專利名稱：用于具有夾帶的粗顆粒的煙氣的噴霧干燥器吸收過程的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于減少來自由噴霧干燥器吸收過程處理的煙氣流的粗顆粒的 有害影響的方法、用于處理包含夾帶的顆粒的煙氣流的噴霧干燥器吸收裝置、和用于在由 噴霧干燥器吸收過程處理以前減少來自煙氣流的粗顆粒量的氣體分散器單元。
背景技術(shù)：
燃燒設(shè)備排放大量含有粉煤灰和諸如二氧化硫的有害氣體的煙氣。因此，為了避 免對(duì)環(huán)境的不良影響，燃燒設(shè)備通常已安裝煙氣脫硫系統(tǒng)以減少二氧化硫排放量和減少顆 粒物排放的單元。由噴霧干燥器吸收器(SDA)提供從煙氣去除顆粒以及酸性成分的特別有吸引力 的方式。在SDA中，酸性氣體被吸收在噴入煙氣中的吸收劑。通常情況下，煙氣被引入噴霧 干燥器吸收室并且與諸如燒石灰的水懸浮液的吸收漿的細(xì)噴霧接觸。在煙氣中的酸性成分 的很大一部分迅速地吸收進(jìn)堿性液滴，并且水同時(shí)蒸發(fā)。氣體分配、漿料流速和霧滴尺寸被 控制以使滴液干燥成細(xì)粉。US 4，279，873(Niro)公開了上述類型的SDA，其還通過部分地回收在SDA的室中 生產(chǎn)的細(xì)粉而改進(jìn)。因?yàn)橹T如Ca(OH)2的未反應(yīng)的堿性吸收劑保留在細(xì)粉末中，回收導(dǎo)致 使用較少吸收劑。作為燃燒產(chǎn)物的副產(chǎn)品，質(zhì)量差的煤炭和其他化石易燃物產(chǎn)生大量的灰燼。這個(gè) 灰燼通常收集在爐底處，但大量的粉煤灰可以在煙氣流中被夾帶而離開爐。粉煤灰具有高度研磨性，可研磨管道、導(dǎo)葉、阻尼器和SDA的其他組成部分?；翌w 粒碰撞裝置部件并且造成廣泛的表面磨損。在磨損的后期階段，組成部件磨損穿孔，并且一 旦失去其結(jié)構(gòu)的完整則可能有故障。這種磨損縮短了 SDA部件的使用壽命。當(dāng)損壞的部件 必須更換時(shí)，工廠，例如一個(gè)發(fā)電站，不得不關(guān)閉。由此產(chǎn)生的費(fèi)用，不僅更換的部件的成 本，還是能量產(chǎn)品停產(chǎn)的費(fèi)用。為了減少氣體分散器的敏感部件的磨損，可能需要預(yù)先收集器以過濾掉粉煤灰。 美國5738711建議使用具有導(dǎo)流板的料斗和篩裝置以從退出爐的煙氣分開粉煤灰。有的建 議使用靜電沉淀劑、氣旋或袋式除塵器，以減少煙氣中的粉煤灰含量。美國4530822披露了 SDA和使用如旋轉(zhuǎn)霧化器輪或噴嘴的不同霧化裝置的一些實(shí) 施方式。本發(fā)明是基于這樣的假設(shè)少量粉煤灰，如低于20g/Nm3，是可以接受的。然而，超 過這個(gè)，粉煤灰在將煙氣送入SDA的氣體分散器上產(chǎn)生太多的磨損。迄今為止，過量粉煤灰 在外部預(yù)收集器中分離出，然而，外部預(yù)收集器使整個(gè)過程復(fù)雜，并增加工廠的總成本。這 是本發(fā)明的目的是大致減少整個(gè)SDA的工廠用于處理具有高含量夾帶顆粒的煙氣的成本。 通過使用用于煙氣處理的SDA系統(tǒng)，較低成本SDA系統(tǒng)可能提高富含低質(zhì)量煤的區(qū)域以控 制空氣污染。另一個(gè)目的是要減少工廠的“腳印”，即，建設(shè)工廠所需要的土地面積。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及一種在由噴霧干燥器吸收過程處理前從煙氣流中減少粗顆粒量的方 法，包括步驟引導(dǎo)了含有不同尺寸夾帶顆粒的煙氣流通過彎曲部分，從而使顆粒受到離心作 用，在顆粒收集裝置處收集大多數(shù)為粗顆粒尺寸的顆粒，顆粒收集裝置設(shè)置在彎曲部 分的外周中，分散粗顆粒尺寸的顆粒減少的煙氣進(jìn)入一個(gè)噴霧干燥器吸收裝置的室，其中，原煙氣流的顆粒含量高于20g/Nm3。本發(fā)明人已經(jīng)認(rèn)識(shí)到，不僅顆粒的量對(duì)于磨損是重要的，顆粒的尺寸對(duì)于煙氣的 研磨性能也具有重要意義。