專利名稱：一種半干法脫硫設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于環(huán)境工程領(lǐng)域，涉及一種半干法脫硫吸收塔。
背景技術(shù)：
環(huán)保部“十二五”規(guī)劃擬訂了二氧化硫的總量控制目標(biāo)。到2015年，二氧化硫的排放總量將比2010年減少10%。電力行業(yè)二氧化硫排放量約占全國排放總量的46.4%，實(shí)施這一標(biāo)準(zhǔn)后，到2015年，電力行業(yè)二氧化硫排放可減少618萬噸。鋼鐵行業(yè)的二氧化硫排放僅次于電力行業(yè)，SO2排放量占全國總排放量的11%，工信部2009年發(fā)布的“鋼鐵行業(yè)燒結(jié)煙氣脫硫?qū)嵤┓桨浮敝赋?，?011年底我國鋼鐵行業(yè)燒結(jié)煙氣二氧化硫排放量由80萬噸降低至51. 8萬噸。目前，國內(nèi)外常見的半干法脫硫工藝都要求在一定的循環(huán)灰濃度及停留時(shí)間下進(jìn)行脫硫反應(yīng)，才能達(dá)到脫硫設(shè)計(jì)的脫硫效果，因此在塔型設(shè)計(jì)方面比較固定，系統(tǒng)的循環(huán)灰量也趨向穩(wěn)定。采用傳統(tǒng)的塔型模式雖然可以達(dá)到較高的脫硫效率，但是也增加了不必要的運(yùn)轉(zhuǎn)能耗。針對上述半干法脫硫工藝出現(xiàn)的問題，本發(fā)明提出了一種改進(jìn)的塔型設(shè)計(jì)方式，對原有的半干法脫硫塔進(jìn)行了結(jié)構(gòu)改造，使得脫硫塔高度降低，系統(tǒng)循環(huán)灰量在塔內(nèi)進(jìn)行初步分離，減少了進(jìn)入布袋除塵器的循環(huán)灰量，最大限度的降低系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)能耗。半干法煙氣脫硫設(shè)備是集濕法脫硫效率高，干法設(shè)備簡單、投資少等優(yōu)點(diǎn)于一體的一種脫硫方法，受到國內(nèi)外脫硫企業(yè)的一致認(rèn)可。目前已有的半干法煙氣脫硫設(shè)備有，如中國專利ZL200420009188. 8 “一種帶有攪拌器的煙氣脫硫裝置”，ZL200520023243. 3 “一種帶有攪拌器的半干法煙氣脫硫裝置”，ZL200610089328. O “一種選擇性脫硫的密相干塔裝置”，ZL200610114609. 7 “一種密相循環(huán)流化脫硫設(shè)備”，ZL200720103180. I “一種密相循環(huán)流化脫硫設(shè)備”，ZL200620022793. 8 “一種圓筒形密相干塔脫硫除塵裝置”，ZL200620119386. 9 “一種復(fù)合攪拌煙氣脫硫裝置”，ZL201020232657. 8 “一種臥式密相循環(huán)流化干塔脫硫裝置”，ZL201020135487. I “一種密相循環(huán)流化干塔脫硫裝置”，ZL201110149776. 6 “一種半干法煙氣脫硫除塵一體化裝置”。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有半干法脫硫設(shè)備能耗較高，除塵器負(fù)荷大等問題，采用本發(fā)明設(shè)備，降低了吸收塔高度；在吸收塔內(nèi)部根據(jù)流體力學(xué)模擬結(jié)果添加導(dǎo)流板及隔板；改變了吸收塔內(nèi)原有的煙氣流量路徑，增加了停留時(shí)間，提高了脫硫效率。一種半干法脫硫設(shè)備，其特征在于所述設(shè)備包括吸收塔入口 I、導(dǎo)流板2、密相室3、循環(huán)流化室4、隔板5、灰斗6、吸收塔出口 7 ;所述吸收塔入口 I設(shè)置在設(shè)置在密相室3的左外側(cè)上部；所述導(dǎo)流板2位于吸收塔入口 I的3/4處；所述密相室3位于吸收塔內(nèi)左側(cè)；所述循環(huán)流化室4位于吸收塔內(nèi)右側(cè)；所述隔板5位于密相室3和循環(huán)流化室4中部，用于增加煙氣流動(dòng)所經(jīng)過路徑的總長度，從而提高脫硫效率，并減少除塵器負(fù)荷；所述灰斗6位于吸收塔最下端；所述吸收塔出口 7位于循環(huán)流化室右外側(cè)，與吸收塔入口 I相對應(yīng)。