專(zhuān)利名稱(chēng)：循環(huán)流化床復(fù)合流化裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于工業(yè)廢氣凈化環(huán)保及化工領(lǐng)域，特別涉及一種用于廢氣凈化的循環(huán)流化床復(fù)合流化裝置。
背景技術(shù)：
目前用于工業(yè)廢氣污染物脫除的裝置中，采用文丘里流化的循環(huán)流化床是常用的一種。這種循環(huán)流化床阻力損失小，廢氣處理量大，但缺點(diǎn)是只有中心一股直流射流。如申請(qǐng)?zhí)枮?0128285.9的中國(guó)專(zhuān)利所公開(kāi)的“一種循環(huán)懸浮床干法煙氣脫硫工藝及其系統(tǒng)”，其循環(huán)懸浮床通過(guò)由單根或若干根文丘里管組成的低阻力煙氣射流結(jié)構(gòu)從塔底部向上射入煙氣，就是這種情況。通常，為了保證脫除效率，都要求床內(nèi)較大的顆粒濃度，這需要文丘里段較大的射流速度來(lái)維持，而射流速度正比于廢氣總流量，因此，直射流速度由于負(fù)荷的變化而忽大忽小。負(fù)荷低時(shí)，射流速度小，造成大量顆粒沉降而退出循環(huán)，難以維持較大的顆粒濃度。特別對(duì)于燃煤電廠煙氣脫硫的情況，由于大機(jī)組經(jīng)常參加調(diào)峰任務(wù)，負(fù)荷變化范圍很大，需要脫硫裝置負(fù)荷適應(yīng)性強(qiáng)，傳統(tǒng)的循環(huán)流化床脫硫塔難以適應(yīng)這種要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種負(fù)荷適應(yīng)性強(qiáng)、污染物脫除效率高的循環(huán)流化床復(fù)合流化裝置。
本發(fā)明是通過(guò)以下方式實(shí)現(xiàn)的循環(huán)流化床復(fù)合流化裝置，包括向上依次連接的入口管道、文丘里管縮口段、文丘里管漸擴(kuò)段和筒體，其特征是它還包括流量調(diào)節(jié)開(kāi)關(guān)、導(dǎo)流裝置，導(dǎo)流裝置的下端與入口管道頂部連接，上端與文丘里管漸擴(kuò)段或筒體連接，將入口管道部分氣體引出并在文丘里管漸擴(kuò)段或筒體切向送入。因此，形成的流化裝置為處于中心的直流射流和外圍的切向射流復(fù)合的流化裝置，具有很強(qiáng)的負(fù)荷適應(yīng)性，而且負(fù)荷變化范圍越大，本發(fā)明的優(yōu)勢(shì)越大。
上述循環(huán)流化床復(fù)合流化裝置，其特征是導(dǎo)流裝置由至少2個(gè)彎管組成，彎管下端與入口管道固定連接，彎管上端與文丘里管漸擴(kuò)段或筒體固定連接。
上述循環(huán)流化床復(fù)合流化裝置，其特征是導(dǎo)流裝置由套管和導(dǎo)流葉片組成，套管下端與入口管道固定連接，套管上端與文丘里管漸擴(kuò)段或筒體固定連接；導(dǎo)流葉片安裝在文丘里漸擴(kuò)段或筒體上，并被套管包裹。
上述循環(huán)流化床復(fù)合流化裝置，其特征是切向進(jìn)入的可調(diào)廢氣流量為總流量的0至50％，假想切圓直徑D為流化床內(nèi)徑D0的20％至90％。
上述循環(huán)流化床復(fù)合流化裝置，其特征是流量調(diào)節(jié)開(kāi)關(guān)采用電動(dòng)翻板門(mén)，電動(dòng)翻板門(mén)由門(mén)框、中心軸及翻板、開(kāi)啟電動(dòng)頭組成。
本發(fā)明在入口管道與文丘里管漸擴(kuò)段或筒體之間增設(shè)了流量可調(diào)的導(dǎo)流裝置，從入口管道引出部分氣體切向進(jìn)入文丘里段。當(dāng)負(fù)荷升高時(shí)，將增加的氣體量由切向引入，保持主射流速度不變，而當(dāng)負(fù)荷較低時(shí)，將導(dǎo)流裝置的流量調(diào)小直至關(guān)閉，保證主射流速度不致過(guò)低，避免了大量顆粒沉降而退出循環(huán)，所以提高了循環(huán)流化床的負(fù)荷適應(yīng)性。切向進(jìn)氣使得流化床內(nèi)氣體在原有向上的軸向速度基礎(chǔ)上附加了切向速度，氣體螺旋上升，形成的旋轉(zhuǎn)流場(chǎng)使得顆粒的停留時(shí)間延長(zhǎng)，另外，切向進(jìn)氣攜帶沿壁面回流下來(lái)的顆粒送入核心區(qū)域，使徑向顆粒濃度均勻，這兩種效果都增大了床內(nèi)顆粒濃度，脫除效率大大提高。


