專利名稱：均布進(jìn)氣和穩(wěn)定排灰的半干法煙氣脫硫塔的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及半干法煙氣脫硫設(shè)備，具體地指一種均布進(jìn)氣和穩(wěn)定排灰的半干
法煙氣脫硫塔。
背景技術(shù)：
在各種燃煤發(fā)電廠的煙氣脫硫系統(tǒng)中，半干法煙氣脫硫塔由于其工藝簡單、設(shè)備 少、投資低、占地面積小等優(yōu)勢(shì)而特別適合于使用中低硫燃煤的電廠改造。但是半干法煙氣 脫硫塔在技術(shù)上始終存在著鈣硫比Ca/S偏高、連續(xù)運(yùn)行穩(wěn)定性較差的問題。引起鈣硫比 Ca/S偏高的一個(gè)重要原因就是脫硫塔內(nèi)流場(chǎng)的不均勻性，而脫硫灰的有效排放則是整個(gè)脫 硫塔連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行的一個(gè)非常關(guān)鍵的因素。 目前，實(shí)際應(yīng)用中的大多數(shù)半干法煙氣脫硫塔都采用單向進(jìn)氣式結(jié)構(gòu)，使煙氣從 一側(cè)入口涌向脫硫塔內(nèi)，這樣不僅脫硫塔內(nèi)部的流場(chǎng)分布很不均勻，而且大幅增加了脫硫 塔的運(yùn)行阻力。同時(shí)，現(xiàn)有脫硫塔的塔底儲(chǔ)灰斗結(jié)構(gòu)不勝合理，從其上沿進(jìn)口處過渡到下沿 出口處的橫截面積變化太陡，在脫硫塔運(yùn)行過程中經(jīng)常會(huì)有混雜在一起的大塊和小塊脫硫 灰同時(shí)落下，堵塞塔底儲(chǔ)灰斗的出口，導(dǎo)致脫硫灰排放受阻，脫硫塔不能連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行，特 別是在燃煤鍋爐負(fù)荷不穩(wěn)定的情況下更是如此。 為了解決上述問題，少數(shù)半干法煙氣脫硫塔采用了雙側(cè)對(duì)沖進(jìn)氣式結(jié)構(gòu)，使煙氣 同時(shí)從兩邊入口流向脫硫塔內(nèi)，但兩股氣流的沖刷現(xiàn)象導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)的阻力增加很多，煙 氣流場(chǎng)不均勻的問題依然無法解決。授權(quán)公告號(hào)為CN2834677Y的中國實(shí)用新型專利說明 書提出了一種單側(cè)進(jìn)氣的、設(shè)有導(dǎo)流板的循環(huán)流化床脫硫塔，其導(dǎo)流板的設(shè)置簡單易行、投 資費(fèi)用較低，對(duì)塔內(nèi)煙氣流場(chǎng)有一定的均勻效果，但對(duì)于大型半干法煙氣脫硫塔而言，僅采 用導(dǎo)流板并不能解決單側(cè)氣所引起的煙氣流場(chǎng)不均勻問題，而且該脫硫塔傳統(tǒng)的塔底儲(chǔ)灰 斗結(jié)構(gòu)也沒有解決脫硫灰堵塞問題，這勢(shì)必影響脫硫塔的連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行。

發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的就是要提供一種均布進(jìn)氣和穩(wěn)定排灰的半干法煙氣脫硫塔。它 能優(yōu)化塔內(nèi)煙氣流場(chǎng)、減少系統(tǒng)運(yùn)行阻力、確保脫硫灰排放流暢。 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型所設(shè)計(jì)的均布進(jìn)氣和穩(wěn)定排灰的半干法煙氣脫硫 塔，包括脫硫塔本體，脫硫塔本體的下部為其煙氣混合室，煙氣混合室的下方為塔底儲(chǔ)灰 斗。所述煙氣混合室的兩側(cè)對(duì)稱設(shè)置有煙氣入口通道，兩個(gè)煙氣入口通道內(nèi)對(duì)稱設(shè)置有傾 斜導(dǎo)流板，兩個(gè)傾斜導(dǎo)流板呈八字形分布，兩個(gè)八字形分布的傾斜導(dǎo)流板的對(duì)稱面位置分 布有一塊防對(duì)沖導(dǎo)流板。