專利名稱：一種變異結(jié)構(gòu)的干法煙氣脫硫反應(yīng)塔的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種變異結(jié)構(gòu)的干法煙氣脫硫反應(yīng)塔，屬于煙氣脫硫技術(shù)領(lǐng)域，涉及干法煙氣脫硫技術(shù)領(lǐng)域的一種大型化塔體設(shè)計(jì)，特別針對(duì)單塔多床的循環(huán)流態(tài)化大型干法煙氣脫硫工藝。
背景技術(shù)：
二氧化硫氣體污染的治理一直是世界大多數(shù)國(guó)家環(huán)境保護(hù)的重點(diǎn)，其所產(chǎn)生污染物更是造成我國(guó)生態(tài)環(huán)境破壞的最大污染源，目前已經(jīng)成為了我國(guó)空氣污染治理的當(dāng)務(wù)之急。
目前對(duì)二氧化硫的治理，國(guó)外一般主要采用濕式石灰石膏法(W-FGD)，采用上述方法，雖然脫除效果較好，但其存在投資巨大、耗水量大，占地面積較大、系統(tǒng)復(fù)雜、阻力較大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，以及需要對(duì)水進(jìn)行再處理等等一系列問(wèn)題。因此干式或半干式的高效煙氣脫硫技術(shù)成為了國(guó)內(nèi)外研究開發(fā)的重點(diǎn)。
特別針對(duì)我國(guó)火力發(fā)電單臺(tái)裝機(jī)容量基本為600MW的煙氣脫硫市場(chǎng)需要，特別針對(duì)西北部地區(qū)電力環(huán)保的特殊要求，以及國(guó)家對(duì)水資源利用保護(hù)的加強(qiáng)。同時(shí)根據(jù)國(guó)際上煙氣脫硫技術(shù)發(fā)展和市場(chǎng)的客觀規(guī)律，先進(jìn)的大型化(可適用于600MW以上火力發(fā)電機(jī)組)干法煙氣脫硫技術(shù)將成為國(guó)內(nèi)外電力環(huán)保技術(shù)及市場(chǎng)的主力。
對(duì)于目前所有的干法(半干法)脫硫技術(shù)以及專利技術(shù)，它們雖然都在煙氣脫硫反應(yīng)過(guò)程的某一些方面具有自己的技術(shù)特色，但都沒有考慮當(dāng)機(jī)組大型化以后，由于脫硫反應(yīng)塔截面以及高度的增加，將導(dǎo)致整個(gè)脫硫反應(yīng)由于煙氣與顆粒流場(chǎng)的組織失敗而達(dá)不到脫硫技術(shù)要求。
特別對(duì)于目前應(yīng)用的煙氣循環(huán)流化床方法的干法脫硫技術(shù)，大都利用消化后的石灰(漿)作為吸收劑，用吸收劑和外部分離器分離出來(lái)的物料作為循環(huán)床料，在流化床反應(yīng)塔中通過(guò)強(qiáng)烈的氣固液三相作用來(lái)脫出煙氣中的有害氣體。如專利CN86108755A，CN1307926等等，又如德國(guó)Wulff公司的“回流式循環(huán)流化床煙氣脫硫技術(shù)”等，都是采用一個(gè)類似于流化床的脫硫反應(yīng)塔，通過(guò)煙氣、脫硫劑顆粒以及噴水等在塔中的接觸反應(yīng)而實(shí)現(xiàn)脫硫目的，并且都為單塔單床設(shè)計(jì)，都存在大型化后的大截面單塔設(shè)計(jì)不能滿足循環(huán)流態(tài)化的基本技術(shù)要求。
