一种带有入口烟气均流装置的循环流化床高效脱硫塔制造方法及图纸

本实用新型专利技术属于燃煤锅炉烟气半干法循环流化床脱硫技术领域，具体涉及一种用于烟气循环流化床脱硫工艺系统的新型脱硫塔，包括脱硫塔入口烟道，烟气均流装置，方圆节，文丘里管组，脱硫塔本体，塔体内壁设置有物料内循环金属扰流板，所述烟气均流装置沿脱硫塔入口烟道布置，所述金属扰流板沿不同标高设置在脱硫塔内壁；本实用新型专利技术提供的循环流化床脱硫塔，能够提高脱硫塔入口烟气的均匀性，尤其对于多台锅炉共用一套烟气半干法循环流化床脱硫系统，具有良好的适应性。脱硫塔内布置的金属扰流板在相同条件下能够增加烟气与脱硫灰的接触反应几率，提高脱硫剂的利用率。同时对于脱硫塔起到一定的防磨作用，降低循环物料对于脱硫塔塔体的磨损速率。

A high efficiency desulfurization tower with a circulating fluidized bed with an inlet flue gas sharing device

The utility model belongs to the technical field of semi dry circulating fluidized bed desulfurization coal-fired boiler flue gas, in particular to a novel desulfurization tower system of desulfurization process of flue gas circulating fluidized bed desulfurization tower, including the entrance flue, flue gas flow equalizing device, a section of Venturi tube group, body desulfurization tower, the inner wall of the tower body is provided with a metal material circulation within the spoiler. The flue gas flow equalizing device along the desulfurization tower entrance flue arrangement, the metal spoiler arranged along different elevation in the inner wall of the desulfurization tower; circulating fluidized bed desulfurization tower provided by the utility model can improve the uniformity of entrance flue gas desulfurization tower, especially for boilers share a set of semi dry flue gas circulating fluidized bed desulfurization system, with good adaptability. The metal spoiler arranged in the desulphurization tower can increase the contact reaction probability of the flue gas and desulphurization ash and improve the utilization rate of the desulfurizer under the same condition. At the same time, it has a certain anti-wear effect on the desulphurization tower, and reduces the wear rate of the circulating material to the desulfurized tower body.