其作用是迫使兩側(cè)煙氣首先在傾斜導(dǎo)流板的作用下逐漸接近垂直 方向，然后在中間防對(duì)沖導(dǎo)流板的作用下垂直進(jìn)入脫硫塔本體的文丘里管束段、最后均勻 對(duì)稱地進(jìn)入脫硫塔反應(yīng)區(qū)，這樣既不增加脫硫塔內(nèi)的阻力，又可確保脫硫塔內(nèi)流場(chǎng)均勻?qū)?稱，從而在不增加投資成本的前提下提高脫硫效率。所述塔底儲(chǔ)灰斗的底部設(shè)置有一個(gè)小 排灰口和一個(gè)大排灰口 ，小排灰口的上方設(shè)置有折彎結(jié)構(gòu)的格柵板，格柵板將小排灰口與大排灰口分隔開來，其作用是將大、小顆粒的脫硫灰分離開來，使大顆粒脫硫灰由大排灰口 排出，小顆粒脫硫灰通過格柵板由小排灰口排出。這樣可有效避免脫硫灰堵塞現(xiàn)象的發(fā)生， 保證整個(gè)脫硫塔高效穩(wěn)定地運(yùn)行。 進(jìn)一步地，所述格柵板的上方設(shè)置有至少一個(gè)脫硫灰料位計(jì)，所述格柵板的頂部 周邊設(shè)置有至少一個(gè)吹灰器。脫硫灰料位計(jì)可以測(cè)出格柵板上脫硫灰的厚度，然后反饋給 吹灰器。吹灰器采用壓縮空氣除灰裝置，其作用是將格柵板上由于濕度過大而粘附在柵孔 處的脫硫灰吹走，使其通過大排灰口排出，確保格柵板通暢。 本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面 其一，雙側(cè)對(duì)稱進(jìn)氣的結(jié)構(gòu)較單側(cè)進(jìn)氣結(jié)構(gòu)能更好地在脫硫塔內(nèi)形成湍流，強(qiáng)化 煙氣、水和脫硫劑顆粒之間的傳熱傳質(zhì)及其之間的化學(xué)反應(yīng)，在不增加脫硫劑的情況下提 高脫硫效率，對(duì)于大型半干法脫硫塔而言，這種優(yōu)勢(shì)尤為明顯。 其二，八字形分布的傾斜導(dǎo)流板與中間的防對(duì)沖導(dǎo)流板聯(lián)合協(xié)調(diào)導(dǎo)流，能極好地
均勻左右兩側(cè)的煙氣流速和流場(chǎng)，有效地減小由于煙氣對(duì)沖所引起的系統(tǒng)阻力。 其三，格柵板和大小排灰口主導(dǎo)的塔底儲(chǔ)灰斗中脫硫灰顆粒分級(jí)分流結(jié)構(gòu)，分流
結(jié)構(gòu)保證了在正常運(yùn)行的情況下小顆粒脫硫灰的連續(xù)自動(dòng)排放，而且能在變負(fù)荷的情況下
有效防止了大脫硫灰堵塞灰斗的情況發(fā)生。同時(shí)能夠很好地解決脫硫塔運(yùn)行過程中由于脫
硫灰陡降而引起的煙道堵塞，確保脫硫塔長期穩(wěn)定高效運(yùn)行。 其四，整個(gè)半干法煙氣脫硫塔改動(dòng)和增加的部件極少，其結(jié)構(gòu)簡單、改造容易、成 本低廉、特別適用于大型燃煤電廠高流量、高濃度、高濕度的煙氣脫硫。

圖1為一種均布進(jìn)氣和穩(wěn)定排灰的半干法煙氣脫硫塔的主視結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為圖1的右視結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3為圖1中塔底儲(chǔ)灰斗下部的放大結(jié)構(gòu)示意圖； 圖4為圖3中格柵板的A向放大結(jié)構(gòu)示意圖； 圖5為圖3中格柵板的B向放大結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型的脫硫塔作進(jìn)一步的詳細(xì)描述 圖中所示均布進(jìn)氣和穩(wěn)定排灰的半干法煙氣脫硫塔，具有一個(gè)豎直的脫硫塔本體 9，脫硫塔本體9的下部為其煙氣混合室12，煙氣混合室12的下方為塔底儲(chǔ)灰斗ll，煙氣混 合室12的上方為文丘里管束段8，脫硫塔本體9的頂部設(shè)有三個(gè)潔凈煙氣出口 10。 在煙氣混合室12的兩側(cè)對(duì)稱設(shè)置有煙氣入口通道1，兩個(gè)煙氣入口通道1內(nèi)對(duì)稱 設(shè)置有傾斜導(dǎo)流板2，兩個(gè)傾斜導(dǎo)流板2呈八字形分布，兩個(gè)八字形分布的傾斜導(dǎo)流板2的 對(duì)稱面位置分布有一塊防對(duì)沖導(dǎo)流板3。