专利名称：一种新型节能半干法烟气脱硫装置的制作方法
一种新型节能半干法烟气脱硫装置技术领域
本发明属于环境工程领域，涉及一种新型节能半干法烟气脱硫装置。
技术背景
环保部“十二五”规划拟订了二氧化硫的总量控制目标。到2015年，二氧化硫的排放总量将比2010年减少10%。电力行业二氧化硫排放量约占全国排放总量的46.4%，实施这一标准后，到2015年，电力行业二氧化硫排放可减少618万吨。钢铁行业的二氧化硫排放仅次于电力行业，S02排放量占全国总排放量的11%，工信部2009年发布的“钢铁行业烧结烟气脱硫实施方案”指出，到2011年底我国钢铁行业烧结烟气二氧化硫排放量由80万吨降低至51. 8万吨。
半干法烟气脱硫装置是集湿法脱硫效率高，干法设备简单、投资少等优点于一体的一种脱硫方法，受到国内外脱硫企业的一致认可。目前已有的半干法烟气脱硫设备有，如中国专利ZL200420009188. 8 “一种带有搅拌器的烟气脱硫装置”，ZL200520023243. 3 “一种带有搅拌器的半干法烟气脱硫装置”，ZL200610089328.0 “一种选择性脱硫的密相干塔装置”，ZL200610114609. 7 “一种密相循环流化脱硫设备”，ZL200720103180. 1 “一种密相循环流化脱硫设备”，ZL200620022793. 8 “一种圆筒形密相干塔脱硫除尘装置”， ZL200620119386. 9 “一种复合搅拌烟气脱硫装置”，ZL201020232657. 8 “一种卧式密相循环流化干塔脱硫装置”，:ZL201020135487. 1 “一种密相循环流化干塔脱硫装置”， ZL201110149776. 6 “一种半干法烟气脱硫除尘一体化装置”。发明内容
本发明的目的是为了解决现有半干法脱硫装置物料输送系统复杂以及文氏管的存在所造成的设备资源浪费、能耗高等问题，采用本发明脱硫装置，不仅解决了能耗高的问题，还克服了现有循环流化床容易塌床的问题。
一种新型节能半干法烟气脱硫装置，其特征在于所述装置包括烟气进口 1、循环流化室2、罗茨鼓风机3、搅拌轴4、反应室5、分离室6、灰斗7、烟气出口 8 ；所述烟气进口 1 设置在循环流化室的左外侧处；所述循环流化室2位于脱硫塔装置下面，罗茨鼓风机3的上部，粗颗粒脱硫灰由罗茨鼓风机3提供动力，提升至烟气进口 1位置；所述罗茨鼓风机3位于装置最下端，共有三个，边上两个罗茨鼓风机为灰斗出来的粗脱硫灰颗粒提供流化风力， 中间一个罗茨鼓风机为粗颗粒脱硫灰提供流化及提升动力；所述搅拌轴4位于循环流化室 2的上部，烟气进口 1的旁边。用于将从循环流化室2底部提升上来的粗颗粒打碎，并起到均勻流化的作用；所述反应室5设置在循环流化室2的上部，烟气与脱硫灰在反应室5中充分接触、反应；所述分离室6设置在反应室5的上部左右两侧，用于将烟气与尘分离；所述灰斗7设置在分离室6的下部，用于收集脱硫灰；所述烟气出口 8位于反应室5的左外侧。
进一步的，所述烟气进口设置在循环流化室左外侧距上端1/3高度处，与循环流化室外壁呈45度角。经计算机模拟及反复试验发现45度角处，烟气在反应室和循环流化室能够更加彻底地与脱硫剂混合，脱硫效率更高。
进一步的，所述循环流化室高度为l-10m，宽l-20m，长l-20m。本发明省去了文氏管以及脱硫灰输送、提升系统，因此在各组成部分的尺寸上也必须有特殊的设计，循环流化室的尺寸在上述范围内既能保证脱硫效率，又能有效的降低设备的占地面积和运行成本。
进一步的，所述罗茨鼓风机设置流化风量60-300m7min，实现输料流化双功能。上述风量能保证最大负荷情况下的正常流化。