因此，本發(fā)明的目的是在與SDA的敏感部分接觸之前，減少煙氣 中粗顆粒量。本發(fā)明的顆粒包括直接由化石燃料的燃燒形成的灰塵顆?；蚍勖夯?，以及來 自其他來源的存在于煙氣中的顆粒，諸如來自流化床燃燒的固體載體材料或添加劑。煙氣流被引導(dǎo)通過的彎曲部分至少彎曲90度。在優(yōu)選的實(shí)施方式中，彎曲至少 180度，諸如至少270度。該彎曲部分可以設(shè)計(jì)以使管道沿?zé)煔夥较蚩s窄。在優(yōu)選的實(shí)施方 式中，彎曲部分是渦形管，其中管道的橫截面積沿?zé)煔饬鞯穆窂竭B續(xù)地減小。在渦形管的內(nèi) 圓周處，導(dǎo)葉被定位以所需的流量模式在霧化器的周圍分散煙氣。渦形管的縮窄被適當(dāng)?shù)?設(shè)計(jì)以在彎曲部分內(nèi)獲取煙氣的大致連續(xù)流動(dòng)速率。通常情況下，渦形管內(nèi)徑至少是2米，但可能是15米或以上。在入口處的外部半 徑可以是2米或以上，但通常不超過13米。煙氣引入渦形管的速度依靠渦形管的設(shè)計(jì)。典 型速度可以在15米/秒至18米/秒范圍中。渦形管通常由單一入口提供煙氣。但是，在某些實(shí)施方式中，在幾個(gè)位置處將煙氣 引入渦形管是有利的。同樣，一個(gè)SDA在頂端部分中就可以有更多氣體分散器，例如三個(gè)。已經(jīng)受到離心力作用的顆粒收集在一個(gè)或多個(gè)顆粒收集裝置中的彎曲部分的外 周處，顆粒收集裝置在此也可以被稱為灰圈彎(ash traps)或灰塵圈彎(dust traps)。當(dāng) 使用單一顆粒收集裝置時(shí)，適當(dāng)?shù)膹澢L度是180度或以上。這些顆粒收集裝置可以在彎 曲45至135度后被定位，以收集最大的顆粒。但是，如果顆粒收集裝置定位在135和225 度之間，可以捕獲較大量的最大顆粒。另外，大量的中型顆粒也被收集。如果使用單個(gè)顆粒 收集的裝置，優(yōu)選地定位在225度和315度之間，以捕捉造成設(shè)備的部件的磨損的大量粗顆 粒。在本發(fā)明的一個(gè)方面，在彎曲部分中設(shè)置兩個(gè)顆粒收集裝置。第一顆粒收集裝置 可被設(shè)置以在彎曲45至135度后收集最大的顆粒，和第二顆粒收集裝置可以在225至315 度后設(shè)置以收集剩余顆粒的部分。在設(shè)置第三顆粒收集裝置的情況中，其通常設(shè)置在第一 和第二之間，即位于135和225度之間。使用兩個(gè)或更多的顆粒收集裝置的優(yōu)點(diǎn)在于渦形 管自身的磨損減少和顆粒收集裝置本身上的磨損分散。在氣體分散器中安裝的顆粒收集裝置的合適數(shù)量依賴于大量參數(shù)，其中這些參數(shù) 中最重要的是在入口煙氣中的顆粒負(fù)載。其它參數(shù)，可能影響到的顆粒收集裝置數(shù)量的選 擇是煙氣量(氣體分散器的尺寸)、氣體分散器類型、粒度分布和顆粒耐磨性。實(shí)驗(yàn)表明兩個(gè)顆粒收集裝置往往是最佳的數(shù)目。第一個(gè)顆粒收集設(shè)備通常在離開入口約90°處位于渦形管的外周邊上。第一個(gè)顆粒收集裝置具有收集的非常粗的顆粒的主要目的，主要是為了避免在渦 形管自身上的磨損。第二個(gè)顆粒收集裝置通常在離開入口約90°處位于渦形管的外周邊上。第二個(gè)顆 粒收集裝置具有收集余下的非常粗的顆粒和中尺寸顆粒的主要目的，主要是為了避免引導(dǎo) 煙氣從渦形管進(jìn)入吸收室的各組弓I導(dǎo)葉片的磨損。僅用一個(gè)顆粒收集裝置可以處理簡單的工作，而非常困難的工作可能需要多達(dá)4 個(gè)或6個(gè)顆粒收集裝置。進(jìn)入煙氣分散器的顆粒具有不同尺寸。通常情況下，進(jìn)入彎曲部分的顆粒尺寸被 分散以使10體積％的顆粒在100 μ m以上。本發(fā)明適合用于處理大量的具有大于100 μ m 尺寸的研磨顆粒的煙道氣體。煙道氣體可以來自任何燃燒過程，包括燃燒化石燃料、廢物焚燒或產(chǎn)生工業(yè)排出 氣體的其他過程。本發(fā)明的方法特別適用于處理來自導(dǎo)致大量的粉煤灰的煤的燃燒的煙道 氣體。