一種高效循環流化床脫硫裝置的製作方法
2023-09-21 23:24:05
本實用新型屬於脫硫裝置技術領域，具體涉及一種高效循環流化床脫硫裝置。
背景技術：
SO2作為燃煤電廠的循環流化床鍋爐排放的煙氣中最主要的汙染物，其排放受到很嚴格的限制，因此燃煤電廠的循環流化床鍋爐通常都設置有脫硫系統，以對鍋爐燃燒煤炭產生的廢氣進行脫硫，從而保證煙氣脫硫系統的高效可靠運行，能夠降低環境汙染，而循環流化床脫硫技術主要是根據循環流化床理論，採用懸浮方式，使吸收劑在反應器內懸浮、循環，與煙氣中的SO2充分接觸反應來實現脫硫的一種方法。脫硫過程中，氣固兩相充分混合是決定化學反應程度的條件之一，固相在塔內主要靠氣相流態作為動力實現氣固兩相的充分混合，如果氣相在塔內出現偏流分布不均勻，出現局部反應真空，脫硫劑的利用率也會降低，最終導致總脫硫效率偏低，而現有的流化床脫硫裝置在反應器入口處沒有設置任何裝置，且往往入口為彎形管道，這使得煙氣在進入反應器入口時無法均勻分布，直接導致後續反應的不充分，脫硫效率低。
同時，現有的裝置中多是採用石灰作為脫硫劑，而國內半乾法裝置塔內採用直筒段底部一次增溼，但易出現：熱量過於集中的問題，對吸收反應不利；石灰表面水膜過厚而影響SO2向石灰表面的擴散速度；吸收反應時間短，不能有效利用脫硫塔的反應空間等問題，尤其是當水量控制不當時，很容易產生粘壁，塔底積灰；如果採用增加增溼層數的方式，務必要增加塔高，投資會隨之增加，而且脫硫效率提高不明顯，經濟上是不划算的；此外由於反應器內存在大量物料的不斷湍動，因此反應器的壓降有較大波動，可能會影響反應器內的負壓的穩定，進而反應不勻。
技術實現要素：
本實用新型的目的在於提供一種高效循環流化床脫硫裝置，以解決上述背景技術中提出的問題。
為實現上述目的，本實用新型提供如下技術方案：一種高效循環流化床脫硫裝置，包括反應塔、擴管段、文丘裡管和引風機，所述反應塔、擴管段以及文丘裡管由上而下依次連接，所述文丘裡管下部延伸形成煙氣入口，所述煙氣入口處豎直安裝有導向板，所述文丘裡管延伸處管壁上設有傳感器，所述擴管段左側通過管道連接有供水箱，所述反應塔靠近頂部處通過管道連接有旋風分離器，所述旋風分離器與引風機間通過管道相連，且兩者間的管道上還連接有煙氣再循環管，所述煙氣再循環管上靠近引風機處設有感應閥門，所述煙氣再循環管另一端接至煙氣入口處，所述旋風分離器底部通過返料管連通至文丘裡管側壁，所述脫硫劑箱通過管道與返料管豎直部分負壓區連通，所述擴管段內設有一號增溼活化裝置、二號增溼活化裝置和三號增溼活化裝置，所述一號、二號和三號增溼活化裝置均由出水支管以及設置於出水支管上的霧化噴頭構成；所述導向板上設置有防腐塗層，所述防腐塗層包括設置在最底層的內合金層,在該內合金層的外表面依次覆蓋有三氧化二鋁層、過渡層和外合金層；所述一號增溼活化裝置、二號增溼活化裝置和一號增溼活化裝置的給水量由上而下依次增大；所述一號增溼活化裝置、二號增溼活化裝置和三號增溼活化裝置由上而下分層設置。
本實用新型的技術效果和優點：該高效循環流化床脫硫裝置，煙氣入口設有的豎直導向板使煙氣在進入反應塔後均勻分布，同時減小煙氣進塔阻力，防止出現氣體偏流的現象；脫硫劑入口設置於返料管負壓區，使得脫硫劑容易噴入反應塔內，煙氣從反應塔排入旋風分離器進行分離，使得煙氣中的氣體和微小固體顆粒與較大的固體顆粒能夠分離開，氣體攜帶微小固體顆粒從旋風分離器右側管道通向引風機，較大的固體顆粒由旋風分離器的下部排入返料管，由於脫硫劑入口設置於返料管負壓區，因而脫硫劑在進入返料管中與旋風分離器分離的較大的固體顆粒(循環灰)充分混合，脫硫劑吸熱發生預煅燒，加快了脫硫反應速率；擴管段內設有一號增溼活化裝置、二號增溼活化裝置和三號增溼活化裝置，三者與供水箱連接，可實現多級增溼活化，充分利用了脫硫裝置的擴管段軸向空間，使脫硫劑與煙氣、循環灰、水的混合反應更加充分，反應時間延長，提高了脫硫劑的利用率；旋風分離器與引風機間連接管道上還連接有煙氣再循環管，當煙氣入口處的傳感器檢測到入口煙氣的流量較小時，感應閥門開啟，一部分脫硫後的乾淨煙氣經煙氣再循環管通向文丘裡管底部入口處，提高煙氣的託力，該高效循環流化床脫硫裝置，能有效防止煙氣出現偏流的現象，內部氣流均勻，能與脫硫劑充分地均勻接觸，脫硫劑利用率高，反應充分。
