CN100368070C - 循环流化床旋直流复合流化装置 - Google Patents
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Abstract
本发明属于工业废气净化环保及化工领域，涉及一种用于烟气脱硫的循环流化床旋直流复合流化装置。该装置包括入口烟气通道，向上依次连接的文丘里管喉管和渐扩段以及脱硫塔筒体，其特征是还包括内套筒、旋流流化装置。在文丘里管喉管安装内套筒，在内套筒与文丘里管喉管壁之间安装旋流流化装置。部分烟气在内套筒中流动，其余烟气在旋流流化装置中流动，形成烟气在内套筒内的直流流化和在内套筒外侧旋流流化的复合流化。这种复合流化装置结构简单、减轻气流偏转，流化效果好、颗粒停留时间延长、内循环倍率高、脱硫效率高。
Description
技术领域
本发明属于工业废气净化环保及化工领域，特别涉及一种用于烟气脱硫的循环流化床旋直流复合流化装置。
背景技术
目前用于烟气脱硫的装置中，采用文丘里管流化的循环流化床是常用的一种，文丘里管包括文丘里管喉管和渐扩段。这种循环流化床阻力损失小，烟气处理量大，但缺点是中心只有一股烟气作为流化的直流射流。如申请号为00128285.9的中国专利所公开的“一种循环悬浮床干法烟气脱硫工艺及其系统”，其循环悬浮床包含有单根或若干根文丘里管组成的低阻力烟气流化结构。通常，烟气通过水平烟道从脱硫塔的一侧引入脱硫塔的垂直通道，会造成气流的偏转，影响其在脱硫塔内的均匀度，并会造成偏流一侧的粘壁，传统的循环流化床即使用导流叶片也很难避免上述情况；同时，为了保证脱硫效率，又要求塔内较高的颗粒浓度，这需要脱硫塔内的颗粒有较长的停留时间和较高的内循环倍率，而传统的循环流化床的文丘里管流化方式难以实现上述要求。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种结构简单、减轻气流偏转，流化效果好、颗粒停留时间延长、内循环倍率高、脱硫效率高的循环流化床旋直流复合流化装置。
本发明是通过以下技术方案实现的：循环流化床旋直流复合流化装置，包括入口烟道，向上依次连接的文丘里管喉管和渐扩段以及脱硫塔筒体，其特征是还包括内套筒、旋流流化装置。在文丘里管喉管安装内套筒，在内套筒与文丘里管喉管壁之间安装旋流流化装置。部分烟气在内套筒中流动，其余烟气在旋流流化装置中流动。因此，形成烟气在内套筒内的直流流化和在内套筒外侧旋流流化的复合流化。
上述循环流化床旋直流复合流化装置，其特征是所述的内套筒也可安装在文丘里管渐扩段或脱硫塔筒体下部。
上述循环流化床旋直流复合流化装置，其特征是所述内套筒的截面积占同高度处文丘里管喉管或文丘里管渐扩段或脱硫塔筒体截面积的30～70％。
上述循环流化床旋直流复合流化装置，其特征是所述的旋流流化装置由4～20个旋转叶片组成。
本发明在文丘里管喉管或者文丘里管渐扩段或者脱硫塔筒体下端安装内套筒和旋流流化装置。旋流流化装置安装在文丘里管喉管有较好的旋流效果，而且旋转叶片尺寸小，可以节省钢材。旋流流化装置安装在文丘里管渐扩段比安装在文丘里管喉管的位置高，所以在脱硫塔内旋流影响的距离更长；未安装旋流流化装置前，渐扩段壁面附近由于截面积扩大会形成回流，影响混合效果；安装旋流流化装置以后，内套筒中烟气速度由于扩散逐渐降低，而旋流流化装置内由于截面积变化不大烟气速度变化也不大，从而增强内套筒中气流与旋流流化装置中气流的混合。旋流流化装置安装在脱硫塔筒体下端，脱硫塔内旋流气流影响的距离比前两种安装方式更长。旋流流化装置的旋转叶片具有导流作用，可以减轻气流的偏转，提高流化效果，减轻脱硫塔粘壁的程度。由于旋流流化装置阻力大于内套筒，使得内套筒内烟气轴向速度大于旋流流化装置内的烟气轴向速度，从而形成内套筒中相对高速，旋流流化装置中相对低速的不均匀布风的流化方式，增强了内循环；旋流流化使得循环流化床内的烟气在原有向上的轴向速度基础上附加了切向速度，烟气螺旋上升，形成的旋转流场使得烟气所携带的颗粒停留时间延长，这两种效果都增大了流化床内颗粒浓度，脱硫效率大大提高。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明结构示意图的俯视图。
