CN101648113A

CN101648113A - 强化混合的流化床烟气脱硫装置

Info

Publication number: CN101648113A
Application number: CN200910306502A
Authority: CN
Inventors: 郝晓文; 杨建国; 王建文; 于秋红; 林波
Original assignee: Harbin Institute of Technology Weihai
Current assignee: Harbin Institute of Technology Weihai
Priority date: 2009-09-02
Filing date: 2009-09-02
Publication date: 2010-02-17

Abstract

本发明属于工业废气净化环保及化工领域，特别涉及一种强化混合的流化床烟气脱硫装置，其特征是文丘里管喉管内安装固定挡板，固定挡板下方设有调节挡板，调节挡板与固定挡板相铰连；脱硫塔筒体下部设有收缩机构。本发明的调节挡板向进气口一侧转动后，更大部分烟气在进气口对面一侧烟道内流动，流动偏转得到强化，这部分气流在向上流动中受到收缩机构的阻碍，产生了较大的横向速度，形成强烈的脱硫塔内循环，固相的停留时间增加，强化了气液固三相的混合，有利于提高钙利用率和脱硫效率。

Description

强化混合的流化床烟气脱硫装置

技术领域：

本发明属于工业废气净化环保及化工领域，特别涉及一种强化混合的流化床烟气脱硫装置。

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。为了脱硫塔承重和烟道布置的便利，烟气通常由脱硫塔底一侧水平流入，这就造成了进气口对面一侧的烟气量大于进气口侧的烟气量。脱硫塔内形成回流，流动不对称，流场有较大的偏转。为了克服这个缺点，通常在管道内安装导流板，或将单管文丘里管改造为多管文丘里，如申请(专利)号为200520075273.9的中国专利所公开的“设有导流板的循环流化床脱硫塔”和申请(专利)号为200510040469.9的中国专利所公开的“调节循环流化床脱硫塔内流场的方法”。但它们的结构比较复杂，安装维护比较困难，难以彻底解决流动偏转问题，设计不合理时甚至有反作用。减轻或解决流场偏转难题的主要目的之一是充分利用塔内有效空间，增强气液固三相的混合，从而在相同条件下获得更高的脱硫效率。但这些技术只改善了气液固相在纵向的混合效果，横向速度很低造成了横向混合效果差。另外，脱硫反应主要发生脱硫塔下部，即恒速干燥阶段，此阶段烟气停留时间在1～2秒之间，因此，提高这一高度范围内气液固相的横向混合更值得重视。

发明内容：

本发明的目的是克服上述现有技术的不足，提供一种简单易安装、混合效果好、充分利用塔内空间的强化混合的流化床烟气脱硫装置。

本发明可以通过如下措施达到：

一种强化混合的流化床烟气脱硫装置，包括入口烟道，锥形落灰口，向上依次连接的过渡段和脱硫塔；脱硫塔包括文丘里管喉管、文丘里管渐扩段和脱硫塔筒体，其特征是文丘里管喉管内安装固定挡板，调节挡板位于固定挡板下方，并与固定挡板相铰连；脱硫塔筒体下部设有收缩机构。

本发明固定挡板竖直固定在文丘里管喉管内，固定挡板的两侧与文丘里管喉管内壁固定连接，固定挡板将文丘里管喉管均分为进气口一侧的烟道与进气口对面一侧的烟道两部分。

本发明调节挡板在进气口一侧的烟道内调节，调节的上限是调节挡板在水平方向的投影占文丘里管喉管当量直径的45％，下限是调节挡板打开成垂直状态。

本发明调节挡板可以绕它的转动轴旋转，调节挡板上的转动轴一端伸出壁外，与传动机构连接。

本发明收缩机构顶部为锥形或平面，并固定安装在进气口对面一侧的脱硫塔筒体内。

本发明收缩机构底部距离脱硫塔筒体底部的距离占脱硫塔筒体高度的10％～50％，收缩距离在脱硫塔筒体直径的20％～60％之间，收缩段所形成的遮掩角在90°～150°之间。

本发明通过结构上的改进，将缺陷变为优势：不降低流动偏转，甚至强化流动偏转，达到提高混合效果的目的。调节挡板垂直时为常规的导流板。向进气口一侧转动后更大部分烟气在进气口对面一侧烟道内流动，这部分气流在向上流动中受到收缩机构的阻碍，产生了较大的横向速度，形成了气液固三相强烈的塔内循环，从而延长了固相停留时间，强化了气液固三相的混合并充分利用了塔内空间。脱硫塔筒体下部收缩机构的高度、收缩距离及遮掩角的设计根据锅炉负荷大小或者煤种含硫量高低确定，额定负荷较大或者煤种含硫量较高的机组降低收缩段高度，增加收缩距离和遮掩角大小，额定负荷较小或者煤种含硫量较低的机组与此相反。脱硫所用的消石灰和循环灰在脱硫塔外增湿，灰量很大，增湿后的灰含水量低；脱硫塔内不喷浆或水，不会产生结垢现象，因此收缩机构不会危害运行的安全。

