具有高效烟气脱硫的回转石灰窑预热器制造技术

技术编号:22348940 阅读:74 留言:0更新日期:2019-10-19 17:57
本实用新型专利技术涉及一种具有高效烟气脱硫的回转石灰窑预热器,其包括预热器主体、顶部料仓、下料管、排烟管、推杆装置、下料溜槽,还包括固硫剂助剂输送管道,该固硫剂助剂输送管道的下端设置有喷嘴,该喷嘴位于下料溜槽的上方。本实用新型专利技术通过固硫剂助剂输送管道的设置,固硫剂助剂粉末能够在高速气流的作用下通过该固硫剂助剂输送管道输送至预热器主体内下料溜槽上方的喷嘴,并经由喷嘴喷出以与来自回转石灰窑的高温烟气流混合,来改善固硫剂微观结构、延缓脱硫产物的高温分解,提高其分解温度。

Rotary lime kiln preheater with high efficiency flue gas desulfurization

【技术实现步骤摘要】
具有高效烟气脱硫的回转石灰窑预热器
:本技术涉及一种石灰窑烟气脱硫设备,特别涉及一种具有高效烟气脱硫的回转石灰窑预热器。
技术介绍
:目前烟气脱硫技术主要有干法、半干法以及湿法脱硫,这些技术方案普遍采用钙基脱硫剂。钙基脱硫剂与烟气中的SO2生成CaSO3,高温下进一步氧化成CaSO4。从而使SO2气体从烟气中脱除、被固定在脱硫剂中。对于石灰窑来说,投入的原料是以碳酸钙为主的石灰石,产品是以氧化钙为主的石灰,两者都具有吸收SO2的能力,都是常用的钙基脱硫剂。目前主流的回转石灰窑都配备有竖式预热器,以能够回收石灰石煅烧过程中排放的高温烟气的余热。石灰石料首先被储存在石灰窑预热器顶部料仓,经下料管进入竖式预热器中部的环形加热空间内。在环形加热空间内,石灰石料自上而下运动,高温烟气自下而上流动,石灰石料与高温烟气逆流的同时进行传热传质。石灰石料下落过程中,石灰石颗粒逐渐被高温烟气加热而分解,其外表面最先分解成氧化钙,到达预热器底部锥斗附近时,石灰石颗粒被加热到900~1100℃左右,大概有30%的石灰石分解;烟气在上升过程中,高温烟气的热量传递到石灰石料,烟气自身温度在上升过程中逐步下降,到达预热器上部的排烟管附近时,烟气温度降到260~300℃左右。下落到预热器底部锥斗附近的石灰石料被推杆装置推入下料溜槽,进入回转窑内煅烧。石灰石料在预热下降过程中,物料与物料之间在外表面会发生碰撞,物料最外层生成的氧化钙层会因此而破碎成氧化钙粉末。同时石灰石料在回转窑内煅烧时,石灰石料不断地翻滚运动、摩擦窑壁,石灰石料外侧生成的氧化钙层也会因与窑壁的碰撞、摩擦而脱落、破碎,产生大量的粒径微小的氧化钙粉末。在高速烟气的冲击下,氧化钙粉末分散于烟气中,随烟气的流动而运动,部分进入烧成产品中;部分进入排烟管,被除尘设备捕集下来。虽然石灰窑内有大量的石灰,同时大量粒径微小的氧化钙粉末分布于烟气中,窑内Ca/S比值远远满足脱硫所需的比值,但脱硫率依然较低,排烟中SO2偏高,不能满足环保的要求,还需要再添加额外的烟气脱硫设备。而且,氧化钙与SO2生成亚硫酸钙的反应是个可逆反应,温度越高反应速率越大,但当温度高到一定温度后,亚硫酸钙分解速度将大于其生成速度。在高温下,在有O2存在时,生成的亚硫酸钙将快速被氧化为硫酸钙,硫酸钙具有高温稳定性。总之,造成氧化钙脱硫率低有如下因素:1)与氧化钙微观结构有关:石灰石料反应进行一段时间后,氧化钙颗粒表面孔隙很快被堵塞,从而阻止了SO2向其内部的扩散,使固硫率下降;2)氧化钙与SO2是个气固反应,随着反应的进行,氧化钙活性降低;3)固硫反应是可逆过程,温度对反应进程有着重要的影响。温度低,反应速度慢,向着生成固硫产物的方向进行;温度太高,反应速率快,但是会发生固硫产物分解,反应向着析出SO2的方向进行,尤其温度高于1200℃时会有大量的SO2析出。
技术实现思路
:为克服上述问题,针对回转石灰窑自身的热工特性,本技术对回转石灰窑进行改造,旨在提供一种具有高效烟气脱硫的回转石灰窑预热器。为实现上述目的,本技术提供一种具有高效烟气脱硫的回转石灰窑预热器,其包括预热器主体、顶部料仓、下料管、排烟管、推杆装置、下料溜槽,还包括固硫剂助剂输送管道,该固硫剂助剂输送管道的下端设置有喷嘴,该喷嘴位于下料溜槽的上方。在本技术中,通过固硫剂助剂输送管道的设置,固硫剂助剂粉末能够在高速气流的作用下通过该固硫剂助剂输送管道输送至预热器主体内下料溜槽上方的喷嘴,并经由喷嘴喷出以与来自回转石灰窑的高温烟气流混合,来改善固硫剂(即回转石灰窑内的氧化钙)微观结构、延缓脱硫产物(即亚硫酸钙)的高温分解,提高其分解温度。进一步,固硫剂助剂输送管道布置在预热器主体的中心位置。通过上述设置,能够使固硫剂助剂与高温烟气流混合均匀。进一步,上述预热器主体包括共同围成环形加热空间的内板和外板,该环形加热空间包括低温段、脱硫段和高温段,该脱硫段设置成由上到下截面先变大再变小以增加物料在该脱硫段内的驻留时间。通过上述结构设置,能够增加物料在预热器内800~900℃温度区间内的停留时间。再进一步,在上述脱硫段内板具有第一倾斜部和第二倾斜部,第一倾斜部设置成其水平倾斜角小于物料的堆积角,第二倾斜部设置成其水平倾斜角大于物料与内板间的摩擦角。通过第一倾斜部和第二倾斜部的设置,能够不影响石料的运动并充满整个环形加热空间。又进一步,上述内板在第一倾斜部和第二倾斜部之间还设置有竖直部。还进一步,上述脱硫段的温度设置为800~900℃。还进一步,上述具有高效烟气脱硫的回转石灰窑预热器还包括烟气旋流导流喷水装置,该烟气旋流导流喷水装置装设于排烟管的入口端。在排烟管入口端增设烟气旋流导流喷水装置,再次活化氧化钙,增加预热器主体内低温区域的反应速度,提升固硫率;再进一步,上述烟气旋流导流喷水装置包括上固定环、下固定板、装设于下固顶板上并朝向烟气旋流导流喷水装置内部的喷嘴、与喷嘴连接的水管、固定于上固定环和下固定板之间的多个导流板,该多个导流板围绕烟气旋流导流喷水装置的一个内部假想圆切向分布。通过上述结构设置,能够借助于导流板的排布来改变烟气进入排烟管内的流动方向,使得烟气流入排烟管的方向由沿着排烟管轴向变为沿着排烟管切向,这样能够1)增加氧化钙与烟气的接触时间、2)加快水滴与烟气的传热传质。又进一步,上述多个导流板沿着内部假想圆切向均匀分布。还进一步,上述内部假想圆的半径为排烟管的半径的一半。这一设置使得烟气能够在烟气旋流导流喷水装置内形成强烈的旋流流动。通过参考下面所描述的实施例,本技术的上述这些方面和其他方面将会得到更清晰地阐述。附图说明:技术的结构以及进一步的目的和优点将通过下面结合附图的描述得到更好地理解,其中,相同的参考标记标识相同的元件:图1是根据本技术的一个具体实施方式的具有高效烟气脱硫的回转石灰窑预热器的内部结构示意图;图2是图1所示具有高效烟气脱硫的回转石灰窑预热器的环形加热空间示意图,该图清楚地示出了环形加热空间的脱硫段由上到下截面先变大再变小的结构;图3是图1所示具有高效烟气脱硫的回转石灰窑预热器的烟气旋流导流喷水装置。具体实施方式:下面将结合附图描述本技术的具体实施方式。如图1所示,根据本技术的一个具体实施方式的具有高效烟气脱硫的回转石灰窑预热器包括顶部料仓1、预热器主体2、下料管3、排烟管4、推杆装置5、下料溜槽6,还包括固硫剂助剂输送管道7,该固硫剂助剂输送管道7的下端设置有喷嘴70,该喷嘴70位于下料溜槽6的上方。优选地,固硫剂助剂输送管道7布置在预热器主体2的中心位置。如图1所示,并参考图2和图3,预热器主体2包括共同围成环形加热空间20的内板21和外板22。该环形加热空间20包括低温段、脱硫段和高温段,该脱硫段设置成由上到下截面先变大再变小(见图2),以增加物料在该脱硫段内的驻留时间。在脱硫段(温度为800~900℃),内板21具有第一倾斜部210、竖直部211、第二倾斜部212,第一倾斜部210设置成其水平倾斜角α小于物料的堆积角,第二倾斜部212设置成其水平倾斜角β大于物料与内板间的摩擦角,如图3所示。如图1所示,并参考图3,在本实施方式中,回转石灰窑预热器还包括烟气旋流导流喷水本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种具有高效烟气脱硫的回转石灰窑预热器,其包括预热器主体、顶部料仓、下料管、排烟管、推杆装置、下料溜槽,其特征在于还包括固硫剂助剂输送管道,该固硫剂助剂输送管道的下端设置有喷嘴,该喷嘴位于下料溜槽的上方。

