均流场循环流化床烟气脱硫技术制造技术

技术编号:7991397 阅读:186 留言:0更新日期:2012-11-21 23:46
本发明专利技术涉及一种“均流场循环流化床烟气脱硫技术”,其反应器结构为:直流流线型进口烟道、中心内置(中心开花)式吸收剂分配器、烟气加速器、增湿活化喷嘴、环形烟气出口烟道、内回流循环灰仓、螺旋输送机、内回流循环灰下降管。本发明专利技术配置合理,使反应器的烟气获得均匀的流场、压力场和温度场;吸收剂获得高循环倍率和高利用率;两级增湿可有效提高吸收剂的反应活性;由于增湿活化喷嘴位于均匀的烟气流场及吸收剂流场中心,可有效避免湿壁、结垢、塌床,并有效提高烟气脱硫效率;环形烟气出口烟道有利于反应器内流场均布,且减少压力降,减轻袋式除尘器的负荷;内回流循环灰输送系统可有效防止塌床、堵塔现象发生,确保装置安全、稳定、长周期运行。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及烟气脱硫技术和设备,具体涉及ー种适用于燃煤电厂、垃圾焚烧电厂及钢铁行业烧结机烟气净化的,半干法循环流化床烟气脱硫技木。
技术介绍
全世界现有烟气脱硫技术约300种,但エ业成熟的技术仅有十余种,其中应用最多的是石灰石-石膏法。我国火电行业已上了烟气脱硫装置的约占66%,其中90%以上采用石灰石_石骨法。该法占地大、投资尚、エ艺复杂、设备腐蚀严重、耗水量大,使用的石灰石资源巨大,造成生态破坏十分严重。其副产物(石膏)的利用率仅为10%,绝大部分处于自然堆放状态,极易造成二次污染。近期,国内已有多名脱硫权威专家(马果骏、王圣、巴尔莎、俞华等)对该法提出强烈质疑,并要求国家对该技术进行重新审视。而半干法循环流化床烟气脱硫技术,エ艺简单、易于操作、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。这些脱硫エ艺在我国均有应用,从实际运行上看,仍存在许多问题I.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I. 5,而且需要较高品质的石灰,吸收剂利用率仅为 50% ;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( 18m/s)运行,相当于气カ输送。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,进入后部袋式除尘器之前,应设预除尘设备;④Ca/S摩尔比高达I. 5,吸收剂(即增湿灰)加水量有限(彡5%),循环倍率较低( 25),利用率较低,脱硫效率较低;⑤只适用于中、小烟气量的脱硫除尘项目。3.悬浮循环流化床法①流场不均匀,甚至严重偏流或局部涡流,同一截面上的脱硫反应很不均匀,难以实现闻效脱硫;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脱硫剂利用率较低; ④反应器体积十分庞大;⑤反应器下部有大量积灰,输送到循环灰加湿机后,由干物料湿度大,无法采用气カ输送。实际使用的斗式提升机,还需配备称重系统,近于古典,太过笨重,维护、检修工作 量较大;⑥转动设备较多,电耗较高。
技术实现思路
本专利技术的目的,在于克服现有技术中的上述不足,提供一种系统配置合理,反应器结构合理,烟气流场、温度场、压カ场非常均匀,增湿活化最佳化、离子化反应环境最佳化、脱硫除尘效率很高、系统阻カ降较低的循环流化床烟气脱硫技木。本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的。本专利技术由说明书附图I所示的一系列设备组成1.消石灰仓、2.均流场循环流化床烟气脱硫反应器、3.活性炭仓、4.袋式除尘器、5.空气斜槽、6.烟囱、7.引风机、8.灰库。本专利技术中的核心设备——“均流场循环流化床烟气脱硫反应器”,其结构如说明书附图2所示,由下至上顺时针依次为1.直流流线型底部进气ロ(内设不等距导流板)、2.中心内置(中心开花)式吸收剂分配器、3.烟气及吸收剂加速器、4.增湿活化喷嘴、5.