一种活性焦导料溜管装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种活性焦导料溜管装置，该装置单独或多组并联安装在活性焦料仓底部与活性焦吸附塔反应器之间。本发明专利技术可以指导活性焦颗粒导料溜管的设计，通过调节导料溜管数量、位置和设计参数，实现吸附塔局部床层与相应导料溜管之间的活性焦流量匹配，同时导料溜管的设计调整了活性焦落入吸附塔的速度和角度，减少了颗粒冲击，降低了活性焦破损率。降低了活性焦破损率。降低了活性焦破损率。

【技术实现步骤摘要】
一种活性焦导料溜管装置


[0001]本专利技术属于环保
，涉及活性焦干法烟气污染物控制技术，具体涉及一种活性焦导料溜管装置，即根据目标流量定制化设计导料溜管数量、位置和几何参数，调整活性焦颗粒落料速率和方向，实现塔内各处均匀布料，同时显著减少因落料冲击造成的活性焦颗粒破损，保障烟气净化过程的正常进行。

技术介绍

[0002]炭基催化法烟气净化工艺是一种高效、节水、无二次污染、可同时脱除烟气中多种污染物的先进工艺。在吸附塔反应器中，水平通入的烟气依次通过吸附塔内沿烟气流动方向布置的多个仓室，与各仓室内向下移动的活性焦(以下称物料)接触并发生一系列物理化学反应过程，实现对烟气中的硫硝尘等多种污染物的脱除。反应后的活性焦颗粒经过各仓室底部卸料机送往再生塔，加热再生后被输送到吸附塔顶部料仓，实现循环利用。
[0003]吸附塔顶部料仓通常直径不足3米，而吸附塔水平方向尺寸较大，典型尺寸可达10米，布料不均匀可能导致局部床层料位不足或堵塞堆高；同时，为保证净化效果、减少物料磨损，工程实践中通常会通过调节吸附塔内各吸附仓室底部的辊式下料机转速，实现对不同仓室中物料移动速度的调整，这将进一步加剧吸附塔内物料床层水平料面的高低不平，造成物料床层厚度不均匀。吸附塔内物料床层不均可能导致塔内气压变化，进气室与出气室局部连通，烟气流通路径改变，影响净化效果。此外料仓与吸附塔内料面存在高度差，直接掉落会增加物料破损率，提高运行成本。
[0004]导料溜管是连接料仓与吸附塔的重要装置，但现有文献中对吸附塔导料溜管装置设计的详细讨论较少。以往的导料溜管设计只考虑物料的输送功能，结构和功能都比较简单。专利技术专利“吸附塔的给料仓及吸附塔”(授权公告号：CN102826307A)中，提到一种用于连接料仓与吸附塔的“分布管”(原文中图1和图2中的部件10)。但该“分布管”设计存在以下问题：1.文献中没有针对“分布管”的详细设计，只有简单的功能描述，该“分布管”仅起到连接与输送作用；2.文献中的“分布管”设计没有考虑利用自身结构引导管内物料的流动，管内物料的速率和方向不受控制，也没有流量调节的设计考虑；3.文献中各“分布管”之间除了倾斜角度外没有其他差异，没有根据活性焦设计流量的不同对各“分布管”进行优化设计；4.“分布管”设计没有考虑与对应的吸附塔仓室在物料流量上的匹配；4.文献中“分布管”没有减少物料冲击破损率的设计。
[0005]针对物料从料仓到吸附塔内料面的布料不均、物料冲击破损问题，以及因为局部物料移动速度不同而导致的料面不平整问题，有必要对导料溜管的功能进行拓展，对其设计方法进行优化。

