專利名稱：一種循環(huán)流化床煙氣脫硫裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于化學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種煙氣脫硫凈化技術(shù)，特別涉及 一種循環(huán)流化床煙氣脫硫裝置。 技術(shù)背景
脫硫劑(Ca(0H)2)粉狀顆粒在煙氣中的S02發(fā)生反應(yīng)，并在脫硫劑表面形 成亞硫酸鈣。在煙氣中脫硫劑與S02的反應(yīng)是氣固反應(yīng)，其反應(yīng)速度極低，并 且，在脫硫劑表面形成亞硫酸鈣會阻隔脫硫劑顆粒內(nèi)部的Ca(0H)2繼續(xù)與S()2 發(fā)生反應(yīng)，因此，需要向脫硫塔內(nèi)噴入霧化水，使水霧滴與脫硫劑顆粒相結(jié) 合，并在脫硫劑顆粒表面形成一層幾個納米厚的水膜，使S02向水膜表面擴散, 與水膜中溶解的脫硫劑發(fā)生離子反應(yīng)，從而加快脫硫反應(yīng)速度；同時，水會 使不斷生成的亞硫酸鈣結(jié)晶并生長，長大的亞硫酸鈣晶粒會在脫硫塔內(nèi)脫硫 劑固體顆粒的不斷碰撞中脫落并露出新的脫硫劑表面，繼續(xù)參加脫硫反應(yīng)。
煙氣從脫硫塔底部中心文丘利管高速噴入形成湍流，脫硫劑被煙氣攜帶、 混合并參加反應(yīng)，此時，脫硫劑在脫硫內(nèi)呈流化態(tài)。由于，煙氣在脫硫塔內(nèi) 停留時間較短，脫硫劑不能一次性被完全利用，需要引入循環(huán)流化床工藝來 提高整套系統(tǒng)的可利性，因此，本工藝稱為循環(huán)流化床煙氣脫硫工藝。
A)其主要工藝流程為
1) 煙氣從脫硫塔入口經(jīng)文丘利管加速后進(jìn)入脫硫塔，在脫硫塔擴壓錐體 上分別噴入脫硫劑、循環(huán)灰和工藝水，在塔內(nèi)充分與煙氣混合、反應(yīng)，煙氣 中的污染物被除去；從脫硫塔出來的攜帶大量固體顆粒的煙氣在布袋(電) 除塵器內(nèi)進(jìn)行氣固分離，達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)的煙氣經(jīng)引風(fēng)機和煙囪排入大氣。
2) 分離下來的固體顆粒落入回灰斗中，回灰斗及與脫硫塔連接的回灰管 底部設(shè)有流化槽，流化槽向脫硫塔方向放坡，壓縮空氣經(jīng)空氣流化斜槽使回灰斗和回灰管內(nèi)的固體顆粒流化，并在重力的作用下流入脫硫塔。 B)循環(huán)流化床煙氣脫硫裝置目前存在的問題
現(xiàn)有循環(huán)流化床煙氣脫硫裝置中即有單個工藝水噴嘴的脫硫裝置，也有 多個工藝水噴嘴的脫硫裝置。
a) 脫硫裝置采用單個工藝水噴嘴時，噴嘴一般布置在脫硫塔擴壓錐上，
其主要存在的主要問題是
1)水、脫硫劑和循環(huán)灰等分別噴入脫硫塔，單個工藝水噴嘴不能使噴 入脫硫塔內(nèi)的霧化水與煙氣中的脫硫劑和循環(huán)灰顆粒迅速、充分混合。霧化 水在接觸到脫硫劑固體顆粒前被煙氣蒸發(fā)的較多，在脫硫劑固體顆粒表面形 成水膜時水量較少，濕的顆粒在煙氣中被蒸干較快。此種情況使煙氣中的S02 向水膜中滲透和脫硫劑溶入水膜的時間較短，脫硫劑固體顆粒在塔內(nèi)的有效 反應(yīng)時間較短，造成脫硫塔內(nèi)的總體反應(yīng)效率不高。
2)脫硫裝置對其入口煙氣溫度適應(yīng)能力較差。在工程實際應(yīng)用中，單 個工藝水噴嘴實際調(diào)節(jié)范圍在最大噴水量的50 100%之間。當(dāng)入口煙氣溫度 偏低時，工藝水噴嘴投運，將會造成向塔內(nèi)噴入的水量大于煙氣所能蒸發(fā)的 水量，脫硫塔出口煙氣含有液態(tài)水，對后續(xù)設(shè)備的安全運行造成影響。若工 藝水噴嘴停運，則脫硫塔內(nèi)的脫硫反應(yīng)全部為氣固反應(yīng)，無法滿足排放要求。
