[发明专利]一种半干式循环流化床切向进气脱硫塔

说明书

技术领域

本发明涉及烟气脱硫塔，特别是循环流化床半干法烟气脱硫技术。本发明通过设置切向进气结构，强化循环流化床脱硫塔内气流的湍流强度，使脱硫剂和烟气充分接触，从而提高脱硫效率。

背景技术

循环流化床脱硫技术是一种用于烟气脱硫的半干法脱硫技术，该技术以循环流化床为基础，通过脱硫剂的多次循环，延长脱硫剂与烟气的接触时间，提高脱硫剂的利用率和脱硫效率。该技术的主体设备是脱硫塔，烟气的脱硫过程是在脱硫塔内进行的。通常含硫烟气从脱硫塔的底部进入，在塔内均匀上行，脱硫塔的底部向塔内喷入脱硫剂和适量雾化水。脱硫剂和适量雾化水在上行过程中与烟气中的硫化物进行反应，脱出烟气中的硫含物。因此这种反应过程是一个非均相反应过程，烟气与脱硫剂在均匀分布下进行的。脱硫后的烟气从塔顶流出，通过气固分离设备分离烟气和其中的固体颗粒物，净化烟气通过烟囱排放，分离下来的固体颗粒物一部分再次进入脱硫塔循环使用，一部分排出。

由于烟气的脱硫过程是在脱硫塔内进行的，因此脱硫塔内的气固两相流动特征是影响脱硫效果的重要因素之一。目前的脱硫塔在流化方式上，多采用布风板或文丘里管，目的是均匀分配气流，维持流化床的非均相反应特点。理想的流动状态是在不同塔截面上上行气流分布尽可能均匀、对称，充分发挥脱硫塔内的有效空间，充分利用脱硫剂完成脱硫过程，提高烟气脱硫效率。但这种非均相反应过程存在以下不足：

1.这种均匀的上行流，气流的剪切力比较小，湍流强度不高，烟气与脱硫剂接触不激烈，混合不充分，不能强化烟气与脱硫剂的反应过程。

2.脱硫剂颗粒表面的反应产物保留下来，阻碍了外部烟气与颗粒内部的脱硫剂继续进行反应，不能充分利用脱硫剂。

3.受到脱硫塔的基础支撑结构的限制和烟气管道布置的便利，烟气管道通常由脱硫塔底部一侧水平进入，通过90°弯管上行进入脱硫塔，受到气体惯性的影响，使进入脱硫塔的烟气速度分布不均匀，存在比较大的回流。虽然通过单个文丘里管或多个文丘里管可以调整一部分偏流，但受到不能产生很大压降的限制，这种调整是有限的，尤其是大直径的脱硫塔，难以维持脱硫塔内的烟气速度均匀分布。

4.这种烟气管道水平进入，再通过90°弯管上行进入脱硫塔的结构，增加了脱硫塔的整体高度。

5.通常脱硫剂的进口设在脱硫塔底部的侧壁上，这样脱硫剂进入后会造成在脱硫塔内部分布不均，进入口一侧的脱硫剂浓度较高，其他位置的脱硫剂浓度偏低，导致喷入塔内的脱硫剂在脱硫塔内的停留时间不均匀，存在很大的差异，影响脱硫效率和脱硫剂的利用率。

中国发明专利CN 200410101852.6提出一种循环流化床烟气脱硫除尘一体化方法及装置，在脱硫塔底部设置预分离室，预分离室采用双向切向进气结构在预分离室形成旋转流，但预分离室目的是实现烟气的缓冲和烟气中固体颗粒的预分离，分离后烟气再经过过渡段进入脱硫塔，过渡段形式类似文丘里管束，作用仍是分配气流，脱硫塔内的气流流场是均匀上行的。中国发明专利CN 200410101853.0提出一种干式循环流化床脱硫反应塔，在脱硫塔底部设置预分离室，预分离室切向进气形成旋转流，目的是实现烟气的缓冲和烟气中固体颗粒的预分离，分离后烟气再经过文丘里段进入脱硫塔，脱硫塔内的气流流场是均匀上行的。

发明内容

本发明将脱硫塔内的气固均匀接触反应过程改进为气固非均匀接触反应过程，目的是强化脱硫塔内的脱硫反应过程。本发明通过提供一种脱硫塔烟气切向进气结构，在脱硫塔内形成一个旋转流，解决脱硫塔内流场剪切力比较小，气流湍流强度不高，烟气与脱硫剂接触不充分，脱硫剂利用率不高的问题。

本发明一种半干式循环流化床切向进气脱硫塔，包括烟气进气管(1)，方圆过渡管(2)，切向进气结构(3)，脱硫剂入口管(4)，脱硫塔体(5)，烟气出口管(6)，气固分离器(7)，回料入口(8)；烟气进气管(1)与方圆过渡管(2)连接，方圆过渡管(2)与切向进气结构(3)连接，切向进气结构(3)以切向方式与脱硫塔体(5)连接，脱硫剂入口管(4)位于脱硫塔体(5)底部中心位置，回料入口(8)位于脱硫塔体(5)下部，烟气出口管(6)位于脱硫塔体(5)的顶部。

本发明一种半干式循环流化床切向进气脱硫塔，其特征在于：所述的脱硫剂入口管(4)位于脱硫塔体(5)底部中心位置。

本发明一种半干式循环流化床切向进气脱硫塔，其特征在于：所述的切向进气结构(3)截面为矩形，或者圆形。