本實(shí)施例中，煙氣入口通道1的寬度L為0. 7 0. 75D，其中D為煙氣混合室12的直徑，煙氣入口通道1的高度H為0. 45 0. 55L ;試驗(yàn)表 明煙氣入口通道1的寬度設(shè)計(jì)值及高寬比能夠很好地控制煙氣進(jìn)入脫硫塔本體9的速度 的均勻性。 傾斜導(dǎo)流板2的長度為0. 3 0. 35H，傾斜導(dǎo)流板2的上邊緣應(yīng)與塔底儲(chǔ)灰斗11的上邊沿壁面平齊，不得超出而伸入到煙氣混合室12中，傾斜導(dǎo)流板2的寬度與煙氣入口 通道1的寬度L相同，傾斜導(dǎo)流板2的水平傾角為60 70° ;傾斜導(dǎo)流板2的設(shè)置能夠使 大部分煙氣未發(fā)生對(duì)撞前自行調(diào)整方向，以近乎于垂直的角度進(jìn)入文丘里管束段8，這樣一 方面調(diào)整了煙氣進(jìn)入塔內(nèi)的速度均勻性，另一方面可以減少了煙氣對(duì)撞引起的系統(tǒng)阻力。 防對(duì)沖導(dǎo)流板3的長度為0. 5 0. 6H，防對(duì)沖導(dǎo)流板3的寬度與煙氣混合室12的 直徑D相同；防對(duì)沖導(dǎo)流板3的設(shè)置主要是基于進(jìn)一步減少煙氣對(duì)沖造成的系統(tǒng)阻力。試 驗(yàn)表明防對(duì)沖導(dǎo)流板3與對(duì)稱布置的傾斜導(dǎo)流板2協(xié)同導(dǎo)流，能在有效均勻煙氣流場(chǎng)的同 時(shí)減小系統(tǒng)阻力。 在塔底儲(chǔ)灰斗11的底部分開設(shè)置有一個(gè)小排灰口 6和一個(gè)大排灰口 7。具體設(shè)計(jì) 時(shí)，小排灰口 6設(shè)置在塔底儲(chǔ)灰斗11的底部一側(cè)，大排灰口 7設(shè)置在塔底儲(chǔ)灰斗11的底部 另一側(cè)。小排灰口 6和大排灰口 7的出口呈正方形，大排灰口 7的邊長a = 0. 05 0. 06D， 其中D為煙氣混合室12的直徑(也等同于塔底儲(chǔ)灰斗11的上邊沿直徑)，小排灰口 6的邊 長b = 0. 5a 0. 65a。 在小排灰口 6的上方設(shè)置有格柵板5。格柵板5由傾斜段柵板5a和豎直段柵板 5b組成，傾斜段柵板5a的三方邊緣都與塔底儲(chǔ)灰斗11的內(nèi)壁相連，豎直段柵板5b的兩側(cè) 邊緣也與塔底儲(chǔ)灰斗11的內(nèi)壁相連，豎直段柵板5b的下邊緣則延伸至塔底儲(chǔ)灰斗11的底 部，從而將小排灰口6與大排灰口7分隔開來。 一般而言，傾斜段柵板5a的水平傾角13 = 10 30° ，本實(shí)施例中采用最佳范圍的水平傾角13 =15 25° 。豎直段柵板5b最好設(shè) 置在大排灰口 7的邊緣處，豎直段柵板5b的高度為大排灰口 7的邊長a的1. 2 1. 3倍。 按照上述設(shè)計(jì)，當(dāng)大、小顆粒的脫硫灰同時(shí)落下時(shí)，大顆粒的脫硫灰要么直接落入大排灰口 7中排出，要么落在傾斜段柵板5a上再滾入大排灰口 7中排出；而絕大部分小顆粒的脫硫 灰則通過傾斜段柵板5a的柵孔落入小排灰口 6中排出，大、小顆粒的脫硫灰有序分流，可確 保塔底儲(chǔ)灰斗11的出口通暢無阻，進(jìn)而保障脫硫塔連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行。 在塔底儲(chǔ)灰斗11的斗壁上，位于格柵板5的傾斜段柵板5a上方設(shè)置有一個(gè)脫硫 灰料位計(jì)13。在脫硫灰料位計(jì)13對(duì)面，稍高于在傾斜段柵板5a的塔底儲(chǔ)灰斗11斗壁上， 設(shè)置有一個(gè)吹灰器4。脫硫灰料位計(jì)13用以檢測(cè)落在傾斜段柵板5a上的灰塵厚度，并將噴 吹信號(hào)傳遞給吹灰器4。這樣可以用最小的功率、最高的效率將粘附在傾斜段柵板5a上濕 度較大的脫硫灰吹走，避免塔內(nèi)濕度過大時(shí)脫硫灰顆粒糊住柵孔而使其失去效應(yīng)。 