CN102091495A

CN102091495A - 动态射流节能除雾器

Info

Publication number: CN102091495A
Application number: CN 201010610046
Authority: CN
Inventors: 万皓; 袁义; 邵申; 何仁初; 江舒; 产文兵; 孙在柏
Original assignee: University of Shanghai for Science and Technology
Current assignee: University of Shanghai for Science and Technology
Priority date: 2010-12-29
Filing date: 2010-12-29
Publication date: 2011-06-15

Abstract

本发明涉及一种动态射流节能除雾器。本除雾器包括塔体，塔体内腔上部安装有两层动态射流除雾机构，每层动态射流除雾机构包括四个净化单体，一个“米”字支撑部件及与塔体的连接部件。每个净化单体由旋转引流体、连接在旋转引流体四周的多个有倾斜角度的叶片、与叶片外端连接的罩栏以及可控喷水装置（输水管和喷头）组成。本发明将用旋转式叶片代替了传统除雾器的丝网或者折流板，减少了设备阻力，提高了除雾效率。具有成本低、无结垢、稳定性强、防止二次夹带等特点。从而提高吸收塔的脱硫效率，适用于工业锅炉烟气除雾净化。

Description

动态射流节能除雾器

技术领域

本发明涉及工业燃煤锅炉烟气的净化装置，具体为一种动态射流节能除雾器，适用于燃煤锅炉湿法烟气脱硫系统中除去烟气中的水滴或液相雾滴。

背景技术

除雾器是用于分离塔中气体夹带的液滴，以保证传质效率，降低有价值的物料损失和改善塔后压缩机的操作，一般多在塔顶设置除雾器。可有效去除3～5um的雾滴，所以除雾器主要用于气液分离。

湿法烟气脱硫的吸收塔在运行过程中，易产生粒径为10～60微米的“雾”，“雾”不仅含有水分，它还溶有硫酸、硫酸盐、SO₂等。如不妥善解决，任何进入烟囱的“雾”，实际就是把SO₂排放到大气中，同时也造成风机、热交换器及烟道的玷污和严重腐蚀。因此，湿法脱硫工艺上对吸收设备提出除雾的要求，被净化的气体在离开吸收塔之前要除雾。除雾器是湿法烟气脱硫系统中的关键设备，其性能直接影响到湿法烟气脱硫系统能否连续可靠运行。除雾器故障不仅会造成脱硫系统的停运，甚至可能导致整个机组系统停机。

传统的除雾器主要是由丝网、丝网格栅组成丝网块和固定丝网块的支承装置构成，丝网为各种材质的气液过滤网，气液过滤网是由金属丝或非金属丝组成。气液过滤网的非金属丝由多股非金属纤维捻制而成，亦可为单股非金属丝。另外，折流板类除雾器现在也应用比较广泛。

　　但是，这些类似的传统除雾器由于内部结构不是很合理，捕集效果差，冲洗不方便而容易结垢，耐腐蚀性也差，容易造成二次夹带等，给后续生产流程带来隐患。

发明内容

本发明是针对目前湿法烟气脱硫系统中除雾器的不足，提供一种动态射流节能除雾器，将动态叶轮与液滴捕集有效的融合在一起，从而使除雾效果更好，体系压降更小，避免二次夹带，性能更稳定。

为达到上述目的，本发明的构思是：本发明采用一种旋转的动态叶轮与动态捕集技术融合的动态射流节能除雾器，共两层，每层包括四个净化单体，一个“米”字支撑部件及与塔体的连接件。每个净化单体由旋转引流体、连接在旋转引流体四周的多个有倾斜角度的叶片、与叶片外端连接的罩栏以及可控喷水装置（输水管和喷头）组成。

由于除雾器采用了动态叶轮设计，不仅增大了捕集液滴面积，还把冲洗和动力驱动结合在一起，产生了一个向心力作用，从而提高了捕集效率，达到更好的除雾目的。

根据上述发明构思，本发明采用下述技术方案：

一种动态射流节能除雾器，包括包括吸收塔的塔体，所述塔体内腔上部安装有两层动态射流除雾机构，每层动态射流除雾机构包括四个净化单体，一个“米”字支撑部件及与塔体固定连接的的连接件，每个所述净化单体由一个旋转引流体、连接在旋转引流体四周的多个有倾斜角度的叶片、与叶片外端连接的罩栏以及安装在“米”字支撑部件上的可控喷水装置构成。

