CN200980986Y - 一种循环流化床干法烟气脱硫装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种循环流化床干法烟气脱硫装置，特点是：由筒体、转动搅拌装置、脱硫剂入口、流化风入口、水进口和筛分风道组成的搅拌器布置在脱硫反应塔底部，搅拌器具有搅拌破碎和流化筛选输送功能；烟气进口置于脱硫反应塔与文丘利管组成的夹道上。因此本实用新型的有益效果是使烟气进入脱硫反应塔夹道后，先向下到达其底部，携带流出搅拌器的混合物料转弯向上低速通过文丘利管，进入脱硫反应主塔，烟气的转弯和通过文丘利管的流速很低；经搅拌器破碎和流化筛选输送，使在脱硫反应塔内无大颗粒的浆液，混合物料的颗粒粒径细，含水率高，活性强，脱硫剂的利用率高，无结垢和腐蚀之忧；脱硫反应塔烟气流速低阻力小，传热传质强度高，脱硫效率高，能耗少。

Description

一种循环流化床干法烟气脱硫装置

技术领域

本实用新型涉及一种烟气脱硫装置，尤其涉及一种循环流化床干法烟气脱硫装置，用于脱除由锅炉或其它燃烧设备排出的烟气中的氧化硫和其它有害酸性气体，如HCL，HF等。

背景技术

在通常的循环流化床干法烟气脱硫技术中，如CFB-FGD和RCFB-FGD技术，消石灰和水喷入到脱硫塔中和烟气混合，烟气温度降到接近露点温度的15～25℃，通常为65～75℃，希望烟气中的二氧化硫和其它酸性气体同湿润的消石灰产生气液、液固高速的离子反应，但由于消石灰和循环物料的平均含水率很低，仅为1％左右，气固反应只能发生在固体表面，反应速度很慢。为了解决这一问题ABB公司的NID和中国发明专利申请(专利申请号：00128285.9)“一种循环悬浮床干法烟气脱硫工艺及其系统”技术都对石灰和循环物料直接加水搅拌，使其形成含湿量在5％～15％的混合物料，但由于没有筛分装置，混合物料的颗粒和颗粒团平均粒径随着含湿量的增加而显著增大，这一方面造成混合物料的比表面积下降，活性降低，另一方面需要在脱硫反应塔的底部设置出渣口，大量结团的未完全反应的脱硫剂短路从出渣口直接排除，造成脱硫剂的浪费。另外上述的各种技术为了托起混合物料，减少大颗粒和颗粒团的沉降，文丘利管内的气流速度在额定负荷工况下为25～40秒/米，造成脱硫反应塔的烟气阻力高。

发明内容

本实用新型的目的是为了克服上述现有技术的不足，提供一种能使脱硫剂和循环物料同水进行充分搅拌筛分，生产出含水率高、颗粒度细的混合物料，烟气流过文丘利管和脱硫反应塔的流速低，烟气阻力低的循环流化床干法烟气脱硫装置。

本实用新型的目的是通过如下技术方案实现的：一种循环流化床干法烟气脱硫装置，它包括脱硫反应塔、搅拌器、返料装置和除尘器，其特点是：

1.所述的搅拌器布置在脱硫反应塔底部；搅拌器由筒体、转动搅拌装置、脱硫剂入口、流化风入口、水进口和筛分风道组成，转动搅拌装置置于筒体内，流化风入口、水进口置于筒体的一侧，与筒体为一体的筛分风道与脱硫反应塔底部相连接；

2.所述的脱硫反应塔由烟气进口、夹道、文丘利管、脱硫反应主塔和连接烟道组成，所述的烟气进口置于脱硫反应塔与文丘利管组成的夹道上。

所述的搅拌器中的转动搅拌装置为单轴转动搅拌装置或双轴搅拌装置组成，双轴搅拌装置由两单轴转动搅拌装置平行放置在同一筒体内，中间置有隔板构成第一级、第二级两级转动搅拌装置。所述的两级转动搅拌装置结构相同。所述的单轴转动搅拌装置包括电机、转轴、正叶片、反叶片和刮板。