本實(shí)用新型的工作原理是這樣的從爐膛出來的燃煤煙氣被均勻分配到脫硫塔本 體9的兩個(gè)對(duì)稱煙氣入口通道1中，在傾斜導(dǎo)流板2的導(dǎo)流作用下，煙氣的水平速度大為降 低，并傾斜向上流入煙氣混合室12內(nèi)，再經(jīng)過防對(duì)沖導(dǎo)流板3的阻擋和調(diào)整，可使進(jìn)入文丘 里管束段8的煙氣速度更加對(duì)稱和均勻。然后，煙氣進(jìn)入脫硫塔本體9的反應(yīng)區(qū)，進(jìn)行煙氣、 脫硫灰和水三相之間的化學(xué)反應(yīng)，從而達(dá)到脫除煙氣中二氧化硫的目的。在脫硫過程中，由 于鍋爐負(fù)荷變動(dòng)的原因，不可避免地會(huì)有較大塊的脫硫灰掉入塔底儲(chǔ)灰斗ll，而塔底儲(chǔ)灰 斗11內(nèi)由格柵板5、吹灰器4、大排灰口 7和小排灰口 6構(gòu)成的脫硫灰分級(jí)分流結(jié)構(gòu)可以很 好地解決脫硫灰堵塞煙道的問題在脫硫灰下落的過程中，大部分脫硫灰落在格柵板5上， 經(jīng)過格柵板5的過濾作用，較大顆粒的脫硫灰由大排灰口 7排除，較小顆粒的脫硫灰通過格 柵板5后從小排灰口 6排出，有效避免了大、小脫硫灰顆粒同時(shí)涌入一個(gè)出口的現(xiàn)象發(fā)生。 在排灰過程中，吹灰器4根據(jù)脫硫灰料位計(jì)13的檢測(cè)信號(hào)定時(shí)吹出壓縮空氣，能有效防止?jié)穸容^大的脫硫灰糊住格柵板5的柵孔，從而保證整個(gè)系統(tǒng)連續(xù)穩(wěn)定地運(yùn)行。 上述均布進(jìn)氣和穩(wěn)定排灰的半干法煙氣脫硫塔在某300麗機(jī)組的燃煤鍋爐煙氣 凈化改造工程中進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。其中煙氣流量約為1100000NmVh，實(shí)驗(yàn)測(cè)試結(jié)果如下本實(shí) 用新型脫硫塔的運(yùn)行阻力較未加傾斜導(dǎo)流板2和防對(duì)沖導(dǎo)流板3的脫硫塔減小約150Pa，平 均脫硫效率提高1 2個(gè)百分點(diǎn)。
權(quán)利要求一種均布進(jìn)氣和穩(wěn)定排灰的半干法煙氣脫硫塔，包括脫硫塔本體(9)，脫硫塔本體(9)的下部為其煙氣混合室(12)，煙氣混合室(12)的下方為塔底儲(chǔ)灰斗(11)，其特征在于所述煙氣混合室(12)的兩側(cè)對(duì)稱設(shè)置有煙氣入口通道(1)，兩個(gè)煙氣入口通道(1)內(nèi)對(duì)稱設(shè)置有傾斜導(dǎo)流板(2)，兩個(gè)傾斜導(dǎo)流板(2)呈八字形分布，兩個(gè)八字形分布的傾斜導(dǎo)流板(2)的對(duì)稱面位置分布有一塊防對(duì)沖導(dǎo)流板(3)；所述塔底儲(chǔ)灰斗(11)的底部設(shè)置有一個(gè)小排灰口(6)和一個(gè)大排灰口(7)，小排灰口(6)的上方設(shè)置有折彎結(jié)構(gòu)的格柵板(5)，格柵板(5)將小排灰口(6)與大排灰口(7)分隔開來，從而使大顆粒脫硫灰由大排灰口(7)排出，小顆粒脫硫灰通過格柵板(5)由小排灰口(6)排出。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的均布進(jìn)氣和穩(wěn)定排灰的半干法煙氣脫硫塔，其特征在于所 述煙氣入口通道(1)的寬度L為0.7 0.75D，其中D為煙氣混合室(12)的直徑，煙氣入 口通道(1)的高度H為0. 45 0. 55L ;所述傾斜導(dǎo)流板(2)的長度為0. 3 0. 35H，傾斜 導(dǎo)流板(2)的寬度與煙氣入口通道(1)的寬度L相同，傾斜導(dǎo)流板(2)的水平傾角為60 70° ;所述防對(duì)沖導(dǎo)流板(3)的長度為0. 5 0. 6H，防對(duì)沖導(dǎo)流板(3)的寬度與煙氣混合 室(12)的直徑D相同。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的均布進(jìn)氣和穩(wěn)定排灰的半干法煙氣脫硫塔，其特征在于 所述格柵板(5)由傾斜段柵板(5a)和豎直段柵板(5b)組成，傾斜段柵板(5a)的水平傾角 P = 10 30° 。