從上述背景技術(shù)介紹中可見，在循環(huán)流化的煙氣脫硫系統(tǒng)中，塔內(nèi)的多相流場(chǎng)組織能否滿足設(shè)計(jì)的流化要求是脫硫反應(yīng)能否順利進(jìn)行的關(guān)鍵因素。而目前所有的流態(tài)化干法脫硫技術(shù)都存在當(dāng)機(jī)組容量較大時(shí)，不能滿足大型化煙氣脫硫反應(yīng)的流態(tài)化要求。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足和缺陷，本發(fā)明的目的和任務(wù)是提供一種新型的循環(huán)流態(tài)化干法煙氣脫硫技術(shù)中的脫硫塔。通過(guò)一種多床復(fù)雜變異結(jié)構(gòu)的循環(huán)流態(tài)化煙氣脫硫反應(yīng)塔的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，使其能保證在較高的鍋爐機(jī)組負(fù)荷下(＞＝600MW)滿足大截面脫硫塔的均衡流化過(guò)程。并且通過(guò)塔體截面的復(fù)雜變異結(jié)構(gòu)，改變煙氣在塔體內(nèi)各截面位置的流動(dòng)狀態(tài)，使煙氣在塔內(nèi)的任何一個(gè)截面位置都呈現(xiàn)各個(gè)方向的多個(gè)渦流區(qū)的組合流動(dòng)形式，加強(qiáng)煙氣與脫硫劑顆粒的混合強(qiáng)度，沿?zé)煔馍仙较?，階梯降低塔內(nèi)煙氣的空截面速度，并且由于各位置的渦流區(qū)的存在，極大的提高脫硫劑顆粒在塔體內(nèi)的內(nèi)循環(huán)量，減輕外部再循環(huán)的脫硫劑顆粒比率，減輕了分離器的運(yùn)行負(fù)擔(dān)。本發(fā)明不僅提高了塔內(nèi)煙氣脫硫反應(yīng)效率，更解決了影響大型化煙氣脫硫技術(shù)所面臨的外部顆粒分離設(shè)備(如靜電除塵器等)顆粒分離荷載過(guò)大等技術(shù)問(wèn)題。
本發(fā)明的技術(shù)方案本發(fā)明的變異結(jié)構(gòu)的干法煙氣脫硫反應(yīng)塔包括脫硫塔底部的煙氣混合室、煙氣引射裝置、脫硫塔下部的流化區(qū)間、脫硫塔中部的主反應(yīng)區(qū)間和脫硫塔的上部區(qū)間及塔體上的新鮮脫硫劑顆粒的入口、外部再循環(huán)顆粒的入口、霧化水噴嘴、煙氣出口，其脫硫塔中部的主反應(yīng)區(qū)間和/或脫硫塔上部區(qū)間采用變異結(jié)構(gòu)。
所述的多床復(fù)雜變異結(jié)構(gòu)的干法煙氣脫硫反應(yīng)塔，其脫硫塔中部的主反應(yīng)區(qū)間由多個(gè)變異結(jié)構(gòu)的脫硫塔子段構(gòu)成，每個(gè)脫硫塔子段的出口截面形狀與進(jìn)口截面形狀不同，下一段的出口就是上一段的入口。
其脫硫塔中部的主反應(yīng)區(qū)間每個(gè)脫硫塔子段的出口截面與進(jìn)口截面的橫截面積從下往上逐漸變大，出口截面積為其進(jìn)口截面積的1.1～1.5倍。
其變異的脫硫塔子段的進(jìn)、出口截面沿設(shè)備的寬度方向長(zhǎng)為X，沿設(shè)備的深度方向長(zhǎng)為Y，當(dāng)一個(gè)截面為長(zhǎng)形即X≥1.5Y時(shí)，則另一個(gè)截面為近似正形即X＝0.8～1.2Y。
其變異的脫硫塔子段的進(jìn)口與出口之間為自然過(guò)度面。
變異的脫硫塔子段的進(jìn)、出口截面一個(gè)截面是長(zhǎng)形，即由矩形的兩個(gè)長(zhǎng)邊和用圓弧代替兩個(gè)短邊的組合形狀，則另一個(gè)截面是近似正形即多邊形狀或圓形形狀最佳。