本發(fā)明的方法可以使來自煙氣流的粗顆粒數(shù)量減少到相當(dāng)?shù)偷乃健Ｔ趦?yōu)選方 面，具有150微米尺寸的顆粒的50%或更多收集在顆粒收集裝置中。在更優(yōu)選方面，收集的 顆粒量具有150微米和以上尺寸的顆粒的60%或更多收集在裝置中。優(yōu)先考慮的方面所收 集的顆粒量60%或以上的具有150微米的顆粒尺寸或更大的顆粒尺寸。在本發(fā)明的另一個(gè)方面中，涉及一種噴霧干燥器吸收裝置，用于處理包含夾帶的 粗顆粒的煙氣流，包括用于使煙氣進(jìn)入噴霧干燥器吸收室的氣體分散器，噴霧干燥器吸收 室包括用于噴灑吸收劑漿的噴霧器以及用于處理后的煙氣的出口。其中的氣體分散器包括彎曲管道，引導(dǎo)煙氣流通過彎曲管道，從而對(duì)夾帶的顆粒 施加離心作用；顆粒收集裝置，定位在彎曲管道的外周邊，用于收集顆粒；以及一個(gè)或多個(gè) 顆粒定位裝置，用于輔助將顆粒傳送到顆粒收集裝置。本發(fā)明SDA的裝置的優(yōu)點(diǎn)在于可以省略預(yù)先收集器，甚至當(dāng)煙氣流中顆粒含量高 時(shí)，即，高于20g/Nm3。根據(jù)顆粒的來源，這個(gè)含量可能會(huì)超過25g/Nm3，大于30g/Nm3，大于 40g/Nm3或高于50g/Nm3。盡管缺少用于顆粒的預(yù)先收集器，由于粗顆粒數(shù)量減少，磨損的風(fēng) 險(xiǎn)大大減少。定位在彎曲部分的外周邊處的顆粒收集裝置可以有不同的設(shè)計(jì)。在第一個(gè)實(shí)施方 式中，顆粒收集裝置包括在外周邊中的槽和用于輸送收集的顆粒的管道。槽可以在彎曲管 道的整個(gè)高度或只是其部分中延伸。由于較大尺寸的顆粒假定在彎曲管道的下部傳輸，并 且希望不比必需的收回過多的煙氣，優(yōu)選地，讓槽僅部分地從管道的底部延伸朝向頂部。因 此，優(yōu)選地，讓槽從管道底部延伸一半或更少到頂部。在本發(fā)明在某些方面中，槽從管道底 部朝向頂部延伸30%或更少。通常情況下，槽從底部朝向頂部延伸至少5%。槽通常連接 到管道，允許顆粒切向地通過槽而離開以移動(dòng)進(jìn)入管道。槽類型顆粒收集裝置的確切尺寸由槽的寬度(W)和槽的高度/寬度(高/寬)比 限定。H/W的比例最佳選擇取決于各種參數(shù)，其中最重要的是顆粒尺寸分布和煙氣速度。典 型H/W比值約為2，但有些設(shè)計(jì)可能涉及的H/W比例低到1，或H/W的比例為3或更高。一 種選擇是延長槽一直到氣體分散器渦形管的頂部，并且因而可能消除壁導(dǎo)軌的需要。在這種情況下H/W的比率可以是高于10。寬度依靠是氣體分散器尺寸而定。寬度、H/W比率和顆粒收集裝置的數(shù)量通過顆 粒收集裝置限定總煙氣出口面積。在氣體分散器內(nèi)部周圍沒有旁路過量煙氣的情況下，這 個(gè)面積將被選擇以給出所需的顆粒收集。通過顆粒收集設(shè)備的煙氣數(shù)量一般在煙氣總量 0，5-10,0%的范圍內(nèi)。在每小時(shí)處理100. 000到500. 000千克之間的典型氣體分散器處，用于顆粒收集 裝置的一些典型尺寸約為H = 200毫米和W= 100毫米。在較小的氣體分散器處，選擇較 小的尺寸，更大的尺寸用于較大的氣體分散器。影響顆粒收集裝置尺寸選擇的參數(shù)除了氣 體分散器尺寸之外還包括顆粒收集設(shè)備的數(shù)量、顆粒負(fù)載和顆粒尺寸分布。在顆粒收集裝置的另一個(gè)設(shè)計(jì)中，其包括在外周邊中的導(dǎo)流板和用于輸送收集的 顆粒的管道。導(dǎo)流板通常從外周邊的內(nèi)面朝向彎曲部分的中心延伸，并且具有擾亂由煙氣 流夾帶的顆粒路徑的目的。導(dǎo)流板可以從管道的底部到頂部完全地延伸或僅僅其部分延 伸。在優(yōu)選方面，期望導(dǎo)流板從底部朝向彎曲管道的頂部向上延伸70%或更少。當(dāng)顆粒與導(dǎo)流板碰撞時(shí)，目前認(rèn)為，大量的顆粒損失能量并且在導(dǎo)流板前落到管 道底部。彎曲管道的底部設(shè)置開口以允許顆粒取出。開口連接到用于運(yùn)輸顆粒的管道。