CN104399586B - 一种湿法脱硫系统及其烟气除雾加热装置、电除雾器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种湿法脱硫系统及其烟气除雾加热装置及电除雾器，烟气除雾加热装置包括电除雾器和烟气加热器，用于除去烟气中的液滴并对烟气进行加热。电除雾器包括电晕放电部件和至少两个水平布置的板排；所述板排包括若干垂直地面、与烟气流动方向平行的板体，各相邻所述板排的所述板体共同形成供烟气流动的烟气通道；所述电晕放电部件在所述烟气通道内形成电场，所述液滴在电场内荷电后被捕集至各板体。本发明的烟气除雾加热装置的电除雾器通过电场捕集带电的液滴，并具有较强的电场强度和较多的捕集面积，从而能够适应高风速的烟气，相对于机械式除雾器，具有较好的除雾效果；烟气加热器进一步对烟气进行加热，以减少对后续设备的腐蚀。

Description

一种湿法脱硫系统及其烟气除雾加热装置、电除雾器

技术领域

本发明涉及烟气脱硫技术领域，特别涉及一种湿法脱硫系统及其烟气除雾加热装置、电除雾器。

背景技术

现阶段，利用石灰石石膏法通过湿法脱硫系统对含硫烟气进行湿法脱硫被广泛应用在国内燃煤火电机组，其具有脱硫反应快、效率高、脱硫添加剂利用率高等优点。但是，湿法脱硫后的烟气含水量高、温度低、易凝结，还含有氟化物和氯化物等强腐蚀性物质，对于烟气下游设备较易形成低温高湿稀酸型腐蚀，即对下游设备，如烟囱等具有较强的腐蚀性。

为了减小脱硫后的烟气对设备的腐蚀程度，一般在烟气脱硫后的排出路径上设置除雾器和加热器，除雾器用于除去烟气中的液滴，这些液滴不仅含有水分，还含有腐蚀性物质，是设备的主要腐蚀源；加热器用于提高烟气温度，减少液滴的凝结量，而阻止腐蚀反应的发生。

然而，现有的除雾器为折板式除雾器，包括沿在烟气的排出路径弯折的各折板，相邻折板形成弯曲通道供烟气通过，带液滴的烟气通过弯曲通道时，其中的液滴在惯性作用下不能够及时改变流动路径，而撞击折板并被捕集在折板上，达到除雾目的。对于这种机械式除雾，液滴的捕集受到液滴自身的物性如粘度、速度等的影响，同时也受到折板的结构参数如折板角度，折板间距等的影响，多种因素影响下，常常导致除雾效率较低。

由于除雾器不能彻底、高效地出去烟气中的液滴，含有腐蚀性物质和大量水分的烟气将进一步地流向加热器，使加热器处于恶劣的工作环境，较易受到腐蚀，而减小使用寿命。

可见，现有技术中虽然采用除雾器和加热器，但是，不仅不能够有效减缓烟气对烟囱等设备的腐蚀，增加了加热器的使用成本。

因此，如何提供一种湿法脱硫系统及其烟气除雾加热装置、电除雾器，使其具有较好的除雾效果，能够有效减缓烟气对下游设备的腐蚀，是本领技术人员需要解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的为提供一种湿法脱硫系统及其烟气除雾加热装置、电除雾器。该湿法脱硫系统及其烟气除雾加热装置、电除雾器，使其具有较好的除雾效果，能够有效减缓烟气对下游设备的腐蚀。

为解决上述技术问题，本发明提供一种湿法脱硫系统的电除雾器，用于除去烟气中的液滴，包括电晕放电部件和至少两个水平布置的板排；所述板排包括若干垂直地面、与烟气流动方向平行的板体，各相邻所述板排的所述板体共同形成供烟气流动的烟气通道；所述电晕放电部件在所述烟气通道内形成电场，所述液滴在所述电场内荷电后被捕集至各所述板体。

本发明采用板排与电晕放电部件配合，能够获得较好的除雾效果，原因是：

第一，电除雾器通过电场捕集雾气，只要合理控制电场的强度便能够获得较好的捕集效果，电场强度是主要影响因素，较机械式除雾装置，其干扰因素较少；

第二，本发明提供的这种电除雾器采用电晕放电部件，其具有尖端结构而能够形成尖端放电，尖端放电形成的电场聚集性好，能够应用在间距较小的两个板体之间时，而能够获得更大的电场强度，只要合理设置电晕放电部件的位置和结构形式，便能够控制每个电场单元均处于强电场的状态，同时，除雾器外形尺寸也可以较小。

优选地，各所述板排的板体在垂直烟气流动的方向上并列设置；所述电晕放电部件为若干个，各所述电晕放电部件设置于围绕其的四个所述板体的中心位置。

优选地，所述电晕放电部件为通有负高压电的芒刺线或针刺线；所述板排接地。

优选地，所述板排的各所述板体的间距为100mm～300mm。

本发明提供一种湿法脱硫系统的烟气除雾加热装置，包括脱硫装置和沿烟气的流动方向设置在所述脱硫装置下游的除雾装置，所述除雾装置为上述任一项所述的电除雾器。

该烟气除雾加热装置与电除雾器具有相同的有益效果。

优选地，还包括设置在所述电除雾器下游的烟气加热器；所述板排设置在所述烟气加热器的入口处。

由于电除雾器具有较好的除雾效果，因此，经电除雾器的烟气含有的液滴数量较小，对下游设备的腐蚀性较小，因此，电除雾器的板排可以设置在烟气加热器的入口处，一方面，板排间隙起到疏导烟气的作用，而使得经电除雾器除雾的烟气直接进入烟气加热器加热，无需另外设置均流装置，提升烟气的换热效率的同时，减少装置布置工空间，降低装置制造成本；另一方面，将电除雾器和烟气加热器整合在一个装置中，不仅制造、使用方便，还能够较好地维护烟气加热器不受腐蚀。