進(jìn)一步的，所述吸收塔入口設(shè)置在密相室左外側(cè)最上端，斜向上與密相室外壁水平面呈60度角。經(jīng)計(jì)算機(jī)模擬及反復(fù)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)60度角處，煙氣在密相室和循環(huán)流化室能夠更加徹底地與脫硫劑混合，脫硫效率更高。進(jìn)一步的，所述導(dǎo)流板設(shè)置在吸收塔入口內(nèi)，垂直于吸收塔入口。經(jīng)計(jì)算機(jī)模擬及反復(fù)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)導(dǎo)流板垂直于吸收塔入口時(shí)，煙氣在密相室內(nèi)分布最均勻，脫硫效率更高。進(jìn)一步的，所述密相室高度為l-15m，寬O. 5_15m，長O. 5_15m。本發(fā)明在各組成部分的尺寸上有特殊的設(shè)計(jì)，以保證脫硫效率。密相室的尺寸在上述范圍內(nèi)既能保證脫硫效率，又能有效的降低設(shè)備的占地面積和運(yùn)行成本。 進(jìn)一步的，所述循環(huán)流化室高度為l-15m，寬O. 5_15m，長O. 5_15m。本發(fā)明在各組成部分的尺寸上有特殊的設(shè)計(jì)，以保證脫硫效率。循環(huán)流化室的尺寸在上述范圍內(nèi)既能保證脫硫效率，又能有效的降低設(shè)備的占地面積和運(yùn)行成本。進(jìn)一步的，隔板高度為O. 5-7. 5m,寬為O. 5_15m，長為O. 5_15m。隔板將密相室和循環(huán)流化室均勻分割成兩部分，隔板的設(shè)置不僅將煙氣與脫硫劑的接觸時(shí)間增加了一倍，還有效地降低了后續(xù)除塵器的負(fù)荷。
進(jìn)一步的，灰斗為平底狀，經(jīng)計(jì)算機(jī)模擬以及反復(fù)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，平底狀灰斗更有利于吸收塔底部循環(huán)灰的輸送。進(jìn)一步的，所述吸收塔出口設(shè)置在循環(huán)流化室右外側(cè)最上端，斜向上與水平面呈60度角。經(jīng)計(jì)算機(jī)模擬及反復(fù)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)60度角處，煙氣所攜帶的較大顆粒脫硫劑的60%可以繼續(xù)留在循環(huán)流化室中參加反應(yīng)，其余細(xì)小顆粒以及部分大顆粒隨煙氣進(jìn)入后續(xù)的除塵器中，在保證脫硫效率的前提下，最大程度的降低了除塵器負(fù)荷。本發(fā)明中吸收塔的U型設(shè)計(jì)增加了煙氣與脫硫劑的反應(yīng)時(shí)間，減少了循環(huán)灰量，降低了除塵器負(fù)荷，延長了除塵器的實(shí)用壽命，降低了能耗，減少了維修頻率，并有效降低設(shè)備的占地面積和運(yùn)行成本。


圖I所示為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中