【技术特征摘要】
1.一种具有高效烟气脱硫的回转石灰窑预热器,其包括预热器主体、顶部料仓、下料管、排烟管、推杆装置、下料溜槽,其特征在于还包括固硫剂助剂输送管道,该固硫剂助剂输送管道的下端设置有喷嘴,该喷嘴位于下料溜槽的上方。2.根据权利要求1所述的具有高效烟气脱硫的回转石灰窑预热器,其特征在于,所述固硫剂助剂输送管道布置在所述预热器主体的中心位置。3.根据权利要求1所述的具有高效烟气脱硫的回转石灰窑预热器,其特征在于,所述预热器主体包括共同围成环形加热空间的内板和外板,该环形加热空间包括低温段、脱硫段和高温段,该脱硫段设置成由上到下截面先变大再变小以增加物料在该脱硫段内的驻留时间。4.根据权利要求3所述的具有高效烟气脱硫的回转石灰窑预热器,其特征在于,在所述脱硫段所述内板具有第一倾斜部和第二倾斜部,所述第一倾斜部设置成其水平倾斜角小于物料的堆积角,所述第二倾斜部设置成其水平倾斜角大于物料与所述内板间的摩擦角。5.根据权利要求4所述的具有高效烟气脱硫的回转石灰窑预热器,其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员:庞焕军张林进王云龙沈浩赵波
申请(专利权)人:江苏中圣园科技股份有限公司
类型:新型
国别省市:江苏,32

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