附圖說明
圖1為本實用新型的結構示意圖；
圖2為本實用新型的擴管段結構示意圖。
圖中：1反應塔、2文丘裡管、3擴管段、4導向板、5傳感器、6供水箱、7脫硫劑箱、8旋風分離器、9引風機、10煙氣再循環管、11感應閥門、12返料管、13一號增溼活化裝置、14二號增溼活化裝置、15三號增溼活化裝置、16出水支管、17霧化噴頭。
具體實施方式
下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本實用新型保護的範圍。
本實用新型提供了如圖1-2所示的一種高效循環流化床脫硫裝置，包括反應塔1、擴管段2、文丘裡管3和引風機9，所述反應塔1、擴管段2以及文丘裡管3由上而下依次連接，所述文丘裡管3下部延伸形成煙氣入口，所述煙氣入口處豎直安裝有導向板4，所述文丘裡管3延伸處管壁上設有傳感器5，所述擴管段2左側通過管道連接有供水箱6，所述反應塔1靠近頂部處通過管道連接有旋風分離器8，所述旋風分離器8與引風機9間通過管道相連，且兩者間的管道上還連接有煙氣再循環管10，所述煙氣再循環管10上靠近引風機9處設有感應閥門11，所述煙氣再循環管10另一端接至煙氣入口處，所述旋風分離器8底部通過返料管12連通至文丘裡管3側壁，所述脫硫劑箱7通過管道與返料管12豎直部分負壓區連通，所述擴管段2內設有一號增溼活化裝置13、二號增溼活化裝置14和三號增溼活化裝置15，所述一號、二號和三號增溼活化裝置均由出水支管16以及設置於出水支管16上的霧化噴頭17構成。
其中，為了防止導向板4在長期與煙氣接觸的過程中被煙氣腐蝕掉，可在所述導向板4上設置防腐塗層41。具體得，所述防腐塗層41包括設置在最底層的內合金層410,在該內合金層410的外表面依次覆蓋有三氧化二鋁層411、過渡層412和外合金層413。由於導向板4通過內、外合金層與其接觸的外界的煙氣腐蝕介質隔離,達到導向板4不被腐蝕的目的,可延長導向板4的使用壽命,降低生產投資成本保障安全生產。
工作原理：鍋爐燃燒產生的高溫煙氣由文丘裡管3底部煙氣入口進入，入口處的導向板4使煙氣能夠在進入反應塔1時均勻分布，改善氣固兩相的均勻接觸，使反應均勻發生，該裝置使用時，先開啟旋風分離器8，隨後向文丘裡管3底部入口出通入煙氣，因為旋風分離器8中為負壓，而反應塔1內壓力通常較高，因此返料管12內的壓力由旋風分離器8向反應塔1方向逐漸減小，由於脫硫劑箱7與返料管12連接，從而，脫硫劑在壓力作用下流動至文丘裡管3內，與煙氣混合，經過上方擴管段2時，一號增溼活化裝置13、二號增溼活化裝置14、三號增溼活化裝置15對煙氣、脫硫劑的混合流體噴入霧化水進行逐級增溼，水霧滴與脫硫劑顆粒相結合，並在脫硫劑顆粒表面形成一層納米級厚度的水膜，SO2向水膜表面擴散，與水膜中溶解的脫硫劑發生離子反應，加快脫硫反應速度，同時由於增溼活化裝置為分層設置，下層沒有完全反應的脫硫劑向上經上層的增溼活化裝置增溼活化，有效利用了擴管段2的軸向空間，使得脫硫劑得到了最大程度的使用，脫硫後的煙氣進入旋風分離器8中，使得脫硫後煙氣與煙氣中攜帶的較大固體顆粒分離，脫硫後煙氣通過管道經引風機9排出，分離出的較大固體顆粒，即循環灰，通過旋風分離器8底部的返料管12流出，與脫硫劑混合，在此同時，脫硫劑發生預煅燒，使得接下來的脫硫反應速率提高，且循環灰進入反應塔1中繼續反應，在以上過程中，文丘裡管3底部入口處設置的傳感器5進行檢測，當進入的煙氣流量較小時，感應閥門11開啟，部分的已脫硫煙氣通過旋風分離器8與引風機9連接管道上連接的煙氣再循環管10進入文丘裡管3進行循環反應，提高煙氣的託力。
最後應說明的是：以上所述僅為本實用新型的優選實施例而已，並不用於限制本實用新型，儘管參照前述實施例對本實用新型進行了詳細的說明，對於本領域的技術人員來說，其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特徵進行等同替換,凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護範圍之內。