一种用于燃煤烟气半干法脱硫的消石灰给料装置的制作方法

本发明涉及燃煤烟气脱硫技术领域，具体涉及一种用于燃煤烟气半干法脱硫的消石灰给料装置。

背景技术：

锅炉燃煤烟气中，含有大量的二氧化硫及其他酸性气体，必须通过脱硫、除尘后才能进行排放。通常脱硫是在脱硫塔内进行，在采用半干法脱硫的脱硫塔内，烟气中的二氧化硫及其他酸性气体与添加到脱硫塔内的碱性消石灰、雾化水进行反应，生成亚硫酸钙和硫酸钙及其他钙盐，将二氧化硫及其它酸性气体除去。在后续处理工艺中，经过脱硫塔脱硫的烟气循环灰再经过除尘器除尘，除尘后的烟气循环灰必要时可以通过空气斜槽(脱硫塔循环灰回流槽)再次回送至脱硫塔内进行净化处理，直到达到排放标准后排出。

现有技术中，为脱硫塔提供消石灰的加料装置存在以下问题：

第一，现有的消石灰的加料装置在向脱硫塔内加料时只设置一个加料口，容易造成消石灰加入到脱硫塔内后分散不均匀，且分散不均匀的消石灰一方面容易导致消石灰落入到脱硫塔内底部，造成资源浪费，另一方面造成脱硫塔内消石灰与烟气接触不充分，导致脱硫效率降低；另外，向脱硫塔内加入消石灰的量一般为定量给料，没有根据的烟气量大小的变化进行自动调节以实现给料优化。

第二，由于消石灰给料装置的料仓上部需要连接仓顶除尘器，因此料仓内部与外界空气之间有透气，放置于料仓中的消石灰容易吸潮，造成料仓和输送管道结垢或堵塞；由于料仓一般较大，人工清理较为麻烦。

第三，料仓上一般只有普通的料位指示器，用消石灰的加料泵车向料仓中加料时，需要对料仓中的料位进行人工监视，达到料位时人工停止操作，其自动化程度较低。

第四，输料管道的出料口与脱硫塔的连接位置没有进行优化，落料口位置过低或过高都容易导致消石灰粉与烟气混合不充分，消石灰不能充分利用，从而使脱硫的效率降低。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本发明提出一种用于燃煤烟气半干法脱硫的消石灰给料装置，以实现均匀加料为目的，进而提高脱硫的效率，同时有效减少或防止料仓底端及输送管道的结垢，提高消石灰给料装置的使用和维护的便捷性。具体的技术方案如下：

一种用于燃煤烟气半干法脱硫的消石灰给料装置，包括料仓、设于料仓顶部的仓顶除尘器、连通料仓底端并向下延伸的输料管道、串接在所述输料管道上的变频流量控制电动阀、设于脱硫塔烟气进入通道内的第一颗粒浓度检测仪、设于脱硫塔循环灰回流槽内的第二颗粒浓度检测仪、控制器，所述第一颗粒浓度检测仪、第二颗粒浓度检测仪、变频流量控制电动阀分别与控制器电性连接，所述输料管道下端的出料口上设有环形分流器，所述环形分流器的出料口连通脱硫塔上沿脱硫塔塔壁圆周分布的多个用于给料的进料孔。

上述技术方案中，脱硫塔进料通道及脱硫塔循环灰回流槽的位置上均设有颗粒浓度检测仪，根据测得的烟气浓度，由控制器来控制变频流量控制电动阀，实现对消石灰的加料量的自动调节；同时，在输料管道下端的出料口上设有环形分流器，由环形分流器沿脱硫塔四周多个位置进行分散式加料，大大提高了加料的均匀性，可以使得脱硫塔内消石灰与烟气接触更充分，提高脱硫效率。同时，分散均匀的消石灰可以大大减少消石灰落入到脱硫塔内底部的可能性，有利于节约资源。

具体的环形分流器的结构为：所述环形分流器包括压缩空气进口、环形集料腔、环形流化腔、环形分料腔，所述环形集料腔上设有压缩空气进口，所述输料管道下端的出料口连通环形集料腔，所述环形集料腔连通环形流化腔，所述环形流化腔连通环形分料腔，所述环形分料腔连通脱硫塔上沿脱硫塔塔壁圆周分布的多个用于给料的进料孔。

本发明中，所述环形分料腔设有落料用的锥形料斗，所述锥形料斗的落料口内孔与脱硫塔的外壁相配合，且锥形料斗的落料口与脱硫塔上沿脱硫塔塔壁圆周分布的多个用于给料的进料孔的下端边缘相连接。