b) 脫硫裝置采用多個工藝水噴嘴時，噴嘴一般布置在脫硫塔筒體側(cè)壁
上并有部分伸入脫硫塔內(nèi)部，其主要存在的主要問題是
1) 煙氣從脫硫塔底部中心噴入形成一個中心流速高、周圍流速低的速 度場，工藝水噴嘴布置在脫硫塔筒體側(cè)壁上，噴入的霧化水大部分會隨著周 邊的固體顆粒物下降，而使流場中心的脫硫劑因沒有霧化水而無法參與脫硫 反應(yīng)，并且，由于脫硫塔筒體周邊下降的固體顆粒物不多，會使部分未蒸發(fā) 完全的、小直徑的霧化水隨氣流帶出脫硫塔，對后續(xù)的除塵等設(shè)備造成損壞。
2) 由于脫硫塔內(nèi)部固體顆粒物循環(huán)和除塵器返回物料循環(huán)使煙氣從文
丘利管噴出時會攜帶大量的固體顆粒，在這種高粉塵、高流的環(huán)境下，伸入脫硫塔內(nèi)部的工藝水噴嘴及其管道會因摩損問題而造成運行不穩(wěn)定的情況，
若噴嘴及其管道出現(xiàn)摩漏現(xiàn)象，則會出現(xiàn)漏料或塌床等事故。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是改進(jìn)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種循環(huán)流化床煙氣脫硫裝 置。根據(jù)循環(huán)流化床煙氣脫硫裝置脫硫塔結(jié)構(gòu)及其流場分布的特殊性，將多 噴嘴技術(shù)應(yīng)用在脫硫塔中，使霧化水與脫硫劑迅速混合，增加脫硫劑高效反 應(yīng)時間，從而提高脫硫效率和脫硫劑利用率；同時，工藝水噴嘴按能夠獨立 調(diào)節(jié)、啟停的方式配置，擴大了脫硫裝置對其入口煙氣溫度的適應(yīng)范圍，延 長脫硫裝置的投運時間。
本實用新型是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的
1) 煙氣經(jīng)文丘利管加速后從脫硫塔底部中心噴入脫硫塔內(nèi)。
2) 脫硫劑從脫硫塔擴壓錐體側(cè)壁的脫硫劑接口噴入。
3) 在脫硫塔擴壓錐體上，按多層、每層1 8個布置工藝水接口；工藝 水噴嘴安裝在同一層上，其它層在噴嘴調(diào)整安裝位置時使用。工藝水經(jīng)噴嘴 霧化后噴入脫硫塔，在塔內(nèi)與高濃度的脫硫劑顆粒和返回的循環(huán)灰顆粒接觸， 使這些顆粒粘附工藝水形成濕顆粒，在強烈的混合過程中，脫硫劑與煙氣發(fā) 生的反應(yīng)由氣固反應(yīng)變?yōu)殡x子反應(yīng)。同時，濕顆粒被煙氣加熱，濕顆粒表面 的水被汽化，形成干顆粒。在劇烈混合和不斷循環(huán)的過程中，在顆粒表面生 成的亞硫酸鈣晶粒不斷長大并脫落，未反應(yīng)的脫硫劑暴露在破裂的顆粒斷面， 再次發(fā)生脫硫反應(yīng)。工藝水噴嘴的布置位置使噴入塔內(nèi)的霧化水在迅速與含 有脫硫劑的固體顆?；旌希?nèi)有效參加反應(yīng)的固體顆粒量增加、脫硫反應(yīng) 時間延長，提高了脫硫的利用率，從而達(dá)到降低脫硫劑用量、提高脫硫效率 的目的。
4) 采用多個相同型號的工藝水噴嘴， 一個工藝水噴嘴單獨與一臺工藝
水泵連接，或者1 8個工藝水噴嘴通過工藝水管道與一臺工藝水泵連接，每
個工藝水噴嘴能夠獨立啟停、調(diào)節(jié)。當(dāng)入口煙氣溫度或煙氣流量降低到單噴