使用槽的實(shí)施方式可以優(yōu)先于導(dǎo)流板的實(shí)施方式，因?yàn)橐恍╊w粒被懷疑反彈出導(dǎo) 流板，并重新進(jìn)入渦形管流。另外，一些顆?？梢愿S空氣在顆粒收集裝置周圍流動(dòng)，從而 避免被圈彎捕獲。槽的實(shí)施方式避免顆粒在改變其方向之前彈跳和引導(dǎo)出氣體分散器。然 而，導(dǎo)流板的實(shí)施方式成本更低。來自顆粒收集裝置的管道可以傳輸被收集的顆粒到SDA室的頂部或底部。另外， 粉煤灰(fly ash)被引導(dǎo)出SDA裝置，例如到旋風(fēng)分離器(cyclone)。通常，不希望將收集 的顆粒傳輸出SDA室。由于政府可能會(huì)要求連續(xù)運(yùn)行SDA全年以滿足排放規(guī)則，根據(jù)該規(guī)則，甚至煙氣 凈化的短的中止也不能容許，槽型的顆粒收集裝置可從噴霧干燥器吸收裝置外側(cè)接近而獲 得維修。 煙氣通過具有相當(dāng)大截面的入口進(jìn)入氣體分散器。假設(shè)顆粒受到越過截面的不同 的離心力。因此，在本發(fā)明的一些實(shí)施方式中，在氣體分散器主入口或其上游提供顆粒定位 裝置以在確定方向上引導(dǎo)顆粒，這樣是有利的。在入口區(qū)域中的顆粒定位裝置例如可以是分流板，分流板定位在用于在外周邊的 方向上引導(dǎo)入口煙氣的氣體分散器主入口處。當(dāng)彎曲管道是渦形管的部分時(shí)，分流板被適 當(dāng)?shù)胤胖?，以允許已經(jīng)循環(huán)一次的相對(duì)少量的煙氣隨新的煙氣流一起重新進(jìn)入渦形管。通 過適當(dāng)調(diào)整分流板，已經(jīng)可以減少或消除在重新進(jìn)入?yún)^(qū)附近觀察的過度磨損。根據(jù)另一個(gè)實(shí)施方式，顆粒定位裝置是直接地定位在渦形管入口上游的額外的彎 曲管道。額外的彎曲管道會(huì)被視為渦形管的延伸或用于煙氣旋轉(zhuǎn)。延伸的渦形管包括位于 入口法蘭上游到氣體分散器渦形管的一段管道系統(tǒng)。這段管道將煙氣轉(zhuǎn)成與渦形管相同的 方向。轉(zhuǎn)角通常是30°和120°之間。延伸的渦形管的優(yōu)選的轉(zhuǎn)角約為90°。當(dāng)使用延伸 的渦形管時(shí)，顆粒收集裝置可以不同地定位以在進(jìn)入渦形管時(shí)或者進(jìn)入后不久收集最重顆 粒的大部分。這些顆粒定位裝置還可以存在于彎曲管道內(nèi)部，如渦形管。在合適的實(shí)施方式中，
7顆粒定位裝置是底部導(dǎo)軌，其中優(yōu)選為耐磨地桿被連接到彎曲管道的底部，以輔助顆粒朝 向彎曲管道的外周的運(yùn)動(dòng)。桿可以是鋼型材或從彎曲管道的底層延伸的類似裝置。桿可以 是如矩形或L型的任何合適的橫截面的形狀。方形桿被認(rèn)為效果很好。桿的主要目的是引 導(dǎo)不再夾帶在煙氣中而是以較低的速度在彎曲管道底部移動(dòng)的顆粒。底部導(dǎo)軌在其剛到達(dá) 彎曲管道的外周邊之前結(jié)束。通常，桿和壁之間的短距離以5-20厘米的狀態(tài)設(shè)置以避免因 顆粒轟擊外壁而產(chǎn)生的磨損。桿優(yōu)選地至少部分地中空。如果桿的材料被磨損以形成開口，顆粒會(huì)進(jìn)入這個(gè)開 口，并且因而從而防止桿的材料的另一側(cè)磨損。以這種方式，顆粒功能為磨損層。桿可以是直的或彎曲的。在優(yōu)選方面中，桿在煙氣流的流動(dòng)方向上凸地彎曲。其 通常適合以使桿在幾乎整個(gè)長度上從內(nèi)部氣體分散器延伸到的彎曲管道的外壁。噴霧干燥 器吸收裝置可以設(shè)置一個(gè)、兩個(gè)、三個(gè)、四個(gè)或更多桿以取得預(yù)期的效果。在優(yōu)選的實(shí)施方式中，顆粒定位裝置是圍繞氣體分散器導(dǎo)葉的部分或全部的至少 部分環(huán)形。環(huán)形凸起阻止一些顆粒進(jìn)入氣體分散器的敏感葉片。直的或彎曲的桿可以被定 位為一端靠近環(huán)形延伸，以傳輸顆粒遠(yuǎn)離從氣體分散器附近朝向彎曲管道的外周邊。