【技术实现步骤摘要】
一种带有入口烟气均流装置的循环流化床高效脱硫塔
本专利技术属于烟气循环流化床半干法脱硫
，特别涉及一种带有入口烟气均流装置的循环流化床高效脱硫塔。
技术介绍
烟气半干法脱硫工艺是利用氧化钙加水制成的氢氧化钙或者直接采购氢氧化钙作为脱硫剂，与烟气接触反应，脱除烟气中二氧化硫的方法。在20世纪70年代中期，欧美一些国家开始研究开发烟气半干法脱硫工艺，在美国，瑞典和德国均建立了工业性示范生产装置，目前全世界燃煤锅炉烟气脱硫装置市场占有率仅次于湿法脱硫。烟气半干法脱硫工艺应用较为广泛的主要有两种：喷雾干燥法工艺和烟气循环流化床工艺。近几年烟气循环流化床半干法脱硫工艺在我国应用范围不断扩大，最大应用规模为600MW燃煤发电机组。对于采用循环流化床锅炉的火力发电机组，采用炉内干法脱硫与烟气循环流化床半干法脱硫相结合的深度脱硫工艺能够满足SO2超低排放的要求，国内已有多台300MW循环流化床发电机组的工程应用。典型的烟气循环流化床半干法脱硫工艺如图1所示。包括11-脱硫塔12-除尘器13-引风机14-烟气再循环门15-生石灰仓16-消化器17-消石灰仓18-工艺水箱19-水泵20-雾化喷枪21-消石灰给料点10-脱硫灰仓等。烟气循环流化床半干法脱硫工艺是将消石灰喷入脱硫塔，同时喷入减温增湿水，在脱硫塔内吸收剂与烟气混合，发生强烈的物理化学反应，对烟气中的SO2进行脱除。主要化学反应如下：(1)生石灰与液滴结合产生的水合反应(生石灰的消化过程)CaO+H2O→Ca(OH)2(2)SO2被液滴吸收的反应SO2+H2O→H2SO3(3)Ca(OH)2与H2SO3的反应Ca(OH)2+H2SO3→CaSO3·1/2H2O+3/2H2O(4)部分CaSO3·1/2H2O被烟气中的O2氧化CaSO3·1/2H2O+1/2O2+3/2H2O→CaSO4·2H2O(5)其它反应Ca(OH)2+SO2＝CaSO3·1/2H2O+1/2H2OCa(OH)2+SO3＝CaSO4·1/2H2O+1/2H2OCaSO3·1/2H2O+1/2O2＝CaSO4·1/2H2OCa(OH)2+CO2＝CaCO3+H2O2Ca(OH)2+2HCl＝CaCl2·Ca(OH)2·2H2O(＞120℃)Ca(OH)2+2HF＝CaF2+2H2O烟气循环流化床半干法脱硫工艺中，烟气中的其他酸性气体SO3，HCl和HF等也与Ca(OH)2反应，其中SO3和HCl的脱除率远高于湿法脱硫工艺。烟气循环流化床半干法脱硫工艺具有技术成熟，系统可靠，工艺流程简单，耗水量少，占地面积小和一次性投资费用低，脱硫产物呈干态，无脱硫废水排放，可脱除部分重金属等特点。但是半干法脱硫工艺采用氢氧化钙作为脱硫剂，原材料的成本较高。一般设计钙硫摩尔比1.2左右，脱硫效率可达到85％以上。工程应用中普遍存在实际运行的钙硫摩尔比大于设计值，脱硫灰未利用的氧化钙含量高等问题。因此，相同条件下提高脱硫剂的利用率，减少脱硫剂的消耗成为烟气循环流化床半干法脱硫工艺的一个研究重点，同时也是研究的难点。烟气循环流化床半干法脱硫工艺原理来源于化工领域的流化态反应器，脱硫塔是工艺装置的核心，脱硫的主要反应过程在脱硫塔内完成。在脱硫塔内烟气与脱硫剂及脱硫循环灰进行混合，充分接触，在上升过程中一部分物料随烟气离开脱硫塔进出除尘器，其中大部分被再循环装置回送到脱硫塔内形成物料的外循环；另外一部分物料沿脱硫塔壁面下落至塔底下部形成物料的内循环。脱硫塔入口烟气流动方向随烟道走向发生变化，在离心力作用下不同区域烟气流速和烟气中飞灰颗粒和污染物浓度存在较大差异，烟气进入脱硫塔后与塔内物料接触反应也会存在较大的局部浓度偏差，塔内存在(1)局部钙硫比过量(高于设计值)；(2)局部钙硫比饱和(达到设计值)；(3)局部钙硫比不足(低于设计值)。尤其对于多台锅炉共用一套脱硫系统时，脱硫塔入口烟道来的不同锅炉的烟气由于锅炉运行工况的差异造成这种状况更加明显。另外，由于脱硫塔内是高灰浓度和高风速的反应容器，因此不可避免会造成塔体的磨损。脱硫塔壁面的磨损速率主要与贴壁物料风速、物料粒径、物料浓度以及流场的不均匀性有着密切关系。由于影响磨损及速率的因素很多，一般常用半经验公式做定性的分析，即速度的3次方关系式：式中E—磨损速率，mm/103h；kp—灰特性系数，一般取10-3；Cp—颗粒浓度，kg/m3；dp—灰平均直径，mm；u—烟气流速，m/s。以上公式表明，各影响因素中烟气流速对塔体的磨损速率最大。
技术实现思路
为了克服上述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种带有入口烟气均流装置的循环流化床高效脱硫塔，本装置具有良好的脱硫塔入口烟气均流作用。沿脱硫塔入口烟气水平段和垂直段设置一定长度的烟气导流板，降低离心力作用造成的脱硫塔入口烟气流场不均匀，使入口烟气有序流动。在导流板与脱硫塔入口方圆节之间进一步设置有烟气湍流板，烟气在进入脱硫塔体之前在湍流板强烈扰动作用下混匀混合，保证进入脱硫塔烟气中二氧化硫等成分的均匀分布。脱硫塔内沿塔体不同标高布置的金属扰流板具有良好的脱硫塔内循环灰贴壁流扰动作用，能够提高烟气与塔内循环物料的接触反应几率，相同条件下提高脱硫效率和脱硫剂的利用率；同时有效减缓脱硫塔内贴壁流动物料对于塔体的磨损。为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种带有入口烟气均流装置的循环流化床高效脱硫塔，包括依次连接的入口烟道1、脱硫塔锥段6、脱硫塔直段7和出口烟道9，在入口烟道1中沿烟气流向设置有烟气导流板2，在入口烟道1中位于烟气导流板2的出口位置设置有烟气湍流板3，所述烟气导流板2和烟气湍流板3共同组成烟气均流装置。所述入口烟道1通过方圆节4和文丘里管组5与脱硫塔锥段6连接。所述脱硫塔直段7中设置有水平的金属扰流板8。所述金属扰流板8为扇面形状，在脱硫塔直段7内沿脱硫塔内壁不同标高分多层布置，每层有多个，连成环状。所述金属扰流板8与脱硫塔内壁之间的固定采用焊接方式，同一层相邻的金属扰流板8之间设置有膨胀间隙。所述烟气导流板2的设置方向与烟气流向平行。所述烟气导流板2沿入口烟道1的水平段和垂直段布置，采用焊接方式连接。所述烟气导流板2根据入口烟道1的尺寸设置3～5层，以保证烟气有序流动。所述烟气湍流板3的形状为机翼型，通过焊接方式连接在入口烟道1中。所述烟气湍流板3设置1～3层，以保证烟气进入脱硫塔塔身之前二氧化硫浓度均匀。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：脱硫塔入口水平烟道和垂直烟道沿程布置的烟气导流板使烟气沿导流板的方向有序流动，降低了烟气在流动方向发生偏转时由于离心力作用造成的流场分布不均匀问题。导流板与脱硫塔入口方圆节之间布置的烟气湍流板，烟气在进入脱硫塔体之前在湍流板强烈扰动作用下混匀混合，保证进入脱硫塔烟气中二氧化硫等组分的均匀分布。本装置的金属扰流板分多层布置在脱硫塔内壁，改变了脱硫塔内壁贴壁流的流动方向，使更多的贴壁物料抛洒到塔体中部空间，强化了物料与烟气的混合过程，提高了接触反应几率；金属扰流板上设置有交错布置的内凹部和外凸部，使得贴壁下降的物料向塔体中部抛洒的更加均匀；由于贴壁流的物料更多的抛洒到了塔体中部，因此塔体内壁受到物料冲刷磨损的几率和速率降低，提高了运行的安全性。附图说明图1为本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种带有入口烟气均流装置的循环流化床高效脱硫塔，包括依次连接的入口烟道(1)、脱硫塔锥段(6)、脱硫塔直段(7)和出口烟道(9)，其特征在于，在入口烟道(1)中沿烟气流向设置有烟气导流板(2)，在入口烟道(1)中位于烟气导流板(2)的出口位置设置有烟气湍流板(3)，所述烟气导流板(2)和烟气湍流板(3)共同组成烟气均流装置。

【技术特征摘要】
1.一种带有入口烟气均流装置的循环流化床高效脱硫塔，包括依次连接的入口烟道(1)、脱硫塔锥段(6)、脱硫塔直段(7)和出口烟道(9)，其特征在于，在入口烟道(1)中沿烟气流向设置有烟气导流板(2)，在入口烟道(1)中位于烟气导流板(2)的出口位置设置有烟气湍流板(3)，所述烟气导流板(2)和烟气湍流板(3)共同组成烟气均流装置。2.根据权利要求1所述带有入口烟气均流装置的循环流化床高效脱硫塔，其特征在于，所述入口烟道(1)通过方圆节(4)和文丘里管组(5)与脱硫塔锥段(6)连接。3.根据权利要求1所述带有入口烟气均流装置的循环流化床高效脱硫塔，其特征在于，所述脱硫塔直段(7)中设置有水平的金属扰流板(8)。4.根据权利要求3所述带有入口烟气均流装置的循环流化床高效脱硫塔，其特征在于，所述金属扰流板(8)为扇面形状，在脱硫塔直段(7)内沿脱硫塔内壁不同标高分多层布置，每层有多个，连成环状。5.根据权利要求3或4所述带有入口烟气均流装置的循环流化床高效脱硫...

【专利技术属性】
技术研发人员：金森旺，时正海，高洪培，孙献斌，肖平，李力，袁野，
申请(专利权)人：中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11