I、吸收塔入口，2、導(dǎo)流板，3、密相室，4、循環(huán)流化室，5、隔板，6、灰斗，7、吸收塔出口。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明采用隔板將吸收塔分為兩部分，在吸收塔占地面積不變的前提下，極大地增加了煙氣與脫硫劑的接觸時(shí)間，提高了脫硫效率，減少了除塵器壓損，降低了后續(xù)主抽風(fēng)機(jī)電耗，極大的節(jié)省了動(dòng)力消耗以及維護(hù)維修費(fèi)用。本發(fā)明在吸收塔入口內(nèi)設(shè)有導(dǎo)流板，使煙氣流場分布更加均勻，煙氣與脫硫劑的混合更加充分，脫硫效率明顯提高。本發(fā)明密相室中循環(huán)灰的濃度較大，有75%左右的脫硫反應(yīng)在密相室內(nèi)完成，由于密相室中循環(huán)灰濃度大且煙氣溫度相對較高，因此在密相室可以適當(dāng)增加循環(huán)灰的含水量，以達(dá)到更好的脫硫效果。隨著煙氣與循環(huán)灰流動(dòng)至吸收塔底部，其流動(dòng)路徑發(fā)生改變，煙氣與循環(huán)灰改為自下而上流動(dòng)，在密相室中的粗顆粒循環(huán)灰依靠重力作用落入吸收塔底部的灰斗中，利用中壓輸送將密相室中的粗顆粒循環(huán)灰提升到吸收塔入口處，繼續(xù)反應(yīng)。在循環(huán)流化室中較輕顆粒的循環(huán)灰隨著煙氣向上移動(dòng)，循環(huán)流化室中循環(huán)灰與煙氣充分混合，發(fā)生撞擊，25%左右的脫硫反應(yīng)在循環(huán)流化室中完成，脫硫后的煙氣繼續(xù)往上通過吸收塔出口進(jìn)入后續(xù)布袋除塵器。由于密相室內(nèi)有部分較粗顆粒直接落入灰斗，使循環(huán)灰的循環(huán)路徑變短，因此降低了系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)能耗；再者，經(jīng)過吸收塔內(nèi)的循環(huán)灰的初步分離，吸收塔的煙氣中循環(huán)灰濃度降低，使得進(jìn)入布袋除塵器中的循環(huán)灰量降低，這樣就降低了布袋除塵器的生產(chǎn)負(fù)荷，提高 了布袋的使用使用壽命。該設(shè)備增加了煙氣與脫硫劑的接觸時(shí)間，降低了除塵器負(fù)荷，延長了除塵器的實(shí)用壽命，降低了能耗，減少了維修頻率，并有效降低設(shè)備的占地面積和運(yùn)行成本。下面結(jié)合附圖，具體闡述本發(fā)明的具體實(shí)施過程。本發(fā)明中，吸收塔入口 I設(shè)置在密相室3左外側(cè)上端，斜向上與密相室外壁水平面呈60度角，含硫煙氣在吸收塔入口 I處經(jīng)過導(dǎo)流板2進(jìn)入密相室3，煙氣與經(jīng)過增濕的循環(huán)灰在密相室3中充分混合，并順流向下流動(dòng)，粗顆粒直接落入吸收塔底部的灰斗中，細(xì)顆粒隨著煙氣進(jìn)入循環(huán)流化室4，密相室3與循環(huán)流化室4中間設(shè)有隔板5，隔板5增加了循環(huán)灰與煙氣的接觸時(shí)間，提高了系統(tǒng)脫硫效率。煙氣與循環(huán)灰在循環(huán)流化室中向上流動(dòng)，較粗顆粒落入底部灰斗6中，較細(xì)顆粒隨著煙氣通過吸收塔出口 7進(jìn)入后續(xù)除塵器中。除塵器中的循環(huán)灰以及直接落入灰斗6的循環(huán)灰通過中壓輸送回到吸收塔入口 I處，隨著煙氣進(jìn)入密相室3中，完成整個(gè)循環(huán)。本發(fā)明的密相室3設(shè)計(jì)高度為l-15m，寬為O. 5_15m，長為O. 5_15m ;循環(huán)流化室4，設(shè)計(jì)高度為l-15m,寬為O. 5-15m,長為O. 5_15m ;隔板5設(shè)計(jì)高度為O. 5-7. 5m,寬為
O.5-15m，長為O. 5-15m ;吸收塔出口 7與循環(huán)流化室外壁斜向上呈60度角。
權(quán)利要求