所述的多床復(fù)雜變異結(jié)構(gòu)的干法煙氣脫硫反應(yīng)塔，其脫硫塔的上部區(qū)間的入口采用圓形截面，其向上變異成一個(gè)矩形邊與圓弧段組合的塔體截面，構(gòu)成上部區(qū)間的變異段，該變異段的出口截面積為其入口截面的1.1～2.0倍。
所述的多床復(fù)雜變異結(jié)構(gòu)的干法煙氣脫硫反應(yīng)塔，其脫硫塔下部的流化區(qū)間分成2個(gè)或2個(gè)以上獨(dú)立的流化子床，獨(dú)立的流化子床有兩種布置方式，一個(gè)是沿著機(jī)組寬度方向均勻布置；另一種為沿著塔體的圓周方向均勻布置，并且由這些流化子床構(gòu)成了脫硫塔的流化區(qū)間。在脫硫塔底部的煙氣混合室中布置有煙氣導(dǎo)流板，將煙氣或者煙氣與再循環(huán)煙氣的混合氣體均勻分配到各流化子床的煙氣引射裝置中。
所述的多床復(fù)雜變異結(jié)構(gòu)的干法煙氣脫硫反應(yīng)塔，在脫硫塔塔體中部布置有再循環(huán)潔凈煙氣的組合射流入口，形成脫硫塔中部的高強(qiáng)度湍流混合區(qū)，加強(qiáng)總部脫硫反應(yīng)的強(qiáng)度。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)首先，本發(fā)明同樣可以采用了單塔多床的流態(tài)化技術(shù)，解決了單塔大型化后的脫硫劑顆粒的流化問(wèn)題、多相化學(xué)反應(yīng)過(guò)程的流場(chǎng)組織問(wèn)題。本發(fā)明適用于200-1000MW火電機(jī)組，特別適用于600MW左右的火電機(jī)組的單塔多床煙氣脫硫技術(shù)及性能要求，脫硫塔內(nèi)的顆粒內(nèi)循環(huán)率可保證在30％-75％之間，系統(tǒng)在Ca/S＝1.1-1.3的情況下達(dá)到較高的脫硫效率(90％-92％以上)；脫硫塔煙氣流動(dòng)阻力小于1800Pa。
第二，本發(fā)明在主反應(yīng)區(qū)以及脫硫塔上部區(qū)域采用復(fù)雜變異結(jié)構(gòu)，加強(qiáng)了脫硫反應(yīng)需要的多相混合及湍流強(qiáng)度，提高了脫硫反應(yīng)效率。
第三，本發(fā)明的復(fù)雜變異塔體設(shè)計(jì)形成了塔體內(nèi)部各位置的多方向流動(dòng)和渦流區(qū)，極大地提高了脫硫塔的顆粒內(nèi)循環(huán)效率，顆粒內(nèi)循環(huán)率最高可達(dá)整個(gè)顆粒再循環(huán)的75％左右，這不僅提高了脫硫反應(yīng)效率，更解決了外部顆粒再循環(huán)量過(guò)大所造成的顆粒分離裝置(如靜電除塵器、布袋除塵器、慣性分離器或它們的組合形式)的負(fù)擔(dān)。特別針對(duì)大型化600MW及以上機(jī)組的煙氣干法脫硫設(shè)備，解決了影響大型化脫硫系統(tǒng)設(shè)計(jì)和運(yùn)行的關(guān)鍵的顆粒再循環(huán)技術(shù)問(wèn)題、三相湍流流場(chǎng)的組織問(wèn)題，和關(guān)鍵的除塵器輔機(jī)的除塵能力限制問(wèn)題。
第四，本發(fā)明不僅具有上述優(yōu)點(diǎn)，采用本發(fā)明進(jìn)行的煙氣脫硫系統(tǒng)設(shè)計(jì)，同樣實(shí)現(xiàn)了高脫硫效率(在鈣硫比1.1～1.3之間可達(dá)到90～92％以上的脫硫效率)、寬調(diào)節(jié)比(滿足燃燒設(shè)備20％～110％負(fù)荷變化的高效脫硫要求)，低投資及運(yùn)行成本、低耗水量的脫硫技術(shù)要求。


