煙氣文丘裡流化床懸浮幹法脫硫裝置的製作方法
2023-06-11 06:30:11 1
專利名稱：煙氣文丘裡流化床懸浮幹法脫硫裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種煙氣幹法脫硫裝置，特別涉及一種煙氣文丘裡流化床懸浮幹法脫硫裝置。
目前，常規的煙氣文丘裡流化床幹法脫硫裝置，主要包括文丘裡流化器、脫硫塔，安裝於脫硫塔後部的旋風分離器進行氣固分離，如中國專利ZL95240758.2，授權公告號CN 2243330Y，公告日期1996年12月25日；經旋風分離器分離出的固體脫硫灰由輸送裝置回送到文丘裡流化器再循環，進一步與煙氣中的二氧化硫反應，提高鈣的利用率，脫硫灰的循環增加了脫硫塔中的脫硫劑量，提高了脫硫劑與煙氣反應的機率，從而提高了脫硫效率。脫硫灰的循環利用率越高，相應的脫硫效率越高、鈣利用率越高、鈣硫比越低。脫硫灰與煙氣有效分離並回送到脫硫塔，在脫硫塔內新脫硫劑及脫硫循環灰與煙氣充分混合有效接觸才能保證高的脫硫效率。傳統的氣固分離技術一般採用一級旋風分離器，單級分離效率不高，影響脫硫劑的循環利用率，進而影響脫硫效率，且系統空間布置較為複雜；而且，一般的流化床幹法脫硫裝置只有單一通道的流化床結構，在工況變化較大的情況下，流化床的流化效果變差，脫硫效率降低。
本實用新型的目的在於給出一種分離效率較高，系統空間布置較為簡單，高脫硫效率的煙氣文丘裡流化床懸浮幹法脫硫裝置。
本實用新型是一種煙氣文丘裡流化床懸浮幹法脫硫裝置，包括文丘裡流化器、脫硫塔和除塵器，在脫硫塔內部設有一級或多級氣固慣性分離器，再加上除塵器就構成了兩級或多級氣固分離，大大提高了氣固分離效率，提高了脫硫劑的循環利用率，進而提高了脫硫效率，氣固慣性分離器設在脫硫塔內部，系統空間布置簡單。
本實用新型所述氣固慣性分離器的出灰口位於上行脫硫塔中，分離出的脫硫灰靠重力直接進入脫硫塔參與脫硫反應，形成脫硫灰內循環，不用增加脫硫灰輸送裝置，既提高了氣固分離效率和脫硫效率，又進一步簡化了系統結構。
本實用新型所述氣固慣性分離器還可以安裝於下行脫硫塔下部位置，其回料管連接文丘裡流化器喉部，此處煙氣流速高，壓力低，分離出的脫硫灰靠脫硫塔與文丘裡流化器喉部的壓力差進入文丘裡流化器，而後被吹入脫硫反應塔參與脫硫反應，形成另一種脫硫灰內循環形式，不用增加脫硫灰輸送裝置，既提高了氣固分離效率，又簡化了系統空間結構。
本實用新型的進一步改進方案為由多個文丘裡流化器及其相連的脫硫塔並聯組成，形成多管的文丘裡流化床懸浮脫硫結構，當鍋爐變工況運行，煙氣流量隨負荷變化超過要求範圍時，通過關閉或增開一個或多個文丘裡流化床懸浮脫硫塔，使所打開的文丘裡流化床懸浮脫硫塔內的流量保持在允許的範圍內，達到保持良好的流化及懸浮狀態目的，進而實現在多種工況下的高脫硫效率。
本實用新型通過在脫硫塔內設立氣固慣性分離器，形成脫硫灰內循環，提高了鈣的利用率、降低了鈣硫比，脫硫灰的循環增加了脫硫塔中的脫硫劑量，提高了脫硫劑與煙氣反應的機率，從而提高了脫硫效率；氣固慣性分離器設在脫硫塔內，分離器阻力相對較小，系統空間布置較為簡單；多級氣固分離，提高了氣固分離效率；多個文丘裡流化器及其相連的脫硫塔組成並聯結構，在工況變化較大的情況下也能保證良好的流化效果和高脫硫效率。
圖1、圖2是本實用新型的一種典型設計結構圖，
圖1是主視圖，圖2是俯視圖，圖3是本實用新型的另一典型設計結構圖，其中1為文丘裡流化器、2為噴料口、3為上行脫硫塔、4為出灰口、5為一級氣固慣性分離器、6為下行脫硫塔、7為二級氣固慣性分離器、8為除塵器、9為回料管。
以下結合附圖對本實用新型作進一步詳細描述。
如