进一步的，所述搅拌轴设置搅拌速度为100-1000转/min，实现粗颗粒细化以及流场的均勻化。上述搅拌速度能保证最大负荷情况下的正常工作。
进一步的，所述反应室高度为2-20m，宽l-20m，长l-20m。反应室的尺寸在上述范围内即能保证脱硫效率，有效的降低了设备的占地面积和运行成本。
进一步的，所述分离室高度为l-10m，宽2-20m，长l-20m。分离室的尺寸在上述范围内即能保证除尘效率，有效的降低设备的占地面积和运行成本。
进一步的，所述灰斗设置在分离室的下部，形状为三角形，宽为l-20m，高为 2-20m。灰斗的形状和尺寸在上述范围内即能保证高的脱硫灰沉积速度。
进一步的，所述烟气进口设置在分离室靠近反应室一侧距上部1/8高度处。经计算机模拟及反复试验发现烟气出口在1/8高度处，脱硫效率更高，烟尘分离效果更好。
本发明省去了布气系统、循环输灰系统以及脱硫灰提升装置，有效地避免了设备复杂以及能耗高的问题，减少了维修频率，有效的降低设备的占地面积和运行成本。
图1所示为本发明的结构示意图。
图中1、烟气进口，2、循环流化室，3、罗茨鼓风机，4、搅拌轴，5、反应室，6、分离室，7、灰斗，8、 烟气出口。
具体实施方式
本发明采用中压输送脱硫灰方式，在不影响脱硫率的前提下，极大地降低了设备的占地面积，节省了动力消耗以及维护维修费用。本发明在烟气进口处设有搅拌轴将烟气无法通过直接带走的粗颗粒细化，使更多的脱硫灰进入反应区，使流场发生改变，使其更加均勻，烟气与脱硫剂接触混合更加充分，脱硫效率明显提高。本发明循环流化室中基本上是粗颗粒脱硫灰，有10%左右的脱硫反应在循环流化室内完成，利用中压输送将循环流化室中的粗颗粒脱硫灰提升到烟气进口处，经过搅拌轴打碎后，随烟气进入反应室，80%左右的脱硫反应在反应室中完成。反应室中脱硫灰与烟气充分混合，发生撞击，脱硫后的烟气继续往上进入分离室，在分离室固气分离后，干净的烟气排出系统。分离室设置在脱硫塔反应室的两侧，分离室底部的脱硫灰落入脱硫系统中，继续循环脱硫。该装置不设循环灰输送系统，分离室分离后的极少量粗颗粒脱硫灰落入循环流化室，其余脱硫灰随烟气进入反应室继续反应。罗茨鼓风机连接在循环流化室底部为脱硫灰提供流化风力。该装置省去了文氏管以及循环输灰提升、输送系统，结构独特、设备简单、无塌床事故、容易维检并且节能、成本及运行费用低。4
下面结合附图，具体阐述本发明的具体实施过程。
本发明中，烟气进口 1设置在循环流化室2左外侧距上端1/3高度处，烟气进口与循环流化室2外壁呈45度角，脱硫灰在烟气进口 1处加湿活化，并经过搅拌轴4搅拌后，粗颗粒进入循环流化室2，细颗粒随烟气进入反应室5。循环流化室2底部设有罗茨鼓风机3， 罗茨鼓风机3为循环流化室2中粗颗粒脱硫灰提供向上提升的动力，并实现均勻流化。粗颗粒脱硫灰提升至烟气进口 1附近后，经过搅拌轴4的搅拌，粗颗粒变成细颗粒，随烟气一起进入反应室5。脱硫剂和烟气在反应室5中继续反应，反应后的烟气随同部分细颗粒进入分离室6，在分离室6内固气分离，分离室6在反应室的两侧。脱硫除尘后的烟气由烟气出口 8排出，烟气出口 8位于反应室5外侧距顶部1/8高度处。经分离室6分离后的脱硫剂进入灰斗7，灰斗7中的脱硫剂经罗茨鼓风机吹送至烟气进口 1处，随烟气进入反应室5，极少部分粗颗粒进入循环流化室2中，完成整个循环。