当消石灰落入到环形分流器的环形集料腔后，消石灰在压缩空气的推动下进入环形流化腔，形成空气与消石灰混合的流化粉体，流化粉体进入环形分料腔，并通过脱硫塔上沿脱硫塔塔壁圆周分布的多个用于给料的进料孔进入脱硫塔内。相比传统的单个给料口给料，采用环形分流器的分散给料方案大大提高了给料的均匀性，有利于提高脱硫的效率。

为了防止料仓内的消石灰因吸潮而导致料仓底部结垢，本发明的一种用于燃煤烟气半干法脱硫的消石灰给料装置还包括设于料仓筒壁上的加热器、设于料仓内的湿度传感器，所述加热器、湿度传感器分别与控制器电性连接。

具体来说，所述加热器包括加热器外壳、安装在加热器外壳内并与电厂余热装置相连接的热水管，所述热水管上设有用于接通或断开所述余热装置的电磁阀。

作为进一步的改进，本发明的所述加热器还包括电热管，所述电热管在加热器外壳内与所述热水管交替分布。

上述消石灰给料装置上设置加热器的技术方案，当湿度传感器检测到料仓内的湿度超过一定值时，由控制器启动加热装置进行加热，可以有效避免因消石灰吸潮而造成料仓或输送管道结垢或堵塞。

为了增加消石灰给料装置的使用便捷性，本发明的一种用于燃煤烟气半干法脱硫的消石灰给料装置还包括用于检测料仓内物料高度的雷达料位仪，所述雷达料位仪安装在料仓顶部，所述雷达料位仪的探测头延伸至料仓内。

与传统的料位指示器相比，采用雷达料位仪可以提高设备的自动化程度，加料泵车可以与雷达料位仪连接，通过控制器获取检测料仓内物料高度信息，并实现自动加料。

作为进一步的改进，提高设备防结垢的可靠性，本发明的一种用于燃煤烟气半干法脱硫的消石灰给料装置，其所述料仓底端设有防结垢吹扫装置，所述防结垢吹扫装置包括供气装置、多个吹扫管，在吹扫管上串接有电磁截止阀，在所述料仓底端设有多个吹扫口，所述供气装置通过吹扫管连接吹扫口。其中，供气装置可以是风机，或者是来自工厂的压缩空气系统。

上述串接在吹扫管上的电磁截止阀的作用是为了在加料作业时封闭吹扫管的通路。

作为更进一步的改进，所述输料管道上设有结垢厚度检测装置，所述结垢厚度检测装置的数量至少为3个，其中的3个结垢厚度检测装置分别位于输料管道的进口部、输料管道的出口部和输料管道的中间部。

上述多个厚度检测装置的设置可以更全面的判断输料管道内结垢的情况。

本发明中，所述结垢厚度检测装置可以采用超声波厚度探测仪。当输料管道内没有结垢时，超声波厚度探测仪测出的是输料管道管壁的净壁厚，当输料管道内产生结垢时，超声波厚度探测仪测出输料管道的壁厚因结垢而增加，由此可以判断出输料管道内结垢的厚度，超声波厚度探测仪可以与控制器相连接，当结垢的厚度超出一定值时通过控制器发出报警，便于对输料管道进行及时的维护。

本发明的一种用于燃煤烟气半干法脱硫的消石灰给料装置还包括设置在脱硫塔烟道出口的有害物质浓度分析仪、用于加强烟气净化效果的辅料添加装置、所述辅料添加装置连接环形分流器，所述辅料添加装置、有害物质浓度分析仪分别与控制器电性连接。

上述有害物质浓度分析仪包括对硫含量、汞含量、硝含量的浓度分析检测，上述辅料添加装置中的辅料的主要成份包含有活性剂、助溶剂、复合多元酸、反应催化剂，其可以提高消石灰的反应活性及其利用率、平衡脱硫塔内混合烟气的ph值、防止垢的产生、提高脱硫装置的煤种适应性，增强脱硫、脱汞、脱硝的效果。

作为对输料管道的优化，所述输料管道的实际管道内径值不小于额定流量下的管道内径值的1.5倍，所述输料管道上环形分流器的出料口与脱硫塔连接的位置，是在脱硫塔的文丘里下口处往下1000-1500mm之范围以内，所述输料管道相对于水平方向的倾斜角度为不小于65°且小于90°，所述输料管道的长度不大于20米。

上述输料管道内径的设置可以让输料管道有一定的输送余量，可以保证在输送消石灰粉的时候，不会发生卡料或者是气塞现象，同时，优化后的输料管道更有利于消石灰粉在脱硫塔内的均匀混合，提高系统运行的效率和可靠性。

