本发明涉及加热炉烟气脱硫,尤其涉及一种干式固定床脱硫装置及方法。
背景技术:
1、烟气脱硫工艺按过程中是否有水参与分为湿法脱硫、半干法脱硫和干法脱硫。湿法脱硫工艺应用最为广泛,但其具有工艺流程复杂,占地面积大,与浆液接触的阀门、设备、箱罐等易结垢生锈,日常维修维护工作量大,施工工期长,一次性投资和运行维护成本高等缺点。半干法脱硫工艺其脱硫反应速度快、脱硫效率较高,无污水排放,无需防腐处理。半干法脱硫包括脱硫剂制备与输送系统、脱硫塔和除尘器系统,投资高于湿法脱硫,且压损大于湿法脱硫系统,因此增压风机投资和运行费用更高。针对湿法脱硫和半干法脱硫工艺过程复杂、一次投资成本高、运行故障点多,日常维护工作量大、脱硫副产物难于处理等缺点,现有技术中公开了干式固定床脱硫装置。
2、现有干式固定床脱硫装置的脱硫塔中间具有进气腔,进气腔的左右两侧为脱硫机构,进气腔的前侧开设有进气孔,由于进气腔具有一定的高度,因此靠近进气孔的位置进气量多,远离进气孔的位置进气量少,导致流体分布不均,脱硫剂利用率低。另外,该结构的进气孔直径受到进气腔宽度的限制,如果要提高脱硫效率,只能提高进气流速,而提高流速后又进一步加剧了流体分布的不均匀程度,降低脱硫剂利用率,使得存在长时间不反应的脱硫剂,更换脱硫剂时大量未反应脱硫剂被更换掉,造成浪费。
技术实现思路
1、针对现有技术存在的不足,本发明实施例的目的是提供一种干式固定床脱硫装置,在提高脱硫效率的同时,保证进气流体的均匀性,提高脱硫剂利用率。
2、为了实现上述目的,本发明实施例提供了如下技术方案:
3、一种干式固定床脱硫装置,包括:脱硫塔和进气结构;所述脱硫塔包括对称布置的脱硫层,所述脱硫层之间具有间隙形成进气腔;所述进气结构包括变径烟道、均流板和分流板,所述变径烟道的入口为圆形,且直径大于脱硫层之间间隙,变径烟道出口为长方形并与均流板连接;所述均流板设置在进气腔的进气侧,均流板沿进气腔长度方向设置有多个通孔,且中间位置的通孔直径小于两端通孔的直径;所述分流板具有多片,多片分流板呈放射形布置在变径烟道的内壁,分流板的进气端位于变径烟道的入口,分流板的出气端与均流板之间具有设定间隙,形成混流腔。
4、可选的,所述变径烟道内设置有支撑杆,所述支撑杆的上下两端分别固定在所述变径烟道的内壁上,所述分流板的出气端固定在所述支撑杆上。
5、可选的,所述变径烟道的前侧还设置有弯头,所述弯头的截面为圆形,弯头的入口朝下布置,弯头的出口与变径烟道的入口连接,弯头内设置有导流板,所述导流板为弧形沿弯头的路径设置。
6、可选的,所述脱硫层包括内层板和外层板,所述内层板和外层板之间围成容纳腔,所述容纳腔内填充脱硫剂,内层板和外层板均为多孔板。
7、可选的,所述脱硫塔下侧还设置有下料锥斗,所述下料锥斗的外壁上设置有伴热装置,所述伴热装置包括伴热管,所述伴热管绕制在所述下料锥斗的外壁上,伴热管的上侧设置有进气口,伴热管的下侧设置有出气口。
8、可选的,所述脱硫塔安装在裙座上,所述裙座为圆筒结构,脱硫塔的下落锥斗嵌入裙座内。
9、可选的,所述脱硫塔具有塔壁,所述脱硫层设置在所述塔壁的中部,脱硫层的两侧形成流通腔,脱硫层的中间设置有烟气隔板,所述烟气隔板将脱硫层之间的间隙分隔成进气腔和出气腔,所述出气腔连通出口烟道。
10、可选的,所述脱硫塔的塔壁上还设置有脱硫剂装卸孔和检修人孔。
11、可选的,所述脱硫塔上侧设置有脱硫剂吨包,所述脱硫剂吨包下侧设置有脱硫剂上料斗和振动筛,所述振动筛下侧设置有第一进料刮板机,所述第一进料刮板机为双向进料且横向设置,第一进料刮板机两端的下侧设置有第二进料刮板机,所述第二进料刮板机为单向进料刮板机。
