具有文丘裡管的半乾法脫硫塔設備的製作方法

2023-10-20 20:23:12 1

專利名稱：具有文丘裡管的半乾法脫硫塔設備的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種脫硫塔設備，具體是涉及一種具有文丘裡管的半乾法脫 硫塔設備。
背景技術：
國內外煙氣脫硫技術主要分為溼法、幹法和半乾法脫硫，目前幹法和半乾 法脫硫效果較好的系統是循環流化床工藝。
現有半乾法循環流化床脫硫塔結構由文丘裡管、直體、塔頂等部分組成， 文丘裡管在脫硫塔的下部，呈垂直布置。文丘裡管的作用是該區氣流呈湍流， 由於它們間在湍流區互相撞擊和磨擦使脫硫劑表面形成的副產品脫落，從而使 脫硫劑顆粒表面裸露，因次大大提高了脫硫效率。
傳統半乾法脫硫塔結構為垂直布置的文丘裡，其結構如圖l所示文丘裡 管2在吸收塔1的下部，呈垂直布置.循環脫硫灰、水和脫硫劑的加入點是在 吸收塔文丘裡管2的縮頸上部擴頸區。吸收塔1的上設置煙氣出口 11、脫硫劑入
口41、水入口42。該區氣流呈湍流，由於它們間在湍流區互相撞擊和磨擦使脫 硫劑表面形成的副產品脫落，從而使脫硫劑顆粒表面裸露，因而大大提高了脫 硫效率。但是文丘裡管2呈垂直布置.使脫硫塔抬高了將近6米，與此相關的 大布袋除塵器也抬高了將近6米。致使設備投資增加。
例如，在中國97202000.4公開了一種一種立式脫硫除塵器，具有旋風除 塵器(3)，本體(4)，排灰底座(l)，特徵是旋風除塵器(3)的入口接有文丘裡管 (18)和水噴嘴(17)，本體(4)為上大下小的圓筒體，內有防腐層(5)，本體上端 有布水槽，本體上部有旋流器(ll)，本實用新型煙氣與鹼性水混合，去除二氧 化硫及酸性物能力強，經旋風除塵和本體的壁淋水的粘附除塵效率高，又經旋 流器減少煙氣所含水分，本體為鋼製易安裝，運輸，維修。但是該技術方案的 由於採用煙氣與鹼性水混合去除二氧化硫，為溼法脫硫，系統易腐蝕。
又如，中國專利申請200410036416.5提供一種複合循環噴射流化床煙氣 脫硫方法及反應塔，煙氣經文丘裡裝置從複合循環噴射反應塔底部與吸收劑混合進入反應塔下部湍流反應區，後向上經過複合循環噴射裝置環周進入上部湍 流反應區，反應後經旋風除塵系統和電除塵系統得淨化氣通過煙囪排出。該反 應塔的殼體上、下分別有煙氣出口和下連接文丘裡裝置的進氣口，進氣口連有 吸收劑進料管，殼體內有與殼體連接定位的複合循環噴射裝置，下部湍流反應 區相對的殼體連有進水管和水、蒸汽管及循環脫硫灰返料管。但是該技術方案 的煙氣在複合循環噴射反應塔底部與吸收劑混合，混合程度相對不劇烈，脫硫 效率有待提高。
又如，中國專利申請200410101853.0提供一種乾式循環流化床煙氣脫硫 反應塔，涉及煙氣淨化技術領域。本發明包括塔體及與塔體連接的煙氣進口、 煙氣出口、噴水進口和噴粉進口。塔體是由上下兩段組成並由所設文丘裡段將 其兩段連接。塔體的下段為起緩衝作用的預分離室，預分離室與所述的煙氣進 口的連接形式採用切向進氣可旋轉式結構，預分離室的底部為錐形落灰口。塔 體的上段為直筒段，直筒段下部連接所述的噴粉進口和置於噴粉進口上方的噴 水進口。直筒段的上部內置有起慣性分離作用的內分離構件及置於內分離構件 上方與直筒段外壁連接所述的煙氣出口。同現有技術相比，本發明可在不增大 設備的佔地面積和投資的情況下，提高脫硫效率，避免塔內發生結垢，保證脫 硫裝置的穩定運行。但是該技術方案增加了起緩衝作用的預分離室，增加了投 資。
