順重力場除霧裝置及包括該裝置的除霧系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種順重力場除霧裝置及包括該裝置的除霧系統(tǒng)，屬于煙氣脫硫技術(shù)領(lǐng)域。除霧器包括豎向設(shè)置的筒體，筒體的上方設(shè)置有入口，下方設(shè)置有出口，筒體內(nèi)自上而下設(shè)置有第一級旋流板除霧器和第二級旋流板除霧器，第一級和第二級旋流板除霧器分別包括順重力場逆時針旋轉(zhuǎn)的第一級固定葉片和第二級固定葉片。在使用時，煙氣通過第一級旋流板除霧器，由于受到地磁場力等力的作用，霧滴受到的離心力增大至其重力的數(shù)十至數(shù)百倍，使筒體內(nèi)的霧滴加速碰撞凝聚成大液滴，脫除煙氣中大部分的漿液夾帶，煙氣以更高的流速通過第二級旋流板除霧器，進一步脫除了脫硫煙氣中的其余部分的漿液夾帶，提高了煙氣凈化程度，消除了二次污染。
【專利說明】
順重力場除霧裝置及包括該裝置的除霧系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及煙氣脫硫技術(shù)領(lǐng)域，特別是指一種順重力場除霧裝置及包括該除霧裝置的除霧系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]我國火電廠、鋼鐵行業(yè)燒結(jié)機煙氣脫硫的主流技術(shù)是石灰石-石膏法。結(jié)合中國國情，為了降低工程造價、避免熱的原煙氣與冷的脫硫后煙氣換熱用的旋轉(zhuǎn)蓄熱式換熱器GGH的腐蝕、密封泄漏和堵塞，在消化吸收引進國外技術(shù)的基礎(chǔ)上加以改進，多采用吸收塔前不設(shè)GGH，吸收塔內(nèi)頂部不設(shè)濕式電除塵器，改設(shè)折流板式除霧器。這一技術(shù)脫硫效率較高，運行也很穩(wěn)定，但在削減了大量二氧化硫的同時，由于脫硫漿液霧化夾帶、脫硫產(chǎn)物結(jié)晶析出，產(chǎn)生了眾所周知的“石膏雨”，即產(chǎn)生大量形成霧霾天氣的PM2.5因子，從而助長了霧霾的發(fā)生?？梢哉f，這個裝置也是一個PM2.5發(fā)生器和大型空氣加濕器。
[0003]目前國內(nèi)現(xiàn)有大型燃煤機組大多采用石灰石-石膏法脫硫工藝，而這種濕法煙氣脫硫超低排放的工藝裝置均為“塔內(nèi)頂部折流板式除霧器+塔后濕式靜電除塵器”，采用該工藝路線，可以達到脫硫煙氣煙塵含量< 5mg/Nm3的效果，但是，濕式靜電除塵器造價高昂，運行電耗水耗巨大，運行維護工作量較大，運行費用高昂?，F(xiàn)有產(chǎn)品在使用過程中，會產(chǎn)生比“石膏雨”更嚴重的“煙囪雨”，造成二次污染。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型提供一種提高煙氣凈化程度、消除二次污染的順重力場除霧裝置及包括該裝置的除霧系統(tǒng)。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本實用新型提供技術(shù)方案如下:
[0006]—方面，本實用新型提供一種順重力場除霧裝置，包括豎向設(shè)置的筒體，所述筒體的上方設(shè)置有入口，下方設(shè)置有出口，所述筒體內(nèi)自上而下設(shè)置有第一級旋流板除霧器和第二級旋流板除霧器，所述第一級旋流板除霧器包括第一級固定葉片，所述第二級旋流板除霧器包括第二級固定葉片，所述第一級固定葉片和第二級固定葉片均為順重力場逆時針旋轉(zhuǎn)。
[0007]進一步的，所述第一級和第二級固定葉片與設(shè)備水平中心線的夾角為20±1°，所述第一級固定葉片與設(shè)備水平面的夾角為28±1°，所述第二級固定葉片與設(shè)備水平面的夾角為22±1°。
