一种固定床脱硫反应装置及其使用方法与流程

本公开涉及烟气治理领域，具体涉及一种固定床脱硫反应装置及其使用方法。

背景技术：

这里的陈述仅提供与本公开有关的背景信息，而不必然构成现有技术。

目前，常用烟气脱硫方法包括湿法、半干法、干法等。湿法脱硫运行稳定、脱硫效率高，但是脱硫废水难处理，白烟现象严重，且系统复杂，运行维护工作量大；半干法脱硫工艺应用也比较多，脱硫效率较高，但存在运行阻力大、难适应高湿度烟气等缺点。干法脱硫不需要水且无白烟现象，主要有炉内喷钙、钠基干法脱硫、固定床干法脱硫等，具有工况适应能力强、占地小、操作简单等优点，应用越来越多。尤其固定床干式脱硫技术在一些非电领域颇受欢迎。

固定床干式脱硫技术采用颗粒状脱硫剂，后续不单设除尘装置，在实际生产中实用性高，但发明人发现，固定床干式脱硫技术中，由于固定床中多为颗粒状脱硫剂，而目前的固定床干式脱硫技术存在加放物料流畅性不高、脱硫剂利用效率较低、系统阻力消耗大、除尘性能较差等一些不足，为了进一步降低运行费用，提高技术性能，需要对现有技术进行改进。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的加放物料流畅性不高、脱硫剂利用效率较低、装置阻力消耗大、除尘性能较差等一些不足。

本公开一个或一些实施方式中，提供一种固定床脱硫反应装置，包括脱硫仓，所述脱硫仓内部被室间网栅导流隔墙分成在水平方向串联的两个或多个脱硫室；

所述脱硫仓顶部有脱硫剂投加段，脱硫剂投加段中有多个脱硫剂投加位点，每个脱硫室中至少对应一个脱硫剂投加位点，每个脱硫剂投加位点对应一个蝶形缓冲导料器和一个下料稳定器；

所述脱硫仓水平方向的两端分别有烟气进、出口，烟气进、出口为扩颈结构，扩颈结构与脱硫仓连接处有进、出口网栅导流隔墙。

本公开一个或一些实施方式中，提供一种固定床脱硫反应工艺，所述工艺在上述固定床脱硫反应装置中进行，包括如下步骤：烟气从烟气进口进入扩颈结构，经进口网栅导流隔墙后进入脱硫仓室，再经过室间网栅导流隔墙进入下一级脱硫室，然后流至出口网栅导流隔墙，再经过出口槽形板后通过烟气出口排出，实现烟气脱硫净化。

上述技术方案中的一个或一些技术方案具有如下优点或有益效果：

1)本公开设置多个由折板形成的隔墙，具体包括脱硫室之间的室间网栅导流隔墙、下料稳定器，进口网栅导流隔墙，隔墙或隔墙之间的配合共同实现了烟气在脱硫仓中均匀分布，与脱硫剂均匀反应，提高脱硫剂利用率与烟气脱硫效果。

2)本公开设置多个脱硫室之间的室间网栅导流隔墙，在烟气流动方向上串接多个脱硫室，能满足高浓度so2及高脱除率的要求，并且施工、运行比较简单。

3)为提高脱硫剂装填时的均匀性，本公开设置了蝶形缓冲导料器，布置在脱硫仓室内的上部，可对装入的物料进行导流、梯级分料和多角度下料，也能缓冲物料颗粒的碰撞磨损及扬尘的产生。

4)为防止因反应室水平截面过大出现不均匀下料的现象，本公开设置下料稳定器，将脱硫室隔成多个隔间，实现均匀下料，避免下料过程中形成较大的漩涡，消除换料死角，提高下料流畅性及脱硫剂利用率。