另外，目前大量中小鍋爐急需對煙氣脫硫改造。但是通常改造過程考慮到 成本問題，需要一種對鍋爐儘可能少的部分進行修改而達到儘可能高的脫硫改 進效果的技術方案，該方案同時要滿足可靠、低成本、無二次汙染要求的煙氣 脫硫裝置。
為此，本領域缺乏一種可以針對中國大量中小鍋爐煙氣脫硫改造，滿足可 靠、低成本、無二次汙染要求的煙氣脫硫裝置。

實用新型內容
本實用新型的目的在於提供一種可以針對中國大量中小鍋爐煙氣脫硫改造， 滿足可靠、低成本、無二次汙染要求的煙氣脫硫裝置。
為此，本實用新型提供一種具有文丘裡管的半乾法脫硫塔設備，所述半乾法
脫硫塔設備包括一設在所述脫硫塔設備上部的吸收塔； 一設在所述脫硫塔設備下部的文丘裡管；
—所述吸收塔和所述文丘裡管之間設置彎管部分，所述彎管部分連通所述吸 收塔和所述文丘裡管； 其中，
所述文丘裡管為水平式設置。
在本實用新型的一個具體實施方式
中，所述文丘裡管的軸線與水平面的角度 在-10 +10°之間。
在一優選例中，所述文丘裡管的軸線與水平面的角度為O。，所述軸線是指文 丘裡管的管道的中心軸所在的線條。
在本實用新型的一個具體實施方式
中，所述彎管的彎曲角度為90土5度。
在本實用新型的一個具體實施方式
中，所述彎管的管道中設有均流板。 在一優選例中，設有1 10塊均流板。優選地，設有2 5塊均流板。 在一優選例中，設有多塊均流板，且所述多塊均流板之間為平行設置。 在一優選例中，設有多塊均流板，且所述多塊均流板之間的距離均等設置。
在本實用新型的一個具體實施方式
中，所述彎管的下部中設有出灰管。
在本實用新型的一個具體實施方式
中，所述吸收塔的塔徑大於所述彎管部分 的管徑，且所述彎管部分的管徑大於所述文丘裡管的管徑。 在一優選例中，所述彎管管徑為吸收塔塔徑的70_80%。 在一優選例中，所述文丘裡管徑為吸收塔塔徑的25 — 30%。
在本實用新型的一個具體實施方式
中，所述文丘裡管在與彎管連接的出口端 設置擴頸區。
在本實用新型的一個具體實施方式
中，所述擴頸區上設置脫硫劑入口，和水 入口。在本實用新型的一個具體實施方式
中，所述文丘裡管的入口端設置前部縮管區。
在本實用新型的一個具體實施方式
中，所述前部縮管區上設有循環灰入口。 在一優選例中，所述吸收塔的上部設有煙氣出口。更優選地，所述煙氣出口直接進 入布袋除塵器。
本實用新型的有益技術效果如下
通過將脫硫塔的文丘裡管由垂直布置改為水平式設置，達到了如下效果
(1) 保留了垂直文丘裡管的原有的功能。
(2) 降低了脫硫塔的高度及與此相關的大布袋除塵器的高度(例如在一個 具體實施例中降低了將近6米)。因此節省了設備投資。
(3) 在一個實施例中，由於脫硫灰、水和脫硫劑的加入點是在吸收塔文丘 裡管的擴頸區和縮管區，它們在擴頸區撞擊、磨擦並和煙氣反應後又進入90 度彎管。在彎管處有均流板，因此它們又與均流板、彎管壁發生了二次撞擊、 磨擦。同時在彎管處又有二次補水，使它們之間的反應更充分。從而提高了脫 硫效率。


圖1現有半乾法脫硫塔
圖2所示為水平式文丘裡管半乾法脫硫塔結構圖。
圖中標號說明如下
脫硫塔設備100、吸收塔l、煙氣出口 11、文丘裡管2、彎管部分3、均流板 31、出灰管32、彎管壁33、擴頸區4、脫硫劑入口 41、水入口 42、前部縮管區5、 循環灰入口 51。
具體實施方式
