短程快循環半干法煙氣脫硫反應器制造技術

本實用新型專利技術涉及一種短程快循環半干法煙氣脫硫反應器，其結構為：進口煙道灰斗、直流流線型進口煙道、吸收劑入口管、內循環灰斗、煙氣加速器、循環灰回流入口管、主反應區擴散段筒體、主反應區增濕活化噴嘴、主反應區筒體、循環灰集灰斗、百葉窗式氣固分離器、煙氣上升通道、固定葉片旋流式氣固分離器、聲波吹灰器、副反應區煙氣溫度調控噴嘴、副反應區筒體及偏心環形煙氣出口煙道。本實用新型專利技術配置合理，煙氣流場、溫度場、壓力場、吸收劑流場、增濕活化水霧流場都很均勻、穩定；吸收劑循環路徑短，循環倍率高；脫硫效率高；氣固分離阻力低，分離效率高，可有效降低出口煙氣的含塵量；可以避免濕壁、結垢、塌床等惡劣工況發生，確保裝置長周期、穩定運行。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及煙氣脫硫技術和設備，具體涉及一種適用于燃煤電廠、垃圾焚燒電廠、燒結機、建材工業窯爐的半干法循環流化床煙氣脫硫技術。
技術介紹
半干法循環流化床煙氣脫硫技術工藝簡單、投資省、占地小、運行成本低、無二次污染(無廢水排放)、脫硫效率高、設備基本不腐蝕，可用一般碳鋼制造，符合中國國情，因而受到青睞。但其核心設備一反應器仍存在三大技術難題:①煙氣流場、吸收劑流場、增濕水霧流場都很不均勻，甚至嚴重偏流或局部渦流；②脫硫灰粘壁、結團、塌床、堵塔多有發生，導致脫硫系統難以實現長周期穩定運行；③出口煙氣含塵量太高(800 1000g/Nm3)，致使后部的袋式除塵器負荷過重，阻力降快速提高。這三大難題成為制約該技術的瓶頸。
技術實現思路
本專利技術的目的，在于克服現有技術中的上述不足，提供一種結構合理，煙氣流場、吸收劑流場、增濕活化水霧流場、煙氣溫度調控水霧流場都很均勻，主反應區吸收劑短程快速循環，實現高效脫硫，副反應區靈活調節煙氣溫度，有效防止設備腐蝕，出口煙氣含塵量大大減少的半干法煙氣脫硫反應器。本專利技術的目的是通過以下技術方案實現的。本專利技術自下而上的主要結構包括:進口煙道灰斗、直流流線型進口煙道、吸收劑入口、位于煙氣加速器頂端板中心的內循環灰斗、與煙氣加速器喉口相接的循環灰回流入口管、主反應區擴散段筒體、位于6個煙氣加速器上部中心處的6個主反應區增濕活化噴嘴、與主反應區擴散段筒體相連的主反應區筒體、附著在主反應區筒體上部內壁的6個循環灰集灰斗、位于固定葉片旋流式氣固分離器下部的百葉窗式氣固分離器、連接主、副反應區筒體的煙氣上升通道、位于反應器主反應區頂部，固定葉片旋流式氣固分離器、位于固定葉片旋流式氣固分離器鐘罩頂部的聲波吹灰器、3個副反應區煙氣溫度調控噴嘴、副反應區筒體以及偏心環形煙氣出口煙道。所述的直流流線型進口煙道截面為方形，包括直段、圓弧彎道、3片不等距圓弧形導流板、導流錐及擴散段。所述的內循環灰斗位于煙氣加速器頂端板中心，灰斗底部設有螺旋輸送機。所述的煙氣加速器為6個拉瓦爾噴嘴。所述的循環灰回流入口管為6個，分別與6個煙氣加速器(拉瓦爾噴嘴)的喉口相接。所述的主反應區增濕活化噴嘴為6個高壓細水霧噴嘴。