CN201375893Y - 一种循环流化床气体旋流装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种循环流化床气体旋流装置，包括脱硫塔主体、雾化喷嘴和位于脱硫塔主体下部的文丘里流化段，所述文丘里流化段包括文丘里管喉部和文丘里管渐扩段，文丘里管喉部通过文丘里管渐扩段与脱硫塔主体连接，所述文丘里流化段中安装有旋流器，该旋流器为螺旋形轴向旋流叶片。与现有技术相比，本实用新型通过旋转叶片使通道内的气流产生一定的旋转速度，从而使进入管道断面的物料分布更加均匀，有利于增加断面浓度，提高输料率，进而大幅度改善床体内气流的对称性和均匀性，提高脱硫效率。

Description

一种循环流化床气体旋流装置

技术领域：

本实用新型属于烟气脱硫技术领域，特别涉及一种循环流化床气体旋流装置。

背景技术：

循环流化床技术是一种使高速气流与所携带的稠密悬浮颗粒充分接触，让烟气与脱硫剂在流化床内充分混合，最终将二氧化硫转化成亚硫酸钙和硫酸钙的技术。它利用流化床内强烈的湍流效应和较高的循环倍率加强了固体颗粒间的碰撞以及固体颗粒与烟气的接触，通过摩擦不断地从吸附剂表面去除反应产物，暴露出新鲜的反应表面，从而达到良好的脱硫效率。

由于循环流化床脱硫过程主要发生在循环流化床塔内，为了提高脱硫效率，需要将不同塔高截面上气流分布尽可能均匀、对称，但是由于脱硫塔的基础承重需要和烟道布置的便利，来自锅炉的烟气通常由脱硫塔底的一侧进入，尽管烟气在进入循环流化床床体之前经过文丘里管的整合，但床体内的气流仍存在不对称性，通常在床体内进风口对面半侧风速比另外半侧大，产生回流涡，从而造成喷入塔内的脱硫剂粉末在流化床内停留时间的差异，影响脱硫效率和脱硫剂的利用率。

发明内容：

为解决上述问题，本实用新型的目的在于提供一种循环流化床气体旋流装置，通过该装置可大幅度改善床体内气流的对称性和均匀性，提高脱硫效率。

为实现上述目的，本实用新型主要采用以下技术方案：

一种循环流化床气体旋流装置，包括脱硫塔主体、雾化喷嘴和位于脱硫塔主体下部的文丘里流化段，所述文丘里流化段包括文丘里管喉部和文丘里管渐扩段，文丘里管喉部通过文丘里管渐扩段与脱硫塔主体连接，所述文丘里流化段中安装有旋流器，该旋流器为螺旋形轴向旋流叶片。

所述文丘里管喉部中安装有同轴的圆柱形内筒，该圆柱形内筒与文丘里管喉部之间安装有旋流器。

所述旋流器安装在文丘里管渐扩段内部。

所述螺旋形轴向旋流叶片仰角为30°～60°。

本实用新型在文丘里流化段内安装螺旋形轴向旋流叶片，通过旋转叶片使通道内的气流产生一定的旋转速度，从而使进入管道断面的物料分布更加均匀，有利于增加断面浓度，提高输料率，进而大幅度改善床体内气流的对称性和均匀性，提高脱硫效率。

附图说明：

图1为本实用新型装置的结构示意图。

图2为本实用新型优选实施例一的结构示意图。

图3为图2中旋流器截面示意图。

图4为本实用新型优选实施例二的结构示意图。

图5为图4中旋流器截面示意图。

图中标识说明：脱硫塔主体1、雾化喷嘴2、文丘里流化段3、烟气入口4、脱硫塔出口5、脱硫塔直管6、文丘里管渐扩段7、内筒8、文丘里管喉部9、风门10、落灰口11、旋流器12、旋流器13。

具体实施方式：

本实用新型的核心思想是：本实用新型在文丘里流化段的文丘里管喉部或文丘里管渐扩段内管中安装螺旋形轴向旋流叶片，由于旋转叶片通道的导流作用使气流具有一定的旋转速度，在出口形成具有一定旋转动量的旋转射流，经过渐扩段扩口对旋转的增强作用，在脱硫塔主体内形成具有一定旋转强度的旋转射流，而当通过旋流输送物料，且管内切向速度最大值大于输送物料的沉速的某一倍数时，物料则会被“抬托”而“悬浮”，从而使得管道断面的物料分布更加均匀，有利于增加断面浓度、改善床体内气流的对称性和均匀性，提高输料率。

为阐述本实用新型的思想及目的，下面将结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步的说明。

请参见图1所示，图1为本实用新型装置的结构示意图。本实用新型提供一种循环流化床气体旋流装置，主要包括脱硫塔主体1，所述脱硫塔主体1上端设置有脱硫塔出口5，下端连接有脱硫塔直管6，所述脱硫塔出口5与外部带浓缩器的入口烟道连接；脱硫塔直管6下端与文丘里流化段3连接。

其中在脱硫塔主体1中还安装有雾化喷嘴2，如果雾化喷嘴2为一个，则安装在文丘里流化段3上方，脱硫塔主体1底部中心处，且喷雾方向向上；如果雾化喷嘴2有多个，则安装在文丘里流化段3上方，脱硫塔主体1底部内壁上，喷雾方向水平指向脱硫塔主体1中心处。