本實用新型設計人經過廣泛而深入的研究，通過改進位備工藝，將半乾法 脫硫塔的文丘裡管水平放置，使脫硫塔和相鄰設備的高度下降，保留了垂直文 丘裡管的原有的功能，降低了脫硫塔的高度及與此相關的大布袋除塵器的高度，因此節省了設備投資。並意外發現該設置可以提高脫硫效率。在此基礎上 完成了本實用新型。
本實用新型的術語如下
如本文所用，所述"煙氣脫硫"的含義為燃煤產生的煙氣中含有二氧化 硫汙染物質，將煙氣中的二氧化硫捕捉下來，並將其轉化為穩定態的物質，這 個過程稱為煙氣脫硫。所述穩定態的物質例如為硫酸鈣和亞硫酸轉。
如本文所用，術語"吸收塔"的含義為二氧化硫與脫硫劑在吸收塔內發 生反應。吸收塔為脫硫技術中的核心裝置。
如本文所用，術語"半乾法脫硫塔設備"、"半乾法脫硫塔"具有可以互 相替換的含義。
以下對本實用新型的各個方面進行詳述:
本實用新型的具有文丘裡管的半乾法脫硫塔設備100，所述半乾法脫硫塔設備 100包括
一設在所述脫硫塔設備100上部的吸收塔1; 一設在所述脫硫塔設備100下部的文丘裡管2;
一所述吸收塔1和所述文丘裡管2之間設置彎管部分3，所述彎管部分3連通 所述吸收塔1和所述文丘裡管2; 其中，
所述文丘裡管2為水平式設置。
所述吸收塔1可以採用本領域常用的吸收塔裝置，只要能適用於半乾法脫硫 塔設備即可。例如，採用流化床結構。
所述文丘裡管2為水平設置。通常其軸線與水平面的角度在一10 + 10。之
間。在一優選例中，所述文丘裡管的軸線與水平面的角度為o。。所述軸線是指文
丘裡管的管道的中心軸所在的線條。
應當理解，本領域技術人員可以理解當文丘裡管的設置介於水平與垂直之間 時，根據其水平程度而達到相應的節約成本和增加脫硫效率的效果。
此外，申請人發現在文丘裡管在上述一10 + 10。之間時，不僅達到了節約成 本的效果，而且進一步能提高脫硫效果。例如，當脫硫灰、水和脫硫劑的加入點是在吸收塔文丘裡管的縮管區和後部擴頸區時，它們在擴頸區撞擊、磨擦並和 煙氣反應後又進入90度±5度彎管。在彎管處有均流板，因此它們又與均流板、 彎管壁發生了二次撞擊、磨擦。同時在彎管處又有二次補水，使它們之間的反 應更充分。從而提高了脫硫效率。
所述彎管3的彎曲角度為90±5度。
為了使得脫硫效率更加提高和穩定，所述彎管3的管道中設有均流板31。 在一優選例中，設有1 10塊均流板。優選地，設有2 5塊均流板。 在一優選例中，設有多塊均流板，且所述多塊均流板之間為平行設置。 在一優選例中，設有多塊均流板，且所述多塊均流板之間的距離均等設置。 在一優選例中，所述彎管3的下部中設有出灰管32。
通常，所述吸收塔的塔徑大於彎管管徑，所述彎管管徑大於所述文丘裡管徑。 在一優選例中，所述彎管管徑為吸收塔塔徑的70 — 80%。 在一優選例中，所述文丘裡管徑為吸收塔塔徑的25 — 30%。
在一優選例中，所述彎管3與所述文丘裡管2之間設置擴頸區4。 在一優選例中，所述擴頸區4上設置脫硫劑入口 41，和水入口42。 在一優選例中，所述文丘裡管2的上遊設置縮管區5 在一優選例中，所述縮管區5上設有循環灰入口 51。
本實用新型的其他方面由於本文的公開內容，對本領域的技術人員而言是 顯而易見的。
以下結合具體實施例，進一步闡明本實用新型。應理解，這些實施例僅用 於說明本實用新型而不用於限制本實用新型的範圍。下列實施例中未註明具體 條件的實驗方法，通常按照常規條件，或按照製造廠商所建議的條件。比例和 百分比基於重量，除非特別說明。