圖1為本發(fā)明的異形脫硫塔的主視示意圖；圖2是異形脫硫塔的側(cè)視示意圖；
圖3是脫硫塔上部區(qū)間變異段出口截面示意圖；圖4～8是脫硫塔中部的主反應(yīng)區(qū)間異形子段的進(jìn)、出口截面示意圖。
圖9是脫硫塔內(nèi)煙氣流動(dòng)示意的主視圖；圖10是脫硫塔內(nèi)煙氣流動(dòng)示意的側(cè)視圖；圖11是脫硫塔正形截面的煙氣流動(dòng)示意圖；圖12是脫硫塔長(zhǎng)形截面的煙氣流動(dòng)示意圖。
圖中煙氣混合室1、煙氣進(jìn)口1-1、低阻力煙氣引射裝置2、脫硫塔流化下部流化區(qū)間3、脫硫塔的中部主反應(yīng)區(qū)間4、脫硫塔上部區(qū)間5、脫硫塔的煙氣出口6、新鮮脫硫劑噴入口7、水霧化噴入口8、外部再循環(huán)脫硫劑顆粒的回流口9、煙氣導(dǎo)流板10、流化子床3-1、脫硫塔的中部主反應(yīng)區(qū)間子段4-1、脫硫塔上部區(qū)間的變異段5-1、組合煙氣射流入口11。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明在干法煙氣脫硫領(lǐng)域提出了脫硫塔的復(fù)雜變異結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理及技術(shù)設(shè)計(jì)方案，特別針對(duì)大型化干法煙氣脫硫系統(tǒng)采用的單塔多床的流態(tài)化技術(shù)，在塔體設(shè)計(jì)上，通過(guò)對(duì)塔體各位置的截面采用變異設(shè)計(jì)，在塔內(nèi)各空間滿足流態(tài)化的三相(煙氣、脫硫劑顆粒、霧化水顆粒)強(qiáng)烈混合，以及實(shí)現(xiàn)很高的湍流強(qiáng)度來(lái)提高脫硫反應(yīng)效率，并且由于塔體截面變異，塔內(nèi)煙氣流動(dòng)形成多方向性，塔內(nèi)各截面都將有較多的回流區(qū)存在，這將會(huì)極大地提高塔內(nèi)脫硫劑顆粒的內(nèi)循環(huán)量，并且提高煙氣與顆粒的速度滑移，從而實(shí)現(xiàn)高脫硫效率和高顆粒內(nèi)循環(huán)率的技術(shù)要求。
本發(fā)明主要針對(duì)脫硫塔的中間主反應(yīng)區(qū)間和脫硫塔上部區(qū)間。
如圖1和圖2所示塔底有煙氣混合室1、低阻力煙氣引射裝置2、脫硫塔流化下部流化區(qū)間3，在脫硫塔的流化區(qū)間3布置有新鮮脫硫劑顆粒的入口7和外部再循環(huán)脫硫顆粒的入口9，新加入的脫硫劑顆粒以及外部再循環(huán)脫硫劑顆?；亓隙挤謩e進(jìn)入脫硫塔流化區(qū)間3底部，水霧化噴嘴8布置在各流化區(qū)間3的出口位置附近。對(duì)于采用單塔多床的大型循環(huán)流態(tài)化脫硫塔，即脫硫塔下部的流化區(qū)間分成2個(gè)或2個(gè)以上獨(dú)立的流化子床3-1，獨(dú)立的流化子床有兩種布置方式，一個(gè)是沿著機(jī)組寬度方向均勻布置；另一種為沿著塔體的圓周方向均勻布置，并且由這些流化子床構(gòu)成了脫硫塔的流化區(qū)間。在脫硫塔底部的煙氣混合室中布置有煙氣導(dǎo)流板10，將煙氣或者煙氣與再循環(huán)煙氣的混合氣體均勻分配到各流化子床的煙氣引射裝置2中。
