[其他]冷却塔中的烟道气喷注装置

说明书

本发明所应用的领域为，设有烟道气脱硫装置的，以含硫矿物为燃料的发电厂中的自然通风对流冷却塔。

本发明涉及的是该类发电厂冷却塔中的脱硫烟道气的喷注装置。

基于生态学上的原因，为了从根本上防止对森林的破坏、湖泊的酸化，并拯救其中的动物及植物，燃烧含硫燃料的发电厂必须采取措施使得排入大气的烟道气的含硫成份较低。所考虑到的措施便是在空气预热器的出口使烟道气脱硫。

现有的脱硫工艺包括用化学溶液对烟道气进行洗涤，法国专利2534150便描述了这样一种工艺，其中脱硫后的气体处在相当低的温度下，大约为80℃，并且水蒸汽含量已达到饱和。这些烟道气太冷以至不能在一般发电厂烟筒中输送，且该气体的上升力也由于低温而减小，这就妨碍了烟道气在大气中的良好扩散。因此，人们希望借助于从这些冷却塔中排出的热空气的强大升力将烟道气从自然通风冷却塔中排出，因为这股空气流的流量较大，所以，它的温度（如30℃）比脱硫后的烟道气的温度低也无关紧要。

采用自然通风冷却塔将烟道气排出是一种老观点，正如西德专利DE347141所述。其它参考资料如：英国专利GB525702，西德专利DE1601137，DE2228762，DE2453488，而更新的参考资料为西德专利DE2738501和DE2752288，其中的烟道气均已脱硫。

由于烟道气的脱硫不彻底，例如：起始的硫含量大约为100g/m³的烟道气，脱硫后硫含量降到了大约1克/m³，故在将烟道气喷注到自然通风冷却塔中对便产生了一些问题。

这一发明对含其他毒性化合物特别是含氧化氮（氮氧化合物NO）的烟道气也同样适用。人们希望能利用冷却塔中的热空气对烟道气进行相当大程度的稀释，该空气流量十倍于烟道气的流量，以避免毒性物质在冷却塔出口处达到较高的局部浓度，并且用这么大流量的热空气流夹带烟道气形成一般单一的、近平均匀的空气流。烟道气与冷却塔空气流的彻底混合，可提高冷却塔通风的效果，这是因为气体混合物的温度有了提高。混合这一现象明显地避开了前面所提到的发明专利，特别是西德专利DE2228762。实际上，通风的增强不仅有利于在同样的冷却容量下减少冷却塔的尺寸，而且也有利于补偿由于装设了烟道气喷注装置的烟道气管路，而产生的冷却塔空气流动的附加压头损失。

实际上，这些管子非常庞大，例如，对一个冷却塔，当其交换段的直径为100m时，（烟道气被喷注到交换段上），烟道气需由两根直径为7m的管子进行喷注。

在湿法脱硫工艺中，脱硫后的烟道气的特点在于，它已为水蒸气所饱和。其结果是这种烟道气的温度若稍有降低，就将导致水蒸汽以微小液珠的形式冷凝，液珠的直径大约为1微米，气体的这种冷却是在把它送到冷却塔的管子中发生的。对于前述所提的例子（用于60万千瓦的透平发电机的100m直径的冷却塔）其冷凝水量大约为1吨/小时。这些水滴部分地吸收了烟道气的氧化硫且因而被酸化，例如其PH值大约可降至2。

直径仅几微米的细小水滴，由冷却塔空气流带走且很好地分散在大气层中。但与此相反的是，有些由细小水珠凝聚起来的、或是从较冷表面、特别是管壁的水膜上滴落下来的较大水珠一定会聚集起来，以致不能从冷却塔排入大气中，且随后沉积在冷却塔中，因它们的酸性而造成危害。所以，所设的烟道气混合装置必须要避免在相互接触的表面的一面是相当热的烟道气（40-90℃），而另一面则是相当冷的冷却塔空气流这样一种现象。实际上，在烟道气和分离的较大直径的水珠，如0.1毫米-1毫米，或是更大水珠相接触的表面，将会形成酸水膜。因此，如DE3327931，DE3043239，或FR2275744中所述的那种混合器在此处都不适用。

本发明的目的是提供一个用于冷却塔的烟道气喷注装置，该装置：

-能使烟道气彻底地混合在冷却塔的气流中;

-能收集那些直径超过一临界数值的烟道气中的液珠，这些液珠一旦排入大气中，将不易充分分散，因而也就不易因挥发或与云层混合而被吸收掉;

-能收集上述的水珠，把它们送至冷却塔外，因而就可以，例如：把它们中和，然后排入下水道。或者也可把它们排入冷却塔的排水槽，以汇入大量循环水中;

-能在经过液珠分离器后，消除烟道气的冷凝现象;

-能使冷却塔的气流的压头损失极小（小于交换段压头损失的10%），且仅轻微地影响空气在冷却塔交换段中的分布;

-对于烟道气产生一适度的压头损失（与通过脱硫装置的相当高的压头损失相比较而言）。

这一目的是由此处或权利要求描述的烟道气喷注装置来实现的。