振動穿流流化床煙氣脫硫反應(yīng)器的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種振動穿流流化床煙氣脫硫反應(yīng)器，設(shè)置有若干個水平串聯(lián)的脫硫反應(yīng)室，貫穿所有反應(yīng)室設(shè)置有多孔穿流型分布板，所述穿流型分布板配置有振動電機，吸收劑鋪設(shè)在所述穿流型分布板上，依靠振動在穿流型分布板上逐漸移動依次進入各個反應(yīng)室；所述反應(yīng)室下部設(shè)置有煙氣進口，上部設(shè)置有煙氣出口，相鄰的反應(yīng)室在煙氣出口和煙氣進口之間連通有串聯(lián)煙道，煙氣氣流沿所述串聯(lián)煙道依次進入各個反應(yīng)室與穿流型分布板上的吸收劑進行脫硫反應(yīng)。
【專利說明】
振動穿流流化床煙氣脫硫反應(yīng)器
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及一種振動穿流流化床煙氣脫硫反應(yīng)器，具體涉及脫硫反應(yīng)器，是適用于中小型燃煤電廠、垃圾焚燒電廠、工業(yè)垃圾焚燒、醫(yī)療垃圾焚燒、危險廢棄物焚燒及各種工業(yè)窯爐的煙氣凈化裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]循環(huán)流化床煙氣脫硫技術(shù)工藝簡單、投資省、占地小、運行成本低、無廢水排放、脫硫效率高、設(shè)備基本不腐蝕，可用一般碳鋼制造，符合中國國情，因而受到青睞。
[0003]但其核心設(shè)備一一反應(yīng)器仍存在三大技術(shù)難題:①煙氣流場、吸收劑(消石灰)流場、增濕水霧流場都很不均勻，甚至嚴重偏流或局部渦流;②脫硫灰粘壁、結(jié)團、塌床、堵塔多有發(fā)生，導(dǎo)致脫硫系統(tǒng)難以實現(xiàn)長周期穩(wěn)定運行;③出口煙氣含塵量太高(800?100g/Nm3)，致使后部的袋式除塵器負荷過重，阻力降快速提高。這三大難題成為制約該技術(shù)的瓶頸。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本實用新型提供了一種半干法循環(huán)流化床煙氣同時脫硫脫硝裝置，可以很好地解決現(xiàn)有技術(shù)中這些難題，本實用新型結(jié)構(gòu)合理，煙氣流場、溫度場、壓力場非常均勻，增濕活化最佳化，增濕活化水霧流場、煙氣溫度調(diào)控水霧流場都很均勻，主反應(yīng)區(qū)高效快速脫硫，副反應(yīng)區(qū)煙氣溫度可以靈活調(diào)節(jié)，吸收劑被充分利用，有效防止設(shè)備腐蝕，是可以協(xié)同脫除多種酸性氣體的半干法煙氣脫硫反應(yīng)設(shè)備。
[0005]本實用新型的目的是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的:
[0006]振動穿流流化床煙氣脫硫反應(yīng)器，設(shè)置有若干個水平串聯(lián)的脫硫反應(yīng)室，貫穿所有反應(yīng)室設(shè)置有多孔穿流型分布板，所述穿流型分布板配置有振動電機，吸收劑鋪設(shè)在所述穿流型分布板上，依靠振動在穿流型分布板上逐漸移動依次進入各個反應(yīng)室;所述反應(yīng)室下部設(shè)置有煙氣進口，上部設(shè)置有煙氣出口，相鄰的反應(yīng)室在煙氣出口和煙氣進口之間連通有串聯(lián)煙道，煙氣氣流沿所述串聯(lián)煙道依次進入各個反應(yīng)室與穿流型分布板上的吸收劑進行脫硫反應(yīng)。
