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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 高效煙氣脫硫超聲波霧化噴嘴
- 小類：
- 能源化工
- 大類：
- 科技發(fā)明制作B類
- 簡介：
- 本設(shè)計(jì)作品是一種高效煙氣脫硫超聲波霧化噴嘴，此噴嘴可以改善漿液的霧化顆粒的大小、分布的均勻性及霧化范圍，可以改善石灰石漿液霧化效果，提高脫硫效率，降低噴淋塔的建設(shè)成本、運(yùn)行成本、操作維護(hù)成本，達(dá)到優(yōu)化脫硫系統(tǒng)，對電廠節(jié)能減排目標(biāo)有著重大意義。
- 詳細(xì)介紹：
- 本煙氣動(dòng)力式超聲波霧化噴嘴為雙層套管結(jié)構(gòu)，內(nèi)部為煙氣通道，外部為石灰石漿液通道。鍋爐尾部煙氣經(jīng)高壓風(fēng)機(jī)進(jìn)入各個(gè)噴嘴內(nèi)部煙氣通道入口，調(diào)節(jié)煙氣壓力達(dá)到工藝所需的參數(shù)值（煙氣壓力在0.3~0.7MPa之間）。石灰石漿液經(jīng)高壓泵被送入噴嘴外部漿液通道。石灰石漿液流量可由其管道處的調(diào)節(jié)閥進(jìn)行調(diào)節(jié)（根據(jù)生產(chǎn)工藝，壓力可在0.3~0.6MPa之間）。煙氣在文丘里管噴口處達(dá)到超聲速，超聲速煙氣與漿液在噴口處混合并帶動(dòng)漿液沿中心桿傳送到共振腔中共振產(chǎn)生超聲波，超聲波振動(dòng)帶動(dòng)漿液偏離到波峰，將漿液撕裂產(chǎn)生大直徑顆粒；隨著顆粒在超聲波的不斷作用下，液滴被分離破碎，產(chǎn)生更小顆粒到達(dá)良好的霧化效果（霧化顆粒一般在25~45um之間）。另外在石灰石漿液入口旁路還設(shè)有沖洗水入口通道，可以定期對噴嘴進(jìn)行沖洗，防止管道堵塞。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設(shè)計(jì)、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)
- 1.作品設(shè)計(jì)發(fā)明的目的 設(shè)計(jì)一種高效煙氣脫硫超聲波霧化噴嘴，改善漿液的霧化粒徑，提高脫硫效率,優(yōu)化噴塔結(jié)構(gòu)。 2.基本思路 霧化漿液的粒徑越小，石灰石漿液與二氧化硫的接觸面積越大，其反應(yīng)速率越大，而目前濕法煙氣脫硫噴淋塔系統(tǒng)中所采用的為普通機(jī)械式噴嘴，其霧化效果遠(yuǎn)低于超聲波霧化。本項(xiàng)目所設(shè)計(jì)的煙氣動(dòng)力式超聲波霧化噴嘴可降低霧化粒徑，可減少漿液循環(huán)泵的循環(huán)次數(shù)和提高反應(yīng)速率，從而節(jié)約電能和提高脫硫效率。 3.創(chuàng)新點(diǎn) 本設(shè)計(jì)的創(chuàng)新點(diǎn)有以下幾個(gè)方面： a.首次將超聲波霧化引入濕法煙氣脫硫系統(tǒng)中，使?jié){液霧化粒徑可提高10倍以上； b.特殊的雙套管噴嘴體結(jié)構(gòu)更有利于煙氣帶動(dòng)石灰石漿液達(dá)到超聲速； c.“液包氣”的霧化超聲波霧化方式使?jié){液霧化均勻性更好； d.特殊的防磨損方式解決了石灰石漿液易磨損和易堵塞的問題。 4.關(guān)鍵技術(shù) a.新型超聲波霧化噴嘴結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì); b.新型超聲波霧化噴嘴介質(zhì)的引入與運(yùn)行參數(shù)的選擇; c.實(shí)驗(yàn)臺架的搭建和完善; d.直觀高效可靠的霧化效果檢測方法的確定。 5.主要技術(shù)指標(biāo) a.漿液霧化粒徑從500um降低到100um； b.漿液霧化量達(dá)到為40m3/h； c.提高霧化效率3%，降低脫硫能耗2%。
科學(xué)性、先進(jìn)性
- 1.本設(shè)計(jì)首次將超聲波霧化技術(shù)引入濕法煙氣脫硫系統(tǒng)中，并在國內(nèi)外超聲波霧化研究的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)出了一種新型的超聲波霧化噴嘴，此噴嘴適用于濕法煙氣脫硫系統(tǒng)惡劣的工作環(huán)境中，可達(dá)到穩(wěn)定安全運(yùn)行和保證良好的霧化效果; 2.本噴嘴獨(dú)特的雙套管結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和“液包氣”的混合霧化方式能使霧化效果更佳； 3.本項(xiàng)目設(shè)計(jì)和搭建了獨(dú)特的噴霧系統(tǒng)對比實(shí)驗(yàn)臺階，具有實(shí)時(shí)性和較強(qiáng)的霧化對比效果。