由于本实用新型将具有加水搅拌、破碎和流化筛选输送功能的搅拌器布置在脱硫反应塔的底部，烟气进口置于脱硫反应塔与文丘利管组成的夹道上，其有益效果是使烟气进入脱硫反应塔夹道后，先向下到达其底部，转弯携带流出搅拌器的混合物料向上低速通过文丘利管，进入脱硫反应主塔，烟气的转弯和通过文丘利管的流速都很低；混合物料经搅拌器加水搅拌、破碎和流化筛选输送，使在脱硫反应塔内无大颗粒的浆液，混合物料的颗粒粒径细，含水率高，活性强，脱硫剂的利用率高，脱硫除尘过程无结垢和腐蚀之忧；本装置的可靠性好，脱硫反应塔烟气流速低阻力小，传热传质强度高，脱硫效率高能耗少。

附图说明

图1为一种循环流化床干法烟气脱硫装置的结构示意图；

图2为单轴搅拌器结构主视图；

图3为单轴搅拌器结构俯视图；

图4为图3之A-A视图。

图5为双轴搅拌器结构主视图；

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作详细说明：

由图1-5所示，一种循环流化床干法烟气脱硫装置，它包括脱硫反应塔、搅拌器、返料装置和除尘器，其特点是：

1.所述的搅拌器15布置在脱硫反应塔底部；搅拌器15由筒体19、转动搅拌装置、脱硫剂入口13、流化风入口12、水进口14和筛分风道17组成，转动搅拌装置置于筒体19内，流化风入口12、水进口14置于筒体19的一侧，与筒体19为一体的筛分风道17与脱硫反应塔底部相连接；

2.所述的脱硫反应塔由烟气进口1、夹道2、文丘利管3、脱硫反应主塔5和连接烟道6组成，所述的烟气进口1置于脱硫反应塔与文丘利管组成的夹道2上。

本实用新型所述的除尘器为气固分离器7，脱硫反应塔通过连接烟道6同气固分离器7相接，在气固分离器7的底部布置有灰斗8、气力斜槽9、脱硫灰出口10和旋转给料器11所组成的返料装置，脏烟气从烟气进口进入脱硫反应塔，在与流出搅拌器的混合物料混合反应后，其中的酸性气体得到有效清除，再进入气固分离器7除去绝大多数的固体颗粒，最终，清洁烟气通过设在分离器上的烟气出口16排出，气固分离器7分离下来的灰，大部分作为循环物料通过旋转给料器11进入搅拌器15，剩余的从脱硫灰出口10排出。烟气进入脱硫反应塔与文丘利管组成的夹道2后，烟气先向下到达其底部，携带流出搅拌器15的混合物料转弯180°向上低速通过文丘利管3，如图1烟气流向4所示进入脱硫反应主塔5；循环物料、脱硫剂和流化风通过入口20进入搅拌器15，同水搅拌，产生的混合物料在刮板23和风的作用下沿筛分风道17向上流出搅拌器15。所述的搅拌器15中的转动搅拌装置为单轴转动搅拌装置或双轴搅拌装置组成，双轴搅拌装置由两单轴转动搅拌装置平行放置在同一筒体19内，中间置有隔板26构成第一级、第二级两级转动搅拌装置。物料通过第一级搅拌后的物料经隔板26上方进入第二级搅拌装置，双轴搅拌器可以使物料混合的更均匀。

所述的单轴转动搅拌装置包括电机25、转轴18、正叶片21、反叶片22和刮板23，所述的正叶片21反叶片22沿圆周共均布4或6组，叶片与转轴18轴线形成45～70°的夹角，正反叶片的夹角与转轴轴线相互对称，刮板23连接于叶片的前端，与旋转方向24形成一个45～90°的夹角，刮板23的宽度是筒体19直径的1/10～1/6。单轴转动搅拌装置对混合物料起着搅拌和输送的作用，在电机25的带动下，随着转轴18沿旋转方向24的转动，正叶片21向上运动，反叶片22向下运动，在叶片的推动下，一侧物料向左运动时，另一侧物料就向右运动，使物料得到充分的混合，刮板将混合物料输送至筛分风道。双轴搅拌器的两级转动搅拌装置结构相似，两级转动搅拌装置之传动由其中之一的电机通过联动装置或各自连接电机来实现，第一级转动搅拌装置的刮板27的宽度是筒体直径的1/20～1/10，它将混合物料输送到第二级搅拌装置，通过在长度方向连续或间断布置的刮板23将混合物料输送到筛分风道17。筛分风道的长度同脱硫反应塔的宽度相等，宽度是筒体直径的1/5～1/3，气固两相流平均流速为0.1～0.5米/秒，通过气力筛分，细小的颗粒流出搅拌器，大颗粒和颗粒团则沉降返回搅拌器的筒体内，被反复搅拌磨擦破碎，直至变细流出搅拌器。这可在保证颗粒细度的前提下，最大限度地提高混合物料的含水率。混合物料在叶片、刮板和气力筛分的共同作用下，可生产出含水量至少为5％，颗粒和颗粒团平均粒径不大于50微米的混合物料，通过调节喷水量、循环物料量和流化风量，最好控制混合物料的重量含水率为10％～20％，颗粒和颗粒团平均粒径不大于30微米。

