本實用新型涉及一種組成低阻力-旋流耦合高效除塵除霧裝置的除塵除霧單元,屬于煙氣的凈化領域。
背景技術:
硫酸鹽與硝酸鹽在大氣中作為霧霾的載體已有定論,目前石灰石-石膏法脫硫塔出口的飽和濕煙氣,二次攜帶較多的不溶性石膏及石灰石顆粒,并且常規除霧器出口液滴濃度約為75mg/Nm3,加上煙氣中未除盡的煙塵,造成脫硫塔出口煙氣中的煙塵濃度無法達到現階段關于超凈排放法規對于煙塵含量≤5mg/Nm3的要求。其中采用模塊化設計的旋流板除塵除霧器由于能耗低、除塵除霧效果好、裝卸方便等優點越來越受到關注,但目前市場上的同類產品由于多采用PP材質,存在設備機械強度低、葉片容易破碎等缺點。同時,采用多級旋流子的情況下,設備壓損較大,一般旋流板除塵除霧器的設備壓降高達400pa及以上,而一般運行工況下,機械除霧器的壓降一般≤200pa,這樣造成了引風機電耗增加,不利于節能,存在改造后造成脫硫引風機壓頭不足的風險。
技術實現要素:
本實用新型針對常規高效旋流板除塵除霧器部件強度低、壓損大的不足,提供一種使用壽命更長、壓損更小、組裝更為方便,能夠更好的實現對脫硫后等含有大量液滴的飽和濕煙氣進行深度除塵除霧的模塊化單元。
申請文件中所述的φ25x2是指外徑(直徑)25mm,壁厚2mm;PP管是指建筑工程中的塑料管;管式預除霧模塊之間的管材錯列布置是指不同管式預除霧模塊中的管材依煙氣方向立體平行但不在同一個垂直平面上交叉布置。
為實現上述目的,本實用新型采用下述技術方案:
一種安裝于脫硫吸收塔內最上一級噴淋層上方的低阻力-旋流耦合高效除塵除霧裝置,該裝置包含多個除塵除霧單元,每個除塵除霧單元包含包括供煙氣通過的中空筒體和至少兩個常規離心式旋流板模塊,還包括至少兩個固定在中空筒體上的管式預除霧模塊,管式預除霧模塊由平行排列的管材組成,平行排列的管材之間存在間隙,管式預除霧模塊之間的管材沿煙氣方向錯列布置,所述管式預除霧模塊、常規離心式旋流板模塊沿中空筒體煙氣入口到煙氣出口方向依次設置。
該技術方案的工作原理是:脫硫后夾帶有液滴及細粒子的飽和濕煙氣自每個除塵除霧單元的中空筒煙氣入口進入,通過管式預除霧模塊的除霧作用,以較小的壓損為代價,有效阻擋并去除掉煙氣中一部分較大的液滴及煙塵顆粒。經過預除霧的煙氣在通過第一級常規離心式旋流板模塊時,發生快速旋轉,在離心力的作用下,將煙氣中殘存的較大液滴及顆粒物甩到四周的筒壁上,使其隨著筒壁的持液層流出筒體下部去除,同時由于液滴與細粒子之間的慣性差及旋轉速度不同,可以利用液滴捕集細粒子。之后,煙氣再經過第二級常規離心式旋流板模塊,對煙氣的旋轉程度加強,進一步強化除霧及微小液滴的去除效果,從而達到高效除塵除霧的作用。
優選的是,中空筒體為圓柱形一體化成型,且內壁光滑,便于液滴集聚下溢。管式預除霧模塊成一體化設計,使之與其他部件一樣達到拆裝方便的目的。
優選的是,管式預除霧模塊為2-3層,同一個管式預除霧模塊上的管材的橫向截距優選為35-45mm,不同的管式預除霧模塊上的管材沿煙氣方向錯列布置,其縱向截距優選為30-35mm,這樣既有利于實現最佳的發明效果,又能夠達到節約目的。在其外部還可以安裝有包圍板,該包圍板可以但不唯一由PP材質制成,所述的管材可以是φ25x2的PP管。
常規離心式旋流板模塊主要是便于拆裝的現有技術中常見的離心式旋流板,由一個中心筒體、若干導流葉片以及外部包圍板組成,導流葉片固定連接在中心筒體上,常規離心式旋流板模塊固定連接在所述中空筒體上。
優選的是,相對于兩個常規離心式旋流板模塊,在中空筒體的近煙氣出口位置安裝有一級凈煙氣均布裝置,對通過常規離心旋流板模塊繼續上升的煙氣進行導流和消旋。所述凈煙氣均布裝置由外部包圍板和格柵板組成,所述的格柵板正交豎直分布。
優選的是:凈煙氣均布裝置的外部包圍板高度為35-80mm,其橫截面沿橫向、縱向分別被格柵板均分,以保證凈煙氣均布裝置導流消旋的效果最佳。進一步,所述凈煙氣均布裝置的外部包圍板和格柵板為厚度3mm的PP材質,其橫截面沿橫向、縱向被9塊格柵板均分。
管式預除霧模塊、常規離心式旋流板模塊以及凈煙氣均布裝置可以通過螺栓、卡槽、塑料焊接等常規方式固定在中空筒體上。
附圖說明
圖1為實施例1結構示意圖;
圖2為常規離心式旋流板的立體結構示意圖;
圖3為兩層預除霧裝置俯視結構示意圖;
圖4為實施例2的結構示意圖;
圖5為實施例2中凈煙氣均布裝置正視圖;
圖6為實施例2中凈煙氣均布裝置的俯視圖;
標號說明:1、中空筒體,2、常規離心式旋流板模塊,3、管式預除霧模塊,4、中心筒體,5、常規旋流板除塵除霧器外部包圍板,6、導流葉片,7、卡鍵,8、PP管,9、凈煙氣均布裝置,10、格柵板。
具體實施方式
下面對本實用新型的實施例作詳細說明,本實施例在以本技術方案為前提下進行實施,給出了詳細的實施方式和具體的操作過程,但本實用新型的保護范圍不限于下述的實施例。
實施例1
如圖1所示,由若干個低阻力-旋流耦合除塵除霧單元組成的除塵除霧裝置,安裝于脫硫吸收塔內最上一級噴淋層上方,每個除塵除霧單元包含一個圓柱形中空筒體1、兩級常規離心式旋流板模塊2和兩級管式預除霧模塊3,中空筒體1為圓柱形且采用一體化成型,沿中空筒體的煙氣入口至出口依次設置有兩級管式預除霧模塊3和兩級常規離心式旋流板模塊2。常規離心式旋流板模塊2通過螺栓固定在中空筒體1上。管式預除霧模塊3的管材為φ25x2的PP管,管材固定在PP材質的外部包圍板上,外部包圍板通過螺栓固定連接在圓柱形中空筒體1上,管材的橫向截距為35mm,上下兩個管式預除霧模塊3的縱向截距為35mm,上下兩級管式預除霧模塊3上的管材沿煙氣方向錯列布置。每級常規離心式旋流板的導流葉片6為18片,仰角為35°,導流葉片6通過卡槽固定在中心筒體4上,外部包圍板為PP材質,并通過螺栓把外部包圍板固定在中空筒體1上。
當含有大量液滴的脫硫后飽和濕煙氣自下而上,首先通過兩級管式預除霧模塊3,在經過管式預除霧模塊3的過程中,煙氣中攜帶的較大顆粒的液滴及煙塵被除掉,同時煙氣中微小的液滴通過管式預除霧模塊3的擾流作用,部分團聚成較大的液滴,通過管式預除霧模塊3的煙氣,繼續上行通過常規離心旋流板模塊2,在通過常規離心式旋流板模塊2的過程中,細小的液滴在導流葉片6間隙內碰撞過程中,再次團聚成為較大的液滴,利用煙氣和煙氣中攜帶的液滴、煙塵的分離慣性不同,團聚的液滴與煙氣中的粉塵顆粒被甩到中空筒體1的內壁流動的液膜上,實現對液滴和煙塵的捕捉。之后,煙氣經過第二級常規離心式旋流板模塊,對煙氣的旋轉程度加強,進一步強化了除塵除霧效果。
本實用新型實施例1的有益效果為:1、除塵除霧效果好。正常運行條件下,可使脫硫塔出口霧滴含量≤10mg/Nm3,入口煙塵總濃度(含二次攜帶的石膏及石灰石顆粒)≤30mg/Nm3時,出口煙塵濃度可降低至5mg/Nm3以內,滿足現階段超低排放要求。2、該裝置常規離心旋流板模塊2導流葉片6不易被磨損,運行壽命長。3、由于預除霧器合理的結構布置,其局部壓損低,可以有效減少煙氣經過常規離心式旋流板模塊2時,煙氣方向發生改變而產生的壓降,從而降低旋流板除塵除霧器的壓損,該裝置運行的阻力≤230pa,與常規機械除霧器壓降較為一致,不存在改造后造成脫硫引風機壓頭不足的風險,比常規離心式旋流板除塵除霧器能耗小。4、采用預除塵除霧模塊代替一層常規旋流板除塵除霧模塊,在保證除塵除霧的效果的前提下,減輕了煙氣中攜帶的大顆粒物對常規離心旋流板模塊葉片的磨損、破壞,提高了除塵除霧器長期運行的穩定性,提高了旋流板的使用壽命。5、投資費用低、運行穩定性好、無結垢阻塞風險,在較低的投資與運行成本下實現對脫硫后飽和濕煙氣的深度除塵除霧,本實用新型可以代替常規“除霧器+濕式靜電”的工藝及常規離心式旋流板除塵除霧器。6、無額外安裝空間要求,可以拆除除霧器后直接進行安裝。
實施例2
如圖4所示,該低阻力-旋流耦合高效除塵除霧裝置包含多個除塵除霧單元,每個單元在實施例1結構基礎上,加裝了一級凈煙氣均布裝置9。凈煙氣均布裝置9的高度為50mm,橫截面沿橫向、縱向分別被9塊3mm厚的PP材質的格柵板10均分。
實施例2相比于實施例1,其有益效果還在于:一方面,加裝了凈煙氣均布裝置可以避免流出筒體的旋轉氣流與相鄰筒體出來的旋轉氣流發生多股漩渦交匯摩擦現象,導致煙氣自身的“內耗”加大,使煙氣阻力增加。而在筒體出口處采用正交分布的豎直格柵板,則可對旋轉氣流具有很好的消旋作用,并引導氣流垂直向塔頂運動。另一方面,在消旋過程中,從下部剛上來的旋轉氣流流向與豎直葉片發生一定的夾角碰撞和導流作用,從而可對煙氣中殘留液滴或細粒子做進一步慣性去除作用。
盡管本實用新型的實施方案已公開如上,但其并不僅僅限于說明書和實施例中所列運用,它完全可以被適用于各種適合本實用新型的領域,對于熟悉本領域的人員而言,可容易地實現另外的修改,因此在不背離權利要求及等同范圍所限定的一般概念下,本實用新型并不限于特定的細節和這里示出與描述的圖例。