專(zhuān)利名稱(chēng)：一種循環(huán)流化床氣體旋流裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于煙氣脫硫技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種循環(huán)流化床氣體旋 流裝置。
技術(shù)背景
循環(huán)流化床技術(shù)是一種使高速氣流與所攜帶的稠密懸浮顆粒充分接 觸，讓煙氣與脫硫劑在流化床內(nèi)充分混合，最終將二氧化硫轉(zhuǎn)化成亞硫酸 鈣和硫酸鈣的技術(shù)。它利用流化床內(nèi)強(qiáng)烈的湍流效應(yīng)和較高的循環(huán)倍率加 強(qiáng)了固體顆粒間的碰撞以及固體顆粒與煙氣的接觸，通過(guò)摩擦不斷地從吸 附劑表面去除反應(yīng)產(chǎn)物，暴露出新鮮的反應(yīng)表面，從而達(dá)到良好的脫硫效 率。
由于循環(huán)流化床脫硫過(guò)程主要發(fā)生在循環(huán)流化床塔內(nèi)，為了提高脫硫 效率，需要將不同塔高截面上氣流分布盡可能均勻、對(duì)稱(chēng)，但是由于脫硫 塔的基礎(chǔ)承重需要和煙道布置的便利，來(lái)自鍋爐的煙氣通常由脫硫塔底的 一側(cè)進(jìn)入，盡管煙氣在進(jìn)入循環(huán)流化床床體之前經(jīng)過(guò)文丘里管的整合，但 床體內(nèi)的氣流仍存在不對(duì)稱(chēng)性，通常在床體內(nèi)進(jìn)風(fēng)口對(duì)面半側(cè)風(fēng)速比另外 半側(cè)大，產(chǎn)生回流渦，從而造成噴入塔內(nèi)的脫硫劑粉末在流化床內(nèi)停留時(shí) 間的差異，影響脫硫效率和脫硫劑的利用率。 發(fā)明內(nèi)容
為解決上述問(wèn)題，本實(shí)用新型的目的在于提供一種循環(huán)流化床氣體旋 流裝置，通過(guò)該裝置可大幅度改善床體內(nèi)氣流的對(duì)稱(chēng)性和均勻性，提高脫
硫效率。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型主要采用以下技術(shù)方案一種循環(huán)流化床氣體旋流裝置，包括脫硫塔主體、霧化噴嘴和位于脫 硫塔主體下部的文丘里流化段，所述文丘里流化段包括文丘里管喉部和文 丘里管漸擴(kuò)段，文丘里管喉部通過(guò)文丘里管漸擴(kuò)段與脫硫塔主體連接，所 述文丘里流化段中安裝有旋流器，該旋流器為螺旋形軸向旋流葉片。
所述文丘里管喉部中安裝有同軸的圓柱形內(nèi)筒，該圓柱形內(nèi)筒與文丘 里管喉部之間安裝有旋流器。
所述旋流器安裝在文丘里管漸擴(kuò)段內(nèi)部。
所述螺旋形軸向旋流葉片仰角為30° 60°。
本實(shí)用新型在文丘里流化段內(nèi)安裝螺旋形軸向旋流葉片，通過(guò)旋轉(zhuǎn)葉 片使通道內(nèi)的氣流產(chǎn)生一定的旋轉(zhuǎn)速度，從而使進(jìn)入管道斷面的物料分布 更加均勻，有利于增加斷面濃度，提高輸料率，進(jìn)而大幅度改善床體內(nèi)氣 流的對(duì)稱(chēng)性和均勻性，提高脫硫效率。


圖1為本實(shí)用新型裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為圖2中旋流器截面示意圖。
圖4為本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施例二的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5為圖4中旋流器截面示意圖。