[0007]進一步，脫硫反應(yīng)起始端的所述反應(yīng)室下部設(shè)置有進口煙道，所述進口煙道上設(shè)置有波紋管，吸收反應(yīng)器機體的振動;脫硫反應(yīng)結(jié)束端的所述反應(yīng)室上部設(shè)置有出口煙道，所述出口煙道上設(shè)置有波紋管，吸收反應(yīng)器機體的振動。
[0008]進一步，所述進口煙道和串聯(lián)煙道中設(shè)置有水霧噴嘴，水霧噴嘴連接反應(yīng)室外部的高壓微細水霧系統(tǒng)。
[0009]進一步，脫硫反應(yīng)起始端的所述反應(yīng)室設(shè)置有吸收劑入口，連接消石灰料倉;脫硫反應(yīng)結(jié)束端的所述反應(yīng)室設(shè)置有吸收劑出口，通過倉栗連接灰?guī)?，將脫硫灰輸送至灰?guī)熘小?br>[0010]進一步，所述吸收劑入口設(shè)置有星型給料器，所述吸收劑出口設(shè)置有星型卸灰閥，所述吸收劑入口和吸收劑出口均設(shè)置并排的兩個。
[0011]進一步，所述穿流型分布板上設(shè)置有若干個定向噴射的舌形塔板孔，舌形塔板孔張角為20度，寬50mm,圓舌半徑25mm,單個舌形塔板孔面積為0.00223m2，孔間距65?10mm,行間距65?75mm。
[0012]進一步，所述反應(yīng)室相鄰的位置設(shè)置有豎直的擋料板和溢流板，所述擋料板吊裝在所述反應(yīng)室頂壁上，下端與所述穿流型分布板間隔預(yù)定距離，所述溢流板設(shè)置在所述穿流型分布板上，吸收劑穿過擋料板下方間隙并且越過溢流板進入下一反應(yīng)室中，依靠所述擋料板和溢流板在每個反應(yīng)室中保持預(yù)定厚度的吸收劑。
[0013]進一步，所述擋料板下端與所述穿流型分布板間隔30mm，所述溢流板高度為45_。
[0014]進一步，所述反應(yīng)室被所述穿流型分布板分隔成上下兩個箱體，下箱體中部設(shè)置有呈倒置三角形的煙氣導(dǎo)流板，上箱體中部設(shè)置有呈正置三角形的煙氣導(dǎo)流板。
[0015]進一步，所述反應(yīng)室設(shè)置有隔震彈簧支座，所述反應(yīng)器外部設(shè)置有保溫層。
[0016]采用上述結(jié)構(gòu)設(shè)置的振動穿流流化床煙氣脫硫反應(yīng)器具有以下優(yōu)點:
[0017]本實用新型配置合理，煙氣流場、溫度場、壓力場、吸收劑(消石灰)流場、增濕微細水霧流場、煙氣溫度調(diào)控水霧流場都很均勻、穩(wěn)定。
[0018]微細水霧不僅能使吸收劑有效增濕活化，降低煙氣溫度，提高脫硫效率，同時在振動電機產(chǎn)生的激振力作用下，可以有效避免濕壁、結(jié)垢、堵塞等惡劣工況發(fā)生。
[0019]由于煙氣流速只有5?2m/s，大大降低了反應(yīng)器出口煙氣的含塵量，大大減輕了后部袋式除塵器的負荷，確保裝置安全、穩(wěn)定、長周期運行。
【附圖說明】
[0020]圖1是為本實用新型振動穿流流化床煙氣脫硫反應(yīng)器的主視圖；
[0021]圖2是為本實用新型振動穿流流化床煙氣脫硫反應(yīng)器的剖視圖(沿左側(cè)第一個反應(yīng)室豎直中線剖切，左視)；