從流化區(qū)間3出口截面開始進(jìn)行變異，進(jìn)入脫硫塔中間主反應(yīng)區(qū)間4，主反應(yīng)區(qū)間4由多個(gè)變異結(jié)構(gòu)的脫硫塔子段4-1構(gòu)成，每個(gè)脫硫塔子段的出口截面形狀與進(jìn)口截面形狀不同，下一段的出口就是上一段的入口。每個(gè)脫硫塔子段的出口截面與進(jìn)口截面的橫截面積從下往上逐漸變大，出口截面積為其進(jìn)口截面積的1.1～1.5倍。其變異的脫硫塔子段的進(jìn)、設(shè)出口截面沿設(shè)備的寬度方向長(zhǎng)為X，沿設(shè)備的深度方向長(zhǎng)為Y，當(dāng)一個(gè)截面為長(zhǎng)形即X≥1.5Y時(shí)，則另一個(gè)截面為近似正形即X＝0.8～1.2Y。變異的脫硫塔子段的進(jìn)口與出口之間為過(guò)度面。變異的脫硫塔子段的進(jìn)、出口截面，一個(gè)截面是長(zhǎng)形，包括圖6的長(zhǎng)方形、圖7的由矩形的兩個(gè)長(zhǎng)邊和用圓弧代替兩個(gè)短邊的組合形狀、圖8的橢圓形等；則另一個(gè)截面是近似正形即如圖4的多邊形狀、圖5的圓形等。但以一個(gè)截面由矩形的兩個(gè)長(zhǎng)邊和用圓弧代替兩個(gè)短邊的組合形狀，另一個(gè)截面為圓形最佳。這樣既可滿足大截面脫硫塔的均衡流化過(guò)程，又通過(guò)塔體截面的復(fù)雜變異結(jié)構(gòu)，改變煙氣在塔體內(nèi)各截面位置的流動(dòng)狀態(tài)，使煙氣在塔內(nèi)的任何一個(gè)截面位置都呈現(xiàn)各個(gè)方向的多個(gè)渦流區(qū)的組合流動(dòng)形式，加強(qiáng)了煙氣與脫硫劑顆粒的混合強(qiáng)度，并沿?zé)煔馍仙较?，階梯降低塔內(nèi)煙氣的空截面速度，同時(shí)由于各位置的渦流區(qū)的存在，極大地提高脫硫劑顆粒在塔體內(nèi)的內(nèi)循環(huán)量，減輕外部再循環(huán)的脫硫劑顆粒比率。
脫硫塔的上部區(qū)間5的入口采用圓形截面，該入口即是中間主反應(yīng)區(qū)間4的出口，向上則變異成一個(gè)矩形三邊與圓弧組合的塔體截面，如圖3，構(gòu)成上部區(qū)間的變異段5-1，該變異段的出口截面積為其入口截面的1.1～2.0倍。這樣既可滿足大截面脫硫塔的均衡流化過(guò)程，又通過(guò)塔體截面的復(fù)雜變異結(jié)構(gòu)，改變煙氣在塔體內(nèi)各截面位置的流動(dòng)狀態(tài)，使煙氣在塔內(nèi)的任何一個(gè)截面位置都呈現(xiàn)各個(gè)方向的多個(gè)渦流區(qū)的組合流動(dòng)形式，加強(qiáng)了煙氣與脫硫劑顆粒的混合強(qiáng)度，并沿?zé)煔馍仙较?，階梯降低塔內(nèi)煙氣的空截面速度。同時(shí)由于各位置的渦流區(qū)的存在，極大的提高脫硫劑顆粒在塔體內(nèi)的內(nèi)循環(huán)量，減輕外部再循環(huán)的脫硫劑顆粒比率。變異段上面有脫硫塔的煙氣出口6，脫硫塔最頂端塔頂收縮，以便加強(qiáng)脫硫劑顆粒在脫硫塔上部的回流。
脫硫塔塔體中部，針對(duì)大型化脫硫化學(xué)反應(yīng)的要求，還布置有再循環(huán)潔凈煙氣的組合射流入口11，以便形成脫硫塔中部的高強(qiáng)度湍流混合區(qū)，加強(qiáng)中部脫硫塔的脫硫反應(yīng)強(qiáng)度，下面結(jié)合附圖具體說(shuō)明應(yīng)用本發(fā)明的系統(tǒng)的工藝過(guò)程。