根據(jù)進(jìn)一步的實(shí)施方式，顆粒定位裝置是多個(gè)桿、壁引導(dǎo)軌，連接到彎曲管道的外 周邊，桿基本上垂直于煙氣流?；旧洗怪钡哪湍U的目的是引導(dǎo)顆粒到彎曲管道的底部。顆粒定位裝置的各項(xiàng)措施可以結(jié)合以獲得理想效果。實(shí)驗(yàn)表明，分流板和底部導(dǎo) 軌的結(jié)合導(dǎo)致氣體分散器的磨損的明顯減少。本發(fā)明還涉及一種氣體分散單元，用于在由噴霧干燥器吸收過程處理前從煙氣流 中減少粗顆粒量。氣體分散單元包括彎曲管道，引導(dǎo)煙氣流通過彎曲管道，從而對(duì)夾帶的 顆粒施加離心作用；顆粒收集裝置，定位在彎曲管道的外周邊，用于收集顆粒；以及顆粒定 位裝置，用于輔助將顆粒傳送到顆粒收集裝置。


圖1公開了從外側(cè)下面看的渦形管的細(xì)節(jié)。
圖2在透視圖中顯示渦形管的外周邊的內(nèi)表面的部分中的槽。
圖3描述從下面看的設(shè)置有兩個(gè)槽顆粒收集裝置的氣體分散單元。
圖4示意性地顯示從上方看的導(dǎo)流板。
圖5顯示安裝在渦形管的外周邊的內(nèi)表面上的導(dǎo)流板。
圖6顯示延伸一半到頂部的導(dǎo)流板。
圖7顯示從外側(cè)下面看的設(shè)置有兩個(gè)導(dǎo)流板顆粒收集裝置的氣體分散單元。
圖8顯示從上面透視的具有分流板的渦形管。
圖9顯示從上面透視的具有延伸的渦形管。
圖10顯示具有彎曲板引導(dǎo)軌的渦形管。
具體實(shí)施例方式
在政治辯論中高度重視避免從發(fā)電廠和垃圾焚燒中排放有害氣體。本發(fā)明為從包 括煤的化石燃料燃燒產(chǎn)生大量顆粒的工廠提供一種降低成本的選擇，但也可用于與垃圾焚 燒有關(guān)的，或從產(chǎn)生工業(yè)廢氣的其他過程中。
煤以各種形式存在，并且這些物質(zhì)可以使用用于提供在本發(fā)明的方法中使用的煙 氣。這里所用的術(shù)語煤炭，包括泥炭、褐煤(也稱為棕色煤)、亞煙煤、煙煤、無煙煤和石墨。圖1從外側(cè)顯示設(shè)置有槽類型顆粒收集裝置的彎曲管道1的部分。槽2顯示在圖 2中，在限定導(dǎo)管的外周邊的垂直壁3的下部中。槽連接到管道4，用于運(yùn)輸具有夾帶的顆 粒的煙氣。管道有一個(gè)矩形截面并且管道的內(nèi)部開口對(duì)應(yīng)于槽的尺寸。管道設(shè)置為相切于 弧形管道以允許顆粒在沒有偏離的情況下脫離氣體分散單元。管道4可以設(shè)置有可更換耐 磨插入物。圖3顯示設(shè)置在用于SDA的煙氣分散器上的槽類型顆粒收集裝置。氣體分散器從 下面透視觀察，并且適合用于頂部安裝在SDA系統(tǒng)中。煙氣優(yōu)選地在沒有預(yù)先處理以移除 部分顆粒的情況下直接地進(jìn)入到本發(fā)明的氣體分散單元。煙氣進(jìn)口 5通過具有矩形橫截面 的管道。通過在進(jìn)口5或其上游中使用顆粒定位裝置可進(jìn)一步提高捕獲效果。管道的彎曲 形式使夾帶的顆粒受到離心作用。由于離心力取決于顆粒尺寸，假定具有大尺寸的顆粒具 有偏離較小程度的趨勢(shì)，而小顆粒的更大的程度上將由煙氣流夾帶。兩個(gè)顆粒收集裝置已經(jīng)設(shè)置在管道的周邊中。在管道已經(jīng)彎曲90度后設(shè)置第一 顆粒收集裝置，在管道已經(jīng)彎曲270度后設(shè)置第二顆粒收集裝置。橫排管道4與垂直管道6 連接，垂直管道6傳送具有夾帶的顆粒的煙氣至SDA室。這些管道可以具有可更換的耐磨 襯里。這種替換可以從外部并且在操作過程中進(jìn)行。由于煙氣在顆粒收集裝置中流動(dòng)，灰 是自傳輸?shù)?。粗顆粒的耗盡的煙氣的主要部分被引導(dǎo)通過導(dǎo)葉并且在出口 7處進(jìn)入SDA的 腔。在中心中，霧化器、旋轉(zhuǎn)霧化輪或噴頭，(未顯示)設(shè)置用于噴霧吸收劑的液滴進(jìn)入分 散煙氣。彎曲管道的形狀類似于蝸牛殼，并且在這里通常統(tǒng)稱為渦形管。圖4顯示安裝在彎曲的管道的內(nèi)表面中的導(dǎo)流板的頂視圖。