所述的循環灰集灰斗為6個，位于主反應區筒體內表面(集灰口在外側)。所述的百葉窗式氣固分離器采用波紋狀葉柵，下部設有圓錐形隔板。所述的煙氣上升通道，為主反應區脫硫煙氣經過固定葉片旋流式氣固分離器和百葉窗式氣固分離器，脫除絕大部分脫硫灰以后，進入副反應區的煙氣通道。所述的固定葉片式旋流氣固分離器，位于反應器主反應區頂部，由圓錐底板、圓弧葉片和鐘罩構成。所述的聲波吹灰器，位于固定葉片式旋流氣固分離器鐘罩的頂部。所述的副反應區煙氣溫度調控噴嘴為3個高壓細水霧噴嘴。所述的偏心環形煙氣出口煙道為與副反應區筒體偏心的圓筒形平頂罩和向下傾斜的煙道構成。本專利技術采用實際工程的真實數據，經過嚴謹的工藝計算，并運用Fluent軟件進行多相流流場分析加以驗證，效果十分理想。本專利技術配置合理，煙氣流場、溫度場、壓力場、吸收劑流場、增濕活化水霧流場都很均勻、穩定；吸收劑循環路徑短，循環倍率高；高壓細水霧不僅能使吸收劑有效增濕活化，降低煙氣溫度，提高脫硫效率，而且可以避免濕壁、結垢、塌床等惡劣工況發生；固定葉片旋流式氣固分離器和百葉窗式氣固分離器可在很低的阻力降條件下，實現高效氣固分離，有效降低出口煙氣的含塵量，大大減輕了后部袋式除塵器的負荷，確保裝置長周期、穩定運行。附圖說明圖1為本專利技術“短程快循環半干法煙氣脫硫反應器”的結構示意圖。圖中:1.進口煙道灰斗、2.直流流線型進口煙道、3.吸收劑入口、4.內循環灰斗、5.煙氣加速器、6.循環灰回流入口管、7.主反應區擴散段筒體、8.主反應區增濕活化噴嘴、9.主反應區筒體、10.循環灰集灰斗、11.百葉窗式氣固分離器、12.煙氣上升通道、13.固定葉片旋流式氣固分離器、14.聲波吹灰器、15.副反應區煙氣溫度調控噴嘴、16.副反應區筒體、17.偏心環形煙氣出口煙道。圖2為反應器的俯視圖；圖3為百葉窗式氣固分離器11、煙氣上升通道12及固定葉片旋流式氣固分離器13的局部放大圖；圖4為固定葉片旋流式氣固分離器13的剖面示意圖。具體實施方式參見圖1，本專利技術的獨特結構為:帶有3片不等距圓弧形導流板的直流流線型進口煙道、帶有螺旋輸送機的內循環灰斗、“拉瓦爾噴嘴”式煙氣加速器、高壓細水霧增濕活化噴嘴及煙氣溫度調控噴嘴、固定葉片旋流式氣固分離器、帶有波紋狀葉柵的百葉窗式氣固分離器、聲波吹灰器和偏心環形煙氣出口。燃煤電廠鍋爐(或工業鍋爐)的出口煙氣，從本反應器底部進入直流流線形進口煙道2，新鮮消石灰經過吸收劑入口 3進入煙道，與原煙氣一起經過3片不等距圓弧形導流板，繼續向上運動，通過6個煙氣加速器5進入反應器主反應區；鍋爐出口煙氣中體積較大、較重的顆粒物積存于進口煙道灰斗1，定期排出；主反應區脫硫煙氣經過固定葉片旋流式氣固分離器13，煙氣中的固相顆粒物(吸收劑及反應產物，統稱“脫硫灰”或“循環灰”)被甩向葉片壁面，又靠斜向下的離心力及重力的作用，沿葉片壁面向下滑落；再經過百葉窗式氣固分離器11，被分離出來的脫硫灰(亦稱“循環灰”)落入6個附在主反應區筒體內壁的循環灰集灰斗10向下流動，經過循環灰回流入口管6，從煙氣加速器5的喉口處進入煙氣加速器；由于煙氣加速器喉口處煙氣的流速在瞬間被提高3倍以上，使得喉口側邊開口處產生負壓，可把循環灰順利吸入煙氣加速器，并與新鮮消石灰、鍋爐出口煙氣混合，一起進入主反應區；與新鮮消石灰、循環灰混合的煙氣經過6個煙氣加速器，均勻彌散于主反應區全空間，而安裝在煙氣加速器擴散段上方的6個增濕活化噴嘴8噴射出的I 