CN106000058A - 一种采用方形非等径的文丘里的循环流化床烟气脱硫装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种采用方形非等径的文丘里的循环流化床烟气脱硫装置，属于烟气脱硫领域，包括入口烟道、文丘里、脱硫塔渐扩段、直管段、出口段、除尘器，引风机、烟囱以及返料循环装置：所述的文丘里为方形非等径的多孔文丘里管组，所述异型多文丘里包括若干个小文丘里，各小文丘里主要由设置在下部的渐缩管、中部的喉管及上部的渐扩管组成；所述的单个文丘里管内径不同，所述的脱硫塔匹配文丘里方形结构。本发明通过改变脱硫塔形状以及文丘里管的形状和流通截面，提高了脱硫塔内流场的均匀性，有效加强了烟气和脱硫剂混合的均匀性，增加了烟气在脱硫塔内的停留时间。

Description

一种采用方形非等径的文丘里的循环流化床烟气脱硫装置

技术领域

本发明属于烟气脱硫领域，具体涉及循环流化床烟气脱硫装置。

背景技术

烟气循环流化床技术脱硫效率的高低和能否实现大型化取决于塔内呈流态化的气固两相流是否可控，烟气与脱硫剂在脱硫塔内截面上分布是否均匀，温度场分布是否均匀。脱硫塔的结构决定了塔内流体的流体力学行为，进而影响脱硫反应的传质和传热。

另外，现有工程运用最多的多孔文丘里管组，借助文丘里建立流化床床层，同时还起到使塔内气体流场分布均匀的作用。然而实际运用中，由于单个文丘里的尺寸相同，喉部设计速度很高，导致了脱硫塔中心区域与边壁存在较大的速度梯度，容易形成不均匀的物料浓度分布，中间区域的高速气流也使得烟气停留时间变短，烟气与物料不能有效稳定地接触；另一方面，为了保证脱硫塔内烟气的理论表观气速、理论停留时间以及文丘里的喉管速度达到经验值，文丘里管组直径和脱硫塔直径就存在明显差异。直径的明显不匹配导致二者中间存在一个扩散段，由于扩散段中存在回流区，导致其物料浓度明显高于其他区域。烟气循环流化床脱硫工艺的雾化增湿喷嘴也设置在此区域，高浓度的回流物料在喷水增湿后很可能产生粘壁，影响系统的稳定运行。

发明内容

本发明的目的在于：提出一种采用方形非等径的文丘里的循环流化床烟气脱硫装置，通过文丘里管径的非均匀分布来调整、提高提高脱硫塔内流场均匀性的循环流化床烟气脱硫装置。

本发明的目的通过下述技术方案来实现：

一种采用方形非等径的文丘里的循环流化床烟气脱硫装置，包括脱硫塔，脱硫塔沿烟气流程方向从下至上依次设置有入口弯折烟道、文丘里、渐扩段、直管段和出口段，文丘里内排列有若干列的文丘里管，每列文丘里管由若干文丘里管排列成列组成，各文丘里管由下部的渐缩管、中部的喉管及上部的渐扩管组成，脱硫塔和文丘里管的各段的横断面形状均为方形，文丘里内各列文丘里管，按烟气来流进入入口弯折烟道的方向分为左列文丘里、中间列文丘里和右列文丘里，其中左列文丘里和右列文丘里分为为第一列和最后一列文丘里管，中间列文丘里则是第一列和最后一列之间的文丘里管，且左、中、右列文丘里的喉段通流面积比例为(1～1.2)：1：(0.9～1.2)，各文丘里管的渐缩管的渐缩角为40～90°，渐扩管的渐扩角α2为10～40°。

作为选择，沿烟气流程方向还先后包括设于脱硫塔之后的除尘器、引风机和烟囱，除尘器还连接有脱硫灰输送系统，脱硫灰输送系统经空气斜槽输灰管路与脱硫塔渐扩段连接，脱硫灰输送系统还经气力输送管路与灰库连接。