气固分离器7可以是静电除尘器或布袋除尘器，也可以是惯性或旋风除尘器同静电除尘器或布袋除尘器的组合体。

通过物料的反复循环，在脱硫反应塔中，混合物料的浓度可高达1公斤/米3左右，随着颗粒的聚集，有一部分浓度高的颗粒团会沉降至塔底。本实用新型将搅拌器布置在脱硫反应塔底部，就能将这些颗粒增湿活化破碎送回主塔，不会造成混合物料短路浪费，所以在脱硫反应塔中可选取低的烟气流速，一来降低烟气阻力；二来增加物料的内循环；三来强化传热传质和化学反应。通常在额定工况下，烟气转弯和通过文丘利管的流速不大于15米/秒，烟气在脱硫反应主塔中的流速不大于7米/秒；最好的是烟气转弯和通过文丘利管的流速不超过12米/秒，烟气在脱硫反应主塔中的流速不大于5米/秒。

在本实用新型中，搅拌器既具有混合增湿消化功能，还具有一定的破碎活化功能，所以脱硫剂即可以是固态的钙基脱硫剂，石灰或消石灰，也可以是含有碱性物质的飞灰或其它碱性物质。

由于本实用新型将搅拌器布置在脱硫反应塔的底部，具有加水搅拌、破碎和流化筛选输送的功能，其优点是在脱硫反应塔内无大颗粒的浆液，混合物料的颗粒粒径细，含水率高，活性强，脱硫剂的利用率高；脱硫除尘过程无结垢和腐蚀之忧，装置的可靠性好；脱硫反应塔烟气流速低阻力小，传热传质强度高，脱硫效率高能耗少。

Claims (5)

1.一种循环流化床干法烟气脱硫装置，它包括脱硫反应塔、搅拌器、返料装置和除尘器，其特征在于：

1)所述的搅拌器(15)布置在脱硫反应塔底部；搅拌器(15)由筒体(19)、转动搅拌装置、脱硫剂入口(13)、流化风入口(12)、水进口(14)和筛分风道(17)组成，转动搅拌装置置于筒体(19)内，流化风入口(12)、水进口(14)置于筒体(19)的一侧，与筒体(19)为一体的筛分风道(17)与脱硫反应塔底部相连接；

2)所述的脱硫反应塔由烟气进口(1)、夹道(2)、文丘利管(3)、脱硫反应主塔(5)和连接烟道(6)组成，所述的烟气进口(1)置于脱硫反应塔与文丘利管组成的夹道(2)上。

2.根据权利要求1所述的循环流化床干法烟气脱硫装置，其特征在于：所述的搅拌器(15)中的转动搅拌装置为单轴转动搅拌装置或双轴搅拌装置组成，双轴搅拌装置由两单轴转动搅拌装置平行放置在同一筒体(19)内，中间置有隔板(26)构成第一级、第二级两级的转动搅拌装置。

3.根据权利要求2所述的循环流化床干法烟气脱硫装置，其特征在于，所述的单轴转动搅拌装置包括电机(25)、转轴(18)、正叶片(21)、反叶片(22)和刮板(23)，所述的正叶片(21)反叶片(22)沿圆周共均布4或6组，叶片与转轴(18)轴线形成45～70°的夹角，正反叶片的夹角与转轴轴线相互对称，刮板(23)连接于叶片的前端，与旋转方向(24)形成一个45～90°的夹角，刮板(23)的宽度是筒体(19)直径的1/10～1/6。

4.根据权利要求2所述的循环流化床干法烟气脱硫装置，其特征在于，所述的两级转动搅拌装置之传动由其中之一的电机通过联动装置或各自连接电机来实现，第一级转动搅拌装置的刮板(27)的宽度是筒体直径的1/20～1/10。

5.根据权利要求1所述的循环流化床干法烟气脱硫装置，其特征在于，所述的筛分风道(17)的宽度是筒体直径的1/5～1/3。

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