10 μ m的高壓細水霧，可在瞬間蒸發，使煙氣迅速降溫，使消石灰增濕活化，與煙氣中的酸性氣體(S03、SO2>HCl、HF等)發生離子化反應，達到脫酸的目的；此時主反應區內的固相顆粒物不斷碰撞，消石灰表面與酸性氣體的反應產物(粉狀，鹽類物質)被剝離，隨煙氣向上運動；體積較大的顆粒團難以隨煙氣上升，而聚集于主反應區中部，落入內循環灰斗4，經螺旋輸送機排出；安裝于固定葉片旋流式氣固分離器13頂部的聲波吹灰器14定時開啟，用以清除附著于器壁表面的積灰；通過固定葉片旋流式氣固分離器13及百葉窗式氣固分離器11的脫硫煙氣，經過煙氣上升通道12，進入副反應區，根據此時的煙氣溫度，適當調整3個煙氣溫度調控噴嘴15的噴水量，將煙氣溫度控制在露點溫度以上15°C 20°C，確保設備不腐蝕；在此區域內繼續進行脫硫反應，并攜帶細粉塵(脫硫灰)經過偏心環形出口煙道，進入后部的袋式除塵器，繼續進行脫硫除塵。本專利技術的優點在于:I)直流流線型進口煙道:符合煙氣流動的自然流線，在彎道導流板分割區形成不等量過流，有效降低側向渦流，防止煙氣偏流，實現煙氣在反應器內分布均勻的穩定流動；流體阻力小；該結構優于德國Wulff公司的雙側進氣結構，優于德國LLAG公司的直流式(兩個135°折角彎頭)進氣結構，更優于國內傳統的單側垂直正交進氣結構。2)內循環灰斗:底部帶有螺旋輸送機。可以隨時收集主反應區內原煙氣中顆粒較大、密度較大的固形物或脫硫灰團，并及時排出，改善主反應區的內循環環境。3)煙氣加速器:采本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種短程快循環半干法煙氣脫硫反應器，其特征在于：由下而上的結構依次為：進口煙道灰斗(1)、直流流線型進口煙道(2)、吸收劑入口(3)、位于煙氣加速器(5)頂端板中心的內循環灰斗(4)、與煙氣加速器喉口相接的循環灰回流入口管(6)、主反應區擴散段筒體(7)、位于6個煙氣加速器上部中心處的6個主反應區增濕活化噴嘴(8)、與主反應區擴散段筒體相連的主反應區筒體(9)、附著在主反應區筒體上部內壁的6個循環灰集灰斗(10)、位于固定葉片旋流式氣固分離器(13)下部的百葉窗式氣固分離器(11)、連接主、副反應區筒體的煙氣上升通道(12)、位于反應器主反應區頂部，固定葉片旋流式氣固分離器(13)、位于固定葉片旋流式氣固分離器鐘罩頂部的聲波吹灰器(14)、3個副反應區煙氣溫度調控噴嘴(15)、副反應區筒體(16)以及偏心環形煙氣出口煙道(17)。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：刁經中，徐綱，趙鈺慧，黃靈芝，
申請(專利權)人：北京博朗環境工程技術股份有限公司，刁經中，
類型：實用新型
國別省市：