[发明专利]同轴短程快速循环协同脱除多种污染物的半干法烟气净化技术

说明书

技术领域

本发明涉及烟气脱硫技术和设备，具体涉及一种适用于燃煤电厂、垃圾焚烧电厂、钢铁行业烧结机及各种工业窑炉的半干法循环流化床烟气净化技术。 

背景技术

半干法循环流化床烟气脱硫技术工艺简单、投资省、占地小、运行成本低、无二次污染(无废水排放)、脱硫效率高、设备基本不腐蚀，可用一般碳钢制造，符合中国国情，因而受到青睐。但其核心设备——反应器仍存在三大技术难题：①烟气流场、吸收剂流场、增湿水雾流场都很不均匀，甚至严重偏流或局部涡流；②脱硫灰粘壁、结团、塌床、堵塔多有发生，导致脱硫系统难以实现长周期稳定运行；③出口烟气含尘量太高(800～1000g/Nm3)，致使后部的袋式除尘器负荷过重，阻力降快速提高。这三大难题成为制约该技术的瓶颈。 

发明内容

本发明的目的，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、压力场非常均匀，增湿活化最佳化、离子化反应环境最佳化、气固分离最佳化，增湿活化水雾流场、烟气温度调控水雾流场都很均匀，主反应区吸收剂短程快速循环，实现高效脱硫，副反应区灵活调节烟气温度，有效防止设备腐蚀，可以协同脱除酸性气体、重金属及二恶英的半干法烟气净化技术。 

本发明的目的是通过以下技术方案实现的： 

本发明由左下角起，顺时针旋转依次为：进口烟道、消石灰仓、短程快速循环半干法烟气脱硫反应器、活性炭仓、袋式除尘器、净烟气烟道、烟囱、灰库、引风机、仓泵、流化底仓、水雾系统、回流烟道、内循环灰斗。 

本发明中的短程快速循环半干法烟气脱硫反应器，由下至上的结构依次为：进口烟道灰斗、直流流线型进口烟道、吸收剂入口、内循环灰斗、烟气加速器、循环灰回流入口管、主反应区扩散段筒体、主反应区增湿活化喷嘴、主反应区筒体、循环灰集灰斗、百叶窗式气固分离器、烟气上升通道、固定叶片旋流式气固分离器、声波吹灰器、副反应区烟气温度调控喷嘴、副反应区筒体及偏心环形烟气出口烟道。 

所述的进口烟道为方形水平烟道。 

所述的消石灰仓包括消石灰罐车、仓顶除尘器、气化板及星型卸灰阀。 

所述的短程快速循环半干法烟气脱硫反应器由主反应区、气固分离区和副反应区构成。其主要结构为： 

所述的直流流线型进口烟道截面为方形，包括直段、圆弧弯道、3片不等距圆弧形导流板、导流锥及扩散段。 

所述的内循环灰斗位于烟气加速器顶端板中心，灰斗底部设有螺旋输送机。 

所述的烟气加速器为6个拉瓦尔喷嘴。 

所述的循环灰回流入口管为6个，分别与6个烟气加速器(拉瓦尔喷嘴)的喉口相接。 

所述的主反应区增湿活化喷嘴为6个高压细水雾喷嘴。 

所述的循环灰集灰斗为6个，位于主反应区筒体内表面(集灰口在外侧)。 

所述的百叶窗式气固分离器下部设有圆锥形隔板。 

所述的烟气上升通道，为主反应区脱硫烟气经过固定叶片旋流式气固分离器和百叶窗式气固分离器，脱除绝大部分脱硫灰以后，进入副反应区的烟气通道。 

所述的固定叶片式旋流气固分离器，位于反应器主反应区顶部，由圆锥底板、圆弧叶片和钟罩构成。 

所述的声波吹灰器，位于固定叶片式旋流气固分离器钟罩的顶部。 

所述的副反应区烟气温度调控喷嘴为3个高压细水雾喷嘴。 

所述的偏心环形烟气出口烟道为与副反应区筒体偏心的圆筒形平顶罩和向下倾斜的烟道构成。 

所述的活性炭仓采用变频调速星型卸灰阀； 

所述的袋式除尘器为长袋低压脉冲袋式除尘器； 

所述的净烟气烟道为圆形截面； 

所述的烟囱不必做特殊的防腐处理； 

所述的灰库包括库顶除尘器、气化板及星型卸灰阀； 

所述的引风机采用进气调节，最高工作温度为200℃； 

所述的仓泵为低压稀相气力连续输送泵； 

所述的流化底仓包括罗茨风机及空气预热器； 

所述的水雾系统包括水箱、管道过滤器、水泵、6个高压细水雾增湿活化喷嘴和3个高压细水雾烟气温度调控喷嘴； 

所述的回流烟道为圆形截面； 

所述的内循环灰斗底部设有螺旋输送机。 

本发明采用实际工程的真实数据，经过严谨的工艺计算，并运用Fluent软件进行多相流流场分析加以验证，效果十分理想。