圖中標(biāo)識(shí)說(shuō)明脫硫塔主體l、霧化噴嘴2、文丘里流化段3、煙氣入 口4、脫硫塔出口5、脫硫塔直管6、文丘里管漸擴(kuò)段7、內(nèi)筒8、文丘里管 喉部9、風(fēng)門(mén)10、落灰口 11、旋流器12、旋流器13。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型的核心思想是本實(shí)用新型在文丘里流化段的文丘里管喉部或文丘里管漸擴(kuò)段內(nèi)管中安裝螺旋形軸向旋流葉片，由于旋轉(zhuǎn)葉片通道 的導(dǎo)流作用使氣流具有一定的旋轉(zhuǎn)速度，在出口形成具有一定旋轉(zhuǎn)動(dòng)量的 旋轉(zhuǎn)射流，經(jīng)過(guò)漸擴(kuò)段擴(kuò)口對(duì)旋轉(zhuǎn)的增強(qiáng)作用，在脫硫塔主體內(nèi)形成具有 一定旋轉(zhuǎn)強(qiáng)度的旋轉(zhuǎn)射流，而當(dāng)通過(guò)旋流輸送物料，且管內(nèi)切向速度最大 值大于輸送物料的沉速的某一倍數(shù)時(shí)，物料則會(huì)被"抬托"而"懸浮"，從而使 得管道斷面的物料分布更加均勻，有利于增加斷面濃度、改善床體內(nèi)氣流 的對(duì)稱(chēng)性和均勻性，提高輸料率。
為闡述本實(shí)用新型的思想及目的，下面將結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本 實(shí)用新型做進(jìn)一步的說(shuō)明。
請(qǐng)參見(jiàn)圖1所示，圖1為本實(shí)用新型裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。本實(shí)用新型 提供一種循環(huán)流化床氣體旋流裝置，主要包括脫硫塔主體l，所述脫硫塔主
體1上端設(shè)置有脫硫塔出口5，下端連接有脫硫塔直管6，所述脫硫塔出口 5與外部帶濃縮器的入口煙道連接；脫硫塔直管6下端與文丘里流化段3連 接。
其中在脫硫塔主體1中還安裝有霧化噴嘴2，如果霧化噴嘴2為一個(gè)， 則安裝在文丘里流化段3上方，脫硫塔主體1底部中心處，且噴霧方向向 上；如果霧化噴嘴2有多個(gè)，則安裝在文丘里流化段3上方，脫硫塔主體l 底部?jī)?nèi)壁上，噴霧方向水平指向脫硫塔主體1中心處。
文丘里流化段3主要包括文丘里管漸擴(kuò)段7和文丘里管喉部9，而在文 丘里管漸擴(kuò)段7或文丘里管喉部9中安裝有旋流器，其中文丘里管漸擴(kuò)段7 與脫硫塔直管6下端連接，文丘里管喉部9與文丘里管漸擴(kuò)段7連接，而 文丘里管喉部9內(nèi)部還設(shè)置有同軸的內(nèi)筒8，另外，文丘里管喉部9下端為 煙氣入口 4，該煙氣入口 4處還安裝有風(fēng)門(mén)10，下部安裝有落灰口 11，通過(guò)上述風(fēng)門(mén)10的切換，可使煙氣由煙氣入口4進(jìn)入脫硫塔主體1中，然后
通過(guò)霧化噴嘴2向脫硫塔主體1中噴水，使煙氣降溫，之后在噴出脫硫劑
漿液，進(jìn)行脫硫反應(yīng)，并將產(chǎn)生的顆粒從落灰口 11處排出。
以上是對(duì)本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)原理的說(shuō)明，下面將結(jié)合優(yōu)選實(shí)施例對(duì)本實(shí) 用新型做進(jìn)一步描述。
優(yōu)選實(shí)施例一，如圖2~圖3所示，本實(shí)用新型所述的旋流器12為螺旋 形軸向旋流葉片，它安裝在文丘里管喉部9與其同軸的內(nèi)筒8之間，且葉 片出口與文丘里管喉部9的出口平齊，從而組成了內(nèi)筒8直流流化與內(nèi)外 筒之間旋流流化的旋直復(fù)合流化方式，由于旋轉(zhuǎn)葉片通道的導(dǎo)流作用使氣 流具有一定的旋轉(zhuǎn)速度，在出口形成具有一定旋轉(zhuǎn)動(dòng)量的旋轉(zhuǎn)射流，經(jīng)過(guò) 文丘里管漸擴(kuò)段7擴(kuò)口時(shí)，對(duì)旋轉(zhuǎn)起增強(qiáng)作用，在脫硫塔主體l內(nèi)形成具 有一定旋轉(zhuǎn)強(qiáng)度的旋轉(zhuǎn)射流，因此旋流器中流體在管內(nèi)以螺旋狀前進(jìn)，其 離心力有利于管內(nèi)溫度場(chǎng)不均勻分布冷介質(zhì)的強(qiáng)化傳熱，并有使溫度場(chǎng)均 勻化的趨勢(shì)。
