口成直角的出口喷出，能形成无数雾滴组成的圆锥状喷雾锥的喷嘴。

在吸收塔浆液喷淋区域，旋流雾化脱硫喷嘴分层密布形成多层喷淋层，喷嘴出口竖直向下，各层喷淋层上旋流雾化脱硫喷嘴出口形成的众多喷雾锥可以覆盖整个吸收塔水平截面。雾化液滴由喷嘴喷出后在重力作用下自由下落。而烟气逆向自下往上流动，要穿过多层浆液液滴喷雾锥。在此期间，烟气与浆液液滴之间充分接触，烟气中的SO₂被液滴逐步吸收，达到脱硫的效果。

脱硫吸收塔只布置单层旋流雾化脱硫喷嘴构成的喷淋层时，烟气单次穿过喷雾锥面即逃离了脱硫反应区域，气液接触距离短、时间少，脱硫效果不佳。所以脱硫吸收塔一般在竖直方向设置多层喷淋层，让烟气与浆液液滴有充分的距离，足够的时间来进行脱硫反应。但是随着脱硫塔喷淋层层数的增加，首先脱硫塔高度需要增高，投资建设成本增加，其次输送吸收剂浆液到达更高位置喷淋层的浆液循环泵能耗增加，运行成本提高。目前，在火电厂烟气污染物超低排放标准下，只有维持高成本投入才能换取达标排放，各电厂经济性压力很大，节能需求迫切。

发明内容

为解决现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种卷吸烟气式旋流雾化脱硫喷嘴和基于其的脱硫吸收塔，本发明能够提高单层喷淋层的脱硫效率、为脱硫系统节约能耗。

本发明采用的技术方案如下：

一种卷吸烟气式旋流雾化脱硫喷嘴，包括旋流室和卷吸通道，旋流室上设有入口通道和出口通道，卷吸通道设置于旋流室内，卷吸通道与出口通道同轴，卷吸通道的一端延伸至出口通道处，旋流室上与出口通道相对一侧的底部设有通孔，卷吸通道的另一端的边缘与所述通孔的边缘连接。

优选的，卷吸通道与所述通孔连接的一端为流线型喇叭口。

优选的，流线型喇叭口的边缘与所述通孔内缘之间光滑过渡。

优选的，卷吸通道从与所述通孔连接的一端至卷吸通道的另一端，卷吸通道的横截面尺寸逐渐缩小。

优选的，卷吸通道位于旋流室出口通道处的一端与口通道的端面平齐。

优选的，卷吸通道位于旋流室出口通道处一端的端部设为光滑的喇叭口状。

优选的，出口通道沿其内部的流体流动方向包括依次连接的出口直管段与出口扩口段，出口直管段为一段空心圆柱，出口扩口段的形状为直径逐渐增大的喇叭状。

优选的，入口通道的内壁面与旋流室的内壁面相切，入口通道的轴线与出口通道的轴线垂直。