獲獎(jiǎng)情況及鑒定結(jié)果
- 暫無
作品所處階段
- 樣機(jī)試制階段。噴嘴對比實(shí)驗(yàn)臺階已經(jīng)搭建，其他種類機(jī)械噴嘴和電動(dòng)超聲波噴嘴已經(jīng)開展霧化實(shí)驗(yàn)
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 實(shí)用新型專利已授權(quán)，暫無技術(shù)轉(zhuǎn)讓。
作品可展示的形式
- 此噴嘴目前可用圖紙和模型展示；實(shí)驗(yàn)臺架和相關(guān)對比性噴嘴可現(xiàn)場試驗(yàn)演示。
使用說明,技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢,適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說明,市場分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測
- 1.使用說明 煙氣通道連接煙氣管道，石灰石漿液通道連接漿液管道，將噴嘴布置于噴流塔內(nèi)即可使用。 2.技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢 a.霧化介質(zhì)以斜切螺旋式進(jìn)入噴嘴通道，能夠有效降低通道壁磨損程度并防止堵塞。 b.超聲波霧化的高頻、高振幅的氣流與液滴碰撞,更充分破碎石灰石顆粒。 3.適應(yīng)范圍 該技術(shù)成果主要可以應(yīng)用于火力發(fā)電廠濕法煙氣脫硫。也可以推廣到石油、化工、冶金等其它行業(yè)。 4.推廣前景 該成果的應(yīng)用與推廣，可為提高我國脫硫技術(shù)水平，促進(jìn)環(huán)保技術(shù)的發(fā)展，減輕環(huán)保壓力，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。? 5.市場分析和經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測 調(diào)研目前全國共有兩萬多臺較大規(guī)模的火力發(fā)電機(jī)組，其中80%采用濕法煙氣脫硫技術(shù)，每個(gè)脫硫塔約80支噴嘴，每3年更換一次，其噴嘴市場需求量約為：2萬臺×80%×80支=128萬支；按每年更換噴嘴30%計(jì)，則每年需噴嘴數(shù)：128萬支×30%=38.4萬支。由此可見，僅電力行業(yè)，其市場前景就十分廣闊。
同類課題研究水平概述
- 當(dāng)前超聲波霧化技術(shù)主要應(yīng)用在重油霧化方面。其中日本川崎重工業(yè)公司設(shè)計(jì)制造的棒狀超聲波霧化噴嘴，聲波頻率13 kHz，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，但噴孔不易堵塞，且使用壽命長。噴油量可以由49 kg/h到6200 kg/h之間調(diào)節(jié)，燃油壓力0.5~0.7Mpa，汽壓控制得與油壓相近,蒸汽消耗量小于8%燃油量(汽液比<0.08)，霧化粒徑10~20um,細(xì)小而均勻，適于低氧燃燒(O2在0.5%~1.0%)。我國武漢鍋爐廠對這種棒狀超聲波霧化噴嘴進(jìn)行過應(yīng)用試驗(yàn)，取得了令人滿意的效果。前蘇聯(lián)一些煉油廠使用的超聲波霧化噴嘴，靠空氣或蒸汽的旋轉(zhuǎn)混合燃料，空氣或蒸汽通過固定于外部的折射面進(jìn)入共振室，速度為343 m/s(按20℃、0.1 MPa條件計(jì)算)。折射面呈拋物線形狀，流出的燃料借助于折射面折射過來的波產(chǎn)生振頻為20~23 kHz的超聲波，燃油壓力0.2~0.5 Mpa，蒸汽壓力0.25~0.55 Mpa，該噴嘴的蒸汽單位消耗為0.2kg/kg燃料油，壓縮空氣用量為0.8m3/ kg燃料油，負(fù)荷可在額定值左右25%~40%間進(jìn)行調(diào)節(jié)。 而當(dāng)前濕法脫硫塔內(nèi)所采用的霧化噴嘴均為結(jié)構(gòu)相對簡單的壓力式機(jī)械霧化噴嘴。這類噴嘴的霧化機(jī)理相對較簡單，其霧化效果不佳，但為達(dá)到煙氣脫硫要求，必需建造體積龐大的脫硫塔，并且內(nèi)部安裝多層多只霧化噴嘴，而且還需多次循環(huán)抽取噴淋塔底部漿液噴淋已達(dá)到漿液的利用率。而又因?yàn)槭沂瘽{液的黏性比重油要小，對石灰石漿液進(jìn)行超聲波霧化具有可行性。因此將超聲波霧化引入濕法煙氣脫硫系統(tǒng)，設(shè)計(jì)出一種高效的脫硫霧化噴嘴，以上問題都會得到很好的解決，能夠達(dá)到火力發(fā)電廠節(jié)能減排的效果。
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