[0022]圖3是為本實用新型振動穿流流化床煙氣脫硫反應(yīng)器的俯視圖。
[0023]圖中:1.進口煙道;2.波紋管;3.煙氣增濕主噴嘴;4.高壓微細水霧系統(tǒng)；5.下箱體;6.穿流型分布板;7.吸收劑入口； 8.星型給料器;9.上箱體;10.串聯(lián)煙道;11.出口煙道；12.波紋管；13.擋料板；14.溢流板；15.上箱體煙氣導(dǎo)流板；16.星型卸灰閥；17.吸收劑出口；18.下箱體煙氣導(dǎo)流板;19.隔振彈簧支座;20.煙氣溫度調(diào)控噴嘴;21.振動電機;22.串聯(lián)煙道。
【具體實施方式】
[0024]為更進一步闡述本實用新型為達到預(yù)定技術(shù)目的所采取的技術(shù)手段及功效，以下結(jié)合附圖和較佳實施例，對本實用新型的結(jié)構(gòu)、工作流程詳細說明如下。
[0025](— )如圖1、圖2、圖3所示為本實用新型的實施例之一，在該實施例中，振動穿流流化床煙氣脫硫反應(yīng)器設(shè)置有若干個水平串聯(lián)的脫硫反應(yīng)室，貫穿所有反應(yīng)室設(shè)置有多孔穿流型分布板6，穿流型分布板6配置有振動電機21，吸收劑鋪設(shè)在穿流型分布板6上，依靠振動在穿流型分布板6上逐漸移動依次進入各個反應(yīng)室;反應(yīng)室下部設(shè)置有煙氣進口，上部設(shè)置有煙氣出口，相鄰的反應(yīng)室在煙氣出口和煙氣進口之間連通有串聯(lián)煙道，煙氣氣流沿串聯(lián)煙道依次進入各個反應(yīng)室與穿流型分布板6上的吸收劑進行脫硫反應(yīng)。
[0026]如圖1中所示，反應(yīng)室由下箱體5和上箱體9組成。煙氣進口和煙氣出口均可以采用矩形口。第一組反應(yīng)室為主反應(yīng)室，其余的為副反應(yīng)室。
[0027]振動電機21，是使“振動穿流流化床煙氣脫硫反應(yīng)器”產(chǎn)生激振力的動力源，其振幅可以實現(xiàn)無級調(diào)節(jié)。
[0028]脫硫反應(yīng)起始端的反應(yīng)室下部設(shè)置有進口煙道1，進口煙道I上設(shè)置有波紋管2，吸收反應(yīng)器機體的振動;脫硫反應(yīng)結(jié)束端的反應(yīng)室上部設(shè)置有出口煙道11，出口煙道11上設(shè)置有波紋管2，吸收反應(yīng)器機體的振動。
[0029]進口煙道I和串聯(lián)煙道中設(shè)置有水霧噴嘴，即圖1中的煙氣增濕主噴嘴3和煙氣溫度調(diào)控噴嘴20，水霧噴嘴連接反應(yīng)室外部的高壓微細水霧系統(tǒng)4。高壓微細水霧系統(tǒng)包括水箱、管道過濾器、高壓水栗、調(diào)節(jié)閥、流量計等部件(未圖示)。
[0030]煙氣增濕主噴嘴3，噴射出的高壓微細水霧，水霧粒徑<10μπι，噴射水霧的目的是增加煙氣的相對濕度達到50%左右，同時降低煙氣溫度，有利于提高煙氣脫硫的反應(yīng)速度。但是，一定要高于煙氣露點溫度20°C左右，以保證碳鋼設(shè)備不腐蝕。煙氣溫度調(diào)控噴嘴20，位于副反應(yīng)室下箱體煙氣進口煙道中心，根據(jù)煙氣的實時溫度噴入適量的微細水霧，使其既有利于煙氣脫硫，又高于煙氣露點溫度以上15°C左右，保持設(shè)備不腐蝕。
[0031 ]智能型高壓微細水霧系統(tǒng)4，可產(chǎn)生粒徑<10μπι的微細水霧。
