CN201404765Y - 低阻型循环流化床烟气脱硫塔 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及烟气干法脱硫技术领域，是一种低阻型循环流化床烟气脱硫塔，包括烟气进口、烟气进口连接风道、烟室、喷腾室、脱硫室、脱硫塔出口缩口和脱硫塔出口，喷腾室位于脱硫室的下部，喷腾室包括喷腾室进口、喉部和喷腾室出口，喷腾室进口分别与烟室的出口和喷腾室喉部的入口连接，喷腾室进口采用圆形曲面进口，喷腾室出口的锥体的斜面与垂直方向的锥角为8～20°，喷腾室出口内从下到上依次设有旁路烟气连接口、脱硫返料接口、脱硫剂接口和喷水层喷嘴。本实用新型通过合理设置脱硫塔喉部结构和烟气旁路系统，达到稳定脱硫塔内流场、降低脱硫塔内阻力损失和提高脱硫塔的负荷适应性的目的。
Description
技术领域
本实用新型涉及烟气干法脱硫技术领域，具体的说是一种低阻型循环流化床烟气脱硫塔。
背景技术
燃煤、燃油、燃气时产生的烟气中二氧化硫、氮氧化物等有害气体排入大气，造成酸雨，破坏生态环境，影响人的身体健康。针对我国有关环保法规对烟气中二氧化硫、氮氧化物的允许排放浓度提出的更为严格的控制控制标准，各种烟气脱硫技术方法和装置应运而生。
燃煤型二氧化硫控制方法可以分为三类：燃烧前脱硫、燃烧中脱硫和燃烧后脱硫(烟气脱硫)，其中烟气燃烧后脱硫被认为是控制SO2污染最有效的途径。就烟气脱硫技术而言，目前已得到应用广泛发展和应用的烟气脱硫工艺主要有4种：湿式石灰石/石膏吸收法(Wet-FGD)、干式喷雾干燥净化工艺(SDA)、炉内喷钙后增湿水活化法(LIFAC)和循环流化床烟气净化工艺(CFB-FGD)。
循环流化床烟气净化工艺是将加入脱硫塔的Ca(OH)2粉末与烟气中的SO2及烟气中的其他成分如SO3、HCl、HF等酸性气体充分接触混合，脱硫塔入口处喷入的雾化水一方面降低烟气温度，保证最佳反应条件，另一方面在Ca(OH)2粒子的表面形成液相。脱硫塔内Ca(OH)2粉末、烟气及喷入的水分，在悬浮状态下充分混合，并通过过量的Ca(OH)2粉末在脱硫塔内多次循环，在合适的Ca/S比为1.3~1.6条件下，使烟气中SO2、SO3等酸性气体能被较充分地吸收，实现高效脱硫和脱硫剂的高效利用。
为了保证脱硫塔内脱硫剂和飞灰的充分流化和悬浮，一般在脱硫塔底部设置一个或几个文丘里式喉管，以产生一定的喷腾速度，从而形成较好的流场，以利于脱硫剂和飞灰颗粒与烟气在脱硫塔内充分混合。实践结果表明，脱硫塔的阻力损失随着喉部烟气流速的提高而剧烈增加，且其与脱硫塔喉部进出口形状有较大关系。现有的脱硫塔喉部结构如图1所示，喉部1的设计普遍采用较小的喉部直径、较大的喉部扩展角(＞30°)和直线型喇叭口的设计。现有的这种脱硫塔的喉部设计存在阻力损失大、流场稳定性差、不能适应锅炉负荷变化的缺陷。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是：针对以上现有技术存在的缺点，提出一种可稳定脱硫塔内流场、降低脱硫塔内阻力损失和提高脱硫塔负荷适应性的低阻型循环流化床烟气脱硫塔。
本实用新型解决以上技术问题的技术方案是：
低阻型循环流化床烟气脱硫塔，包括烟气进口、烟气进口连接风道、烟室、喷腾室、脱硫室、脱硫塔出口缩口和脱硫塔出口，喷腾室位于脱硫室的下部，喷腾室包括喷腾室进口、喉部和喷腾室出口，喷腾室进口分别与烟室的出口和喷腾室喉部的入口连接，喷腾室进口采用圆形曲面进口，喷腾室出口的锥体的斜面与垂直方向的锥角为8～20°，喷腾室出口内从下到上依次设有旁路烟气连接口、脱硫返料接口、脱硫剂接口和喷水层喷嘴。
本实用新型的低阻型循环流化床烟气脱硫塔，喷腾室出口为直面或曲面进口。烟室内安装3～5块烟室隔板。烟室和烟气进口连接风道上对称位置安装四根烟气旁路管道接口，通过烟气旁通管道与喷腾室出口的旁通管道接口相连接。
烟气由脱硫塔底部的烟气进口管道进入烟室，在烟室或进口管道上分成两路，一路经连接在烟室的旁路管道直接进入喷腾室出口区域，旁路烟气量由设置在旁路管道上的阀门进行调节；另一路则在烟室隔板的作用下均匀地进入喷腾室，经喷腾室进口曲面和缩口的节流作用，流入喷腾室出口。两股烟气在此与加入脱硫塔的脱硫剂和部分返料产生强烈的混合，强化了上升气流与脱硫剂的相互作用，提高了烟气中二氧化硫的脱除效率和脱硫剂的利用率。经过脱硫后的洁净烟气从脱硫塔上部流出，经除尘装置(电除尘器、布袋除尘器)后由烟囱排入大气。