除非另有定義或說明，本文中所使用的所有專業與科學用語與本領域技術 熟練人員所熟悉的意義相同。此外任何與所記載內容相似或均等的方法及材料 皆可應用於本實用新型方法中。
實施例如圖l所示為現有循環流化床半乾法脫硫塔結構圖，文丘裡管2在脫硫塔
的下部，呈垂直布置.循環脫硫灰51、水42和脫硫劑41的加入點是在吸收塔 文丘裡管2的縮頸上部擴頸區。但是文丘裡管2呈垂直布置.使脫硫塔抬高了 將近6米，與此相關的大布袋除塵器(尾部配套設備)也抬高了將近6米。致使 設備投資增加
如圖2所示，為本實用新型的具有文丘裡管的半乾法脫硫塔設備100的一個具體實施方式
的示意圖。所述半乾法脫硫塔設備100包括
一設在所述脫硫塔設備100上部的吸收塔1; 一設在所述脫硫塔設備100下部的文丘裡管2;
一所述吸收塔1和所述文丘裡管2之間設置彎管部分3，所述彎管部分3連通
所述吸收塔1和所述文丘裡管2;所述文丘裡管2為水平式設置。 以下對脫硫塔設備100的上部部分進行詳述
如圖2所示，所述吸收塔設在脫硫塔設備100的上部。所述吸收塔1可以採
用本領域常用的吸收塔裝置，只要能適用於半乾法脫硫塔設備即可。例如可以採用 與圖l所述吸收塔類似的裝置
以下對脫硫塔設備100的中部和下部部分進行詳述 本實用新型的特點在於脫硫塔設備100的中下部部分。
如圖2所示，所述脫硫塔設備100下部設置文丘裡管2。所述文丘裡管2為水 平式設置。
所述文丘裡管2為水平設置。本實施例中，其軸線與水平面平行。在其它具 體實施方式中，通常其軸線與水平面的角度在一10 + 10°之間。所述軸線是指文 丘裡管的管道的中心軸所在的線條。
如圖2所示，所述脫硫塔設備100中部設置彎管部分3。彎管部分3設置在所 述吸收塔1和所述文丘裡管2之間，也即所述彎管部分3連通所述吸收塔1和所述 文丘裡管2;其中所述彎管3的彎曲角度為90土5度。如圖2所示，本具體實施方 式中彎管3的彎曲角度為90度。
為了使得脫硫效率更加提高和穩定，所述彎管3的管道中設有三塊均流板31。 且所述多塊均流板之間為平行設置。且所述多塊均流板之間的距離均等設置。在其 它具體實施方式
中，可設有1 10塊均流板。優選地，設有2 5塊均流板。所述彎管3的下部中設有出灰管31。
通常，所述吸收塔的塔徑大於彎管管徑，所述彎管管徑大於所述文丘裡管徑。
所述彎管管徑為吸收塔塔徑的70 — 80%。所述文丘裡管徑為吸收塔塔徑的25 — 30%。
所述彎管3與所述文丘裡管2之間設置擴頸區4。所述擴頸區4上設置脫硫劑 入口41，和水入口42。所述文丘裡管2的上遊設置縮管區5。所述縮管區5上設 有循環灰入口 51。
本實用新型的脫硫器設備100是這樣運作的
當脫硫灰在循環灰入口 51加入、水在水入口 42加入，脫硫劑在脫硫劑入 口加入。這些加入點是在吸收塔文丘裡管2的縮管區和擴頸區。它們在擴頸區 撞擊、磨擦並和煙氣反應後又進入90度彎管3。在彎管3處有均流板31，因 此它們又與均流板31、彎管壁33發生了二次撞擊、磨擦。同時在吸收塔l下 部又補充二次水，使它們之間的反應更充分。從而提高了脫硫效率
本實用新型的技術效果是這樣達到的
現有半乾法脫硫塔結構由文丘裡管2、直體、塔頂等部分組成，文丘裡管 在脫硫塔的下部，呈垂直布置。循環脫硫灰、水和脫硫劑的加入點是在吸收塔 文丘裡管2的縮頸上部擴頸區。該區氣流呈湍流，由於它們間在湍流區互相撞 擊和磨擦使脫硫劑表面形成的副產品脫落，從而使脫硫劑顆粒表面裸露，因次 大大提高了脫硫效率。但是文丘裡管呈垂直布置.使脫硫塔抬高了將近6米， 與此相關的大布袋除塵器也抬高了將近6米。致使設備投資增加。