圖1為導(dǎo)流裝置是彎管形式的本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為導(dǎo)流裝置是套管加導(dǎo)流葉片形式的本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為本發(fā)明的切向進(jìn)氣攜帶顆粒及假想切圓示意圖。
圖中，1為導(dǎo)流裝置，2為入口管道，3為筒體，4為文丘里管漸擴(kuò)段，5為文丘里管縮口段，6為流量調(diào)節(jié)開(kāi)關(guān)，7為流化床壁面，8為核心區(qū)域，9為切向進(jìn)氣。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖給出本發(fā)明的兩個(gè)最佳實(shí)施例。
實(shí)施例1用于中溫或低溫半干法循環(huán)流化床噴石灰漿煙氣脫硫，入口管道2煙氣溫度142℃，總流量為額定負(fù)荷時(shí)384158立方米/小時(shí)，低負(fù)荷時(shí)70％流量。則可取筒體3直徑5米，文丘里管縮口段5直徑2.5米，高度1米，文丘里管漸擴(kuò)段4高度3米，導(dǎo)流裝置1采用4個(gè)彎管，從文丘里管縮口段5下方1.5米處接出，在文丘里管漸擴(kuò)段4中部送入，彎管直徑0.8米，轉(zhuǎn)彎半徑0.8米，彎管豎直段中心軸與文丘里管縮口段中心軸距離2.5米，假想切圓直徑D為流化床內(nèi)徑D0的50％。彎管的出入口分別與入口管道2和文丘里管漸擴(kuò)段4采用焊接，彎管所用的材料與流化床筒體3相同。為了防止熱量散失，彎管需要保溫，保溫材料和厚度與筒體3相同。流量調(diào)節(jié)開(kāi)關(guān)6采用電動(dòng)翻板門(mén)，它是由門(mén)框、中心軸及翻板、開(kāi)啟電動(dòng)頭組成，根據(jù)總流量的變化而改變電動(dòng)翻板門(mén)的開(kāi)度。煙氣從入口管道2進(jìn)入后，分為兩股氣流，一股流經(jīng)文丘里管縮口段5向上，形成軸向流動(dòng)的氣流，另一股由彎管形成的導(dǎo)流裝置1引出，并在文丘里管漸擴(kuò)段4切向引入，使氣流在原有軸向速度基礎(chǔ)上附加了切向速度，造成螺旋上升氣流。當(dāng)入口管道2的總流量減小時(shí)，操作流量調(diào)節(jié)開(kāi)關(guān)6，使導(dǎo)流裝置1的氣體流量減少直至關(guān)閉，保證了文丘里管縮口段5的氣體流量處于較大值，相應(yīng)的主射流速度不致過(guò)小，對(duì)于本實(shí)施例70％負(fù)荷的情況，主射流速度仍可達(dá)到15.22米/秒，可以使足夠多的顆粒以懸浮狀態(tài)存在于流化床內(nèi)，因而保證了低負(fù)荷時(shí)的高脫除效率。
當(dāng)入口管道2的總流量增大時(shí)，操作流量調(diào)節(jié)開(kāi)關(guān)6，使導(dǎo)流裝置1的氣體流量增大直至全開(kāi)，在保持主射流速度不變的條件下，將增加的氣體量在文丘里管漸擴(kuò)段4以假想切圓直徑D切向引入，對(duì)于本實(shí)施例額定負(fù)荷的情況，約70％的流量流經(jīng)文丘里管縮口段5，其余約30％的流量分配到導(dǎo)流裝置，形成的旋轉(zhuǎn)流場(chǎng)使得顆粒的停留時(shí)間延長(zhǎng)，增大了氣固相對(duì)滑移速度，提高了氣流擾動(dòng)和橫向混合的能力，同時(shí)切向進(jìn)氣9將攜帶沿壁面7回流下來(lái)的顆粒送入核心區(qū)域8，改變了傳統(tǒng)循環(huán)流化床核心區(qū)域8顆粒濃度低的狀況，使得徑向顆粒濃度均勻，這兩種效果都增大了床內(nèi)顆粒濃度，使循環(huán)流化床在高負(fù)荷時(shí)有更高的脫除效率。