本实用新型所提供的低阻型循环流化床烟气脱硫塔的主要特点是采用曲面型喇叭口、较小的喉部扩展角以及烟气旁路管道的设计，利用曲面缩口的喷腾作用和烟气旁路相结合的方式，降低了脱硫塔的运行阻力，提高了脱硫塔的负荷调节性能。与现有技术相比，该脱硫塔具有如下优点：(1)基于脱硫塔喉部进出口的曲面设计和喷腾室出口小角度设计的双重作用，烟气经过脱硫塔喷腾室的阻力损失得到了有效的减低，从而实现脱硫塔的低阻特性；(2)小角度的喉部出口的设计使得脱硫塔内气流均布效果更好，脱硫反应区流场更稳定，达到了稳定脱硫塔流场和降低脱硫塔阻力的双重效果；(3)烟气旁路系统的设计可以根据锅炉负荷情况，灵活地调整喷腾室喉部的烟气流速，达到调节阻力、稳定脱硫塔流场的目的；(4)通过改变喷腾缩口的大小、出口曲面的角度、喷口个数和旁路烟气的进口布置型式等，可以灵活地调节喷口气流的喷腾作用与旁路气流的旋流作用，充分体现脱硫塔的喷旋结合的特点，实现高效脱硫和节能降耗的双重效果。
附图说明
图1是现有的脱硫塔喉部结构示意图。
图2是本实用新型的结构示意图。
图3是本实用新型旁通管道连接示意图。
图4是多孔脱硫塔喷腾室剖面图。
图5是多孔脱硫塔喷腾室俯视图。
具体实施方式
实施例一
本实施例的结构如图2所示，图3是旁通管道连接示意图，低阻型循环流化床烟气脱硫塔，包括烟气进口13、烟气进口连接风道1、烟室2、喷腾室20、脱硫室10、脱硫塔出口缩口12和脱硫塔出口11，喷腾室20位于脱硫室10的下部，包括喷腾室进口5、喉部6和喷腾室出口9。喷腾室入口5采用圆形曲面设计，分别与烟室2的出口和喷腾室喉部6的入口连接。喷腾室出口锥体901的斜面与垂直方向的锥角在8～20°之间，其结构形式可以是直面或曲面设计。喷腾室出口9的一定高度处从下到上依次安装旁路烟气连接口7、脱硫返料接口8、脱硫剂(消石灰)接口14和喷水层喷嘴15。烟室2内安装3~5块高度为450～700mm的烟室隔板3。烟室2和烟气进口连接风道1上对称位置安装四根直径为300~500mm的烟气旁路管道接口4，通过烟气旁通管道与脱硫塔喷腾室出口9处的旁通管道接口7相连接。烟气从连接风道1进入烟室2后分成两路，一路经连接在烟室的旁通管道直接进入喷腾室出口9的返料接口8的下部区域，在旁路管道上安装阀门，用以调节旁路烟气的流量；另一路烟气则在烟室隔板3的作用下均匀地进入喷腾室入口5，经喷腾室喉部6的节流作用，流入喷腾室出口9的区域。两股烟气在喷腾室出口区域与添加的脱硫剂和部分返料产生强烈的混合，在雾化水的协助下，完成脱硫剂与烟气中SO2的反应。脱硫灰渣的返料和喷腾室出口的剧烈混合，提高了烟气中二氧化硫的脱除效率和脱硫剂的利用率。经过喷腾室出口9的烟气，经在脱硫室10进一步脱硫后由脱硫塔出口烟道11流出，再由除尘装置(电除尘器、布袋除尘器)除尘后由烟囱排入大气，除尘后的部分灰渣作为返料经返料装置回到脱硫啊喷腾室的出口区域。
本实用新型适用于燃煤锅炉、低阻型、负荷适应强的干法烟气脱硫装置，通过合理设置脱硫塔喉部结构和烟气旁路系统，达到稳定脱硫塔内流场、降低脱硫塔内阻力损失和提高脱硫塔的负荷适应性的目的。
本实用新型还可以采用多喷口形式的脱硫塔喷腾室，如图4和图5所示，使用时，可根据实际烟气量的情况进行设计，以便在一定脱硫效率和脱硫剂利用率的前提下，保证脱硫塔良好的低阻特性。
本实用新型还可以有其它实施方式，凡采用同等替换或等效变换形成的技术方案，均落在本实用新型要求保护的范围之内。
Claims (4)
1.低阻型循环流化床烟气脱硫塔，包括烟气进口(13)、烟气进口连接风道(1)、烟室(2)、喷腾室(20)、脱硫室(10)、脱硫塔出口缩口(12)和脱硫塔出口(11)，所述喷腾室(20)位于脱硫室(10)的下部，所述喷腾室(20)包括喷腾室进口(5)、喉部(6)和喷腾室出口(9)，所述喷腾室进口(5)分别与烟室(2)的出口和喷腾室喉部(6)的入口连接，其特征在于：所述喷腾室进口(5)采用圆形曲面进口，所述喷腾室出口(9)的锥体(901)的斜面与垂直方向的锥角为8～20°，所述喷腾室出口(9)内从下到上依次设有旁路烟气连接口(7)、脱硫返料接口(8)、脱硫剂接口(14)和喷水层喷嘴(15)。
2.如权利要求1所述的低阻型循环流化床烟气脱硫塔，其特征在于：所述喷腾室出口(9)为直面或曲面进口。
3.如权利要求1所述的低阻型循环流化床烟气脱硫塔，其特征在于：所述烟室(2)内安装3～5块烟室隔板(3)。
4.如权利要求1所述的低阻型循环流化床烟气脱硫塔，其特征在于：所述烟室(2)和烟气进口连接风道(1)上对称位置安装四根烟气旁路管道接口(4)，通过烟气旁通管道与所述喷腾室出口(9)内的旁通管道接口(7)相连接。
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