[0008]進一步的，所述筒體內(nèi)在所述第一級旋流板除霧器和第二級旋流板除霧器之間設(shè)置有第一級凈化煙氣通道，所述筒體內(nèi)在所述第二級旋流板除霧器的下方設(shè)置有第二級凈化煙氣通道，所述第一級凈化煙氣通道和第二級凈化煙氣通道均為上面直徑小、下面直徑大的圓錐體。
[0009]進一步的，所述筒體的下方設(shè)置有匯液收縮截面斜筒管，所述匯液收縮截面斜筒管連接有豎向的降液管。[ΟΟ?O] 進一步的，煙氣通過所述第一級固定葉片的流速大于等于20m/s，煙氣通過所述第二級固定葉片的流速大于等于25m/s。
[0011]進一步的，所述第一級旋流板除霧器和第二級旋流板除霧器的中軸的上部為球形封頭、中部為圓筒體短節(jié)、下部為圓錐殼體，所述第一級固定葉片和第二級固定葉片均等距切向的設(shè)置在所述圓筒體短節(jié)的周圍，所述第一級固定葉片和第二固定葉片的周圍設(shè)置有早I 口」O
[0012]另一方面，本實用新型還提供一種除霧系統(tǒng)，包括煙道，所述煙道內(nèi)設(shè)置有數(shù)十?數(shù)百個上述的順重力場除霧裝置，所述順重力場除霧裝置的筒體與所述煙道之間設(shè)置有隔板。
[0013]進一步的，所述煙道內(nèi)在所述順重力場除霧裝置的上方設(shè)置有不等距分布的圓弧形的煙氣均流導(dǎo)流板。
[0014]進一步的，所述煙道包括等截面水平煙道、變截面斜下行煙道和等截面垂直下行煙道，所述數(shù)十?數(shù)百個除霧器雙排交錯設(shè)置在所述等截面垂直下行煙道內(nèi)。
[0015]本實用新型具有以下有益效果:
[0016]本實用新型在使用時，攜帶脫硫石膏漿液的煙氣從筒體的入口進入，依次通過第一級旋流板除霧器和第二級旋流板除霧器，煙氣通過兩級旋流板除霧器產(chǎn)生逆時針的旋轉(zhuǎn)，通過一級固定葉片時，由于受到離心力、地磁場力、煙氣的曳力的聯(lián)合作用，霧滴所受到的離心力增大至其重力的數(shù)十至數(shù)百倍，使得筒體內(nèi)的霧滴加速碰撞凝聚成大液滴，從而脫除脫硫煙氣中的大部分的漿液夾帶，脫硫煙氣又以更高的流速通過第二級旋流板除霧器，進一步脫除了脫硫煙氣中的其余部分的漿液夾帶，使得脫硫煙氣進一步得到凈化，凈化后的煙氣從筒體的出口排出，從而徹底消除了石灰石-石膏法煙氣凈化裝置產(chǎn)生的“石膏雨”，提高了煙氣凈化程度，消除了二次污染。
【附圖說明】
[0017]圖1為本實用新型的除霧系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖2為本實用新型的順重力場除霧器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖3為本實用新型的順重力場除霧器的第一級固定葉片和第二級固定葉片的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0020]為使本實用新型要解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖及具體實施例進行詳細描述。
[0021]—方面，本實用新型提供一種順重力場除霧裝置，如圖1至圖3所示，包括豎向設(shè)置的筒體3，筒體3的上方設(shè)置有入口，下方設(shè)置有出口，筒體3內(nèi)自上而下設(shè)置有第一級旋流板除霧器12和第二級旋流板除霧器10，第一級旋流板除霧器12包括第一級固定葉片19，第二級旋流板除霧器10包括第二級固定葉片20，煙氣通過第一級旋流板除霧器12和第二級旋流板除霧器10時均產(chǎn)生逆時針旋轉(zhuǎn)。