實(shí)施例2本實(shí)施例與實(shí)施例1的不同點(diǎn)在于導(dǎo)流裝置1改為套管加導(dǎo)流葉片形式，套管下端焊接在文丘里管縮口段5的下部，套管上端焊接在文丘里管漸擴(kuò)段4的中部；導(dǎo)流葉片位于文丘里漸擴(kuò)段4的中部，并被套管包裹。除了兩端以外，套管的內(nèi)壁面各點(diǎn)與文丘里漸擴(kuò)段4和文丘里管縮口段5外壁面的垂直距離相等，流量調(diào)節(jié)開(kāi)關(guān)6改為根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)條件在筒壁上制作的電動(dòng)翻板門(mén)，它是由門(mén)框、中心軸及翻板、開(kāi)啟電動(dòng)頭組成，其開(kāi)孔是在被套管包住的文丘里管縮口段5下方的部分筒壁。在本實(shí)施例中，由于在入口管道2和文丘里管縮口段5之間安裝有方圓節(jié)，電動(dòng)翻板門(mén)為四面各一個(gè)，總開(kāi)孔面積2.1平方米，套管與筒壁垂直距離為0.8米，導(dǎo)流葉片為32片，形成的假想切圓直徑D為流化床內(nèi)徑D0的40％。其余的結(jié)構(gòu)和尺寸與實(shí)施例1相同。
權(quán)利要求
1.循環(huán)流化床復(fù)合流化裝置，包括向上依次連接的入口管道(2)、文丘里管縮口段(5)、文丘里管漸擴(kuò)段(4)和筒體(3)，其特征是它還包括流量調(diào)節(jié)開(kāi)關(guān)(6)、導(dǎo)流裝置(1)；導(dǎo)流裝置(1)的下端與入口管道(2)頂部連接，上端與文丘里管漸擴(kuò)段(4)或筒體(3)連接，將入口管道(2)部分氣體引出并在文丘里管漸擴(kuò)段(4)或筒體(3)切向送入而形成為處于中心的直流射流和外圍的切向射流。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的循環(huán)流化床復(fù)合流化裝置，其特征是導(dǎo)流裝置(1)由至少2個(gè)彎管組成，彎管下端與入口管道(2)固定連接，彎管上端與文丘里管漸擴(kuò)段(4)或筒體(3)固定連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的循環(huán)流化床復(fù)合流化裝置，其特征是導(dǎo)流裝置(1)由套管和導(dǎo)流葉片組成，套管下端與入口管道(2)固定連接，套管上端與文丘里管漸擴(kuò)段(4)或筒體(3)固定連接；導(dǎo)流葉片安裝在文丘里漸擴(kuò)段(4)或筒體(3)上，并被套管包裹。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的循環(huán)流化床復(fù)合流化裝置，其特征是切向進(jìn)入的可調(diào)廢氣流量為總流量的0至50％，假想切圓直徑D為流化床內(nèi)徑D0的20％至90％。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的循環(huán)流化床復(fù)合流化裝置，其特征是流量調(diào)節(jié)開(kāi)關(guān)(6)采用電動(dòng)翻板門(mén)，電動(dòng)翻板門(mén)由門(mén)框、中心軸及翻板、開(kāi)啟電動(dòng)頭組成。
全文摘要
本發(fā)明屬于工業(yè)廢氣凈化環(huán)保及化工領(lǐng)域，涉及一種用于廢氣凈化的循環(huán)流化床復(fù)合流化裝置。該裝置包括向上依次連接的入口管道、文丘里管縮口段、文丘里管漸擴(kuò)段和筒體，其特征是，它還包括流量可調(diào)的導(dǎo)流裝置，導(dǎo)流裝置的下端與入口管道頂部連接，上端與文丘里管漸擴(kuò)段或筒體連接，將入口管道部分氣體引出并在文丘里管漸擴(kuò)段或筒體切向送入，形成為處于中心的直流射流和外圍的切向射流。流量可調(diào)的導(dǎo)流裝置提高了循環(huán)流化床的負(fù)荷適應(yīng)性在總流量較小時(shí)，主射流速度不致過(guò)低，而在總流量較大時(shí)，形成塔內(nèi)較優(yōu)的流動(dòng)工況。
文檔編號(hào)B01J8/24GK1552512SQ200310114619
公開(kāi)日2004年12月8日 申請(qǐng)日期2003年12月18日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月18日
發(fā)明者馬春元, 黃盛珠, 郝曉文, 潘峰, 郭秀鍵 申請(qǐng)人:山東大學(xué)