本发明的有益效果是：

第一，本发明的一种用于燃煤烟气半干法脱硫的消石灰给料装置，脱硫塔进料通道及脱硫塔循环灰回流槽的位置上均设有颗粒浓度检测仪，根据测得的烟气浓度，由控制器来控制变频流量控制电动阀，实现对消石灰的加料量的自动调节；同时，在输料管道下端的出料口上设有环形分流器，由环形分流器沿脱硫塔四周多个位置进行分散式加料，大大提高了加料的均匀性，可以使得脱硫塔内消石灰与烟气接触更充分，提高脱硫效率。同时。分散均匀的消石灰可以大大减少消石灰落入到脱硫塔内底部的可能性，有利于节约资源。

第二，本发明的一种用于燃煤烟气半干法脱硫的消石灰给料装置，当消石灰落入到环形分流器的环形集料腔后，消石灰在压缩空气的推动下进入环形流化腔，形成空气与消石灰混合的流化粉体，流化粉体进入环形分料腔，并通过脱硫塔上沿脱硫塔塔壁圆周分布的多个用于给料的进料孔进入脱硫塔内。相比传统的单个给料口给料，采用环形分流器的分散给料方案大大提高了给料的均匀性，有利于提高脱硫的效率。

第三，本发明的一种用于燃煤烟气半干法脱硫的消石灰给料装置，在消石灰给料装置上设置加热器，当湿度传感器检测到料仓内的湿度超过一定值时，由控制器启动加热装置进行加热，可以有效避免因消石灰吸潮而造成料仓或输送管道结垢或堵塞，由此克服了传统消石灰给料装置容易结垢或堵塞的弊端。同时，本发明的加热器可以利用电厂余热，具有较好的节能作用。

第四，本发明的一种用于燃煤烟气半干法脱硫的消石灰给料装置，在料仓底端设有防结垢吹扫装置，通过对料仓底端定期吹扫，可以有效避免料仓底端结垢；同时，在输料管道上设有结垢厚度检测装置，通过检测输料管道内壁的结垢情况，以有利于对输料管道进行及时的维护，防止输料管道因内径缩小而出现供料不足或堵塞故障。

第五，本发明的一种用于燃煤烟气半干法脱硫的消石灰给料装置，在输料管道上设有结垢厚度检测装置，结垢厚度检测装置可以与控制器相连接，当结垢的厚度超出一定值时通过控制器发出报警，便于对输料管道进行及时的维护。

第六，本发明的一种用于燃煤烟气半干法脱硫的消石灰给料装置，优化了输料管道的位置及布置方式，有利于消石灰粉与烟气的充分混合，进而提高脱硫的效率；同时，更短的输料管道的长度可以使得喷粉装置与脱硫塔为伴随建造，从而消石灰给料装置与脱硫塔整体布置结构更加紧凑，降低了设备的制造成本，节约了现场建设用地。

第七，本发明的一种用于燃煤烟气半干法脱硫的消石灰给料装置，采用雷达料位仪进行料位的检测，其可以提高设备的自动化程度，消石灰的加料泵车可以与雷达料位仪连接，通过控制器获取雷达料位仪检测到的料仓内物料高度信息，从而可以实现自动加料。

第八，本发明的一种用于燃煤烟气半干法脱硫的消石灰给料装置，设置有用于加强烟气净化效果的辅料添加装置，其能够提高消石灰的反应活性及其利用率、平衡脱硫塔内混合烟气的ph值、防止垢的产生、提高脱硫装置的煤种适应性，增强脱硫、脱汞、脱硝的效果。

附图说明

图1是本发明的一种用于燃煤烟气半干法脱硫的消石灰给料装置的结构示意图；

图2是图1中，环形分流器部分的局部放大图。

图中：1、料仓，2、仓顶除尘器，3、输料管道，4、变频流量控制电动阀，5、防结垢吹扫装置，6、结垢厚度检测装置，7、脱硫塔，8、雷达料位仪，9、雷达料位仪的探测头，10、供气装置，11、吹扫管，12、电磁截止阀，13、文丘里管，14、文丘里管下口，15、第一颗粒浓度检测仪，16、环形分流器，17、压缩空气进口，18、第二颗粒浓度检测仪，19、环形集料腔，20、环形流化腔，21、环形分料腔，22、环形分料腔的上连接口，23、环形分料腔的下连接口，24、控制器，25、加热器，26、脱硫塔循环灰回流槽，27、环形分流器的锥形料斗，28、湿度传感器，29、加热器外壳，30、电热管，31、热水管，32、辅料添加装置，33、有害物质浓度分析仪。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