導(dǎo)流板包括從彎曲管 道的底部朝頂部延伸的長方形的垂直板8。長方形的垂直板放置在管道中，基本上是垂直于 煙氣流的方向。這些顆粒收集裝置還包括屏蔽板9以防止已經(jīng)與垂直板8相撞的顆粒再進(jìn) 入煙氣流。屏蔽板安裝成垂直板8并與流動(dòng)方向平行。板10可以被放置以防止不必要的 紊亂。圓形開口 11允許圈彎(trap)捕獲的顆粒離開渦形管。通常情況下，顆粒的收集裝 置的內(nèi)表面覆蓋有耐磨表面，例如涂層、特殊金屬或陶瓷、套管，陶瓷磚或類似物。瓷磚的存 在易于維修顆粒收集裝置，因?yàn)樗玫拇u可以用新的瓷磚替換。彎曲管道的底板中的開口 連接到管道12，用于傳送顆粒到SDA室。導(dǎo)流板型顆粒的收集裝置在透視圖中顯示在圖5和圖6中的兩個(gè)實(shí)施方式中。在 圖5中，由垂直板8和屏蔽板9形成的圈彎從彎曲管道的底部延伸到頂部。如圖6所示的 實(shí)施方式僅朝頂部延伸一半。圖7顯示從下面看的氣體分散器。兩個(gè)顆粒收集裝置已經(jīng)設(shè)置在管道的周邊中。 在管道已經(jīng)彎曲約90度后設(shè)置第一顆粒收集裝置，并且在管道已經(jīng)彎曲約270度后設(shè)置第 二顆粒收集裝置。垂直管道12傳送具有夾帶的顆粒的煙氣至SDA室。在粗尺寸的顆粒中 耗盡的煙氣的主要部分被強(qiáng)迫通過導(dǎo)葉并且在出口 7處進(jìn)入SDA的腔。應(yīng)當(dāng)理解，無論是使用槽或?qū)Я靼寤蚱渌O(shè)計(jì)的任何類型圈彎可能與如圖3和圖 7中所示或其他管道的設(shè)計(jì)中的管道相結(jié)合。圖8部分地顯示渦形管的透明立體圖。在入口區(qū)域，分流板13被定位用于在外周 邊方向引導(dǎo)入口煙氣。分流板被放置以從煙氣中的顆粒保護(hù)導(dǎo)向葉片。典型地，分流板是具有根據(jù)設(shè)備的尺寸的0. 5至1. 5米邊緣長度的正方形。通過適當(dāng)?shù)卣{(diào)整分流板，再進(jìn)入 區(qū)域附近被觀察到的過度磨損可以避免。分流板可看作是渦形管壁的延伸。分流板的存在降低了顆粒撞擊導(dǎo)向葉片上的趨 勢(shì)，在導(dǎo)向葉片上兩個(gè)氣體流混合。否則由于顆粒撞擊可能會(huì)導(dǎo)致在氣體流的混合的附近 的區(qū)域中的過度磨損。在圖8中，直桿14作為底部導(dǎo)軌焊接到渦形管的底部。直桿在渦形管的較低部分 中從分流板的較低部分到或接近到渦形管的垂直外壁延伸。直桿輔助顆粒朝向渦形管的外 周邊的運(yùn)動(dòng)。直桿被制成具有空心鋼剖面制備。鋼剖面具有例如0. 1X0. 1米正方形。渦形管的底部設(shè)置有三個(gè)進(jìn)一步的底部導(dǎo)軌。這些軌道從靠近氣體分散器的引導(dǎo) 葉片延伸至靠近渦形管的外壁的內(nèi)面。底部導(dǎo)軌可彎曲或筆直，結(jié)果頗為相似，但計(jì)算表 明，彎曲的導(dǎo)軌更優(yōu)。圖9顯示具有額外彎曲管道15的渦形管，額外彎曲管道15直接布置在入口法蘭 的上游。延伸的渦形管具有額外90°彎曲從而提供煙氣流中夾帶的顆粒的延長的離心效果。圖10從上面示出氣體分散器渦形管的視圖。氣體分散器渦形管的底層設(shè)置有均 勻地分布的彎曲導(dǎo)軌16。導(dǎo)軌由已經(jīng)彎曲的中空型鋼制備。彎曲的導(dǎo)軌在煙氣流方向凸 起，以沿著桿獲得顆粒的有效率的運(yùn)輸和在外部渦形管壁的內(nèi)表面處的有效傳輸。中心地定位在渦形管中的分散器的環(huán)形導(dǎo)向葉片18由環(huán)形凸起(elevation) 17 包圍。環(huán)形凸起阻止顆粒的部分或全部進(jìn)入的氣體分散器的傳感葉片。彎曲桿16—端定 位接近或毗鄰的環(huán)形凸起，以引導(dǎo)在凸起的邊緣處的顆粒朝向渦形管的外壁的內(nèi)面。環(huán)形 凸起的高度類似于彎曲桿的高度。示例例 1從發(fā)電廠或垃圾焚化爐獲得的粉煤灰的顆粒尺寸分布因情況很大地不同。對(duì)來自 電廠的這些分布的例子提供如下。
權(quán)利要求