所述四个净化单体分别周向均布在同一圆面上，各自固定安装在所述“米”字支撑部件的四根支杆上，而“米”字支撑部件的另四根支杆的端部通过所述连接件与塔体固定连接。

所述两层动态射流除雾机构的旋转引流体之间有45^o的旋转交错。

所述旋转引流体的结构：一个上部圆锥体经一个中部圆柱体连接一个下部圆锥体，上部圆锥体和下部圆锥体的顶角为90^o～150^o，所述中部圆柱体与所述叶片固定连接。

所述叶片与水平面有一仰角b，该仰角b=8^o～16^o。

所述可控喷水装置是在“米”字支撑部件安装旋转引流体的支杆上固定一根输水管，在该输水管上均布有水平方向的喷头。

本发明与现有技术相比较，具有如下显而易见的突出实质性特点和显著优点：

①本发明除雾器选用叶轮，大大增加了捕集面积，提高捕集效率。

②本发明除雾器是动态旋转的，对气体起到了一个引风作用，既节能，又减少了压降损失，对后续流程起到了积极作用。

③本发明除雾器的叶轮采用连续冲洗，防止了结垢现象。

结构简便，拆卸安装方便。

附图说明

图1是本发明的一个结构示意总图；

图2是本发明的单层实施例的仰视图；

图3是每个净化单体的结构示意图。

具体实施方式

本发明的优选实施例结合附图详述如下：

实施例一：参见图1和图2，本动态射流节能除雾器，包括吸收塔的塔体8，所述塔体8内腔上部安装有两层动态射流除雾机构，每层动态射流除雾机构包括四个净化单体，一个“米”字支撑部件1及与塔体8固定连接的的连接件2，每个所述净化单体由一个旋转引流体3、连接在旋转引流体四周的多个有倾斜角度的叶片4、与叶片外端连接的罩栏5以及安装在“米”字支撑部件1上的可控喷水装置构成。

实施例二：本实施例与实施例一基本相同，更详尽结构详述如下：所述四个净化单体分别周向均布在同一圆面上，各自固定安装在所述“米”字支撑部件1的四根支杆上，而“米”字支撑部件1的另四根支杆的端部通过所述连接件2与塔体8固定连接。所述两层动态射流除雾机构的旋转引流体3之间有45^o的旋转交错。所述旋转引流体3的结构：一个上部圆锥体经一个中部圆柱体连接一个下部圆锥体，上部圆锥体和下部圆锥体的顶角为90^o～150^o，所述中部圆柱体与所述叶片4固定连接。所述叶片4与水平面有一仰角b，该仰角b=8^o～16^o。所述可控喷水装置是在“米”字支撑部件1安装旋转引流体3的支杆上固定一根输水管7，在该输水管7上均布有水平方向的喷头6。

实施例三：如图2所示，本动态射流节能除雾器共有两层，每层包括四个净化单体，“米”字支撑部件1及与塔体的连接件2。每个净化单体由旋转引流体3、连接在旋转引流体四周的多个有倾斜角度的叶片4、与叶片外端连接的罩栏5以及可控喷水装置（输水管7和喷头6）组成。四个净化单体在同一圆面内按上下左右四个位置排列，由从“米”字支撑部件1中心位置引出的四个支撑杆件所支撑，支撑杆与水平方向的倾斜角为10^o，便于支撑杆上液体向中心汇聚，落入浆液池。将输水管7安置在四个支撑杆件上，每个输水管7上安装四个喷头6，进而用喷水来推动叶轮的转动和除垢，可根据喷水压力的不同来控制叶轮的转动速度；在风力和向心力的作用下，极大的增大了捕集效率。另外“米”字支撑部件1的四个末端与塔体用连接件2连接固定。旋转引流体3采用上椎体，中部圆柱体和下锥体的结构，下锥体对处理前气液起到引流作用，按椎体角度的方向将气液引至叶片4处，提高了捕集效率，减少了死角；上椎体对从上面落下的液体起到分流作用，可以防止在旋转引流体3上部液滴和其夹带烟尘的堆积；中部圆柱体内轴与支撑杆件相连起到支撑叶轮的作用。罩栏5与叶片4外端相连，高度与叶片4最外侧垂直高度保持一致，便于捕集受到向心力作用的雾滴。

在通常的化工操作中所碰到的气体中分散液滴的直径约在0.1～5000μm。一般粒径在100μm以上的颗粒因沉降速度较快，其分离问题很容易解决。通常直径大于50μm的液滴，可用重力沉降法分离；5μm左右的液滴可用惯性碰撞及离心分离法。除雾器上下两层排列，间隔为500mm，为了进一步减少死角的出现，上下两层除雾器有45^o的水平旋转交错。下层除雾器喷头6的冲水压力较大，叶轮转动速度快，在该层由于液滴惯性作用和较大的向心力作用，可以去除直径较大液滴和部分细小雾滴。上层除雾器冲水压力较小，叶轮转动速度较慢，主要分离下层除雾器处理后的气体中的细小雾滴。

本实施例除雾器的工作过程如下：脱硫后的烟气以一定的速度流经除雾器，烟气被快速、连续改变运动方向，叶片4表面上雾沫由于向心力作用，一部分被罩栏5所捕集，进而随冲洗水一起流入塔下浆液池中，另一部分附着在叶片4上的雾沫和灰尘被水瞬时冲下，从而保持了叶片4的清洁的，防止结垢。另外，除雾器的除雾效率随气流速度的增加而增加，这是由于流速高，作用于雾滴上的惯性力大，有利于气液的分离。本发明除雾器由于叶片4是旋转的，进而增大了气流速度，起到引风作用，提高了捕集效率，又大大减少压降损失。

本实施例的技术参数：

叶片数量（每个净化单体）：16；

支撑杆仰角a：10^o；叶片仰角b：12^o；叶片径向角r：45^o；

叶片外端高（罩栏高）：510mm；叶片內端高：305mm；

旋转引流体高：1206mm；旋转引流体直径：697mm；

旋转引流体上下锥角：120^o。

　　本发明的性能保证：

除雾效率：在正常运行工况下，除雾器出口烟气中的雾滴浓度低于70mg/Nm3；

压降：不考虑除雾器前后的干扰，保证在100%烟气负荷下，整个除雾器系统的压降低于100Pa；

耐高温：75--95℃；

耐压：保证承受冲洗水压为0.3MPa时，叶片能正常工作；

冲洗喷嘴：为全锥形喷嘴，喷射实心圆锥，能够保证叶片大面积被覆盖。

Claims

1.一种动态射流节能除雾器，包括吸收塔的塔体（8），其特征在于所述塔体（8）内腔上部安装有两层动态射流除雾机构，每层动态射流除雾机构包括四个净化单体，一个“米”字支撑部件（1）及与塔体（8）固定连接的的连接件（2），每个所述净化单体由一个旋转引流体（3）、连接在旋转引流体四周的多个有倾斜角度的叶片（4）、与叶片外端连接的罩栏（5）以及安装在“米”字支撑部件（1）上的可控喷水装置构成。

2.如权利要求1所述的动态射流节能除雾器，其特征在于所述四个净化单体分别周向均布在同一圆面上，各自固定安装在所述“米”字支撑部件（1）的四根支杆上，而“米”字支撑部件（1）的另四根支杆的端部通过所述连接件（2）与塔体（8）固定连接。

3.如权利要求1所述的动态射流节能除雾器，其特征在于所述两层动态射流除雾机构的旋转引流体（3）之间有45^o的旋转交错。

4.如权利要求1所述的动态射流节能除雾器，其特征在于所述旋转引流体（3）的结构：一个上部圆锥体经一个中部圆柱体连接一个下部圆锥体，上部圆锥体和下部圆锥体的顶角为90^o～150^o，所述中部圆柱体与所述叶片（4）固定连接。

5.如权利要求1所述的动态射流节能除雾器，其特征在于所述叶片（4）与水平面有一仰角b，该仰角b=8^o～16^o。

6.如权利要求1所述的动态射流节能除雾器，其特征在于所述可控喷水装置是在“米”字支撑部件（1）安装旋转引流体（3）的支杆上固定一根输水管（7），在该输水管（7）上均布有水平方向的喷头（6）。