[0032]脫硫反應(yīng)起始端的所反應(yīng)室設(shè)置有吸收劑入口7，連接消石灰料倉;脫硫反應(yīng)結(jié)束端的反應(yīng)室設(shè)置有吸收劑出口 17，通過倉栗連接灰?guī)?，將脫硫灰輸送至灰?guī)熘?。吸收劑入?可以采用矩形通道，吸收劑出口 17為變截面矩形通道。
[0033]吸收劑入口 7設(shè)置有星型給料器8，吸收劑出口 17設(shè)置有星型卸灰閥16，吸收劑入口 7和吸收劑出口 17均設(shè)置并排的兩個。
[0034]穿流型分布板6上設(shè)置有若干個定向噴射的舌形塔板孔，舌形塔板孔張角為20度，寬50mm,圓舌半徑25mm,單個舌形塔板孔面積為0.00223m2，孔間距65?10mm,行間距65?75mm0
[0035]反應(yīng)室相鄰的位置設(shè)置有豎直的擋料板13和溢流板14，擋料板13吊裝在反應(yīng)室頂壁上，下端與穿流型分布板6間隔預(yù)定距離，溢流板14設(shè)置在穿流型分布板6上，吸收劑穿過擋料板13下方間隙并且越過溢流板14進入下一反應(yīng)室中，依靠擋料板13和溢流板14在每個反應(yīng)室中保持預(yù)定厚度的吸收劑。
[0036]擋料板13下端與穿流型分布板6間隔30mm，溢流板14高度為45mm。溢流板14位于下一個煙氣脫硫反應(yīng)室第一排舌形塔板孔之后。
[0037]反應(yīng)室被穿流型分布板6分隔成上下兩個箱體，下箱體中部設(shè)置有呈倒置三角形的煙氣導(dǎo)流板，上箱體中部設(shè)置有呈正置三角形的煙氣導(dǎo)流板。煙氣導(dǎo)流板起到為脫硫煙氣導(dǎo)向的作用。
[0038]反應(yīng)室設(shè)置有隔震彈簧支座19，反應(yīng)器外部設(shè)置有保溫層，保溫層可以采用巖棉。隔振彈簧支座19，是整個“振動穿流流化床煙氣脫硫反應(yīng)器”機體的支承底座。
[0039]本實用新型采用實際工程的真實數(shù)據(jù)，經(jīng)過嚴謹?shù)墓に囉嬎?，并運用Fluent軟件進行多相流流場分析加以驗證，效果十分理想。
[0040](二)本實用新型更詳細的結(jié)構(gòu)和工作過程描述如下。
[0041]參見圖1，本實用新型的獨特結(jié)構(gòu)為:煙氣脫硫主反應(yīng)室與副反應(yīng)室串聯(lián)布置;將石化系統(tǒng)標(biāo)準化的舌形塔板孔用于本設(shè)備的穿流型分布板;采用振動電機，成為振動穿流流化床煙氣脫硫反應(yīng)器產(chǎn)生激振力的動力源。
[0042]含有SO2、SO3、HC1、HF、Ν0χ等酸性氣體的鍋爐煙氣，通過進口煙道進入主反應(yīng)室。在進口煙道中，由智能型高壓微細水霧系統(tǒng)及煙氣增濕主噴嘴噴入粒徑<10μπι的微細水霧，使煙氣的相對濕度達到50%左右，同時要高于露點溫度20°C以上。
[0043]新鮮的消石灰通過星型給料器，連續(xù)、穩(wěn)定地滑落到主反應(yīng)室的穿流型分布板之上，依靠振動電機的機械振動和穿孔熱煙氣氣流的雙重作用呈流態(tài)化狀態(tài)，并在熱煙氣噴吹和激振力作用下向前運動。相對濕度約50%的熱煙氣通過穿流型分布板上的舌形塔板孔，與消石灰相互碰撞、瞬間達到完全混合，近似為理想的混合流。熱煙氣與消石灰強烈攪拌、充分混合，瞬間完成十分理想的傳質(zhì)、傳熱和離子化反應(yīng)脫酸的過程。