5)脱硫剂装填区与烟气流场区分开布置，装放料过程中的局部扬尘不会到达烟气出口；固定床料层+出口网栅导流隔墙+出口槽形板的协同配置，可达到高效的除尘能力。

附图说明

构成本公开一部分的说明书附图用来提供对本公开的进一步理解，本公开的示意性实施例及其说明用于解释本公开，并不构成对本公开的不当限定。

图1为本公开实施例所述的固定床脱硫反应装置立面结构示意图。

图2为本公开实施例所述的仓室平面布置示意图。

图3为本公开实施例所述的室间网栅导流隔墙的结构示意图。

图4为本公开实施例所述的蝶形缓冲导料器的结构示意图。

其中：1.烟气进口；2.进口网栅导流隔墙；3.室间网栅导流隔墙；4.出口网栅导流隔墙；5.出口槽形板；6.烟气出口；7.一室物料投加段；8.一室蝶形缓冲导料器；9.一室下料稳定器；10.一室出料系统；11.二室物料投加段；12.二室蝶形缓冲导料器；13.二室下料稳定器；14.二室出料系统。

具体实施方式

下面将对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本公开的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本公开的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本公开保护的范围。

针对现有技术中存在的加放物料流畅性不高、脱硫剂利用效率较低、装置阻力消耗大、除尘性能较差等一些不足。

本公开一个或一些实施方式中，提供一种固定床脱硫反应装置，包括脱硫仓，所述脱硫仓内部被室间网栅导流隔墙分成在水平方向串联的两个或多个脱硫室；

所述脱硫仓顶部有脱硫剂投加段，脱硫剂投加段中有多个脱硫剂投加位点，每个脱硫室中至少对应一个脱硫剂投加位点，每个脱硫剂投加位点对应一个蝶形缓冲导料器和一个下料稳定器；

所述脱硫仓水平方向的两端分别有烟气进出口，烟气进、出口为扩颈结构，扩颈结构与脱硫仓连接处有进、出口网栅导流隔墙。

进口网栅导流隔墙具有导流、均风的作用。

进口网栅导流隔墙中物料不可穿过，起到阻隔物料的作用，在进口网栅导流隔墙中以多个纵向隔板分隔，还可使进口网栅导流隔墙具备框架支撑作用。

优选的，所述室间网栅导流隔墙包括多个平行分布的向上凸起的隔板，向上凸起的隔板最高处固定连接竖直板，竖直板与其上方向上凸起的隔板之间有缝隙，形成供烟气流通的通道；

所述多个向上凸起的隔板两端与脱硫仓固定连接，具体连接方式可以为焊接，或以螺栓等紧固连接。

所述向上凸起的隔板可以呈倒u型，或波浪形，只要中间高，两侧低即可，该结构使脱硫剂无法在隔板上停留，防止脱硫剂贯入隔板中间。

室间网栅导流隔墙作用为将脱硫仓分成多个脱硫室。

室间网栅导流隔墙具体结构如图3所示，除具备导流通风、隔离分仓、墙板支撑的作用外，还能通过折板层间的贯通区域进行横向导流，起到纠正烟气短路偏流的作用，进一步均匀流场。与进口网栅导流隔墙相同，室间网栅导流隔墙也具备通风不透料，框架支撑的作用。

优选的，所述向上凸起的隔板呈倒v型，

从理论上来讲，倒v型使实现均风，防“短路”最为方便的结构。

优选的，所述隔板为网栅隔板。

优选的，所述脱硫剂投加位点包括投料口，投料口下方有导料缓冲器，

所述导料缓冲器使脱硫剂均匀的投放在导料缓冲器两侧的空间中，避免导料过程中脱硫剂全部聚集于导料口下方，形成堆积，影响脱硫效果，而导料缓冲器占据堆积中心，使落料均匀。

优选的，所述导料缓冲器为蝶形导料器，所述蝶形导料器有多个下料斜坡，多个下料斜坡呈圆周状排列；

如图4所示，脱硫剂物料从顶部的物料投加段进入，为简化加料的操作，在顶部仅设置一个加料口，为使料层均匀且缩短投加段的高度，设计了蝶形缓冲导料器。进行梯级分料多角度下料，也能缓冲物料颗粒的碰撞磨损及扬尘的产生。