1.一種在由噴霧干燥器吸收過程處理前從煙氣流中減少粗顆粒量的方法，包括步驟引導(dǎo)含有不同尺寸夾帶顆粒的煙氣流通過彎曲部分，從而使顆粒受到離心作用，在顆粒收集裝置處收集大多數(shù)為粗顆粒尺寸的顆粒，顆粒收集裝置設(shè)置在彎曲部分的 外周中，分散粗顆粒尺寸的顆粒減少的煙氣進(jìn)入噴霧干燥器吸收裝置的室，其中，原煙氣流的顆粒含量高于20g/Nm3。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，煙氣流被引導(dǎo)通過至少90度彎曲部分。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其中，在沿彎曲部分定位的兩個(gè)或更多個(gè)顆粒收集 裝置處收集顆粒。
4.根據(jù)上述任何一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法，其中，進(jìn)入彎曲部分的顆粒尺寸被分布使 得10體積％的顆粒為尺寸為100 μ m以上的顆粒。
5.根據(jù)上述任何一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法，其中，煙氣流來源于燃燒化石燃料的廠。
6.根據(jù)上述任何一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法，其中，具有150微米和更大尺寸的顆粒的 50%或以上被收集。
7.一種噴霧干燥器吸收裝置，用于處理包含夾帶的粗顆粒的煙氣流，包括用于使煙氣 進(jìn)入噴霧干燥器吸收室的氣體分散器，噴霧干燥器吸收室包括用于噴灑吸收劑漿的噴霧器 以及用于處理后的煙氣的出口，其中氣體分散器包括彎曲管道，引導(dǎo)煙氣流通過彎曲管道，從而對(duì)夾帶的顆粒施加離 心作用；顆粒收集裝置，定位在彎曲管道的外周邊，用于收集顆粒；以及一個(gè)或多個(gè)顆粒定 位裝置，用于輔助將顆粒傳送到顆粒收集裝置。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的噴霧干燥器吸收裝置，其中，彎曲管道彎曲至少90度。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的噴霧干燥器吸收裝置，其中，彎曲管道是具有沿?zé)煔饬髀?徑逐漸縮小的橫截面積的渦形管的部分。
10.根據(jù)權(quán)利要求7至9任何一項(xiàng)所述的噴霧干燥器吸收裝置，其中，兩個(gè)或更多的顆 粒收集裝置沿著彎曲管道的周邊定位。
11.根據(jù)權(quán)利要求7至10任何一項(xiàng)所述的噴霧干燥器吸收裝置，其中，顆粒收集裝置包 括在外周邊中的槽和用于傳送收集的顆粒的管道。
12.根據(jù)權(quán)利要求7至11任何一項(xiàng)所述的噴霧干燥器吸收裝置，其中，顆粒收集裝置包 括在外周邊中的導(dǎo)流板和用于輸送收集的顆粒的管道。
13.根據(jù)權(quán)利要求7至12任何一項(xiàng)所述的噴霧干燥器吸收裝置，其中，收集到的顆粒被 輸送到噴霧干燥器吸收室頂部。
14.根據(jù)權(quán)利要求7至12任何一項(xiàng)所述的噴霧干燥器吸收裝置，其中，收集到的顆粒被 輸送到噴霧干燥器吸收室底部。
15.根據(jù)權(quán)利要求7至12任何一項(xiàng)所述的噴霧干燥器吸收裝置，其中，收集到的顆粒被 輸送出噴霧干燥器吸收室。
16.根據(jù)權(quán)利要求7至15任何一項(xiàng)所述的噴霧干燥器吸收裝置，其中，顆粒定位裝置設(shè) 置在氣體分散器的主入口或其上游。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的噴霧干燥器吸收裝置，其中，顆粒定位裝置是定位在氣體 分散器的主入口處的分流板，用于向外周邊方向引導(dǎo)入口煙氣。
18.根據(jù)權(quán)利要求7至17任何一項(xiàng)所述的噴霧干燥器吸收裝置，其中，顆粒收集裝置能 夠從噴霧干燥器吸收裝置的外側(cè)接近而獲得維修。