首先，從燃燒設(shè)備排出的需脫硫處理的煙氣從煙氣進(jìn)口1-1送入煙氣混合室中1，通過(guò)布置在混合室中的導(dǎo)流板10均勻地分配到脫硫塔底部的煙氣引射裝置2中，維持煙氣射流的出口速度范圍為10-55米/秒，加速進(jìn)入脫硫塔流化區(qū)間，或者多床設(shè)計(jì)的各流化子床底部。
同時(shí)，將脫硫劑顆粒(如Ca(OH)2)，其粒徑范圍為1～10μm顆粒，由脫硫劑顆粒噴入口7噴入脫硫塔的各流化區(qū)間3下部，同時(shí)在流化區(qū)間3下部的脫硫劑顆粒噴入口7位置上部布置有外部再循環(huán)脫硫劑顆粒的回流口9，煙氣進(jìn)入脫硫反應(yīng)塔的下部與從噴嘴7噴進(jìn)的高活性脫硫劑顆粒、由8噴入的霧化冷卻水，和從除塵器分離出來(lái)的從噴口9進(jìn)來(lái)再循環(huán)脫硫劑顆?；旌希甙l(fā)生強(qiáng)烈的三相湍流傳熱傳質(zhì)交換。上述塔內(nèi)煙溫降到55-70℃之間(高于塔內(nèi)煙氣露點(diǎn)溫度5-15℃之間)，某些情況下也可以在煙溫80℃左右運(yùn)行，大部分脫硫劑顆粒粒徑在1-6μm之間。這樣煙氣、水顆粒、脫硫劑顆粒和再循環(huán)顆粒在煙氣射流的帶動(dòng)下，向上運(yùn)動(dòng)，整個(gè)脫硫塔內(nèi)呈流化懸浮態(tài)。
在脫硫塔的主反應(yīng)區(qū)間4，由于復(fù)雜變異結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，在塔體內(nèi)部形成各截面位置的多向流動(dòng)，以及形成多位置的渦流區(qū)間，其脫硫塔內(nèi)煙氣流動(dòng)如附圖9、10、11、12中所示。這樣極大的強(qiáng)化了主反應(yīng)區(qū)間的三相湍流混合強(qiáng)度，加強(qiáng)了脫硫反應(yīng)速率，同時(shí)形成了高顆?；亓鞯乃?nèi)流場(chǎng)特性，提高了脫硫劑顆粒的內(nèi)循環(huán)效率。
在脫硫塔的塔體中部主反應(yīng)區(qū)間4，針對(duì)大型化脫硫化學(xué)反應(yīng)的要求，布置有再循環(huán)潔凈煙氣的組合射流11，形成脫硫塔中部的高強(qiáng)度湍流混合區(qū)，加強(qiáng)脫硫塔中部的脫硫反應(yīng)強(qiáng)度。在往上，塔內(nèi)顆?；境尸F(xiàn)較大的回落趨勢(shì)，大部分顆粒沿側(cè)壁附近向下運(yùn)動(dòng)，并到塔下部又重新被煙氣帶動(dòng)向上運(yùn)動(dòng)往復(fù)，在塔內(nèi)形成高強(qiáng)度的三相湍流交換狀態(tài)，發(fā)生強(qiáng)烈的混合、傳熱、傳質(zhì)及化學(xué)反應(yīng)的復(fù)雜物理化學(xué)過(guò)程。在塔內(nèi)煙氣中的SO2與脫硫劑Ca(OH)2反應(yīng)生成亞硫酸鈣或硫酸鈣，并可以同時(shí)脫出煙氣中少量的SO3以及可能存在的HCl、HF等有害氣體成分，脫硫效率至少可以達(dá)到90％以上。
再后，煙氣經(jīng)過(guò)脫硫塔上部5-1的變異結(jié)構(gòu)，由于截面放大，煙氣減速由脫硫塔頂部的出口管道6引出，并且相當(dāng)一部分脫硫劑顆粒由于變異以及降速而回流進(jìn)入脫硫塔的主反應(yīng)區(qū)4再循環(huán)。