图3为本发明旋转叶片安装方式的俯视图。
图4为本发明的旋流流化装置在文丘里管渐扩段的示意图。
图5为本发明的旋流流化装置在脱硫塔筒体的示意图。
图中，1为文丘里管喉管，2为内套筒，3为旋流流化装置，4为旋转叶片，5为文丘里管渐扩段，6为脱硫塔筒体，7为入口烟道，8为筋板，9为螺栓。
具体实施方式
下面结合附图给出本发明的三个最佳实施例。
实施例1：用于中温或低温的循环流化床半干法烟气脱硫，烟气通过入口烟道7水平流入，旋转90度后垂直向上依次流过文丘里管的喉管1和渐扩段5，进入脱硫塔。内套筒2装在文丘里管喉管1内，其与文丘里管喉管1同轴，截面为圆形，截面积占文丘里管喉管1的60％，壁面与文丘里管喉管1的壁面平行，其中流动的是直流流化烟气；内套筒2与文丘里管喉管1之间是旋流流化装置3，旋流流化装置3的截面积占文丘里管喉管1截面积的40％，旋流流化装置3由9片旋转叶片4组成，旋转叶片4之间流动的是旋流流化的烟气，旋转叶片4的形状为螺旋形，螺距为2700mm，高度900mm。内套筒2的上下端分别与旋转叶片4的上下端对齐，为了便于更换，文丘里管喉管1的上下端与内套筒2的上下端分别与筋板8焊接，如图3，旋转叶片4与筋板8通过螺栓9固定连接。旋转叶片4分别与文丘里管喉管1和内套筒2的壁面接触。
实施例2：内套筒2的下端位于文丘里管喉管1内，上端位于文丘里管渐扩段5高度的一半处，截面积占同高度文丘里管渐扩段5截面积的70％，内套筒2的壁面与文丘里渐扩段5、文丘里管喉管1的壁面平行。旋流流化装置3位于文丘里管渐扩段5与内套筒之间，旋流流化装置3的上端与内套筒2的上端平齐，上端截面积占同高度文丘里管渐扩段5截面积的30％，旋流流化装置3的高度为文丘里管渐扩段5高度的30％，旋转叶片4共6片，螺距为3000mm。其余与实施例1相同。
实施例3：内套筒2的下端位于文丘里管喉管1内，上端位于脱硫塔筒体6的下部，脱硫塔筒体6内的内套筒2的截面积占脱硫塔筒体6的截面积的30％，内套筒2的壁面分别与脱硫塔筒体6、文丘里管渐扩段5、文丘里管喉管1的壁面平行。旋流流化装置3位于脱硫塔筒体6和内套筒2之间，上端与内套筒2的上端平齐，下端位于脱硫塔筒体6的入口。旋流流化装置3的截面积占脱硫塔筒体6截面积的70％，旋转叶片4共15片，螺距5000mm，高度1000mm。其余与实施例1相同。
Claims (4)
1.循环流化床旋直流复合流化装置，包括入口烟气通道，文丘里管喉管和渐扩段以及脱硫塔筒体，其特征是在文丘里管喉管安装内套筒，在内套筒与文丘里管喉管壁之间安装旋流流化装置，形成烟气在内套筒内直流流化和在内套筒外侧的旋流流化的复合流化。
2.根据权利要求1所述的循环流化床旋直流复合流化装置，其特征是所述的内套筒也可安装在文丘里管渐扩段内或脱硫塔筒体内的下部。
3.根据权利要求1或2所述的循环流化床旋直流复合流化装置，其特征是所述内套筒的截面积占同高度处文丘里管喉管或文丘里管渐扩段或脱硫塔筒体截面积的30-70％。
4.根据权利要求1所述的循环流化床旋直流复合流化装置，其特征是所述的旋流流化装置由4～20个旋转叶片组成。
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