當(dāng)通過(guò)旋流輸送物料時(shí)，且管內(nèi)切向速度最大值大于輸送物料的沉速 的某一倍數(shù)時(shí)，物料則被"抬托"而"懸浮"，這使得管道斷面的物料分布更加 均勻，有利于增加斷面濃度，提高輸料率。
在內(nèi)旋流流化床中，由于將流化介質(zhì)沿流化床寬度非均勻布置，床料 顆粒在床內(nèi)進(jìn)行大尺寸的循環(huán)流動(dòng)，顆粒形成內(nèi)旋流，它是分布在整個(gè)床 層內(nèi)的大尺度的內(nèi)部循環(huán)。內(nèi)旋流的存在明顯改善了流化床的橫向擴(kuò)散、 偏斜和混合特性，可以加強(qiáng)顆粒間的傳熱傳質(zhì)，使床內(nèi)溫度和濃度等參數(shù) 趨向均勻一致。在濕法煙氣脫硫技術(shù)中，當(dāng)氣體流動(dòng)采用兩面對(duì)切旋流的 噴淋塔時(shí)，進(jìn)口死滯區(qū)被消除，整個(gè)塔內(nèi)的充滿(mǎn)度得到改善，氣體流動(dòng)順暢，均勻上升。
因此，旋流流場(chǎng)較大切向動(dòng)量提高了流場(chǎng)的混合，增強(qiáng)了橫向截面內(nèi) 固體顆粒的輸送速度，有利于提高煙氣脫硫循環(huán)流化床內(nèi)的均勻性。
優(yōu)選實(shí)施例二，如圖4~圖5所示，本實(shí)用新型所述的旋流器13為螺旋 形軸向旋流葉片，它安裝在文丘里管漸擴(kuò)段7中，且葉片入口與文丘里管 喉部9的出口平齊，從而組成了內(nèi)筒8直流流化與內(nèi)外筒之間旋流流化的 旋直復(fù)合流化方式，由于旋轉(zhuǎn)葉片通道的導(dǎo)流作用使氣流具有一定的旋轉(zhuǎn) 速度，在出口形成具有一定旋轉(zhuǎn)動(dòng)量的旋轉(zhuǎn)射流，經(jīng)過(guò)文丘里管漸擴(kuò)段7 擴(kuò)口時(shí)，對(duì)旋轉(zhuǎn)起增強(qiáng)作用，在脫硫塔主體1內(nèi)形成具有一定旋轉(zhuǎn)強(qiáng)度的 旋轉(zhuǎn)射流，因此旋流器13中流體在管內(nèi)以螺旋狀前進(jìn)，其離心力有利于管 內(nèi)溫度場(chǎng)不均勻分布冷介質(zhì)的強(qiáng)化傳熱，并有使溫度場(chǎng)均勻化的趨勢(shì)。
當(dāng)通過(guò)旋流輸送物料時(shí)，且管內(nèi)切向速度最大值大于輸送物料的沉速 的某一倍數(shù)時(shí)，物料則被"抬托"而"懸浮"，這使得管道斷面的物料分布更加 均勻，有利于增加斷面濃度，提高輸料率。
在內(nèi)旋流流化床中，由于將流化介質(zhì)沿流化床寬度非均勻布置，床料 顆粒在床內(nèi)進(jìn)行大尺寸的循環(huán)流動(dòng)，顆粒形成內(nèi)旋流，它是分布在整個(gè)床 層內(nèi)的大尺度的內(nèi)部循環(huán)。內(nèi)旋流的存在明顯改善了流化床的橫向擴(kuò)散、 偏斜和混合特性，可以加強(qiáng)顆粒間的傳熱傳質(zhì)，使床內(nèi)溫度和濃度等參數(shù) 趨向均勻一致。在濕法煙氣脫硫技術(shù)中，當(dāng)氣體流動(dòng)采用兩面對(duì)切旋流的 噴淋塔時(shí)，進(jìn)口死滯區(qū)被消除，整個(gè)塔內(nèi)的充滿(mǎn)度得到改善，氣體流動(dòng)順 暢，均勻上升。