如图1所示为本发明的一种用于燃煤烟气半干法脱硫的消石灰给料装置的实施例，包括料仓1、设于料仓顶部的仓顶除尘器2、连通料仓底端并向下延伸的输料管道3、串接在所述输料管道上的变频流量控制电动阀4、设于脱硫塔烟气进入通道内的第一颗粒浓度检测仪15、设于脱硫塔循环灰回流槽内的第二颗粒浓度检测仪18、控制器24，所述第一颗粒浓度检测仪15、第二颗粒浓度检测仪18、变频流量控制电动阀4分别与控制器24电性连接，所述输料管道3的出料口上设有环形分流器16，所述环形分流器16的出料口连通脱硫塔上沿脱硫塔塔壁圆周分布的多个用于给料的进料孔。

具体的环形分流器16的结构为：所述环形分流器16包括压缩空气进口17、环形集料腔19、环形流化腔20、环形分料腔21，所述环形集料腔19上设有压缩空气进口17，所述输料管道3的出料口连通环形集料腔19，所述环形集料腔19连通环形流化腔20，所述环形流化腔20连通环形分料腔21，所述环形分料腔21连通脱硫塔上沿脱硫塔塔壁圆周分布的多个用于给料的进料孔。

本实施例中，所述环形分料腔21设有落料用的锥形料斗27，所述锥形料斗的落料口内孔与脱硫塔的外壁相配合，且锥形料斗27的落料口与脱硫塔上沿脱硫塔塔壁圆周分布的多个用于给料的进料孔的下端边缘相连接。

工作时，来自输料管道3的消石灰落入环形集料腔19中，消石灰在压缩空气的推动下进入环形流化腔20，形成空气与消石灰混合的流化粉体，流化粉体通过环形分料腔的上连接口22进入环形分料腔21，进入环形分料腔21的消石灰沿锥形料斗27穿过环形分料腔的下连接口23，再穿过脱硫塔上沿脱硫塔塔壁圆周分布的多个用于给料的进料孔，进入脱硫塔内。

为了防止料仓内的消石灰因吸潮而导致料仓底部结垢，本实施例的一种用于燃煤烟气半干法脱硫的消石灰给料装置还包括设于料仓筒壁上的加热器25、设于料仓内的湿度传感器28，所述加热器25、湿度传感器28分别与控制器24电性连接(电性连接图中未画出)。

具体来说，所述加热器25包括加热器外壳29、安装在加热器外壳29内并与电厂余热装置相连接的热水管，所述热水管31上设有用于接通或断开所述余热装置的电磁阀(电厂余热装置及电磁阀图中未画出)。

作为进一步的改进，本实施例的所述加热器25还包括电热管30，所述电热管30在加热器外壳29内与所述热水管31交替分布。

为了增加消石灰给料装置的使用便捷性，本实施例的一种用于燃煤烟气半干法脱硫的消石灰给料装置还包括用于检测料仓内物料高度的雷达料位仪8，所述雷达料位仪安装在料仓1顶部，所述雷达料位仪的探测头9延伸至料仓内。

作为进一步的改进，提高设备防结垢的可靠性，本实施例的一种用于燃煤烟气半干法脱硫的消石灰给料装置，其所述料仓底端设有防结垢吹扫装置5，所述防结垢吹扫装置5包括供气装置10、多个吹扫管11，在吹扫管11上串接有电磁截止阀12，在所述料仓1底端设有多个吹扫口，所述供气装置10通过吹扫管11连接吹扫口。其中，供气装置10可以是风机，或者是来自工厂的压缩空气系统。

作为更进一步的改进，所述输料管道3上设有结垢厚度检测装置6，所述结垢厚度检测装置6的数量至少为3个，其中的3个结垢厚度检测装置分别位于输料管道3的进口部、输料管道的出口部和输料管道的中间部。

本实施例的一种用于燃煤烟气半干法脱硫的消石灰给料装置还包括设置在脱硫塔烟道出口的有害物质浓度分析仪33、用于加强烟气净化效果的辅料添加装置32、所述辅料添加装置32连接环形分流器16，所述辅料添加装置32、有害物质浓度分析仪33分别与控制器24电性连接。其中，辅料添加装置中设有电动控制阀，控制器检测到烟道出口的有害物质含量浓度后，通过控制电动控制阀调节辅料的添加量。

作为对输料管道3的进一步优化，本实施例的所述输料管道3的实际管道内径值不小于额定流量下的管道内径值的1.5倍，所述输料管道上环形分流器的出料口与脱硫塔连接的位置，是在脱硫塔的文丘里下口处往下1000-1500mm之范围以内，所述输料管道相对于水平方向的倾斜角度θ为不小于65°且小于90°，所述输料管道的长度不大于20米。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。