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的均布進(jìn)氣和穩(wěn)定排灰的半干法煙氣脫硫塔，其特征在于所述格柵板(5)的傾斜段柵板(5a)的水平傾角=15 25° 。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的均布進(jìn)氣和穩(wěn)定排灰的半干法煙氣脫硫塔，其特征在于 所述格柵板(5)的上方設(shè)置有至少一個(gè)脫硫灰料位計(jì)(13)，所述格柵板(5)的頂部周邊設(shè) 置有至少一個(gè)吹灰器(4)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的均布進(jìn)氣和穩(wěn)定排灰的半干法煙氣脫硫塔，其特征在于所 述格柵板(5)的上方設(shè)置有至少一個(gè)脫硫灰料位計(jì)(13)，所述格柵板(5)的頂部周邊設(shè)置 有至少一個(gè)吹灰器(4)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的均布進(jìn)氣和穩(wěn)定排灰的半干法煙氣脫硫塔，其特征在于所 述格柵板(5)的上方設(shè)置有至少一個(gè)脫硫灰料位計(jì)(13)，所述格柵板(5)的頂部周邊設(shè)置 有至少一個(gè)吹灰器(4)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的均布進(jìn)氣和穩(wěn)定排灰的半干法煙氣脫硫塔，其特征在于所 述小排灰口 (6)設(shè)置在塔底儲(chǔ)灰斗(11)的底部一側(cè)，大排灰口 (7)設(shè)置在塔底儲(chǔ)灰斗(11) 的底部另一側(cè)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的均布進(jìn)氣和穩(wěn)定排灰的半干法煙氣脫硫塔，其特征在于所 述小排灰口 (6)和大排灰口 (7)的出口呈正方形，大排灰口 (7)的邊長a二 0.05 0.06D， 其中D為煙氣混合室(12)的直徑，小排灰口 (6)的邊長b = 0. 5a 0. 65a ;所述格柵板(5) 的豎直段柵板(5b)設(shè)置在大排灰口 (7)的邊緣處。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的均布進(jìn)氣和穩(wěn)定排灰的半干法煙氣脫硫塔，其特征在于所 述格柵板(5)的豎直段柵板(5b)的高度為大排灰口 (7)的邊長a的1. 2 1. 3倍。
專利摘要一種均布進(jìn)氣和穩(wěn)定排灰的半干法煙氣脫硫塔。包括脫硫塔本體，脫硫塔本體的下部為其煙氣混合室，煙氣混合室的下方為塔底儲(chǔ)灰斗；煙氣混合室的兩側(cè)對(duì)稱設(shè)置有煙氣入口通道，兩個(gè)煙氣入口通道內(nèi)對(duì)稱設(shè)置有傾斜導(dǎo)流板，兩個(gè)傾斜導(dǎo)流板呈八字形分布，兩個(gè)傾斜導(dǎo)流板的對(duì)稱面位置分布有一塊防對(duì)沖導(dǎo)流板；塔底儲(chǔ)灰斗的底部設(shè)置有一個(gè)小排灰口和一個(gè)大排灰口，小排灰口的上方設(shè)置有折彎結(jié)構(gòu)的格柵板，格柵板將小排灰口與大排灰口分隔開來，從而使大顆粒脫硫灰由大排灰口排出，小顆粒脫硫灰通過格柵板由小排灰口排出。其能夠優(yōu)化塔內(nèi)煙氣流場(chǎng)、減少系統(tǒng)運(yùn)行阻力、確保脫硫灰排放流暢，特別適用于大型燃煤電廠高流量、高濃度、高濕度的煙氣脫硫。
文檔編號(hào)B01D53/50GK201505508SQ20092022753
公開日2010年6月16日 申請(qǐng)日期2009年8月20日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月20日
發(fā)明者余福勝, 劉敏, 李雄浩, 薛永杰, 韓旭, 韓毅 申請(qǐng)人:武漢凱迪電力股份有限公司;武漢凱迪電力環(huán)保有限公司