[0022]本實用新型在使用時，攜帶脫硫石膏漿液的煙氣從筒體的入口進入，依次通過第一級旋流板除霧器和第二級旋流板除霧器，煙氣通過兩級旋流板除霧器產(chǎn)生逆時針的旋轉(zhuǎn)，通過一級固定葉片時，由于受到離心力、地磁場力、煙氣的曳力的聯(lián)合作用，霧滴所受到的離心力增大至其重力的數(shù)十至數(shù)百倍，使得筒體內(nèi)的霧滴加速碰撞凝聚成大液滴，從而脫除脫硫煙氣中的大部分的漿液夾帶，脫硫煙氣又以更高的流速通過第二級旋流板除霧器，進一步脫除了脫硫煙氣中的其余部分的漿液夾帶，使得脫硫煙氣進一步得到凈化，凈化后的煙氣從筒體的出口排出，從而徹底消除了石灰石-石膏法煙氣凈化裝置產(chǎn)生的“石膏雨”，提高了煙氣凈化程度，消除了二次污染。
[0023]作為本實用新型的一種改進，第一級和第二級固定葉片與設(shè)備水平中心線的夾角可以為20±1°，第一級固定葉片與設(shè)備水平面的夾角可以為28±1°，第二級固定葉片與設(shè)備水平面的夾角可以為22±1°。這種角度的設(shè)置可以使得煙氣通過第一級固定葉片和第二級固定葉片產(chǎn)生的離心力盡可能的達到更大，使得筒體內(nèi)的霧滴加速碰撞凝聚成大液滴，從而脫除脫硫煙氣中的絕大部分的漿液夾帶，使得脫硫煙氣的凈化效果達到最優(yōu)。在具體設(shè)計時，一種優(yōu)選的設(shè)計方式如下:第一級和第二級固定葉片與設(shè)備水平中心線的夾角為20±1°，第一級固定葉片與設(shè)備水平面的夾角為28±1°，這種設(shè)計可以使得除霧器在高效工作的同時，煙氣受到的阻力較小，達到初步分離煙氣的作用。第二級固定葉片與設(shè)備水平面的夾角為22±1°。
[0024]作為本實用新型的另一種改進，筒體3內(nèi)在第一級旋流板除霧器12和第二級旋流板除霧器10之間優(yōu)選設(shè)置有第一級凈化煙氣通道11，筒體3內(nèi)在第二級旋流板除霧器10的下方優(yōu)選設(shè)置有第二級凈化煙氣通道8，第一級凈化煙氣通道12和第二級凈化煙氣通道8均可以為上面直徑小、下面直徑大的圓錐體。具體的，第二級凈化煙氣通道的下出口為斜面。
[0025]為了脫除脫硫煙氣中的冷凝漿液，筒體3的下方可以設(shè)置有匯液收縮截面斜筒管，匯液收縮截面斜筒管7可以連接有豎向的降液管6。本實用新型中的降液管可以為無縫鋼管。經(jīng)過漿液管后的冷凝漿液可以進入集液管I，集液管I收集了除霧器脫硫的含有脫硫石膏的冷凝漿液，然后送至吸收塔底部的氧化池，做進一步的凈化處理。其中，集液管I為向斜下方向傾斜的無縫鋼管。
[0026]煙氣通過第一級固定葉片的流速超過20m/s，煙氣通過第二級固定葉片的流速超過25m/s0
[0027]本實用新型中，第二級旋流板除霧器和第二級凈化煙氣通道之間可以設(shè)置有冷凝漿液匯集圓形筒體9。冷凝漿液匯集圓形筒體可以為筒體的一部分，這樣可以先將冷凝漿液匯集到冷凝漿液匯集圓形筒體內(nèi)，便于脫除大多數(shù)的冷凝漿液。
[0028]優(yōu)選的，第一級和第二級旋流板除霧器的中軸可以采用如下結(jié)構(gòu):上部為球形封頭18、中部為圓筒體短節(jié)16、下部為圓錐殼體15，第一級固定葉片和第二級固定葉片均等距切向的設(shè)置在圓筒體短節(jié)的周圍，第一級固定葉片和第二級固定葉片的周圍設(shè)置有罩筒13，罩筒上部還可以設(shè)置有煙氣導(dǎo)向錐殼體17。
[0029]另一方面，本實用新型還提供一種除霧系統(tǒng)，包括煙道2，煙道內(nèi)設(shè)置有雙排交錯排列的數(shù)十個?百多個上述的順重力場除霧裝置，順重力場除霧裝置的筒體之間及與煙道之間優(yōu)選設(shè)置有隔板5。將數(shù)十個?百多個上述的裝置設(shè)置在煙道內(nèi)，可以進一步提高脫硫煙氣的凈化程度，消除二次污染。
[0030]優(yōu)選的，順重力場除霧裝置可以為數(shù)十個?百多個，相鄰的除霧器之間也可以設(shè)置有隔板。將數(shù)十個?百多個上述的除霧器設(shè)置在煙道內(nèi)，可以進一步提高脫硫煙氣的凈化程度，消除二次污染。