因此，旋流流場(chǎng)較大切向動(dòng)量提高了流場(chǎng)的混合，增強(qiáng)了橫向截面內(nèi) 固體顆粒的輸送速度，有利于提高煙氣脫硫循環(huán)流化床內(nèi)的均勻性。這里需要說(shuō)明的是上述旋流器12、旋流器13所采用的旋轉(zhuǎn)葉片高度
可根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整，其中葉片仰角e(葉片與喉部圓截面的平均夾角)
是決定旋流強(qiáng)度的主要因素，本實(shí)施例中優(yōu)選的葉片仰角為30 60。。且葉
片的數(shù)量?jī)?yōu)選為6片、8片、12片、14片、16片或18片。
以上對(duì)本實(shí)用新型所提供的一種循環(huán)流化床氣體旋流裝置進(jìn)行了詳細(xì) 介紹，本文中應(yīng)用了具體個(gè)例對(duì)本實(shí)用新型的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述， 以上實(shí)施例的說(shuō)明只是用于幫助理解本實(shí)用新型的方法及其核心思想；同 時(shí)，對(duì)于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本實(shí)用新型的思想，在具體實(shí)施方 式及應(yīng)用范圍上均會(huì)有改變之處，綜上所述，本說(shuō)明書(shū)內(nèi)容不應(yīng)理解為對(duì) 本實(shí)用新型的限制。
權(quán)利要求1、一種循環(huán)流化床氣體旋流裝置，包括脫硫塔主體、霧化噴嘴和位于脫硫塔主體下部的文丘里流化段，所述文丘里流化段包括文丘里管喉部和文丘里管漸擴(kuò)段，文丘里管喉部通過(guò)文丘里管漸擴(kuò)段與脫硫塔主體連接，其特征在于所述文丘里流化段中安裝有旋流器，該旋流器為螺旋形軸向旋流葉片。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的循環(huán)流化床氣體旋流裝置，其特征在于所 述文丘里管喉部中安裝有同軸的圓柱形內(nèi)筒，該圓柱形內(nèi)筒與文丘里管喉 部之間安裝有旋流器。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的循環(huán)流化床氣體旋流裝置，其特征在于所 述旋流器安裝在文丘里管漸擴(kuò)段內(nèi)部。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的循環(huán)流化床氣體旋流裝置，其特征在于所述螺旋形軸向旋流葉片仰角為30°~60°。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種循環(huán)流化床氣體旋流裝置，包括脫硫塔主體、霧化噴嘴和位于脫硫塔主體下部的文丘里流化段，所述文丘里流化段包括文丘里管喉部和文丘里管漸擴(kuò)段，文丘里管喉部通過(guò)文丘里管漸擴(kuò)段與脫硫塔主體連接，所述文丘里流化段中安裝有旋流器，該旋流器為螺旋形軸向旋流葉片。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型通過(guò)旋轉(zhuǎn)葉片使通道內(nèi)的氣流產(chǎn)生一定的旋轉(zhuǎn)速度，從而使進(jìn)入管道斷面的物料分布更加均勻，有利于增加斷面濃度，提高輸料率，進(jìn)而大幅度改善床體內(nèi)氣流的對(duì)稱(chēng)性和均勻性，提高脫硫效率。
文檔編號(hào)B01D53/83GK201375893SQ20092012905
公開(kāi)日2010年1月6日 申請(qǐng)日期2009年1月5日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月5日
發(fā)明者吳迅海, 周智全, 張海紅, 王韶鋒 申請(qǐng)人:宇星科技發(fā)展(深圳)有限公司