5嘴循環(huán)流化床無法運行時，通過關(guān)小或關(guān)閉部分工藝水噴嘴，擴大對入塔水 量的調(diào)節(jié)范圍，使脫硫裝置能夠長期穩(wěn)定運行，延長脫硫裝置的投運時間。
5) 工藝水泵的電機采用變頻電機，壓力監(jiān)測裝置布置在泵出口管道上， 通過控制工藝水泵出口水壓力，保證工藝水噴嘴向脫硫塔內(nèi)噴入工藝水的霧 化效果。每個工藝水噴嘴出水管道上設(shè)置工藝水調(diào)節(jié)閥，確保每個工藝水噴 嘴能夠獨立進(jìn)行流量調(diào)節(jié)。
6) 工藝水噴嘴與工藝水管道采用軟管連接，軟管長度以便于工藝水噴 嘴的安裝、調(diào)試和更換為準(zhǔn)。
7) 脫硫塔與除塵器連接，保證進(jìn)入大氣的煙氣含塵濃度達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。 除塵器下部與循環(huán)回灰斗連接，除塵器分離下來的循環(huán)灰存儲在循環(huán)回灰斗 內(nèi)，循環(huán)回灰斗底部向下傾斜至脫硫塔方向，并在底部設(shè)置流化槽，使循環(huán) 灰能夠懸浮流動，并在重力的作用下順利的回流到脫硫塔，使未完全使用的 脫硫劑繼續(xù)參加反應(yīng)，提高脫硫劑利用率。
本實用新型脫硫塔內(nèi)煙氣中的脫硫劑分布情況設(shè)置1 8個工藝水噴嘴，
使噴入的工藝水能夠充分與塔內(nèi)的煙氣和脫硫劑混合，加快反應(yīng)速度，提高 反應(yīng)效率，降低脫硫劑用量。工藝水噴嘴采用相同型號，每個工藝水噴嘴可 單獨調(diào)節(jié)，擴大了脫硫塔噴水量的調(diào)節(jié)范圍，且控制靈活、操作方便，能顯 著提高脫硫劑利用率和脫硫效率，延長脫硫裝置的投運時間。本實用新型適 用于鋼鐵冶金、電力行業(yè)、石油化工、垃圾焚燒等煙氣脫硫領(lǐng)域。

圖l為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為工藝水噴嘴的分布示意圖
圖中件l為煙氣入口；件2為文丘里管；件3為脫硫劑接口；件4為軟管; 件5工藝水噴嘴；件6為工藝水接口；件7為脫硫塔；件8為除塵器；件9為循環(huán) 回灰斗；件10為流化槽；件ll為循環(huán)回灰管；件12為循環(huán)灰接口；件13為工 藝水調(diào)節(jié)閥；件14為工藝水泵；件15為壓力監(jiān)測裝置；件16脫硫塔擴壓錐體。
具體實施方式

以下結(jié)合附圖對本實用新型作進(jìn)一步的描述。
煙氣入口 1和文丘利管2安裝塔擴壓錐體16下部，工藝水接口 6在脫硫塔擴 壓錐體16布置，設(shè)置多個，分別布置在脫硫劑接口3和循環(huán)灰接口12縱軸線及 其兩側(cè)區(qū)域；工藝水噴嘴5為4個安裝在工藝水接口6上，用軟管4與工藝水管 道連接，使工藝水噴嘴5能夠在其它工藝水接口6上調(diào)節(jié)安裝位置。脫硫塔7 出口與除塵器8連接，除塵器8采用高位布置，除塵器8底部灰斗與循環(huán)回灰斗 9連接，循環(huán)回灰斗9通過循環(huán)回灰管11與循環(huán)灰接口12連接，循環(huán)回灰斗9 底部向下傾斜至脫硫塔方向，循環(huán)回灰斗9和循環(huán)回灰管11底部設(shè)置流化槽 10。 一個工藝水噴嘴5通過進(jìn)水管道與一臺工藝水泵14和壓力監(jiān)測裝置15連 接。每個工藝水噴嘴5通過出水管道與工藝水調(diào)節(jié)閥13連接。
