【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种旋直复合流半干法循环流化床脱硫塔及脱硫方法。
技术介绍
1、按照脱硫剂和脱硫产物的形态特点，工业烟气脱硫技术可以分为湿法、干法和半干法三类。其中，半干法兼有干法与湿法的部分特点，该技术的特点是在气、液、固三相中联合反应，含湿脱硫剂中的水分则依靠烟气余热蒸发，最终产物为干态。循环流化床脱硫是一种典型的半干法烟气脱硫技术。它基于循环流化床的原理，以消石灰粉ca(oh)2作为吸收剂。该技术向脱硫塔中喷入雾化水，并通过吸收剂在塔内的内循环和多次外循环，使吸收剂与烟气污染物充分接触并反应，从而达到较高的脱硫效率。
2、循环流化床烟气脱硫目前在电厂锅炉、钢铁烧结和球团的烟气净化等领域应用广泛，与湿法和干法脱硫相比，具有占地面积小、无废水二次污染、设备不需要防腐、运行费用较低等优点。该技术在ca/s比在1.3～1.5时，脱硫效率能达到95％以上，但与湿法脱硫相比，脱硫效率略低，且当烟气中so2浓度较高时，需要增加ca/s比以保证出口so2浓度满足排放标准，导致运行成本增加。
3、在传统的循环流化床脱硫塔中，烟气经过文丘里段加速后进入塔体渐扩段，在气流的作用下，塔体中心处的固态脱硫剂向上运动时速度逐渐降低，上升至一定高度时小部分物料沿塔周边向下回落，从而形成带内循环的流化床层。由于吸收剂在脱硫塔内的整体运动方向竖直向上，单次停留时间受到塔高的限值，大部分脱硫剂还未反应便随气流出塔。为了提高脱硫剂的利用率，通常会在脱硫塔下游设置除尘装置，将除尘装置捕集的大部分脱硫灰通过物料循环系统重新返回脱硫塔内部，从而
4、另外，由于塔周的烟气流速较低，当喷入脱硫塔内的工艺水比例不当时，潮湿的脱硫剂容易在塔内结壁，影响脱硫塔运行的稳定性。
技术实现思路
1、为克服上述缺陷，本专利技术的目的在于提供一种旋直复合流半干法循环流化床脱硫塔及脱硫方法，以解决传统循环流化床脱硫塔的脱硫剂停留时间短、脱硫剂易结壁的问题。
2、为达到上述目的，本专利技术的旋直复合流半干法循环流化床脱硫塔，至少包括依次从下向上连续设置的脱硫塔进口段、文丘里管组、渐扩段、直筒段、出口段；
3、在所述的脱硫塔进口段下游端设置有脱硫剂新料进料口和/或循环灰进料口；
4、在所述的脱硫塔进口段上游端和渐扩段之间设置有旋流烟气旁路管，旁路烟气从烟气旁路管沿切向水平进入脱硫塔渐扩段。
5、进一步地，所述脱硫塔进口段包含顺次连接的方烟道、过渡烟道和圆形烟道；所述方形烟道包含90°弯头，烟气入口位于90°弯头前的水平方烟道上。
6、进一步地，所述文丘里管组包含对称分布的1～7根文丘里管，文丘里管下端入口连接脱硫塔进口段的圆烟道，上端出口连接脱硫塔渐扩段。
7、进一步地，所述脱硫塔渐扩段为上粗下细的锥桶状结构。
8、进一步地，所述旋流烟气旁路管的入口设置于脱硫塔进口段水平方烟道的侧壁，出口位于脱硫塔渐扩段，烟气从旁路沿切向水平进入脱硫塔渐扩段。
9、进一步地，所述脱硫剂新料进料口和循环灰进料口设置于脱硫塔进口段的圆烟道处。
10、进一步地，所述旋流烟气旁路管上设置有旁路调节阀，用于调节烟气旁路管的流量。
11、进一步地，所述脱硫塔入口段方烟道的90°弯头内有导流装置。。
12、进一步地，所述旋流烟气旁路管的入口设置于脱硫塔入口段导流装置的上游，旁路入口中心与第一道导流装置中心的水平距离大于脱硫塔入口段方烟道横截面的较大边长。
13、进一步地，所述旋流烟气旁路管与脱硫塔入口段烟道的侧壁夹角为15°～45°。
14、进一步地，所述的脱硫塔设置2～3根旋流烟气旁路管，烟气旁路管的入口在脱硫塔入口段水平方烟道的截面上沿竖直中心线呈对称分布；
15、进一步地，每个烟气旁路管的出口设置1～2根支管，所有支管与脱硫塔渐扩段相切，且在水平截面上呈中心对称分布。
16、为达到上述目的，本专利技术一种旋直复合流半干法循环流化床脱硫塔脱硫方法，包括下述步骤：
17、在脱硫塔入口段的一部分烟气通过烟气旁路管沿切向水平进入脱硫塔渐扩段，使脱硫塔内的烟气和脱硫剂在原直向流动的基础上附加切向旋流；在旋流作用下，塔内气流和脱硫剂螺旋上升，相较于纯直向流动增加了停留时间；并在旋流的离心力作用下，更多的脱硫剂在上升过程中被甩向脱硫塔周边并减速，然后下落回渐扩段，从而增大了内循环脱硫剂的比例。
18、本专利技术具有以下有益效果：
