[发明专利]一种半干法脱硫塔装置

说明书

技术领域

本发明涉及半干法脱硫技术，具体涉及一种半干法脱硫塔装置，实现两级循环流化脱硫效果。

背景技术

国内外主要的脱硫技术主要分为湿法、干法及半干法三种，干法及半干法脱硫效果较好的是循环流化床工艺系统，其主要设备为脱硫塔。脱硫塔主要由文丘里管、筒体、进出口烟道等组成。文丘里管的作用是使该区气流形成湍流互相撞击和摩擦，使脱硫剂表面形成的副产物脱落，从而使脱硫剂颗粒表面裸露，进一步发生脱硫反应。

目前，对循环流化床烟气脱硫技术的研究主要在于高效脱硫剂制备以及反应器内的流动和结构优化，特别是对脱硫反应器的流场组织以及反应器结构等进行了大量研究工作，如：高建民等提出采用内循环多级喷动结构的循环流态化组织方式，以强化脱硫塔颗粒内部循环；专利ZL200620022949.2中采用在脱硫塔顶部增加一个扰流板来强化脱硫剂的内循环；王翠萍等提出采用大孔射流布风板代替通常的流化床布风板，以降低反应器入口段流动阻力，均匀床内流场，强化内循环；专利ZL200520075273.9通过在脱硫塔底部增加一个导流板来解决由于烟气进口位置所引起的脱硫塔内流场分布不均匀、不对称问题；刘会娥等在流化床内加入钝体式内构件以加强气固流场的扰动，改善反应器内颗粒的浓度分布。

然而，尽管研究者针对脱硫塔内的流动方式进行了大量的改进措施，也设计了多种不同结构的文丘里结构，但普遍仍然在以下几方面的问题：(1)流化床内脱硫剂混合不均匀；(2)采用喷浆/喷粉方式，容易发生颗粒粘结、粘壁等问题，甚至堵塞管道，增大压力损失；(3)脱硫剂利用率不高，烟气携带出去的脱硫剂偏多，增加后端布袋除尘的压力。

发明内容

本发明为解决其技术问题，针对现有技术的不足，提供一种半干法脱硫塔装置，实现两级循环流化脱硫效果。这种脱硫塔结构具有以下几个优点：（1）脱硫塔具有两级循环流化床，提高脱硫剂的分散程度及均匀性，避免脱硫剂出现塌床现象，提高脱硫效率；（2）多级喷水增湿可及时给干燥的脱硫剂补水增湿，避免一次喷水过多造成脱硫剂粘结或粘壁等问题；（3）气固分离直板与折板配合使用的布置方式不仅可以减小烟气阻力，而且还可提高脱硫剂与烟气的分离效率。

本发明为解决其技术问题所采用的技术方案，包括入口烟道，烟气入口导流板，一级增湿活化喷嘴，脱硫剂粉分配器，一级多管文丘里管，回料管，二级增湿活化喷嘴，二级单管文丘里管，预留增湿活化喷嘴，渐扩方接圆管，气固分离挡板，出口烟道，脱硫塔本体，灰斗。

脱硫塔本体由脱硫塔上筒体、脱硫塔中筒体及脱硫塔下筒体三部分组成；一级多管文丘里管连接脱硫塔下筒体和脱硫塔中筒体，二级单管文丘里管连接脱硫塔上筒体和脱硫塔中筒体；渐扩方接圆管连接脱硫塔上筒体和出口烟道；烟气入口导流板安装于脱硫塔下筒体内，正对着入口烟道，一级增湿活化喷嘴安装在脱硫塔下筒体上端；两个脱硫剂分配器布置在一级多管文丘里管下部的斜壁上；二级增湿活化喷嘴安装在脱硫塔中筒体上端，回料管安装在脱硫塔中筒体下方；预留增湿活化喷嘴安装在脱硫塔上筒体内；气固分离挡板安装在出口烟道内；灰斗与脱硫塔下筒体相连。

所述的半干法脱硫塔装置具有一级多管文丘里管和二级单管文丘里管，两个文丘里管将整个脱硫塔分隔成了两个循环流化床，其中二级单管文丘里管的烟气流通截面积是一级多管文丘里管烟气流通截面积的2~3倍。这种文丘里管的布置方式使得下层的一级多管文丘里管出口风速很高，而上层的二级单管文丘里管出口风速较低，从而使下层的循环流化床主要集中悬浮较大颗粒的脱硫剂粉，而上层的循环流化床主要集中悬浮较小颗粒的脱硫剂粉，实现两级循环流化脱硫效果。

所述的一级多管文丘里管，进出口端均进行了渐扩处理，渐扩后直径是扩管前的1.2~1.6倍，进口端文丘里管扩孔主要是起到引流作用，降低文丘里管对烟气的阻力，出口端扩孔是为了使烟气分布更均匀。

所述的气固分离挡板包括气固分离直板与气固分离折板，挡板与水平面的夹角为30~60°，在出口烟道拐弯外侧使用2~5块直板，拐弯内侧使用2~5折板。由于粉尘质量较大，惯性较大，当粉尘撞击挡板时，会形成一个反向的冲击力，加上粉尘的重力作用下，粉尘运动方向会发生改变，从而达到烟气及粉尘分离，减少粉尘被气流携带出去。

所述的脱硫剂分配器布置在一级多管文丘里下部的斜壁上，从文丘里管的下部喷入到脱硫塔下筒体内，两个脱硫剂分配器喷出的脱硫剂与烟气及喷射的水雾经文丘里管后充分混合，文丘里管出口的高速气流作用使这种混合更加充分，更加激烈。