煙氣從煙氣入口l迸入本脫硫裝置，經(jīng)文丘利管2加速后從脫硫塔底部中 心高速噴入脫硫塔7。氣力輸送脫硫劑從脫硫塔擴壓錐體16側(cè)壁的脫硫劑接口 3噴入脫硫塔7。除塵器8分離下來的循環(huán)灰存儲在循環(huán)回灰斗9內(nèi)，并在底部 設(shè)置的流化槽IO，使循環(huán)灰能夠懸浮流動，在重力的作用下順利的回流到脫 硫塔7，使未完全使用的脫硫劑繼續(xù)參加反應(yīng)，提高脫硫劑利用率。工藝水泵 14的電機釆用變頻電機，壓力監(jiān)測裝置15布置在泵出口管道上，通過控制工 藝水泵14出口水壓力，保證工藝水噴嘴向脫硫塔內(nèi)噴入工藝水的霧化效果。 除塵后的煙氣經(jīng)煙囡排入大氣，進(jìn)入大氣的煙氣含塵濃度達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。
工藝水噴嘴5采用相同型號，每個工藝水噴嘴5出水管道上設(shè)置工藝水調(diào) 節(jié)閥13，確保每個工藝水噴嘴5能夠獨立進(jìn)行流量調(diào)節(jié)。
本實用新型擴大了噴入脫硫塔工藝水的調(diào)節(jié)范圍，增強了循環(huán)流化床煙 氣脫硫裝置對入口煙溫的適應(yīng)性，保證煙氣脫硫裝置能夠長期、安全、穩(wěn)定 的運行。適用于鋼鐵冶金、電力行業(yè)、石油化工、垃圾焚燒等煙氣脫硫領(lǐng)域。
權(quán)利要求1.一種循環(huán)流化床煙氣脫硫裝置，主要包括文丘利管(2)、脫硫塔擴壓錐體(16)、工藝水噴嘴(5)、脫硫塔(7)、除塵器(8)、回灰斗(9)和回灰管(10)，其特征在于在脫硫塔擴壓錐體(16)上設(shè)置1～8個工藝水噴嘴(5)，每個工藝水噴嘴(5)回水管道上安裝工藝水調(diào)節(jié)閥(13)。
2. 如權(quán)利要求l所述的循環(huán)流化床煙氣脫硫裝置，其特征在于工藝水 噴嘴(5)的型號相同。
3. 如權(quán)利要求l所述的循環(huán)流化床煙氣脫硫裝置，其特征在于 一個 工藝水噴嘴(5)單獨與一臺工藝水泵(14)連接。
4. 如權(quán)利要求3所述的新型循環(huán)流化床煙氣脫硫裝置，其特征在于工 藝水泵(14)的電機采用變頻電機，壓力監(jiān)測裝置(15)布置在泵出口管道 上。
5. 如權(quán)利要求l所述的新型循環(huán)流化床煙氣脫硫裝置，其特征在于每 個工藝水噴嘴(5)用軟管(4)與工藝水管道連接。
6. 如權(quán)利要求l所述的新型循環(huán)流化床煙氣脫硫裝置，其特征在于l 8個工藝水噴嘴通過工藝水管道與一臺工藝水泵連接。
專利摘要本實用新型屬于化學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種煙氣脫硫凈化技術(shù)，特別涉及一種循環(huán)流化床煙氣脫硫裝置。主要包括文丘利管、脫硫塔擴壓錐體、工藝水噴嘴、脫硫塔、除塵器、回灰斗和回灰管，在脫硫塔擴壓錐體上設(shè)置1～8個、相同型號的工藝水噴嘴，每個工藝水噴嘴回水管道上安裝工藝水調(diào)節(jié)閥。本實用新型擴大了噴入脫硫塔工藝水的調(diào)節(jié)范圍，增強了循環(huán)流化床煙氣脫硫裝置對入口煙溫的適應(yīng)性，保證煙氣脫硫裝置能夠長期、安全、穩(wěn)定的運行。適用于鋼鐵冶金、電力行業(yè)、石油化工、垃圾焚燒等煙氣脫硫領(lǐng)域。
文檔編號B01D53/50GK201384927SQ20092012628
公開日2010年1月20日 申請日期2009年2月9日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月9日
發(fā)明者劉耀明, 帆 楊, 熊志成, 飛 王, 郭秀鍵 申請人:中冶賽迪工程技術(shù)股份有限公司