19、1)在脱硫塔入口段和渐扩段之间设置了烟气旁路管，旁路内的烟气可在压差下实现自然流动，无需额外动力装置。脱硫塔入口段的一部分烟气通过旁路沿切向水平进入脱硫塔渐扩段，使脱硫塔内的烟气和脱硫剂在原直向流动的基础上附加切向旋流。在旋流作用下，塔内气流和脱硫剂螺旋上升，相较于纯直向流动增加了停留时间。另一方面，在旋流的离心力作用下，更多的脱硫剂在上升过程中被甩向脱硫塔周边并减速，然后下落回渐扩段，从而增大了内循环脱硫剂的比例。在保持ca/s比和脱硫剂利用率不变的情况下，可以适当减小外循环脱硫剂即循环灰的占比，从而降低后续除尘装置的负荷，减小除尘装置的占地和投资成本。若保持外循环比例不变，通过旁路向脱硫塔引入旋流延长了脱硫剂的总停留时间，使脱硫剂与烟气中的污染物反应更加充分，提高了脱硫剂的利用率，从而可以减小ca/s比，或在保持ca/s比的情况下提高脱硫效率。
20、2)在脱硫塔渐扩段引入切向旋流烟气能增强烟气对脱硫塔内壁的冲刷作用，并使脱硫剂在切向力作用下更易破碎，降低因工艺水用量不当造成脱硫剂结壁的风险，提高脱硫塔的运行稳定性。
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1.一种旋直复合流半干法循环流化床脱硫塔，其特征在于，至少包括依次从下向上连续设置的脱硫塔进口段、文丘里管组、渐扩段、直筒段、出口段；
2.如权利要求1所述的旋直复合流半干法循环流化床脱硫塔，其特征在于，所述脱硫塔进口段包含顺次连接的方烟道、过渡烟道和圆形烟道；所述方形烟道包含90°弯头，烟气入口位于90°弯头前的水平方烟道上。
3.如权利要求2所述的旋直复合流半干法循环流化床脱硫塔，其特征在于，所述文丘里管组包含对称分布的1～7根文丘里管，文丘里管下端入口连接脱硫塔进口段的圆烟道，上端出口连接脱硫塔渐扩段。
4.如权利要求2所述的旋直复合流半干法循环流化床脱硫塔，其特征在于，所述旋流烟气旁路管的入口设置于脱硫塔进口段水平方烟道的侧壁。
5.如权利要求2所述的旋直复合流半干法循环流化床脱硫塔，其特征在于，所述脱硫剂新料进料口和循环灰进料口设置于脱硫塔进口段的圆烟道处。
6.如权利要求1所述的旋直复合流半干法循环流化床脱硫塔，其特征在于，所述脱硫塔入口段方烟道的90°弯头内有导流装置。
7.如权利要求6所述的旋
8.如权利要求1所述的旋直复合流半干法循环流化床脱硫塔，其特征在于，所述旋流烟气旁路管与脱硫塔入口段烟道的侧壁夹角为15°～45°。
9.如权利要求1所述的旋直复合流半干法循环流化床脱硫塔，其特征在于，所述的脱硫塔设置2～3根旋流烟气旁路管，烟气旁路管的入口在脱硫塔入口段水平方烟道的截面上沿竖直中心线呈对称分布；每个烟气旁路管的出口设置1～2根支管，所有支管与脱硫塔渐扩段相切，且在水平截面上呈中心对称分布。
10.一种旋直复合流半干法循环流化床脱硫塔脱硫方法，其特征在于，所述的脱硫方法包括下述步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种旋直复合流半干法循环流化床脱硫塔，其特征在于，至少包括依次从下向上连续设置的脱硫塔进口段、文丘里管组、渐扩段、直筒段、出口段；
2.如权利要求1所述的旋直复合流半干法循环流化床脱硫塔，其特征在于，所述脱硫塔进口段包含顺次连接的方烟道、过渡烟道和圆形烟道；所述方形烟道包含90°弯头，烟气入口位于90°弯头前的水平方烟道上。
3.如权利要求2所述的旋直复合流半干法循环流化床脱硫塔，其特征在于，所述文丘里管组包含对称分布的1～7根文丘里管，文丘里管下端入口连接脱硫塔进口段的圆烟道，上端出口连接脱硫塔渐扩段。
4.如权利要求2所述的旋直复合流半干法循环流化床脱硫塔，其特征在于，所述旋流烟气旁路管的入口设置于脱硫塔进口段水平方烟道的侧壁。
5.如权利要求2所述的旋直复合流半干法循环流化床脱硫塔，其特征在于，所述脱硫剂新料进料口和循环灰进料口设置于脱硫塔进口段的圆烟道处。
6.如权利要求1所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：范维义，杜向前，潘敏，于宏超，
申请(专利权)人：中冶华天工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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