本发明的循环流化室2设计高度为l-10m，宽l_20m，长l_20m ；反应室5，设计高度为2-20m，宽l-20m，长l_20m ；分离室6设计高度为l_10m，宽2_20m，长l_20m ；灰斗7为锥形，设计高度为l-20m，宽2-20m。搅拌轴4搅拌速度为100-1000转/min。罗茨鼓风机3流化风量60-300m7min，实现输料流化双功能。
权利要求
1.一种新型节能半干法烟气脱硫装置，其特征在于所述装置包括烟气进口(1)、循环流化室(2)、罗茨鼓风机(3)、搅拌轴(4)、反应室(5)、分离室(6)、灰斗(7)、烟气出口(8)；所述烟气进口(1)设置在循环流化室的左外侧处；所述循环流化室(2)位于脱硫塔装置下面，罗茨鼓风机(3)的上部，粗颗粒脱硫灰由罗茨鼓风机(3)提供动力，提升至烟气进口( 1)位置；所述罗茨鼓风机(3)位于装置最下端，共有三个，边上两个罗茨鼓风机为灰斗出来的粗脱硫灰颗粒提供流化风力，中间一个罗茨鼓风机为粗颗粒脱硫灰提供流化及提升动力；所述搅拌轴(4)位于循环流化室(2)的上部，烟气进口(1)的旁边；用于将从循环流化室(2)底部提升上来的粗颗粒打碎，并起到均勻流化的作用；所述反应室(5)设置在循环流化室(2)的上部，烟气与脱硫灰在反应室(5)中充分接触、反应；所述分离室(6)设置在反应室(5)的上部左右两侧，用于将烟气与尘分离；所述灰斗(7)设置在分离室(6)的下部，用于收集脱硫灰；所述烟气出口(8)位于反应室(5)的左外侧。
2.根据权利要求1所述的一种新型节能半干法烟气脱硫装置，其特征在于烟气进口(1)。
3.根据权利要求1所述的一种新型节能半干法烟气脱硫装置，其特征在于循环流化室(2)高为 l-10m，宽 l-20m，长 l_20m。
4.根据权利要求1所述的一种新型节能半干法烟气脱硫装置，其特征在于罗茨鼓风机(3)设置流化风量60-300m7min。
5.根据权利要求1所述的一种新型节能半干法烟气脱硫装置，其特征在于搅拌轴(4) 设置搅拌速度为100-1000转/min。
6.根据权利要求1所述的一种新型节能半干法烟气脱硫装置，其特征在于所述反应室(5 )高度为 2-20m,宽 l-20m,长 l_20m。
7.根据权利要求1所述的一种新型节能半干法烟气脱硫装置，其特征在于所述分离室(6)设置在脱硫塔的上端两侧，长为1-20，宽为2-20m，高为l_10m。
8.根据权利要求1所述的一种新型节能半干法烟气脱硫装置，其特征在于所述灰斗 (7)设置在分离室的下部，形状为三角形，宽为l-20m，高为2-20m。
9.根据权利要求1所述的一种新型节能半干法烟气脱硫装置，其特征在于所述烟气出口(8)设置在分离室靠近反应室一侧距上部1/8高度处。
全文摘要
本发明属于环境工程领域，涉及一种新型节能半干法烟气脱硫装置，该装置包含烟气进口、循环流化室、反应室、分离室、烟气出口、灰斗、罗茨鼓风机；分离室设置在整个装置顶部，含尘烟气经分离区分离后，脱硫灰直接落在三角灰斗中，从灰斗底部进入脱硫塔。循环流化室设置在脱硫塔的底部，反应室设置在循环流化室的上部，粗颗粒的脱硫灰落在循环流化室中，通过中压输送方式将粗颗粒脱硫灰提升到烟气进口位置，设置在烟气进口处的搅拌轴对粗颗粒进行搅拌细化，细颗粒随烟气一起上升至反应室继续反应，之后进入分离室，完成整个循环。本发明省去了循环输灰系统和斗提机，极大地节省了能量消耗，并且减少了维护维修频率。
文档编号B01D53/83GK102500225SQ20111035195
公开日2012年6月20日 申请日期2011年11月9日 优先权日2011年11月9日
发明者宋存义, 常冠钦, 梁宝瑞, 汪莉, 童震松, 赵荣志, 邢奕, 金科学, 钱大益 申请人:北京科技大学