本發(fā)明的核心是在干法煙氣脫硫領(lǐng)域提出了脫硫塔的復(fù)雜變異結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理及技術(shù)設(shè)計(jì)方案，特別針對(duì)大型化干法煙氣脫硫系統(tǒng)采用的單塔多床的流態(tài)化技術(shù)，在塔體設(shè)計(jì)上，通過(guò)對(duì)塔體各位置的截面采用變異設(shè)計(jì)，在塔內(nèi)各空間滿足流態(tài)化的三相(煙氣、脫硫劑顆粒、霧化水顆粒)強(qiáng)烈混合，以及實(shí)現(xiàn)很高的湍流強(qiáng)度來(lái)提高脫硫反應(yīng)效率，并且由于塔體截面變異，塔內(nèi)煙氣流動(dòng)形成多方向性，塔內(nèi)各截面都將有較多的回流區(qū)存在，這將會(huì)極大地提高塔內(nèi)脫硫劑顆粒的內(nèi)循環(huán)量，并且提高煙氣與顆粒的速度滑移，從而實(shí)現(xiàn)高脫硫效率和高顆粒內(nèi)循環(huán)率的技術(shù)要求。因此，凡是采用脫硫塔的變異結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理及技術(shù)方案，均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種變異結(jié)構(gòu)的干法煙氣脫硫反應(yīng)塔，它包括脫硫塔底部的煙氣混合室、煙氣引射裝置、脫硫塔下部的流化區(qū)間、脫硫塔中部的主反應(yīng)區(qū)間和脫硫塔的上部區(qū)間及塔體上的新鮮脫硫劑顆粒的入口、外部再循環(huán)顆粒的入口、霧化水噴嘴、煙氣進(jìn)出口，其特征是脫硫塔中部的主反應(yīng)區(qū)間和/或脫硫塔上部區(qū)間采用變異結(jié)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多床復(fù)雜變異結(jié)構(gòu)的干法煙氣脫硫反應(yīng)塔，其特征是脫硫塔中部的主反應(yīng)區(qū)間由多個(gè)變異結(jié)構(gòu)的脫硫塔子段構(gòu)成，每個(gè)脫硫塔子段的出口截面形狀與進(jìn)口截面形狀不同，下一段的出口就是上一段的入口。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的多床復(fù)雜變異結(jié)構(gòu)的干法煙氣脫硫反應(yīng)塔，其特征是脫硫塔中部的主反應(yīng)區(qū)間每個(gè)脫硫塔子段的出口截面與進(jìn)口截面的橫截面積從下往上逐漸變大，出口截面積為其進(jìn)口截面積的1.1～1.5倍。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多床復(fù)雜變異結(jié)構(gòu)的干法煙氣脫硫反應(yīng)塔，其特征是變異的脫硫塔子段的進(jìn)、出口截面沿設(shè)備的寬度方向長(zhǎng)為X，沿設(shè)備的深度方向長(zhǎng)為Y，當(dāng)一個(gè)截面為長(zhǎng)形即X≥1.5Y時(shí)，則另一個(gè)截面為近似正形即X＝0.8～1.2Y。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多床復(fù)雜變異結(jié)構(gòu)的干法煙氣脫硫反應(yīng)塔，其特征是變異的脫硫塔子段的進(jìn)口與出口之間為自然過(guò)度面。