[0031]隔板使得下行煙氣被隔板阻隔，只能通過第一級固定葉片和第二級固定葉片向下轉(zhuǎn)動，可以進一步提高煙氣的凈化程度。具體的，隔板為水平隔板，可以起到確保脫硫煙氣全部通過順重力場除霧裝置，不發(fā)生短路的阻隔作用。
[0032]為了便于實現(xiàn)脫硫煙氣在煙道內(nèi)的均勻分布，提高煙氣凈化的程度，煙道內(nèi)在順重力場除霧裝置的上方優(yōu)選設(shè)置有不等距排列的圓弧形的煙氣均流導(dǎo)流板4。當(dāng)然，也可以通過本領(lǐng)域人員容易想到的其他方式實現(xiàn)脫硫煙氣在煙道內(nèi)的均勻分布。
[0033]進一步的，煙道可以包括等截面水平煙道、變截面斜下行煙道和等截面垂直下行煙道，數(shù)十個?百多個順重力場除霧裝置可以雙拼交錯排列設(shè)置在等截面垂直下行煙道內(nèi)。煙道的這種設(shè)計可以使得煙氣均勻的分布在煙道內(nèi)，并排設(shè)置的兩個除霧器可以充分凈化均勾分布的煙氣。
[0034]—個使用本實用新型的具體實施例如下:具體的，下行煙氣以20m/s以上的流速通過第一級旋流板除霧器，煙氣中的帶有脫硫石膏漿液的微小霧滴被甩至第一級凈化煙氣通道和冷凝漿液匯集圓形筒體之間，由于受到離心力、地磁場力、煙氣的曳力以及壁面的聯(lián)合作用，霧滴受到的離心力增大至其重力的數(shù)十至數(shù)百倍，使得流道內(nèi)的霧滴加速碰撞凝聚成大液滴，從而脫除了脫硫煙氣中75%的漿液夾帶;脫硫煙氣又以更高的流速通過第二級旋流板除霧器，進一步脫除了脫硫煙氣中25 %的漿液夾帶，使得脫硫煙氣再次得到凈化，從而徹底地消除了石灰石-石膏法煙氣凈化裝置產(chǎn)生的“石膏雨”。凈化后的煙氣通過煙道的出口排放至大氣。含有脫硫石膏的冷凝漿液通過降液管，再匯集進入集液管回送至吸收塔底部的氧化池，進一步處理。這樣氣液分開排出可以提高排出物質(zhì)的利用率。
[0035]綜上所述，本實用新型具有以下有益效果:
[0036]1.順重力場旋流板除霧器流體阻力小，它不僅將軸向流動的煙氣變?yōu)轫樦亓龅男D(zhuǎn)流動，在地球北半球時，煙氣為逆時針旋轉(zhuǎn)，在地球南半球時，煙氣為順時針旋轉(zhuǎn)。而且極大地提高了煙氣中石膏漿液霧滴的離心力，對于實現(xiàn)高效氣液分離極為有利。
[0037]2.煙氣在旋流板除霧器組合的逆時針的旋轉(zhuǎn)流動強制作用、以及煙氣的曳力和地磁場力的聯(lián)合作用下，煙氣的切向流速不斷提升，有利于霧滴加速碰撞凝聚，從而有效提高本裝置的氣液分離效率。
[0038]3.煙氣經(jīng)過旋流板除霧器，部分高速旋轉(zhuǎn)氣流進入冷凝漿液匯集圓形筒體與凈化煙氣通道之間的夾層，依照流體力學(xué)狹縫效應(yīng)構(gòu)建的速度阻擋器，可有效實現(xiàn)冷凝漿液與煙氣的分離。
[0039]4.本裝置取代了石灰石-石膏法吸收塔內(nèi)通常采用的傳統(tǒng)的“折流板式除霧器”，可以取消沖洗水裝置，簡化了操作程序，減少裝置運行故障點，并可有效節(jié)省裝置的水耗與能耗。以一臺30萬千瓦的燃煤發(fā)電機組為例，每天可以回收400?600噸水，大大降低了裝置的運行成本。
[0040]5.比照最近多家環(huán)保設(shè)備公司推崇的濕式電除塵器，本發(fā)明裝置投資遠遠低于濕式電除塵器，僅為濕式電除塵器的10%?15%。不增加新的占地面積，卻能達到幾乎與濕式電除塵器相同的分離效果，性價比非常高。
[0041 ] 6.以100Mff電廠為例，增設(shè)濕式電除塵器需投資6000?7000萬元。另外，僅正常的設(shè)備折舊，水電耗，NaOH費用，每小時合計超過1500元。按每年運行8000小時計算，這筆費用一年就需1200萬元。而采用本發(fā)明，固定資產(chǎn)投資不過500萬元，設(shè)備基本免維護，不僅不增加水耗、電耗，還能回收大量的水及石膏。
