[发明专利]一种多功能蒸汽射流引风机

说明书

所属技术领域

本发明涉及一种工业炉窑用高压水蒸汽射流引风机，其特征是没有任何机械运转部件，不耗用电能，并且兼具烟气除尘和烟气脱硫的功能。

背景技术

引风机是工业炉窑用的通用配套设备。引风机大都为叶片结构，即利用叶片的机械转动在气体通道内产生压力差，输送气体。当引风机被用在工业炉窑上时，因为烟气的高温、多尘和腐蚀性，导致叶片寿命的缩短和工作可靠性的下降。同时，因为通常的引风机不具备除尘和脱硫功能，为达到工业炉窑的环保要求，往往还需要额外配备烟气除尘和脱硫装置。另外，工业炉窑用引风机通常需要不间断地连续运转，因而消耗大量的电能。

发明内容

本发明的目的是提供一种工业炉窑用多功能高压水蒸汽射流引风机，其特征是没有任何机械运转部件，不耗用电能，并且兼具烟气除尘和烟气脱硫的功能。该引风机利用水蒸汽射流的Venturi效应产生压力差来输送气体，利用烟气旋流产生的离心力将其中的固体颗粒物分离出来，利用雾化的硫吸收液将烟气中的SO₂气体脱除。

本发明之引风机所用的水蒸汽可以利用工业炉窑的余热产生。本发明之引风机所用的硫吸收液可以利用碱性工业废渣(如金属镁还原废渣)来制备。

与目前通用的工业炉窑引风机相比，本发明可以大大降低引风机设备的生产和运营成本，降低工业炉窑的综合能耗和有害气体排放。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1是多功能蒸汽射流引风机工作原理示意图之俯视图。

图2是沿图1A-A方向的正视剖面图。

具体实施方式

图1给出多功能蒸汽射流引风机100的示意俯视图。图2给出的是与图1A-A方向相对应的示意正视剖面图。多功能蒸汽射流引风机100经由烟气进口通道101与工业炉窑的烟道(未示出)相连。高压蒸汽经由位于烟气进口通道101轴线位置的主蒸汽喷嘴102向引风机内方向射出，形成蒸汽射流。该蒸汽射流的Venturi效应在烟气进口通道101内造成负压，将烟气吸入引风机。与此同时，此Venturi效应令硫吸收液沿硫吸收液管103上升到其管口并随后被蒸汽射流吹散，成为弥散在烟气中的硫吸收液雾滴。烟气中的二氧化硫(SO₂)被这些硫吸收液雾滴吸收，首先形成亚硫酸(H₂SO₃)，然后与硫吸收剂发生中和反应生成硫酸盐。最后，随着其中水分的蒸发，雾滴中的反应产物硫酸盐和未反应硫吸收剂转变成悬浮在烟气中的固体颗粒。

多功能蒸汽射流引风机100的主体部件是一个金属制圆形离心桶104。烟气进口通道101沿离心桶104的切线与其相连接。这样，经由烟气进口通道101快速流入的烟气在离心桶内自然形成旋流。这一旋流的强度在离心桶内被旋流加速喷嘴105进一步增强。多只旋流加速喷嘴105被均匀安装在烟气进口通道101下方的离心桶内壁上。喷嘴的方向一致地指向烟气旋流原始切线方向。所有旋流加速喷嘴均与一安装在离心桶外壁上的蒸汽环管106相通。高压蒸汽经蒸汽环管106从旋流加速喷嘴射出，带动烟气加速旋转。由此产生的离心力把烟气中的固体颗粒，包括脱硫反应中形成的硫酸盐固体颗粒，推向离心桶104的桶壁附近，并在地心引力的作用下沿桶壁沉降下来。这些沉降下来的固体颗粒通过集灰口107被排出离心桶104。离心桶下部中心区安装有一支抽气筒108，其尾段安装一个副蒸汽喷嘴109。该副蒸汽喷嘴109向引风机外射出高压蒸汽，所产生的Venturi效应在抽气筒108内形成负压，引导离心桶中心区域的洁净烟气进入抽气筒并被排出引风机。

图1和图2示出的实施例包含8只旋流加速喷嘴105。但旋流加速喷嘴的数量可以根据引风机的具体设计要求增减。旋流加速喷嘴105的主要功能有二：1)加快烟气的旋转速度，从而增加施加在烟气中固体颗粒上的离心力，促使其加速飞向离心桶桶壁，提高除尘效果；2)增加烟气的湿度，从而延长硫吸收液雾滴的寿命和中和反应时间，提高脱硫效率。

驱动多功能蒸汽射流引风机100所用的蒸汽可以利用其与之配套的工业炉窑的余热来产生。

多功能蒸汽射流引风机100所用的硫吸收液可以是氢氧化物的水溶液或浆料，如氢氧化钙、氢氧化镁，等。这些氢氧化物可以通过氧化物的水解反应来制取，例如氧化钙(CaO)和氧化镁(MgO)与水反应所生成的氢氧化钙(Ca(OH)₂)和氢氧化镁(Mg(OH)₂)。