[0044]消石灰自進料口進入主反應(yīng)室，在激振力作用下，沿水平方向拋擲向前連續(xù)運動，近似于平推流，消石灰及脫硫灰不會產(chǎn)生返混。消石灰與脫硫灰一起向前運動至副反應(yīng)室之前被擋料板阻擋，通過擋料板與與穿流型分布板板面30_的間隙，在激振力和通過副反應(yīng)器第一排舌形塔板孔的熱煙氣噴吹的聯(lián)合作用下，越過溢流板進入副反應(yīng)室。
[0045]主反應(yīng)室的脫硫煙氣通過上箱體出口煙道及下箱體煙氣進口煙道進入第一副反應(yīng)室。如果此時熱煙氣溫度仍然高于露點溫度20°C以上，可以開啟煙氣溫度調(diào)控噴嘴，適量噴入微細水霧，以提高與消石灰碰撞、攪拌、混合時的反應(yīng)活性。相對濕度很高的熱煙氣通過穿流型分布板上的舌形塔板孔，與消石灰及脫硫灰的混合物之間的碰撞、攪拌、混合、傳質(zhì)、傳熱和離子化反應(yīng)脫酸的過程，與上述相同。
[0046]煙氣、消石灰、脫硫灰依次進入下一個副反應(yīng)室的運動方式、碰撞、攪拌、混合、傳質(zhì)、傳熱和離子化反應(yīng)脫酸的過程，與上述相同。最后消石灰?guī)缀跬耆磻?yīng)，變成脫硫灰，經(jīng)過星型卸灰閥和脫硫灰出口排出。再通過氣力輸送系統(tǒng)送至灰?guī)臁?br>[0047](三)本實用新型的優(yōu)點在于:
[0048]1、在較低的煙氣氣速下可獲得均勻的流態(tài)化，從而大大降低了能耗和粉塵夾帶。
[0049]2、吸收劑(消石灰)停留時間分布均勻，幾乎可以認為是“活塞式流動的平推流”，并且停留時間易于調(diào)節(jié)控制，因此可獲得非常理想的脫酸效果。
[0050]3、熱煙氣與吸收劑之間的碰撞、攪拌、混合、傳質(zhì)、傳熱充分，離子化脫酸反應(yīng)迅速，脫酸效率高，脫硫效率可達到95%以上。
[0051]4、振動源是采用振動電機驅(qū)動，運轉(zhuǎn)平衡、維修方便、噪音低、壽命長。
[0052]5、流態(tài)化均勻，無死空隙和吹穿現(xiàn)象。
[0053]6、可調(diào)性好，適應(yīng)面寬，料層厚度、移動速度以及全振幅變更均勻，可實現(xiàn)無級調(diào)
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T O
[0054]7、采用全封閉式的結(jié)構(gòu)，無須高大廠房，作業(yè)環(huán)境清潔。
[0055]8、振動有助于物料分散，不會產(chǎn)生團聚或溝流現(xiàn)象。
[0056]9、消石灰和脫硫灰在激振力作用下，沿水平方向拋擲向前連續(xù)運動，近似于平推流，不會產(chǎn)生返混。
[0057]10、無廢水排放。
[0058]上面所述只是為了說明本實用新型，應(yīng)該理解為本實用新型并不局限于以上實施例，符合本實用新型思想的各種變通形式均在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.振動穿流流化床煙氣脫硫反應(yīng)器，其特征在于，設(shè)置有若干個水平串聯(lián)的脫硫反應(yīng)室，貫穿所有反應(yīng)室設(shè)置有多孔穿流型分布板，所述穿流型分布板配置有振動電機，吸收劑鋪設(shè)在所述穿流型分布板上，依靠振動在穿流型分布板上逐漸移動依次進入各個反應(yīng)室；所述反應(yīng)室下部設(shè)置有煙氣進口，上部設(shè)置有煙氣出口，相鄰的反應(yīng)室在煙氣出口和煙氣進口之間連通有串聯(lián)煙道，煙氣氣流沿所述串聯(lián)煙道依次進入各個反應(yīng)室與穿流型分布板上的吸收劑進行脫硫反應(yīng)。