下行循环流化床烟气脱硫反应器制造技术

本发明专利技术涉及一种下行循环流化床烟气脱硫技术。其核心设备-反应器的结构，由上至下依次为：直流流线型进口烟道、吸收剂均布器、声波吹灰器、静态混合器、反应器壳体、增湿活化喷嘴、锥形旋流板式气固分离器、气固分隔导流筒、脱硫烟气出口烟道和双曲线灰斗。本发明专利技术配置合理，使反应器内的烟气与吸收剂充分碰撞、混合；并获得稳定均匀的流场、温度场和压力场；吸收剂获得高循环倍率和利用率；而且不存在粘壁、结垢、塌床的问题；同时明显降低了出口烟气的含尘量，大大减轻了后部袋式除尘器的负荷，确保装置安全、稳定、长周期运行，有效解决了半干法烟气脱硫技术中的技术难题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及烟气脱硫技术和设备，具体涉及一种适用于钢铁行业烧结机、燃煤电厂和垃圾焚烧电厂的半干法烟气脱硫技术。
技术介绍
半干法烟气脱硫技术，投资省、占地少、无废水排放、不会造成二次污染、脱硫效率高、运行成本低、系统基本不腐蚀、可用一般碳钢制造，符合我国国情，因而受到青睐。目前国内外技术较成熟的半干法烟气脱硫技术有旋转喷雾干燥法(SDA法)、增湿灰循环半干法(NID法)、悬浮循环流化床法和密相干塔法。但它们都有各自的弱点1.旋转喷雾干燥法(SDA法)①旋转喷头昂贵，制浆系统复杂；②吸收塔内烟气流速很低，塔直径很大，占地面积较大；③Ca/S摩尔比高达1.5，而且需要较高品质的石灰，吸收剂利用率仅为50%左右；④浆液带水，又需加水调节，造成由温度信号而引起的水路调节复杂化；⑤净化后的烟气会对后部除尘设备产生腐蚀；⑥装置运行过程中，塔壁易积灰，塔底易堵灰；⑦投资较高，运行费用(电耗)较高；⑧副产物大部分为CaSO3,难以处理，利用价值不高。2.增湿灰循环半干法(NID法)①进入反应器内的增湿灰与烟气同时由下而上高速(约为18m/s)运行，相当于气力输送。二者几乎同步运动，相互摩擦、碰撞几率低，反应效果较差；②反应器阻力降较大，磨损严重(需采用耐磨钢制造)；③反应器出口烟气含尘量非常高，进后部除尘器之前，应设预除尘设备；④吸收剂(即增湿灰)加水量有限(<5% )，循环倍率较低(约为25)，利用率较低，脱硫效率较低。3.悬浮循环流化床法①流场不均勻，甚至严重偏流或局部涡流；②反应器阻力降较大(1500pa以上)；③脱硫灰粘壁、结块、塌床、堵塔多有发生，装置难以保持长周期、稳定运行。4.密相干塔法①缺少运行经验，技术成熟度较低；②反应器内烟气流场偏流十分严重，很大一部分烟气走短路③脱硫效率较低
技术实现思路
本专利技术的目的，在于克服现有技术的上述不足，提供一种结构合理，烟气流场、温度场、压力场非常均勻的“下行循环流化床烟气脱硫反应器”。本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的。本专利技术“下行循环流化床烟气脱硫反应器”，由上至下(见图1)的结构依次为直流流线型进口烟道、吸收剂(新鲜消石灰及循环灰)均布器、声波吹灰器、静态混合器、反应器壳体、增湿活化喷嘴、锥形旋流板式气固分离器、气固分隔导流筒、脱硫烟气出口烟道和本专利技术“下行循环流化床烟气脱硫反应器”，由上至下(见图1)的结构依次为直流流线型进口烟道、吸收剂(新鲜消石灰及循环灰)均布器、声波吹灰器、静态混合器、反应器壳体、增湿活化喷嘴、锥形旋流板式气固分离器、气固分隔导流筒、脱硫烟气出口烟道和双曲线灰斗。所述的直流流线型进口烟道，为正方形截面，内设3片不等距圆弧形气流均布导流板，另接扩散段。所述的吸收剂(新鲜消石灰及循环灰)均布器，共有6个布料管，每个布料管口分别对准各自对应的静态混合器中心。所述的声波吹灰器，设在6个静态混合器中心的空档处。所述的静态混合器为SK型，位于吸收剂(新鲜消石灰及循环灰)均布器下方，反应器筒体的上部，其下端板中心处为圆形开孔。所述的反应器壳体，为园形截面。所述的增湿活化喷嘴，为双流体喷嘴，设在静态混合器组中心的下方。所述的锥形旋流板式气固分离器，设在反应器壳体下部的中心部位。所述的气固分隔导流筒，入口端伸入锥形旋流板式气固分离器内底部，下部带有一锥段。