文丘里流化段3主要包括文丘里管渐扩段7和文丘里管喉部9，而在文丘里管渐扩段7或文丘里管喉部9中安装有旋流器，其中文丘里管渐扩段7与脱硫塔直管6下端连接，文丘里管喉部9与文丘里管渐扩段7连接，而文丘里管喉部9内部还设置有同轴的内筒8，另外，文丘里管喉部9下端为烟气入口4，该烟气入口4处还安装有风门10，下部安装有落灰口11，通过上述风门10的切换，可使烟气由烟气入口4进入脱硫塔主体1中，然后通过雾化喷嘴2向脱硫塔主体1中喷水，使烟气降温，之后在喷出脱硫剂浆液，进行脱硫反应，并将产生的颗粒从落灰口11处排出。

以上是对本实用新型结构原理的说明，下面将结合优选实施例对本实用新型做进一步描述。

优选实施例一，如图2～图3所示，本实用新型所述的旋流器12为螺旋形轴向旋流叶片，它安装在文丘里管喉部9与其同轴的内筒8之间，且叶片出口与文丘里管喉部9的出口平齐，从而组成了内筒8直流流化与内外筒之间旋流流化的旋直复合流化方式，由于旋转叶片通道的导流作用使气流具有一定的旋转速度，在出口形成具有一定旋转动量的旋转射流，经过文丘里管渐扩段7扩口时，对旋转起增强作用，在脱硫塔主体1内形成具有一定旋转强度的旋转射流，因此旋流器中流体在管内以螺旋状前进，其离心力有利于管内温度场不均匀分布冷介质的强化传热，并有使温度场均匀化的趋势。

当通过旋流输送物料时，且管内切向速度最大值大于输送物料的沉速的某一倍数时，物料则被“抬托”而“悬浮”，这使得管道断面的物料分布更加均匀，有利于增加断面浓度，提高输料率。

在内旋流流化床中，由于将流化介质沿流化床宽度非均匀布置，床料颗粒在床内进行大尺寸的循环流动，颗粒形成内旋流，它是分布在整个床层内的大尺度的内部循环。内旋流的存在明显改善了流化床的横向扩散、偏斜和混合特性，可以加强颗粒间的传热传质，使床内温度和浓度等参数趋向均匀一致。在湿法烟气脱硫技术中，当气体流动采用两面对切旋流的喷淋塔时，进口死滞区被消除，整个塔内的充满度得到改善，气体流动顺畅，均匀上升。

因此，旋流流场较大切向动量提高了流场的混合，增强了横向截面内固体颗粒的输送速度，有利于提高烟气脱硫循环流化床内的均匀性。

优选实施例二，如图4～图5所示，本实用新型所述的旋流器13为螺旋形轴向旋流叶片，它安装在文丘里管渐扩段7中，且叶片入口与文丘里管喉部9的出口平齐，从而组成了内筒8直流流化与内外筒之间旋流流化的旋直复合流化方式，由于旋转叶片通道的导流作用使气流具有一定的旋转速度，在出口形成具有一定旋转动量的旋转射流，经过文丘里管渐扩段7扩口时，对旋转起增强作用，在脱硫塔主体1内形成具有一定旋转强度的旋转射流，因此旋流器13中流体在管内以螺旋状前进，其离心力有利于管内温度场不均匀分布冷介质的强化传热，并有使温度场均匀化的趋势。

当通过旋流输送物料时，且管内切向速度最大值大于输送物料的沉速的某一倍数时，物料则被“抬托”而“悬浮”，这使得管道断面的物料分布更加均匀，有利于增加断面浓度，提高输料率。

在内旋流流化床中，由于将流化介质沿流化床宽度非均匀布置，床料颗粒在床内进行大尺寸的循环流动，颗粒形成内旋流，它是分布在整个床层内的大尺度的内部循环。内旋流的存在明显改善了流化床的横向扩散、偏斜和混合特性，可以加强颗粒间的传热传质，使床内温度和浓度等参数趋向均匀一致。在湿法烟气脱硫技术中，当气体流动采用两面对切旋流的喷淋塔时，进口死滞区被消除，整个塔内的充满度得到改善，气体流动顺畅，均匀上升。

因此，旋流流场较大切向动量提高了流场的混合，增强了横向截面内固体颗粒的输送速度，有利于提高烟气脱硫循环流化床内的均匀性。

这里需要说明的是：上述旋流器12、旋流器13所采用的旋转叶片高度可根据实际情况进行调整，其中叶片仰角θ(叶片与喉部圆截面的平均夹角)是决定旋流强度的主要因素，本实施例中优选的叶片仰角为30～60°。且叶片的数量优选为6片、8片、12片、14片、16片或18片。

以上对本实用新型所提供的一种循环流化床气体旋流装置进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (4)

1、一种循环流化床气体旋流装置，包括脱硫塔主体、雾化喷嘴和位于脱硫塔主体下部的文丘里流化段，所述文丘里流化段包括文丘里管喉部和文丘里管渐扩段，文丘里管喉部通过文丘里管渐扩段与脱硫塔主体连接，其特征在于：所述文丘里流化段中安装有旋流器，该旋流器为螺旋形轴向旋流叶片。

2、根据权利要求1所述的循环流化床气体旋流装置，其特征在于：所述文丘里管喉部中安装有同轴的圆柱形内筒，该圆柱形内筒与文丘里管喉部之间安装有旋流器。

3、根据权利要求1所述的循环流化床气体旋流装置，其特征在于：所述旋流器安装在文丘里管渐扩段内部。

4、根据权利要求1所述的循环流化床气体旋流装置，其特征在于：所述螺旋形轴向旋流叶片仰角为30°～60°。

Images