2.如權(quán)利要求1所述的煙氣脫硫反應(yīng)器，其特征在于，脫硫反應(yīng)起始端的所述反應(yīng)室下部設(shè)置有進口煙道，所述進口煙道上設(shè)置有波紋管，吸收反應(yīng)器機體的振動;脫硫反應(yīng)結(jié)束端的所述反應(yīng)室上部設(shè)置有出口煙道，所述出口煙道上設(shè)置有波紋管，吸收反應(yīng)器機體的振動。3.如權(quán)利要求2所述的煙氣脫硫反應(yīng)器，其特征在于，所述進口煙道和串聯(lián)煙道中設(shè)置有水霧噴嘴，水霧噴嘴連接反應(yīng)室外部的高壓微細水霧系統(tǒng)。4.如權(quán)利要求1所述的煙氣脫硫反應(yīng)器，其特征在于，脫硫反應(yīng)起始端的所述反應(yīng)室設(shè)置有吸收劑入口，連接消石灰料倉;脫硫反應(yīng)結(jié)束端的所述反應(yīng)室設(shè)置有吸收劑出口，通過倉栗連接灰?guī)欤瑢⒚摿蚧逸斔椭粱規(guī)熘小?.如權(quán)利要求4所述的煙氣脫硫反應(yīng)器，其特征在于，所述吸收劑入口設(shè)置有星型給料器，所述吸收劑出口設(shè)置有星型卸灰閥，所述吸收劑入口和吸收劑出口均設(shè)置并排的兩個。6.如權(quán)利要求1所述的煙氣脫硫反應(yīng)器，其特征在于，所述穿流型分布板上設(shè)置有若干個定向噴射的舌形塔板孔，舌形塔板孔張角為20度，寬50mm，圓舌半徑25mm，單個舌形塔板孔面積為0.00223m2，孔間距65?100mm，行間距65?75mm。7.如權(quán)利要求6所述的煙氣脫硫反應(yīng)器，其特征在于，所述反應(yīng)室相鄰的位置設(shè)置有豎直的擋料板和溢流板，所述擋料板吊裝在所述反應(yīng)室頂壁上，下端與所述穿流型分布板間隔預(yù)定距離，所述溢流板設(shè)置在所述穿流型分布板上，吸收劑穿過擋料板下方間隙并且越過溢流板進入下一反應(yīng)室中，依靠所述擋料板和溢流板在每個反應(yīng)室中保持預(yù)定厚度的吸收劑。8.如權(quán)利要求7所述的煙氣脫硫反應(yīng)器，其特征在于，所述擋料板下端與所述穿流型分布板間隔30_，所述溢流板高度為45_。9.如權(quán)利要求1所述的煙氣脫硫反應(yīng)器，其特征在于，所述反應(yīng)室被所述穿流型分布板分隔成上下兩個箱體，下箱體中部設(shè)置有呈倒置三角形的煙氣導(dǎo)流板，上箱體中部設(shè)置有呈正置三角形的煙氣導(dǎo)流板。10.如權(quán)利要求1所述的煙氣脫硫反應(yīng)器，其特征在于，所述反應(yīng)室設(shè)置有隔震彈簧支座，所述反應(yīng)器外部設(shè)置有保溫層。
【文檔編號】B01D53/18GK205461679SQ201620126473
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年2月18日
【發(fā)明人】刁經(jīng)中, 趙鈺慧, 夏敏, 黃靈芝
【申請人】北京博朗生態(tài)環(huán)境科技股份有限公司