本发明具有简单易安装、控制方便、运行安全性高，脱硫塔内的固相停留时间长、气液固三相混合效果好和空间利用率高等优点。

附图说明：

图1为本发明的一种结构示意图。

图2为图1的A-A剖视图。

图3为图1的B-B剖视图。

图中标记，1为入口烟道，2为锥形落灰口，3为过渡段，4为调节挡板，5为固定挡板，6为文丘里管喉管，7为文丘里管渐扩段，8为收缩机构，9为脱硫塔筒体，10为传动齿轮，11为伺服电机。L为收缩距离，a为收缩段的遮掩角，b为收缩段的上顶角。

具体实施方式：

下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述：

实施例1

用于420t/h的电厂锅炉的循环流化床烟气脱硫技术，锅炉在额定负荷下运行，如燃用煤种为高硫煤，则可取过渡段3高度3米；文丘里管喉管6直径3米，高度3米；脱硫塔筒体9直径5米，高度25米。烟气通过入口烟道1水平流入，旋转90度后垂直向上依次流过过渡段3、文丘里管喉管6和渐扩段7，进入脱硫塔筒体9。过渡段3下方为锥形落灰口2，用于收集脱硫塔落下的物料。过渡段3的截面为矩形，文丘里管喉管6上部截面为圆形，所以文丘里管喉管6内有天圆地方的变形构造。固定挡板5位于文丘里管喉管6内，并与文丘里管喉管6固定连接。调节挡板4位于过渡段内，长度1.8米。脱硫系统开始运行时塔内物料循环的建立需要较长时间，为了减少此时间，将调节挡板4向进气口一侧调到上限：其下端部距离文丘里管喉管6壁面0.15米。脱硫塔筒体9内压降是反映塔内物料浓度的主要指标，循环建立后，根据压降的大小调节调节挡板4：压降大则将调节挡板4向下限方向调整，反之向上限方向调整。调节挡板4的转动可以人工调节，也可由通过传动齿轮10由伺服电机11控制。收缩机构8顶部为锥形，并固定安装在脱硫塔筒体9内部，收缩机构8的结构与现有技术相同，此不赘述，收缩机构8的底部距离脱硫塔筒体9底部3米，收缩距离L为2.5米，遮掩角a为105°，上顶角b为30°。

实施例2

如420t/h的电厂锅炉在额定负荷下运行，燃用煤种为中低硫煤。则可取调节挡板4的长度为1.5米。收缩机构8的结构与现有技术相同，此不赘述，收缩机构8的底部距离脱硫塔筒体9底部5米，收缩距离L为1.5米，遮掩角a为90°，上顶角b为45°，其余与实施例1相同。

本发明由于脱硫塔进口位置位于塔的一侧，烟气由水平流动变为向上流动的过程中，会造成流动的偏转，降低了气液固三相的混合效果，大多数流化床烟气脱硫技术采用各种措施减轻流动偏转。但本发明通过结构上的改进，将缺陷变为优势：不降低流动偏转，甚至强化流动偏转，达到提高混合效果的目的。调节挡板垂直时为常规的导流板。向进气口一侧转动后更大部分烟气在进气口对面一侧烟道内流动，这部分气流在向上流动中受到收缩结构的阻碍，产生了较大的横向速度，形成了气液固三相强烈的塔内循环，从而强化了混合。筒体下部收缩段的高度、收缩距离及遮掩角的设计根据锅炉负荷大小或者煤种含硫量高低确定，额定负荷较大或者煤种含硫量较高的机组降低收缩段高度，增加收缩距离和遮掩角大小，额定负荷较小或者煤种含硫量较低的机组与此相反。脱硫所用的消石灰和循环灰在脱硫塔外增湿，灰量很大，增湿后的灰含水量低；脱硫塔内不喷浆或水，不会产生结垢现象，因此收缩结构不会危害运行的安全。

Claims

1.一种强化混合的流化床烟气脱硫装置，包括入口烟道，锥形落灰口，向上依次连接的过渡段和脱硫塔；脱硫塔包括文丘里管喉管、文丘里管渐扩段和脱硫塔筒体，其特征在于文丘里管喉管内安装固定挡板，固定挡板下方设有调节挡板，调节挡板与固定挡板相铰连，脱硫塔筒体内设有收缩机构。

2.根据权利要求1所述的一种强化混合的流化床烟气脱硫装置，其特征在于固定挡板竖直固定在文丘里管喉管内，固定挡板的两侧与文丘里管喉管内壁固定连接。

3.根据权利要求1所述的一种强化混合的流化床烟气脱硫装置，其特征在于调节挡板在进气口一侧烟道内调节，调节的上限是调节挡板在水平方向的投影占文丘里管喉管当量直径的45％，下限是调节挡板打开成垂直状态。

4.根据权利要求1、3所述的一种强化混合的流化床烟气脱硫装置，其特征在于调节挡板上的转动轴伸出壁外与传动机构相连接，调节挡板可以绕转动轴旋转。

5.根据权利要求1所述的一种强化混合的流化床烟气脱硫装置，其特征在于收缩机构顶部为平面，并固定安装在进气口对面一侧的脱硫塔筒体内。

6.根据权利要求1所述的一种强化混合的流化床烟气脱硫装置，其特征在于收缩机构顶部为锥形，并固定安装在进气口对面一侧的脱硫塔筒体内。

7.根据权利要求1、5所述的一种强化混合的流化床烟气脱硫装置，其特征在于收缩机构底部距离脱硫塔筒体底部的距离占脱硫塔筒体高度的10％～50％，收缩距离在脱硫塔筒体直径的20％～60％之间，收缩段所形成的遮掩角在90°～150°之间。