所述的双曲线灰斗，位于反应器底部。所述的脱硫烟气出口烟道，为正方形截面，位于反应器壳体下方一侧，与锥形旋流板式气固分离器下方的气固分隔导流筒相接。该烟道在反应器内部分的上方，设有使粉尘滑落下来的尖顶。本专利技术采用实际工程数据，经过严谨的工艺计算，并运用Fluent软件进行流场分析，效果十分理想。本专利技术配置合理，使反应器内的烟气与吸收剂充分碰撞、混合；并获得稳定均勻的流场、温度场和压力场；吸收剂获得高循环倍率和利用率；而且不存在粘壁、结垢、塌床的问题；同时明显降低了出口烟气的含尘量，大大减轻了后部袋式除尘器的负荷，有效解决了半干法烟气脱硫技术中的技术难题。附图说明图1为本专利技术“下行循环流化床烟气脱硫反应器”的结构示意图。图中1.直流流线型进口烟道，2.吸收剂均布器，3.声波吹灰器，4.静态混合器， 5.反应器壳体，6.增湿活化喷嘴，7.锥形旋流板式气固分离器，8.气固分隔导流筒，9.脱硫烟气出口烟道，10.双曲线灰斗。图2为锥形旋流板式气固分离器结构图。具体实施例方式参见图1，下行循环流化床烟气脱硫反应器，由上至下依次为直流流线型进口烟道1、吸收剂均布器2、声波吹灰器3、静态混合器4、反应器壳体5、增湿活化喷嘴6、锥形旋流板式气固分离器7、气固分隔导流筒8、脱硫烟气出口烟道9和双曲线灰斗10。直流流线型进口烟道、吸收剂均布器、声波吹灰器、静态混合器、锥形旋流板式气固分离器，和位于该气固分离器下方的气固分隔导流筒，以及脱硫烟气出口烟道，双曲线灰斗，为本专利技术的独特结构。钢铁行业的烧结机烟气、燃煤电厂和垃圾焚烧电厂锅炉的出口烟气，从本反应器顶部的直流流线型进口烟道1进入反应器，经3片不等距圆弧形气流均布导流板进入反应器，继续向下运动，均勻地充满反应器整个截面；新鲜消石灰及循环灰通过吸收剂均布器2 进入反应旋流板式气固分离器7的叶片间隙，形成了旋转气流，一部分固相颗粒物在惯性作用下，被迎风面旋流板所吸附，沿旋流板边缘的圆弧沟槽向下滑落，落入底部双曲线灰斗 10 ；脱硫烟气则被吸进气固分隔导流筒8及脱硫烟气出口烟道9 ；位于静态混合器组中心部位的声波吹灰器3，定时开启，使反应器内的烟气与粉尘颗粒产生振荡，破坏和阻止粉尘颗粒在锥形旋流板式气固分离器7叶片，以及反应器器壁之间的结合，使之处于悬浮流化状态，以便被烟气带走；经过初步气固分离的脱硫烟气，经过气固分隔导流筒8及脱硫烟气出口烟道9，进入系统后部的袋式除尘器，进一步进行脱硫反应及气固分离；经袋式除尘器净化了的烟气，通过引风机送进烟囱，排入大气；被袋式除尘器分离出的固相(即脱硫灰，亦称循环灰)，大部分通过气力输送，回送到反应器顶部的吸收剂均布器2，进入反应器继续参加脱硫反应；少部分送到灰库，另行处理；反应器下部双曲线灰斗10内的脱硫灰定期排出，送至灰库。本专利技术的优点在于1)直流流线型进口烟道(包括3片不等距圆弧形导流板及扩散段)符合烟气流动的自然流线，在弯道导流板分割区形成不等量过流，有效降低侧向涡流，防止烟气偏流， 使烟气进入反应器后，均勻地充满反应器整个截面，确保反应器内烟气流场分布均勻，且阻力降较小。2)吸收剂均布器可确保吸收剂(新鲜消石灰和循环灰)通过每个分布管，对准各自对应的静态混合器中心处，注入静态混合器。3)静态混合器可使吸收剂与烟气激烈碰撞、不断更新吸收剂的表面，使二者充分混合、传质、传热、并加速脱硫反应的进行。4)锥形旋流板式气固分离器可对脱硫烟气进行初步的气固分离，使颗粒较大的、 重度较大的、品位不高的脱硫灰分离出来，从而减轻后部袋式除尘器的负荷，减轻系统的动力消耗。5)声波吹灰器定时开启，使反应器内的烟气与粉尘颗粒产生振荡，破坏和阻止粉尘颗粒在锥形旋流板式气固分离器叶片，以及反应器器壁之间的结合，使之处于悬浮流化状态，以便被烟气带走，或落入反应器下部的双曲线灰斗中，保证锥形旋流板式气固分离器的分离效率。6)气固分隔导流筒，位于锥本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刁经中，徐纲，赵钰慧，李敦明，黄灵芝，蒋平菊，
申请(专利权)人：北京博朗环境工程技术股份有限公司，刁经中，徐纲，
类型：发明
国别省市：