[0042]以上所述是本實用新型的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型所述原理的前提下，還可以作出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應(yīng)視為本實用新型的保護范圍。
【主權(quán)項】
1.一種順重力場除霧裝置，其特征在于，包括豎向設(shè)置的筒體，所述筒體的上方設(shè)置有入口，下方設(shè)置有出口，所述筒體內(nèi)自上而下設(shè)置有第一級旋流板除霧器和第二級旋流板除霧器，所述第一級旋流板除霧器包括第一級固定葉片，所述第二級旋流板除霧器包括第二級固定葉片，所述第一級固定葉片和第二級固定葉片均為順重力場逆時針旋轉(zhuǎn)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的順重力場除霧裝置，其特征在于，所述第一級和第二級固定葉片與設(shè)備水平中心線的夾角為20±1°，所述第一級固定葉片與設(shè)備水平面的夾角為28±1°，所述第二級固定葉片與設(shè)備水平面的夾角為22±1°。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的順重力場除霧裝置，其特征在于，所述筒體內(nèi)在所述第一級旋流板除霧器和第二級旋流板除霧器之間設(shè)置有第一級凈化煙氣通道，所述筒體內(nèi)在所述第二級旋流板除霧器的下方設(shè)置有第二級凈化煙氣通道，所述第一級凈化煙氣通道和第二級凈化煙氣通道均為上面直徑小、下面直徑大的圓錐體。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的順重力場除霧裝置，其特征在于，所述筒體的下方設(shè)置有匯液收縮截面斜筒管，所述匯液收縮截面斜筒管連接有豎向的降液管。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的順重力場除霧裝置，其特征在于，煙氣通過所述第一級旋流板葉片的流速大于等于20m/s，煙氣通過所述第二級旋流板葉片的流速大于等于25m/s。6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一所述的順重力場除霧裝置，其特征在于，所述第一級旋流板除霧器和第二級旋流板除霧器的中軸的上部為球形封頭、中部為圓筒體短節(jié)、下部為圓錐殼體，所述第一級固定葉片和第二級固定葉片均等距切向的設(shè)置在所述圓筒體短節(jié)的周圍，所述第一級固定葉片和第二固定葉片的周圍設(shè)置有罩筒。7.—種除霧系統(tǒng)，其特征在于，包括煙道，所述煙道內(nèi)設(shè)置有數(shù)十?數(shù)百個權(quán)利要求1-6中任一所述的順重力場除霧裝置，所述順重力場除霧裝置的筒體與所述煙道之間設(shè)置有隔板。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的除霧系統(tǒng)，其特征在于，所述煙道內(nèi)在所述順重力場除霧裝置的上方設(shè)置有不等距分布的圓弧形的煙氣均流導(dǎo)流板。9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的除霧系統(tǒng)，其特征在于，所述煙道包括等截面水平煙道、變截面斜下行煙道和等截面垂直下行煙道，所述數(shù)十?數(shù)百個除霧器雙排交錯設(shè)置在所述等截面垂直下行煙道內(nèi)。
【文檔編號】B01D45/14GK205598775SQ201620007821
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年1月4日
【發(fā)明人】刁經(jīng)中, 趙鈺慧, 黃靈芝
【申請人】北京博朗環(huán)境工程技術(shù)股份有限公司, 刁經(jīng)中