12、本发明实施例还提供了一种如上所述的干式固定床脱硫装置的脱硫方法,包括:烟气从进气结构进入进气腔,进气腔内烟气横向穿过脱硫层,穿过脱硫层的烟气在流通腔内向上流动,然后横向穿过脱硫层进入出气腔,出气腔内烟气从出气烟道流出。
13、本发明实施例中提供的一个或多个技术方案,至少具有如下技术效果或优点:
14、1、本脱硫装置的进气结构中,烟气从大于脱硫层之间间隙的圆形入口进入变径烟道,然后经均流板上的多个通孔进入进气腔,相比现有的进气结构增大了气流量,提高了脱硫效率。同时,进入变径烟道的烟气先经分流板分流,然后在分流板和均流板之间的混流腔进行混合,最后经均流板的多个大小不一的通孔进入进气腔,不但使进气流场的位置分布更加均匀,而且进气烟气的成分更加均匀。均匀的位置分布提高了脱硫剂的利用率,均匀的进气烟气成分和气流量的增大,提高了脱硫效率。因此通过变径烟道、均流板和分流板的配合,在保证脱硫效率的同时提高了脱硫剂利用率,减少部分脱硫剂未反应即被更换的情况,延长脱硫剂的使用寿命,节省成本。
15、2、通过进气结构使进入到进气腔内的烟气在竖直方向分布均匀,在此基础上,通过将多孔板上侧的开孔率设置为小于下侧的开孔率,使脱硫层内所有位置的脱硫剂参与同等程度的反应,从而使烟气流经脱硫剂的速度和分布更均匀,提高脱硫效率和脱硫剂利用率。
16、3、伴热管绕制在锥斗的外壁上,通过进气口和出气口的连接,形成了一个有效的伴热系统,确保下料锥斗内物料保持适宜的温度和流动性,防止脱硫剂板结,减少堵塞情况的发生,提高了系统的稳定性和运行效率,降低了清理难度和维护成本。
17、本发明附加方面的优点将在下面的描述中给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。
1.一种干式固定床脱硫装置,其特征在于,包括:脱硫塔和进气结构;
2.如权利要求1所述的干式固定床脱硫装置,其特征在于,所述变径烟道内设置有支撑杆,所述支撑杆的上下两端分别固定在所述变径烟道的内壁上,所述分流板的出气端固定在所述支撑杆上。
3.如权利要求1所述的干式固定床脱硫装置,其特征在于,所述变径烟道的前侧还设置有弯头,所述弯头的截面为圆形,弯头的入口朝下布置,弯头的出口与变径烟道的入口连接,弯头内设置有导流板,所述导流板为弧形沿弯头的路径设置。
4.如权利要求1所述的干式固定床脱硫装置,其特征在于,所述脱硫层包括内层板和外层板,所述内层板和外层板之间围成容纳腔,所述容纳腔内填充脱硫剂,内层板和外层板均为多孔板,且多孔板上侧的开孔率小于下侧的开孔率。
5.如权利要求1所述的干式固定床脱硫装置,其特征在于,所述脱硫塔下侧还设置有下料锥斗,所述下料锥斗的外壁上设置有伴热装置,所述伴热装置包括伴热管,所述伴热管绕制在所述下料锥斗的外壁上,伴热管的上侧设置有进气口,伴热管的下侧设置有出气口。
6.如权利要求1所述的干式固定床脱硫装置,其特征在于,所述脱硫塔安装在裙座上,所述裙座为圆筒结构,脱硫塔的下落锥斗嵌入裙座内。
7.如权利要求1所述的干式固定床脱硫装置,其特征在于,所述脱硫塔具有塔壁,所述脱硫层设置在所述塔壁的中部,脱硫层的两侧形成流通腔,脱硫层的中间设置有烟气隔板,所述烟气隔板将脱硫层之间的间隙分隔成进气腔和出气腔,所述出气腔连通出口烟道。
8.如权利要求7所述的干式固定床脱硫装置,其特征在于,所述脱硫塔的塔壁上还设置有脱硫剂装卸孔和检修人孔。
9.如权利要求1所述的干式固定床脱硫装置,其特征在于,所述脱硫塔上侧设置有脱硫剂吨包,所述脱硫剂吨包下侧设置有脱硫剂上料斗和振动筛,所述振动筛下侧设置有第一进料刮板机,所述第一进料刮板机为双向进料且横向设置,第一进料刮板机两端的下侧设置有第二进料刮板机,所述第二进料刮板机为单向进料刮板机。
10.一种如权利要求1-9任一项所述的干式固定床脱硫装置的脱硫方法,其特征在于,包括: