一种燃煤电厂脱硫塔内增强烟气流动均匀性的结构和方法.pdf

一种燃煤电厂脱硫塔内增强烟气流动均匀性的结构，电厂锅炉产生的烟气经增压风机增压后进入脱硫塔，在脱硫塔内自下向上运行，依次经过托盘、喷淋层、除雾器，最终形成的净烟气通过烟囱排向大气，托盘处于脱硫塔入口之上，喷淋层的最低层之下，托盘的中间局域开孔，边沿环形区域密闭不开孔，托盘中间局域的开孔率为0.3-0.5，其不开孔区域的内沿到塔内壁的距离为1％D～5％D，D为脱硫塔的内径，托盘的不开孔区域向上翘起，与开孔局域之间呈120-150°夹角，本发明可使塔内喷淋层处烟气速度相对偏差提高10％以上，有效减少了脱硫塔内烟气贴壁流现象，具有很好的环保与经济效益。

权利要求书
1.  一种燃煤电厂脱硫塔内增强烟气流动均匀性的结构，电厂锅炉(1)产生的烟气经增压风机(2)增压后进入脱硫塔，在塔内自下向上运行，依次经过托盘(7)、喷淋层(4)、除雾器(5)，最终形成的净烟气通过烟囱(6)排向大气，其特征在于，所述托盘(7)处于脱硫塔入口之上，喷淋层(4)的最低层之下，托盘(7)的中间局域开孔，边沿环形区域密闭不开孔。

2.  根据权利要求1所述燃煤电厂脱硫塔内增强烟气流动均匀性的结构，其特征在于，所述托盘(7)中间局域的开孔率为0.3-0.5，其不开孔区域的内沿到塔内壁的距离为1％D～5％D，D为脱硫塔的内径。

3.  根据权利要求1所述燃煤电厂脱硫塔内增强烟气流动均匀性的结构，其特征在于，所述托盘(7)的不开孔区域向上翘起，与开孔局域之间呈120-150°夹角。

4.  一种燃煤电厂脱硫塔内增强烟气流动均匀性的方法，其特征在于，在脱硫塔入口上方，喷淋层(4)的最低层之下设置中间局域开孔而边沿环形区域密闭不开孔的托盘(7)。

说明书一种燃煤电厂脱硫塔内增强烟气流动均匀性的结构和方法
技术领域
本发明属于燃煤电厂烟气处理技术领域，特别涉及一种燃煤电厂脱硫塔内增强烟气流动均匀性的结构和方法。
背景技术
燃煤锅炉产生的烟气经增压风机增压后，被送入脱硫塔。烟气逆流向上与脱硫塔内喷淋层喷嘴喷出的浆液液滴接触后，烟气中的SO2和粉尘被吸附，并经除雾器除雾后，由烟囱排向大气。脱硫塔作为有效的减排设备，已成为燃煤电厂正常运行必须投用的设施。随着我国进一步对燃煤电厂污染物及粉尘排放限制要求标准的实施，大部分电站的脱硫塔需要做提效改造。
在脱硫塔内部增加托盘，可改善烟气流动均匀性，提高脱硫塔的脱硫效率，同时降低粉尘的排放量。然而，传统的托盘不能减少脱硫塔内由于塔壁附近液浆颗粒被塔壁吸附后所产生的烟气贴壁流现象，从而使脱硫除尘效果不够理想。
发明内容
为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种燃煤电厂脱硫塔内增强烟气流动均匀性的结构和方法，可减少脱硫塔内烟气贴壁流现象，有效改善脱硫塔内烟气流动均匀性，从而提高脱硫除尘效率。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种燃煤电厂脱硫塔内增强烟气流动均匀性的结构，电厂锅炉1产生的烟气经增压风机2增压后进入脱硫塔，在塔内自下向上运行，依次经过托盘7、喷淋层4、除雾器5，最终形成的净烟气通过烟囱6排向大气，所述托盘7处于脱硫塔入口之上，喷淋层4的最低层之下，托盘7的中间局域开孔，边沿环形区域密闭不开孔。
所述托盘7中间局域的开孔率为0.3-0.5，其不开孔区域的内沿到塔内壁的距离为1％D～5％D，D为脱硫塔的内径。
所述托盘7的不开孔区域向上翘起，与开孔局域之间呈120-150°夹角。
本发明通过在脱硫塔入口上方，喷淋层4的最低层之下设置中间局域开孔而边沿环形区域密闭不开孔的托盘7，实现了燃煤电厂脱硫塔内烟气流动均匀性的增强。
与现有技术相比，本发明可使塔内喷淋层处烟气速度相对偏差提高10％以上，有效减少了脱硫塔内烟气贴壁流现象，具有很好的环保与经济效益。
附图说明
图1是本发明结构示意图。
图2是传统的托盘的俯视图。
图3是传统的托盘的主视图。
图4是本发明托盘的俯视图。
图5是本发明托盘的主视图。
图6是下部喷淋层烟气流场分布图(图6a传统托盘模拟结果，图6b本发明托盘模拟结果)。
图7是中部喷淋层烟气流场分布图(图7a传统托盘模拟结果，图7b本发明托盘模拟结果)。
具体实施方式
下面结合附图和实施例详细说明本发明的实施方式。
如图1所示，一种燃煤电厂脱硫塔内增强烟气流动均匀性的结构，电厂锅炉1产生的烟气经增压风机2增压后进入脱硫塔，在塔内自下向上运行，依次经过托盘7、喷淋层4、除雾器5，烟气中的粉尘和SO2气体被喷淋液滴吸收，最终形成的净烟气通过烟囱6排向大气，吸收污染物和粉尘后的浆液3可以被回收利用。其中托盘7处于脱硫塔入口之上，喷淋层4的最低层之下。
如图2和图3所示，传统托盘8上面全部开孔，呈平板状。
如图4和图5所示，本发明托盘7中间局域开孔，开孔率为0.3-0.5，边沿环形区域密闭不开孔，不开孔区域的内沿到塔内壁的距离为1％D～5％D，D为脱硫塔的内径。不开孔区域向上翘起，与开孔局域之间呈120-150°夹角，整个托盘7呈盘子状，可防止浆液结晶沉积。
本发明增强烟气流动均匀性的方法，主要是在脱硫塔入口上方，喷淋层4的最低层之下设置中间局域开孔而边沿环形区域密闭不开孔的托盘7。
本发明减少脱硫塔烟气贴壁流的原理是：
虽然喷淋层4各层喷淋的浆液颗粒能够覆盖脱硫塔的横截面，但是塔壁附近液浆的颗粒容易被塔壁吸附，使得浆液颗粒密度存在中心区域高，塔壁区域低的分布的问题，从而烟气在塔壁区域处的流速高于中心区域的流速，形成烟气贴壁流的现象。传统托盘8上面完全开孔，仅仅对烟气起到了整流的作用，不能有效的减少烟气贴壁流。而采用本发明托盘7，在烟气进入脱硫塔后，不仅对烟气起到了整流的作用，而且由于托盘7周围的密闭区域的导向作用，迫使烟气向中间区域流动，从而有效减少烟气的贴壁流。
采用本发明托盘7，由于脱硫塔在托盘处的横截面减少，脱硫塔的压降将有所增加，通过对某1000MW电站的脱硫塔所做的CFD模拟表明，采用本发明托盘7，封闭区域宽度为0.5m(3％D)时，压降增大了100Pa，但烟气贴壁流动的现象明显改善。图6为下部喷淋层的烟气速度云图，图7为中部喷淋层的烟气速度云图，采用本发明托盘7，塔内喷淋层处烟气速度相对偏差相比于传统托盘8，提高了10％，有效减少了脱硫塔内烟气贴壁流现象。
速度相对偏差的定义为：

其中，为速度相对偏差，vmax为横截面上烟气速度最大值，vmin为横截面上烟气速度最小值，vave为横截面上烟气速度平均值。
综合考虑工程实施、压降、脱硫降尘效果等各种因素，本发明有很好的环保 效益。