NID脫硫工藝中采用的反應(yīng)器是專利技術(shù)制造的產(chǎn)品,作為該脫硫技術(shù)的核心部件,它的設(shè)計(jì)好壞直接影響脫硫效率、系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性,因此其設(shè)計(jì)極為關(guān)鍵。

為了使從混合槽內(nèi)的物料進(jìn)入反應(yīng)器內(nèi)能迅速充滿整個(gè)橫截面, NID反應(yīng)器橫截面設(shè)計(jì)成扁矩形,煙道截面長度通常≤4 m,寬度通常≤1·6 m,空塔流速17 ~ 18·5 m/s,每個(gè)反應(yīng)器處理風(fēng)量為30 ~43萬m3/h。反應(yīng)器內(nèi)部采用一層特殊材料作內(nèi)襯(內(nèi)襯材質(zhì)為:HARDOX,內(nèi)襯壽命確保>4年),避免了因混合物的劇烈摩擦使反應(yīng)器受磨損。

NID反應(yīng)器見圖2。反應(yīng)器由如下4部分組成:

(1)底部U形彎頭。反應(yīng)器的底部U形彎頭和循環(huán)物料入口段的設(shè)計(jì),應(yīng)使煙氣在反應(yīng)器中形成合適的流場(chǎng),入口上部的空氣動(dòng)力流場(chǎng)對(duì)于混合區(qū)的物料與煙氣快速、均勻的混合及物料的干燥都是非常重要的。

底部U形彎頭見圖3。為避免煙氣在底部形成渦流,盡可能降低阻力損失和減少上部物料掉入彎頭底部,對(duì)底部U形彎頭進(jìn)行了特殊設(shè)計(jì)。底部U形彎頭內(nèi)彎a和外彎b的曲率半徑分別等于反應(yīng)器截面寬度1倍和2倍。外彎b按漸開線設(shè)計(jì),類似離心風(fēng)機(jī)的蝸殼設(shè)計(jì)。從U形彎頭入口開始外彎b逆時(shí)針45°圓弧的圓心與內(nèi)彎同心,外彎b其余部分圓弧的圓心與內(nèi)彎不同心,兩個(gè)圓心距離為反應(yīng)器截面寬度的15%。

為防止極少數(shù)因增濕結(jié)團(tuán)而變得較粗的顆粒在重力的作用下落在反應(yīng)器底部,減小煙氣流通截面,在U形彎頭底部設(shè)有一個(gè)螺旋輸送機(jī),通過該螺旋輸送機(jī)將掉到底部大塊結(jié)團(tuán)的物料輸送出去,并經(jīng)電動(dòng)鎖氣器排入輸灰系統(tǒng)。

(2)循環(huán)物料入口段。循環(huán)物料入口段見圖4。循環(huán)物料入口段下部接U形彎頭,入口煙氣流速按20~23 m/s設(shè)計(jì),上部接煙道塔,出口煙氣流速按15~18 m/s設(shè)計(jì);其側(cè)面與混合器相連,反應(yīng)器側(cè)面開口隨混合器出口而定,反應(yīng)器與混合器的接口尺寸通常為4 m×0.95 m。在循環(huán)物料入口段設(shè)有一個(gè)可轉(zhuǎn)動(dòng)的物料導(dǎo)向分布板,其作用有兩個(gè):①從混合器出來的物料混合器內(nèi)流化風(fēng)為動(dòng)力和借助反應(yīng)器負(fù)壓抽吸作用進(jìn)入塔,為防止物料在塔截面上分布不均勻,設(shè)置物料導(dǎo)向分布板使物料均勻分布在塔截面上;②在鍋爐負(fù)荷降低,煙氣量減小,通過循環(huán)物料入口段煙氣流速降低時(shí),由轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)向分布板調(diào)節(jié)其與壁面的間隙大小,形成喉口,使煙氣通過此喉口時(shí)流速增大,減小物料掉入塔底部的幾率。

(3)脫硫反應(yīng)段。NID脫硫工藝采用垂直煙道作為反應(yīng)器,高度為15~20 m。煙道內(nèi)的流速為17~18 m/s,煙氣在反應(yīng)器內(nèi)停留時(shí)間為1~1·5 s。

(4)出口彎頭。出口彎頭通常采用直角彎頭(見圖5),內(nèi)彎和外彎的曲率半徑較小,為降低直彎頭引起的阻力損失,在彎頭內(nèi)設(shè)有導(dǎo)流裝置,導(dǎo)流板設(shè)計(jì)可參照《火力發(fā)電廠煙風(fēng)煤粉管道設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》(DL/T5121-2000)設(shè)計(jì)。

總之，NID脫硫技術(shù)中的反應(yīng)器設(shè)計(jì)應(yīng)該符合下面幾點(diǎn)：

(1)NID反應(yīng)器橫截面設(shè)計(jì)成扁矩形,矩形截面的長度通常≤4 m。

(2)底部U形彎頭的內(nèi)彎和外彎的曲率半徑分別為截面寬度的1倍和2倍,但外彎按漸開線設(shè)計(jì),內(nèi)彎與外彎的圓心偏離距離為截面寬度的15%。

(3)NID脫硫工藝采用垂直煙道作為反應(yīng)器,高度為15~20 m。煙道內(nèi)的流速為17~18 m/s,煙氣在反應(yīng)器內(nèi)停留時(shí)間為1~1·5 s左右。

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