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的多床復(fù)雜變異結(jié)構(gòu)的干法煙氣脫硫反應(yīng)塔，其特征是脫硫塔子段的進(jìn)、出口截面中，一個(gè)截面是長(zhǎng)形，即由矩形的兩個(gè)長(zhǎng)邊和用圓弧代替兩個(gè)短邊的組合形狀，則另一個(gè)截面是近似正形即多邊形狀或圓形形狀。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的多床復(fù)雜變異結(jié)構(gòu)的干法煙氣脫硫反應(yīng)塔，其特征是脫硫塔的上部區(qū)間的入口采用圓形截面，其向上變異成一個(gè)矩形三邊與圓弧段組合的塔體截面，兩口之間是自然過(guò)度面，構(gòu)成上部區(qū)間的變異段，該變異段的出口截面積為其入口截面的1.1～2.0倍。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的多床復(fù)雜變異結(jié)構(gòu)的干法煙氣脫硫反應(yīng)塔，其特征是脫硫塔下部的流化區(qū)間分成2個(gè)或2個(gè)以上獨(dú)立的流化子床，這些流化子床有兩種布置方式，一個(gè)是沿著機(jī)組寬度方向均勻布置；另一種為沿著塔體的圓周方向均勻布置，并且由這些流化子床構(gòu)成了脫硫塔的流化區(qū)間。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的多床復(fù)雜變異結(jié)構(gòu)的干法煙氣脫硫反應(yīng)塔，其特征是在脫硫塔塔體中部布置有再循環(huán)潔凈煙氣的組合射流入口，形成脫硫塔中部的高強(qiáng)度湍流混合區(qū)，加強(qiáng)總體脫硫反應(yīng)的強(qiáng)度，
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的多床復(fù)雜變異結(jié)構(gòu)的干法煙氣脫硫反應(yīng)塔，其特征是在脫硫塔底部的煙氣混合室中布置有煙氣導(dǎo)流板，將煙氣均勻分配到各流化子床的煙氣引射裝置中。
全文摘要
本發(fā)明提出一種變異結(jié)構(gòu)的干法煙氣脫硫反應(yīng)塔，包括脫硫塔底部的煙氣混合室、煙氣引射裝置、脫硫塔下部的流化區(qū)間、脫硫塔中部的主反應(yīng)區(qū)間和脫硫塔的上部區(qū)間及塔體上的新鮮脫硫劑顆粒的入口、外部再循環(huán)顆粒的入口、霧化水噴嘴、煙氣出口，其脫硫塔中部的主反應(yīng)區(qū)間和/或脫硫塔上部區(qū)間采用變異結(jié)構(gòu)。脫硫塔中部的主反應(yīng)區(qū)間由多個(gè)變異結(jié)構(gòu)的脫硫塔子段構(gòu)成，每個(gè)脫硫塔子段的出口截面形狀與進(jìn)口截面形狀不同，下一段的出口就是上一段的入口。脫硫塔子段的出口截面與進(jìn)口截面的橫截面積從下往上逐漸變大。形成塔體內(nèi)部各位置的多方向流動(dòng)和渦流區(qū)，其加強(qiáng)了脫硫反應(yīng)的多相混合及湍流強(qiáng)度，提高了脫硫塔顆粒內(nèi)循環(huán)比率及脫硫反應(yīng)效率。
文檔編號(hào)B01D53/83GK1513583SQ0312529
公開日2004年7月21日 申請(qǐng)日期2003年8月19日 優(yōu)先權(quán)日2003年8月19日
發(fā)明者張澤, 李雄浩, 林沖, 張巖豐, 劉亞麗, 張頡, 胡永鋒, 張 澤 申請(qǐng)人:武漢凱迪電力股份有限公司