作为选择，脱硫塔的文丘里内宽等于渐扩段的入口内宽，渐扩段的出口内宽大于渐扩段的入口内宽，渐扩段的出口内宽等于直管段内宽。

作为选择，文丘里管的渐缩管入口内宽大于渐缩管出口内宽，渐缩管出口内宽等于喉管内宽，喉管内宽等于渐扩管入口内宽，渐扩管入口内宽小于渐扩管出口内宽。

作为选择，各文丘里管在脱硫塔的文丘里内均匀分布。

前述本发明主方案及其各进一步选择方案可以自由组合以形成多个方案，均为本发明可采用并要求保护的方案；并且本发明，(各非冲突选择)选择之间以及和其他选择之间也可以自由组合。本领域技术人员在了解本发明方案后根据现有技术和公知常识可明了有多种组合，均为本发明所要保护的技术方案，在此不做穷举。

本发明的工作流程：沿烟气流程方向依次设置入口弯折烟道、文丘里、渐扩段、直管段、出口段、除尘器，引风机、烟囱以及脱硫灰输送系统。脱硫塔入口弯折烟道与燃煤锅炉尾部烟道相连，出口段与除尘器相连；除尘器通过烟道先后与引风机和烟囱相连，除尘器下方设计有脱硫灰输送系统，通过空气斜槽输灰管路将一部分脱硫灰输送到脱硫塔继续参与循环反应，通过气力输送将剩余脱硫灰输送到灰库。

其中，在脱硫塔内，烟气从入口弯折烟道进入文丘里内的异径方形文丘里管，在异径方形文丘里管的均流作用后进入脱硫塔直管段，烟气与加入的喷水以及脱硫剂发生反应进行脱硫，脱硫反应后的烟气由出口段进入除尘器除尘后，在引风机的作用下，通过烟囱排放。由除尘分离的含有未反应的脱硫剂的脱硫灰通过空气斜槽输灰管路送回脱硫塔继续参与反应以提高脱硫效率。本专利特定的文丘里管的喉段通流面积、文丘里管的减缩角以及渐扩角，有效提高脱硫塔的流场均匀性，提高脱硫效率。

本发明的有益效果：通过采用方形脱硫塔以及方形不等径的多个文丘里结构，通过文丘里管径分布的不均匀性来提高整个脱硫塔流场的均匀性，促进烟气和物料混合的均匀性，提高脱硫效率。

附图说明

图1是本发明实施例的装置流程示意图；

图2是图1的A-A向方形非等径文丘里管排列示意图；

图3是本发明实施例的单个文丘里管的结构示意图

图中，1—入口弯折烟道、2—文丘里、3—渐扩段、4—直管段、5—出口段、6—除尘器、7—引风机、8—烟囱、9—脱硫灰输送系统、91—空气斜槽输灰管路、92—气力输送管路、21—左列文丘里管、22—中间文丘里管、23—右侧文丘里管、201—渐缩管、202—喉管、203—渐扩管。

具体实施方式

下面结合具体实施例和附图对本发明作进一步的说明。

如图1所示，一种采用方形非等径的文丘里的循环流化床烟气脱硫装置，沿烟气流程方向依次包括入口弯折烟道1、文丘里2、渐扩段3、直管段4、出口段5、除尘器6，引风机7、烟囱8以及脱硫灰输送系统9，脱硫塔入口弯折烟道1与燃煤锅炉尾部烟道相连，出口段5与除尘器6相连；除尘器6通过烟道先后与引风机7和烟囱8相连，除尘器6下方设计有脱硫灰输送系统9，通过空气斜槽输灰管路91将一部分脱硫灰输送到脱硫塔渐扩段3继续参与循环反应，通过气力输送管路92将剩余脱硫灰输送到灰库。