而在圖2的本實用新型具體實施方式
中，當脫硫灰、水和脫硫劑的加入點 是在吸收塔文丘裡管的縮管區和擴頸區時，它們在擴頸區撞擊、磨擦並和煙氣 反應後又進入90度彎管。在彎管處有均流板，因此它們又與均流板、彎管壁 發生了二次撞擊、磨擦。同時在彎管處又有二次補水，使它們之間的反應更充 分。從而提高了脫硫效率。
綜上所述，針對中國石化熱電鍋爐大多是中小鍋爐，其煙氣脫硫的投資是 很重要的指標。而水平式文丘裡半乾法脫硫塔技術可使脫硫塔降低了將近6米， 與此相關的大布袋除塵器也降低了將近6米。致使設備投資大為減少。200820155849. 6
在本實用新型提及的所有文獻都在本申請中引用作為參考，就如同每一篇 文獻被單獨引用作為參考那樣。此外應理解，在閱讀了本實用新型的上述講授 內容之後，本領域技術人員可以對本實用新型作各種改動或修改，這些等價形 式同樣落於本申請所附權利要求書所限定的範圍。
權利要求1、一種具有文丘裡管的半乾法脫硫塔設備(100)，其特徵在於，所述半乾法脫硫塔設備(100)包括—設在所述脫硫塔設備(100)上部的吸收塔(1)；—設在所述脫硫塔設備(100)下部的文丘裡管(2)；—所述吸收塔(1)和所述文丘裡管(2)之間設置彎管部分(3)，所述彎管部分(3)連通所述吸收塔(1)和所述文丘裡管(2)；其中，所述文丘裡管(2)為水平式設置。
2、 如權利要求1所述的設備，其特徵在於，所述文丘裡管(2)的軸線與水平 面的角度在-10 +10°之間。
3、 如權利要求l所述的設備，其特徵在於，所述彎管(3)的彎曲角度為90土5度。
4、 如權利要求1所述的設備，其特徵在於，所述彎管(3)的管道中設有均流 板(31)。
5、 如權利要求1所述的設備，其特徵在於，所述彎管(3)的下部中設有出灰 管(32)。
6、 如權利要求1所述的設備，其特徵在於，所述吸收塔(l)的塔徑大於所述 彎管部分(3)的管徑，且所述彎管部分(3)的管徑大於所述文丘裡管(2)的管徑。
7、 如權利要求l所述的設備，其特徵在於，所述文丘裡管(2)在與彎管(3)連 接的出口端設置擴頸區(4)。
8、 如權利要求7所述的設備，其特徵在於，所述擴頸區(4)上設置脫硫劑入 口(41)，和水入口(42)。
9、 如權利要求1所述的設備，其特徵在於，所述文丘裡管(2)的入口端設置 前部縮管區(5)。
10、 如權利要求l所述的設備，其特徵在於，所述前部縮管區(5)上設有循環灰入口(51)。
專利摘要本實用新型提供一種具有文丘裡管的半乾法脫硫塔設備，所述半乾法脫硫塔設備包括設在所述脫硫塔設備上部的吸收塔；設在所述脫硫塔設備下部的文丘裡管；所述吸收塔和所述文丘裡管之間設置彎管部分，所述彎管部分連通所述吸收塔和所述文丘裡管；其中，所述文丘裡管為水平式設置。本實用新型提供了一種可以針對中國大量中小鍋爐煙氣脫硫改造，且滿足可靠、低成本、無二次汙染要求的煙氣脫硫裝置。
文檔編號B01D53/80GK201304320SQ200820155849
公開日2009年9月9日 申請日期2008年11月25日 優先權日2008年11月25日
發明者明 仝, 朱海興, 亮 梁, 湯瑞琪 申請人:中國石化集團寧波工程有限公司;中國石化集團寧波技術研究院