圖1所示，鍋爐等燃煤設備排出的煙氣自下部進入文丘裡流化器1，文丘裡流化器是一種具有最佳截面形狀的縮放噴管，脫硫灰經噴料口2、回料管9進入文丘裡流化器1，經過文丘裡流化器1的加速作用，脫硫灰進入脫硫塔，脫硫塔包括上行脫硫塔3和下行脫硫塔6兩部分，脫硫灰在脫硫塔中形成良好的沸騰和懸浮狀態，促進了二氧化硫的吸收反應。在上行脫硫塔3的頂部設有一級氣固慣性分離器5，其出灰口4開在上行脫硫塔3內，該氣固慣性分離器可以為槽型或迷宮型慣性分離器，其分離出的脫硫灰經出灰口4靠重力直接進入上行脫硫塔3內，形成內循環方式。初步分離後的煙氣折轉向下進入下行脫硫塔6，至下行硫塔6尾部，由二級氣固分離器7進行氣固分離，二級氣固分離器7可以是百葉窗慣性分離器，也可以是槽型或迷宮型慣性分離器，二級氣固分離器7的回料管9連接文丘裡流化器1的喉部，此處煙氣流速高，壓力低，分離出的脫硫灰經回料管9，靠下行脫硫塔6與文丘裡流化器1喉部的壓力差進入文丘裡流化器1，若壓力差太小，脫硫灰流通不暢，可以將少量引風機8出口風引出，將脫硫灰吹入文丘裡流化器1，參與脫硫循環。此後，煙氣進入除塵器8，除塵器8可以是靜電除塵器或布袋除塵器，煙氣經除塵器8除塵後由引風機排出。除塵器8分離出的脫硫灰的一部分由灰料輸送裝置回送到文丘裡流化器1。
本實用新型構成了脫硫灰的多重循環特徵。僅以兩級慣性氣固分離來計算，若一級分離效率為η1，二級分離效率為η2，則總分離效率η＝η1+(1-η1)η2，若一級二級分離效率分別為90％，則總效率高達99％；若一級二級分離效率分別為80％，則總分離效率仍高達96％。單級旋風分離器很難達到這樣高的效率。
鍋爐時常變工況運行，煙氣流量隨之變化，導致脫硫塔內的煙氣流速發生變化，煙氣流速變化較大會影響脫硫灰的流化與懸浮，脫硫灰流化不良及懸浮惡化嚴重影響脫硫效果。為適應鍋爐負荷的變化，保持脫硫灰的良好流化及懸浮，本實用新型提出多管文丘裡流化懸浮脫硫裝置，每一個文丘裡流化床懸浮脫硫塔都是相對獨立的，本實用新型由多個這樣相對獨立的文丘裡流化懸浮脫硫塔並聯組成，如圖2所示，鍋爐等燃煤設備排出的煙氣被分成多路氣流，分別進入多個文丘裡流化懸浮脫硫塔中，經文丘裡流化器1、上行脫硫塔3、下行脫硫塔6，完成脫硫反應，再匯總進入一個總煙道後，經除塵器8除塵後由引風機排出。當負荷變化超過要求範圍時，通過關閉或打開一個或多個文丘裡懸浮脫硫塔，就可以保證所打開的各個文丘裡懸浮脫硫塔中的煙氣流量在允許的範圍內，以保持良好的流化及懸浮狀態，這樣就可以適應鍋爐工況變化所帶來的煙氣流量變化，並保持高的脫硫效率。
圖3為實用新型的另一典型實例，一級氣固慣性分離器5位於下行脫硫塔6中與略高於文丘裡流化器1頂端的位置，出灰口4仍然位於上行脫硫塔3中，形成脫硫灰內循環形式，不用增加脫硫灰輸送裝置，既提高了氣固分離效率，又簡化了系統空間結構。
當鍋爐運行工況變化較小時，煙氣流量變化也小，對文丘裡流化器的流化效果影響較小，此時，可以只用單通道文丘裡流化懸浮脫硫塔進行煙氣脫硫，這樣可以省去控制機構，降低設備造價。
對已有除塵器的中小型鍋爐的改造方案，由於設備體積較小，只在脫硫塔內增設一級分離效率較高的氣固慣性分離器，這樣總共為兩級分離，可以減少脫硫改造工程的投資。
權利要求1.一種煙氣文丘裡流化床懸浮幹法脫硫裝置，包括文丘裡流化器(1)、脫硫塔和除塵器(8)，脫硫塔由上行脫硫塔(3)、下行脫硫塔(6)兩部分組成，其特徵在於在所述脫硫塔內部設有一級或多級氣固慣性分離器。
2.如權利要求1所述的文丘裡流化床懸浮幹法脫硫裝置，其特徵在於其氣固慣性分離器的位置，在自上行脫硫塔(3)上端，至下行脫硫塔(6)與文丘裡流化器(1)頂端等高處之間，其出灰口(4)位於上行脫硫塔(3)中。
3.如權利要求1或2所述的煙氣文丘裡流化床懸浮幹法脫硫裝置，其特徵在於其氣固慣性分離器安裝於下行脫硫塔(6)下部，其回料管(9)連接文丘裡流化器(1)喉部。
4.如權利要求1或2所述的煙氣文丘裡流化床懸浮幹法脫硫裝置，其特徵在於由多個文丘裡流化器(1)及其相連的脫硫塔並聯組成。
5.如權利要求3所述的煙氣文丘裡流化床懸浮幹法脫硫裝置，其特徵在於由多個文丘裡流化器(1)及其相連的脫硫塔並聯組成。
專利摘要一種適於鍋爐後部使用的煙氣文丘裡流化床懸浮幹法脫硫裝置,包括文丘裡流化器1、脫硫塔和除塵器8,其特點是在脫硫塔內部設有一級或多級氣固慣性分離器,對煙氣與脫硫灰進行氣固多級分離,並形成脫硫灰的內循環,提高了氣固分離效率和脫硫灰的利用率,增大脫硫塔內的脫硫灰濃度,提高了脫硫效率,簡化了系統空間布置,易於在現有鍋爐脫硫技術改造及在新建鍋爐上推廣應用。
文檔編號B01D53/48GK2358979SQ99220079
公開日2000年1月19日 申請日期1999年3月9日 優先權日1999年3月9日
發明者馬春元, 徐夕仁, 呂明新, 賴豔華, 閻雲濤, 李京, 吳少華, 秦裕琨 申請人:山東工業大學