1.一種半干法脫硫設(shè)備，其特征在于所述設(shè)備包括吸收塔入口(I)、導(dǎo)流板(2)、密相室(3)、循環(huán)流化室(4)、隔板(5)、灰斗(6)、吸收塔出口(7)； 所述吸收塔入口(I)設(shè)置在密相室(3)的左外側(cè)上部； 所述導(dǎo)流板(2)位于吸收塔入口(I) 3/4處； 所述密相室(3)位于吸收塔內(nèi)左側(cè)； 所述循環(huán)流化室(4)位于吸收塔內(nèi)右側(cè)； 所述隔板(5)位于密相室(3)和循環(huán)流化室(4)中部； 所述灰斗(6)位于吸收塔最底部； 所述吸收塔出口(7)位于循環(huán)流化室右外側(cè)，與吸收塔入口(I)相對應(yīng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種半干法脫硫設(shè)備，其特征在于吸收塔為U型設(shè)計(jì)，反應(yīng)區(qū)分為兩個(gè)室即密相室和循環(huán)流化室。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種半干法脫硫設(shè)備，其特征在于吸收塔入口(I)設(shè)置在密相室(3)左外側(cè)距最上端。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種半干法脫硫設(shè)備，其特征在于導(dǎo)流板(2)設(shè)置在吸收塔入口(I)內(nèi)，垂直于吸收塔入口。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種半干法脫硫設(shè)備，其特征在于密相室(3)高度為l-15m,寬為 O. 5-15m,長為 O. 5_15m。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種半干法脫硫設(shè)備，其特征在于循環(huán)流化室(4)高度為l-15m,寬為 O. 5-15m,長為 O. 5_15m。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種半干法脫硫設(shè)備，其特征在于隔板(5)設(shè)置在密相室(3)和循環(huán)流化室(4)中間，高度為O. 5-7. 5m，寬為O. 5_15m，長為O. 5_15m。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種半干法脫硫設(shè)備，其特征在于灰斗(6)設(shè)置在吸收塔最下端，灰斗(6)為平底狀。
9.吸收塔出口(7)設(shè)置在循環(huán)流化室(4)的右外側(cè)最上端。
全文摘要
本發(fā)明屬于環(huán)境工程領(lǐng)域，涉及一種半干法脫硫設(shè)備，該設(shè)備包含吸收塔入口、導(dǎo)流板、密相室、循環(huán)流化室、隔板、灰斗、吸收塔出口；吸收塔為U型設(shè)計(jì)，吸收塔入口設(shè)置在整個(gè)設(shè)備左外側(cè)上部，含塵煙氣由吸收塔入口途徑導(dǎo)流板進(jìn)入密相室，煙氣在密相室中與脫硫劑接觸反應(yīng)，反應(yīng)后的大顆粒循環(huán)灰直接落入吸收塔底部的灰斗中，細(xì)顆粒循環(huán)灰隨著煙氣進(jìn)入循環(huán)流化室繼續(xù)反應(yīng)，脫硫后的煙氣以及部分細(xì)顆粒從脫硫塔出口進(jìn)入后續(xù)的除塵器中，通過中壓輸送方式將吸收塔底部以及除塵器灰斗中的循環(huán)灰提升到吸收塔入口位置，完成整個(gè)循環(huán)。本發(fā)明增加脫硫反應(yīng)時(shí)間，提高了脫硫效率，減少了循環(huán)灰量，降低了除塵器負(fù)荷，延長了除塵器的使用壽命，極大地節(jié)省了能量消耗，并且減少了設(shè)備維護(hù)維修頻率。
文檔編號(hào)B01D53/50GK102872712SQ20121039363
公開日2013年1月16日 申請日期2012年10月16日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月16日
發(fā)明者宋存義, 常冠欽, 金科學(xué), 李幸輝, 姜林, 劉作利, 徐景海, 余廣煒, 冷庭雙, 趙榮志 申請人:北京科技大學(xué)