19.根據(jù)權(quán)利要求7至18任何一項(xiàng)所述的噴霧干燥器吸收裝置，其中，顆粒定位裝置是 直接地定位在渦形管入口上游的額外的彎曲管道。
20.根據(jù)權(quán)利要求7至19任何一項(xiàng)所述的噴霧干燥器吸收裝置，其中，顆粒定位裝置是 底部導(dǎo)軌，在底部導(dǎo)軌中桿連接到彎曲管道的底部，以輔助顆粒朝向彎曲管道的外周邊的 運(yùn)動(dòng)。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的噴霧干燥器吸收裝置，其中，桿在煙氣流的流動(dòng)方向上凸 地彎曲。
22.根據(jù)權(quán)利要求20或21任何一項(xiàng)所述的噴霧干燥器吸收裝置，其中，桿至少部分空心。
23.根據(jù)權(quán)利要求7所述的噴霧干燥器吸收裝置，其中，顆粒定位裝置是圍繞氣體分散 器的環(huán)形的。
24.根據(jù)權(quán)利要求7至23任何一項(xiàng)所述的噴霧干燥器吸收裝置，其中，顆粒定位裝置是 壁導(dǎo)軌，在壁導(dǎo)軌中桿連接到彎曲管道的外周邊，所述桿基本上垂直于煙氣流。
25.根據(jù)權(quán)利要求7至M任何一項(xiàng)所述的噴霧干燥器吸收裝置，其中，選擇兩個(gè)或兩個(gè) 以上顆粒定位裝置。
26.一種在由噴霧干燥器吸收過程處理前從煙氣流中減少粗顆粒量的氣體分散器單 元，所述氣體分散器單元包括彎曲管道，引導(dǎo)煙氣流通過彎曲管道，從而對(duì)夾帶的顆粒施 加離心作用；顆粒收集裝置，定位在彎曲管道的外周邊，用于收集顆粒；以及顆粒定位裝 置，用于輔助將顆粒傳送到顆粒收集裝置。
27.根據(jù)權(quán)利要求沈所述的分散器，其中，彎曲管道彎曲至少90度。
28.根據(jù)權(quán)利要求沈或27所述的氣體分散器，其中，兩個(gè)或更多的顆粒收集裝置沿著 彎曲管道的外周邊定位。
29.根據(jù)權(quán)利要求沈至觀任何一項(xiàng)所述的氣體分散器，其中，顆粒收集裝置包括在外 周邊中的槽和用于傳送收集的顆粒的管道。
30.根據(jù)權(quán)利要求沈至四任何一項(xiàng)所述的氣體分散器，其中，顆粒收集裝置包括在外 周邊中的導(dǎo)流板和用于輸送收集的顆粒的管道。
31.根據(jù)權(quán)利要求沈至30任何一項(xiàng)所述的氣體分散器，其中，顆粒定位裝置設(shè)置在氣 體分散器的主入口或其上游。
32.根據(jù)權(quán)利要求沈至31任何一項(xiàng)所述的氣體分散器，其中，顆粒定位裝置在組中的 一個(gè)或多個(gè)中選擇，所述組包括(a)定位在氣體分散器的主入口處的分流板，(b)直接地 定位在入口上游的額外的彎曲管道，(c) 一個(gè)或更多的底部導(dǎo)軌，(d)圍繞氣體分散器的環(huán) 形桿，和(e) —個(gè)或多個(gè)壁導(dǎo)軌。
全文摘要
本發(fā)明公開一種在由噴霧干燥器吸收過程(SDA)處理前從煙氣流中減少粗顆粒量的方法。該方法包括步驟引導(dǎo)了含有不同尺寸夾帶顆粒的煙氣流通過彎曲部分，從而使顆粒受到離心作用；在設(shè)置在彎曲部分的外周中的顆粒收集裝置處收集大多數(shù)為粗顆粒尺寸的顆粒；使粗顆粒尺寸的顆粒減少的煙氣分散進(jìn)入一個(gè)噴霧干燥器吸收裝置的室，其中，原煙氣流的顆粒含量高于20g/Nm3。本發(fā)明也公開一種用于執(zhí)行該方法的裝置和氣體分散器。通過消除SDA上游需要的顆粒預(yù)收集，該方法大致減少了整個(gè)工廠用于處理具有大量夾帶的粗顆粒的煙氣的成本。
文檔編號(hào)F23J15/02GK102089063SQ200980127525
公開日2011年6月8日 申請(qǐng)日期2009年7月14日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月14日
發(fā)明者亨里克·梅曼, 克里斯蒂安·霍爾姆·弗里德貝里, 尼爾斯·雅各布森, 比亞內(nèi)·拉斯穆森 申請(qǐng)人:基伊埃工程技術(shù)股份有限公司