反应器筒体扩散段、6.反应器筒体、7.坏形烟气出口、8.内回流循环灰仓、9.循环灰进ロ、10.螺旋输送机、11.内回流循环灰下降管。所述的直流流线型进气烟道,为方形截面。所述的作为进气烟道结构一部分的导流板为3片不等距圆弧式导流板。所述的中心内置(中心开花)式吸收剂分配器为6个出口,分别对准烟气及吸收剂加速器的6个入口端。所述的烟气及吸收剂加速器为“仿拉伐尔喷嘴”。所述的增湿活化喷嘴采用两级双流体喷嘴,位于反应器中心不同高度的部位。所述的环形烟气出ロ设在反应器筒体上部。所述的内回流循环灰仓设在烟气加速器上端板中心之下。所述的螺旋输送机设在内回流循环灰仓底部,该机将内回流循环灰经下降管输送至烟气进ロ烟道的下灰斗。所述的反应器出口烟道与袋式除尘器烟气入口连接处,设有百叶窗式除尘器,此处为袋式除尘器前部的预除尘器。所述的空气斜槽设在袋式除尘器下灰斗的下部,该设备将大部分脱硫灰送回反应器,继续參与脱酸反应,将小部分脱硫灰送至灰库,另行处理。本专利技术采用实际工程的数据,经过严谨的エ艺计算,并运用Fluent软件进行流场分析加以验证,效果十分理想。本专利技术配置合理,使反应器的烟气与吸收剂充分混合;并获得稳定均匀的烟气流场、温度场和压カ场;吸收剂获得高循环倍率和高利用率;两级增湿可有效提高吸收剂的反应活性,还可有效避免湿壁、结垢、塌床;确保脱硫效率;同时明显降低了反应器的压カ降,解决了半干法循环流化床烟气脱硫技术中的技术难题。附图说明图I为本专利技术的エ艺流程示意图。图中1.消石灰仓、2.均流场循环流化床烟气脱硫反应器、3.活性炭仓、4.袋式除尘器、5.空气斜槽、6.烟囱、7.引风机、8.灰库。图2为本专利技术中的核心设备——“均流场循环流化床烟气脱硫反应器”的结构示 意图。图中1.烟气进ロ烟道,2.吸收剂分配器,3.烟气及吸收剂加速器,4.增湿活化喷嘴,5.反应器筒体扩散段,6.反应器筒体,7.环形出口烟道,8.内回流循环灰仓,9.循环灰入口通道,10.螺旋输送机,11.内循环灰下降管。具体实施例方式參见图1,含有S0X、HC1、HF、N0X及粉尘等污染物的锅炉烟气,经过烟气进ロ烟道进入反应器2。用于脱除S0X、HC1、HF等酸性气体的消石灰,由消石灰仓底部的星型给料器送入烟气进ロ烟道。流速 16m/s进ロ烟气将消石灰,以及从吸收剂分配器出口出来的循环灰一起送入烟气及吸收剂加速器,烟气与消石灰及循环灰在瞬间被加速并均匀混合。此时位于反应器筒体中心底部的增湿活化喷嘴均匀地喷射出液滴粒径极细(40 60iim)的水雾,水雾在高温烟气的包围下与烟气迅速混合、蒸发(一般为I 3秒),在瞬间完成了离子型的脱酸反应的同时,烟气温度也迅速下降。脱酸后的烟气继续向上运动,此时可根据烟气温度的高低,适时调整第二个增湿活化喷嘴的喷水量,以控制烟气温度略高于露点温度10 20°C,防止设备腐蚀。来自活性炭仓3的吸附性极佳的活性炭粉,注入反应器的烟气出口烟道,用以脱除烟气中的ニ恶英及重金属。带有粉尘及其他污染物的烟气在引风机7造成的负压作用下,进入袋式除尘器4,在这里主要功能是脱除粉尘(即脱硫灰,也称循环灰),但同时仍继续进行脱酸、脱除ニ恶英及重金属的过程。大部分脱硫灰经空气斜槽送回反应器继续參与脱酸反应,小部分通过气カ输送送至灰库,另行处理。浄化了的烟气经引风机送入烟囱,排至大气环境。反应器内烟气中较大的颗粒或团块,气流无法带动,将会向下滑落,进入内循环灰仓,经螺旋输送机及内循环灰下降管送入进ロ烟道灰斗,定期排出。參见图2,“均流本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种“均流场循环流化床烟气脱硫技术”,其工艺流程由一系列设备组成:(1)消石灰仓、(2)均流场循环流化床烟气脱硫反应器、(3)活性炭仓、(4)袋式除尘器、(5)空气斜槽、(6)烟囱、(7)引风机、(8)灰库。

【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:

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