技术实现思路

[0006]本专利技术为了解决现有技术中存在的问题，提供一种在设计时根据物料目标流量调整结构的导料溜管及其优化设计方法，可避免因为下料速率不同导致的料面不平整，可减
少下落冲击导致的物料破损。
[0007]为了达到上述目的，本专利技术提出的技术方案如图1所示：一种在设计时可根据目标流量调整结构与安装位置的导料溜管结构，所述导料溜管单独或多组并联安装在活性焦料仓1底部与活性焦吸附塔反应器6之间；所述导料溜管自上而下可分为导料溜管直段、导料溜管过渡段和导料溜管螺旋段。活性焦物料5从活性焦料仓1的底部进入导料溜管直段2上端，依次通过导料溜管直段2、导料溜管过渡段3和导料溜管螺旋段4，在4的末端滑出，落入吸附塔反应器6中；缓慢向下移动的物料颗粒5在反应器6内与水平交错流过的烟气中的污染物反生物理化学反应实现污染物的脱除；吸附塔反应器6分为多个仓室，每个仓室中物料向下移动速度不相同，该下移速度由各仓室底部的辊式下料机7控制；各仓室流出的物料进入后续再生环节。
[0008]一、导料溜管安装位置的确定
[0009]将吸附塔内料面在水平方向上按照流量不同的仓室尺寸划分为多个一级布料区域。同一个一级布料区域内物料落料量U1与该仓室下端辊式下料机下料量相同，以确保整个料面基本保持水平；
[0010]进一步地，将一级布料区域划分为N个二级布料区域，其分区原则为：
[0011]1)各二级布料区域应为凸多边形，即几何中心位于其区域内；实际划分时将一级区域多划分为与原一级区域形状相似的二级区域；
[0012]2)各二级布料区域面积尽量大，即二级布料区域数目尽量少；
[0013]3)各二级布料区域内落料量相同或相差不大，即各导料溜管目标流量U2＝U1/N；
[0014]4)根据布料区域形状，分别获得各二级区域的几何中心(该二级区域的拟落料点)位置，进行导料溜管直段的设计，经计算各二级区域均满足U
Z
≈U2，则布料区域划分设计完成；否则需要重新调整二级布料区域形状和数目，直到U2≈U
Z
成立。
[0015]二、导料溜管直段的设计
[0016]导料溜管直段连接料仓出料口和溜管过渡段，一般采用倾斜的长直溜管，作用是将物料输送至拟落料点的垂直上方。
[0017]·
参数计算
[0018]主要设计参数为直溜管倾角α(或直溜管与竖直方向夹角θ，其中θ＝90
°‑
α)。
[0019]导料溜管内部斜面上物料颗粒物料受力示意如图2所示，有如下方程：
[0020]Δmg cosθ＝Δma
t
+μ
E
(Δmg sinθ+Δma
n
)
ꢀꢀ①
[0021]其中，Δm为颗粒质量，g为重力加速度，a
t
为切向加速度，a
n
为法向加速度，θ为运动方向与竖直方向夹角，α为运动方向与水平方向夹角(也称为斜面的倾角)，μ
E
为综合考虑物料与溜管侧壁和底面摩擦力的等效摩擦系数。
[0022]对溜管直段内滑动的物料颗粒，法向加速度a
n
＝0，则
①
式可进一步简化为：
[0023]a
t
＝gcosθ
‑
μ
E
gsinθ
ꢀꢀ②
[0024]对于任一确定了物料种类和安装位置的溜管，
②
式＝0，则α＝arctanμ
E
。考虑到工程实际应用，要保证物料即使在初速度为零时也能在溜管内加速稳定地流动，则溜管直段倾角需要满足：
[0025]α
min
＝5
°
+arctanμ
E
ꢀꢀ③
[0026]其中arctanμ
E
为物料初速度为零时能够在溜管直段滑动的极限倾角值，在实际应
用中，一方面物料初始速度都会大于零，另一方面设计时增加了5
°
的裕量，可以保证物料的稳定流动。
[0027]根据运动方程，可以得到：
[0028][0029]则溜管直段内物料流量为
[0030]U
Z
＝Ψ
Z
v
Z
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种活性焦导料溜管装置，包括导料溜管，所述导料溜管上端与料仓底部出料口相连，下端与吸附塔相连，其特征在于：所述导料溜管单独或多组并联安装在活性焦料仓底部与吸附塔反应器之间。2.根据权利要求1所述的活性焦导料溜管装置，其特征在于，所述导料溜管自上而下可分为导料溜管直段、导料溜管过渡段和导料溜管螺旋段。3.根据权利要求1所述的活性焦导料溜管装置，其特征在于，每个所述导料溜管都对应一个吸附塔内料面的二级布料区域，每个所述导料溜管的物料流量等于该二级布料区域的落料量。4.根据权利要求3所述的活性焦导料溜管装置，其特征在于，所述各二级布料区域应为凸多边形，即几何中心位于其区域内；各二级布料区域面积尽量大，即二级布料区域数目N尽量少；各二级布料区域内落料量相同或相差不大，二级布料区域内落料量U2＝一级布料区域落料量U1/N，N为一级布料区域内的二级布料区域数目。5.根据权利要求4所述的活性焦导料溜管装置，其特征在于，将吸附塔内料面在水平方向上按照流量不同的仓室尺寸划分为多个一级布料区域，同一个一级布料区域内物料落料量U1与该仓室下端辊式下料机下料量相同。6.根据权利要求3所述的活性焦导料溜管装置，其特征在于，所述各二级区域的几何中心即为该二级区域的拟落料点水平投影位置，开展导料溜管直段的设计，经计算各二级区域均满足导料溜管直段流量UZ≈对应二级区域落料量U2，则布料区域划分设计完成；否则需要重新调整二级布料区域形状和数目，直到U2...

【专利技术属性】
技术研发人员：樊腾飞，张乾，林波，孟春强，蒋海涛，马晓峰，郝晓军，谷建功，郑相锋，
申请(专利权)人：国能锅炉压力容器检验有限公司，
类型：发明
国别省市：