下料稳定器相当于提供多个可供挂料的器壁，防止反应室较大时易在反应室壁挂料堆积，甚至形成堆料漩涡，物料可以穿过下料稳定器，即将下料稳定器包裹于物料堆中。

优选的，所述蝶形下料器由两个锥形件呈上下结构固定连接组成，位置在上的锥形件坡度更大，底部半径更小；

进一步优选的，位置在下的锥形件表面有多个凹槽，所述凹槽沿母线方向。

脱硫剂在斜坡上均匀分布，进入脱硫仓内的脱硫剂趋近于同一平面。

进一步优选的，每个导料缓冲器下方对应一个下料稳定器。

导料缓冲器与下料稳定器配合，使导料过程中避免防止因反应室水平截面过大，脱硫剂多沿墙壁下料，物料中心形成漩涡，出现不均匀下料的现象，具体的，导料缓冲器占据了堆积中心，避免物料堆积，而下料稳定器将脱硫室分成多个部分，避免反应室水平界面过程导致脱硫剂中间形成凹坑，二者协同实现下料均匀。

优选的，所述下料稳定器由多个折板组成，每个折板包括依次连接的第一折板，第二折板和第三折板，第一折板和第三折板平行，二者均与第二折板形成一定角度，第二折板与脱硫仓底部的垂直线形成锐角，且斜向下，所有折板的第一折板位于同一条与脱硫仓底部垂直的线上，第二折板交错分布，折板之间形成缝隙供烟气流通；

优选的，所形成的角度为钝角；

所述折板的排布一方面为避免下料过程中脱硫剂形成漩涡，另一方面，折板之间形成缝隙，起到一定的均风作用。

进一步优选的，下料稳定器中的折板均为夹角为钝角的“z”形折板。

优选的，所述进口网栅导流隔墙纵向排列多个均风板，每个均风板均包括依次固定连接的三个折板，其中两个折板形成一定夹角，夹角朝上，夹角最高处所在位置位于同一条竖直线上，即为扩颈结构与脱硫仓的分隔线，所述均风板的第三个折板为竖直板，所述竖直板位于脱硫仓一侧，

位于扩颈结构一侧的折板与竖直方向形成一定的倾斜角度，倾斜角度使扩颈结构中的烟气在进口网栅导流隔墙内均布。

具体的，中间的折板倾斜角度大，水平或接近于水平，两端的折板倾斜角度小，几乎与扩颈结构的边缘平行。

优选的，所述固定床脱硫反应装置还包括出口网栅导流隔墙，所述出口网栅导流隔墙由多个在竖直方向上平行的折板组成，每个折板形状相同，均由多个二级折板由一定夹角固定连接组成，沿烟气流动方向的二级折板高度依次升高，最靠近脱硫仓的二级折板垂直于脱硫仓底部；

同样的，出口网栅导流隔墙可具备框架支撑作用。

优选的，所述烟气出口为缩颈结构。

从本质上来讲，本公开脱硫室之间的室间网栅导流隔墙、下料稳定器，进口网栅导流隔墙和出口网栅导流隔墙均可以实现烟气在脱硫仓内均布，具体每个隔墙或多个隔墙之间的配合有均匀流场、隔离分仓、框架支撑的作用。各隔墙均由多个不同形状的折板组成，具体应用时，可将折板两端焊接在两侧仓壁上，折板间也可以竖向贯通多道连接板，强度高、结构轻、阻力小、对物料的隔离封闭效果好。