脱硫塔沿烟气流程方向从下至上依次设置的入口弯折烟道1、文丘里2、渐扩段3、直管段4、出口段5均采用方形结构(横断面形状为正方形或长方形)，且文丘里内宽等于渐扩段的入口内宽，渐扩段的出口内宽大于渐扩段的入口内宽(因为横断面形状为正方形或长方形，因此内宽即为横断面长宽尺寸，大小由面积衡量，下同)，渐扩段的出口内宽等于直管段内宽；文丘里2为方形异径文丘里，参考图2所示，文丘里2内排列有若干列的文丘里管，每列文丘里管由若干文丘里管排列成列组成，包含9～16个文丘里管；文丘里由按烟气来流进入入口弯折烟道1的方向的左列文丘里21、中间列文丘里22、右列文丘里23组成，其左、中、右列文丘里的喉段通流面积比例为左列文丘里21：中间列文丘里22：右列文丘里23＝(1～1.2)：1：(0.9～1.2)，各区域列文丘里的文丘里管的喉段通流面积可以相同；作为示例，图2中为3列文丘里管，分别为左、中、右列文丘里；烟气来流进入入口弯折烟道1的方向即入口弯折烟道的弯折方向的反方向，如图1所示，入口弯折烟道朝左弯折，即烟气从左至右进入入口弯折烟道，其方向为图中箭头方向；参考图3所示，各文丘里管由下部的渐缩管201、中部的喉管202及上部的渐扩管203组成，文丘里管的各段的横断面形状均为方形(横断面形状为正方形或长方形)，文丘里管的渐缩管201入口内宽(因为横断面形状为正方形或长方形，因此内宽即为横断面长宽尺寸，大小由面积衡量，下同)大于渐缩管201出口内宽，渐缩管201出口内宽等于喉管202内宽，喉管202内宽等于渐扩管203入口内宽，渐扩管203入口内宽小于渐扩管203出口内宽。各文丘里管的渐缩管201的渐缩角α1为40～90°，各文丘里管的渐扩管203的渐扩角α2为10～40°。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种采用方形非等径的文丘里的循环流化床烟气脱硫装置，包括脱硫塔，其特征在于：脱硫塔沿烟气流程方向从下至上依次设置有入口弯折烟道、文丘里、渐扩段、直管段和出口段，文丘里内排列有若干列的文丘里管，每列文丘里管由若干文丘里管排列成列组成，各文丘里管由下部的渐缩管、中部的喉管及上部的渐扩管组成，脱硫塔和文丘里管的各段的横断面形状均为方形，文丘里内各列文丘里管，按烟气来流进入入口弯折烟道的方向分为左列文丘里、中间列文丘里和右列文丘里，其中左列文丘里和右列文丘里分为为第一列和最后一列文丘里管，中间列文丘里则是第一列和最后一列之间的文丘里管，且左、中、右列文丘里的喉段通流面积比例为(1～1.2)：1：(0.9～1.2)，各文丘里管的渐缩管的渐缩角为40～90°，渐扩管的渐扩角α2为10～40°。

2.如权利要求1所述的采用方形非等径的文丘里的循环流化床烟气脱硫装置，其特征在于：沿烟气流程方向还先后包括设于脱硫塔之后的除尘器、引风机和烟囱，除尘器还连接有脱硫灰输送系统，脱硫灰输送系统经空气斜槽输灰管路与脱硫塔渐扩段连接，脱硫灰输送系统还经气力输送管路与灰库连接。

3.如权利要求1所述的采用方形非等径的文丘里的循环流化床烟气脱硫装置，其特征在于：脱硫塔的文丘里内宽等于渐扩段的入口内宽，渐扩段的出口内宽大于渐扩段的入口内宽，渐扩段的出口内宽等于直管段内宽。

4.如权利要求1所述的采用方形非等径的文丘里的循环流化床烟气脱硫装置，其特征在于：文丘里管的渐缩管入口内宽大于渐缩管出口内宽，渐缩管出口内宽等于喉管内宽，喉管内宽等于渐扩管入口内宽，渐扩管入口内宽小于渐扩管出口内宽。

5.如权利要求1所述的采用方形非等径的文丘里的循环流化床烟气脱硫装置，其特征在于：各文丘里管在脱硫塔的文丘里内均匀分布。