优选的，所述脱硫仓有多个，其中至少一个为备用仓。

优选的，所述脱硫仓有三个，其中一个为备用仓。一般设置至少三个仓或多个仓并联，包含一个备用仓。每个仓分为沿烟气方向前后串联布置的两个室，作为一个独立的烟气处理区，通过设置网栅导流隔墙来实现均匀流场、减小系统阻力的目的；脱硫剂装填区与烟气流场区分开布置，装放料过程中不存在出口粉尘超标的现象；固定床料层配合装置出口设置的槽形板均有高效的除尘能力；从顶部装填区至底部放料系统，设置有导料器、仓内隔墙，使装放料过程更加流畅。

每个仓室尺寸一般相同，不宜太大或太小，长宽均在2～4m左右。根据不同的烟气工况条件下，结合脱硫剂物料的特性参数，合理设计装置的过流面积、停留时间，以发挥脱硫装置的最大性能。

如图2所示，根据烟气量的大小可以并联设置多个仓，仓数≥3，包含一个备用仓，物料更换时备用仓投入使用。各个仓之间是独立的。每个仓包含前后串联的2个(或多个)室，中间设置室间网栅导流隔墙3，烟气可以通过，脱硫剂相互隔离。

烟气平均分配的每个工作仓，依次水平通过进口网栅导流隔墙、室间网栅导流隔墙、出口网栅导流隔墙、出口槽形板、烟气出口排入净烟道汇入烟囱排放。

本公开一个或一些实施方式中，提供一种固定床脱硫反应工艺，所述工艺在上述固定床脱硫反应装置中进行，包括如下步骤：烟气从烟气进口进入扩颈结构，经进口网栅导流隔墙后进入脱硫仓，在脱硫仓内经过多级进口网栅导流隔墙流至出口，实现烟气脱硫净化。

优选的，还包括脱硫剂投加步骤：所述脱硫剂从脱硫剂投加段进入脱硫室，在脱硫室中经下料稳定器实现水平分布。

优选的，所述脱硫剂为颗粒状脱硫剂。

实施例1

如图1所示，本实施例提供一种固定床脱硫反应工艺。总工艺路线为先进入每个仓的烟气进口1，经过进口网栅导流隔墙2进入到反应室中进行脱硫反应，再通过室间网栅导流隔墙3进入到下一个反应室，然后处理达标的气体依次通过出口网栅导流隔墙4、出口槽形板5、烟气出口6排出。

具体工艺路线包括如下步骤：

1)待处理的原烟气，通过烟气进口1进入，然后通过进口网栅导流隔墙2。进口网栅导流隔墙2的模块前端导流板角度契合烟气流场，顺畅通过烟气，完全隔离封闭物料在反应室中。

2)进入到反应室一中进行脱硫反应。反应室中设有下料稳定器9，中间部分也是折板模块组成。

3)通过室间网栅导流隔墙3进入到反应室二。室间网栅导流隔墙3把一个仓分为了两个室，只允许烟气通过。

4)通过反应室二后，处理达标的气体排出。依次通过出口网栅导流隔墙4、出口槽形板5、烟气出口6排出，最后处理达标的烟气经烟囱排放。出口槽形板5对末端可能夹带的微量颗粒物进行捕捉。

5)物料通过顶部入口投加，经过一室蝶形缓冲导料器8，均匀分配到反应室中。反应一段时间后，脱硫效率下降，此时，可通过下部的出料系统排出部分物料。为防止因反应室水平截面过大出现不均匀下料的现象，中间设置有下料稳定器9。

实施例2

本实施例提供一种下料工艺，包括如下步骤：脱硫剂装填流程竖向布置，1室和2室布置相同，以1室为例进行说明，从装置顶部的物料投加段7进入，通过蝶形缓冲导料器8把物料均布到仓室内，待物料失效后，可通过下部的出料系统10排出。仓室内设置有下料稳定器9，保证下料流畅，料层均匀。

以上所揭露的仅为本公开的优选实施例而已，当然不能以此来限定本公开之权利范围，因此依本公开申请专利范围所作的等同变化，仍属本公开所涵盖的范围。