优选地，所述烟气加热器包括沿烟气流动方向布置的若干管组，各所述管组包括垂直烟气流动方向的若干加热管和外套所述加热管的若干翅片；下游的所述管组的翅片间距小于上游的所述管组。

优选地，所述加热管和/或所述翅片采用UD钢或者SUS316L钢或者SUS444钢或者2205双向不锈钢材质制成；在所述入口处的各所述翅片和所述加热管的表面涂防腐涂料。

优选地，所述电除雾器和所述烟气加热器之间设置有吹灰器，所述吹灰器吹扫所述电除雾器的所述板排和所述烟气加热器的所述加热管。

优选地，所述吹灰器为双介质吹灰器，吹灰介质为蒸汽和高压水。

优选地，还包括浆液收集器，所述浆液收集器沿烟气流动方向设置在所述烟气加热器和所述电除雾器的下方。

本发明提供一种湿法脱硫系统，包括沿烟气流动方向布置的湿法脱硫装置和烟气除雾加热装置，所述烟气除雾加热装置为上述任一项所述的烟气除雾加热装置。

该湿法脱硫系统具有上述各烟气除雾加热装置，采用电除雾方式除去烟气中的液滴，相比机械除雾方式取消折板，而减小烟气流动阻力，提升烟气流动速度，加快烟气除雾进程，提升除雾效率，并且，该方式对烟气的流动速度不做限制，因此不再需要为烟气布置较长的缓冲路径，减小湿法脱硫系统的占地面积。

附图说明

图1为本发明提供的湿法脱硫系统的电除雾器的一种实施方式的结构示意图；

图2为本发明提供的安装有图1中的电除雾器的烟气除雾加热装置一种具体实施方式的主视图，局部剖视出电除雾器；

图3为图2中的烟气除雾加热装置的俯视图，局部剖视出电除雾器；

图4为图2中的烟气除雾加热装置的烟气加热器结构示意图。

图1-图4：

电除雾器1、板排11、板体111、电晕放电部件12、烟气加热器2、管组21、加热管211、翅片212、吹灰器3。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

请参考图1，图1为本发明提供的湿法脱硫系统的电除雾器1的一种实施方式的结构示意图。

如图1所示，本发明提供的电除雾器1具有电晕放电部件12和至少两个板排11，电晕放电部件12能够放电形成电场。板排11由若干板面沿烟气流动方向(如图中箭头所示)的板体111形成，各板面相对设置，并在垂直烟气流动方向上具有预定距离，因此形成供烟气流动的通路，也即，各板体111的板面均垂于于地面，这样，被捕集的液滴不会在板体111上集聚。

并且，各相邻的板排11的板体111之间共同形成供烟气流通的烟气通道，上述电晕放电部件12设置在所述烟气通道内，并在该烟气通道内放电形成电场，各板体111之间的电场的电场线走向(如图1中虚线所示)能够使得进入的烟气的液滴荷电后，向板体111的板面运动，而被捕集在板体111上。

本发明采用板排11与电晕放电部件12配合，能够获得较好的除雾效果，原因是：

第一，电除雾器通过电场捕集雾气，只要合理控制电场的强度便能够获得较好的捕集效果，电场强度是主要影响因素，较机械式除雾装置，其干扰因素较少；

第二，本发明提供的这种电除雾器采用电晕放电部件12，其具有尖端结构而能够形成尖端放电，尖端放电形成的电场聚集性好，能够应用在间距较小的两个板体111之间时，而能够获得更大的电场强度，只要合理设置电晕放电部件12的位置和结构形式，便能够控制每个电场单元均处于强电场的状态，同时，除雾器外形尺寸也可以较小。

可见，本发明的电除雾器1通过电场捕集带电的液滴，并具有较强的电场强度和较多的捕集面积，从而能够适应高风速的烟气，相对于机械式除雾器，具有较好的除雾效果。

将同一板排11的相邻两个板体111和二者之间的电场定义为一个电场单元。那么，各板排11的相邻板体111之间的间距可以为100mm到300mm，这个间距属于本领域的极窄间距，即电场单元的尺寸较小，电晕放电部件12依然能够与之配合产生相应电场，对电除雾器的小型化十分有利。

进一步地，各板排11的板体111在垂直于烟气的流动方向上并列布置，即各电场单元的电场区域尺寸相同，电晕放电部件12放电形成的强电场能够最大程度地被限制在板体111之间。

并且，所述电晕放电部件12为若干个，围绕电晕放电部件12的四个所述板体111形成一空间，各电晕放电部件12设置在该空间的中心位置，一方面增强电除雾器1的电场单元数目，获得更强的电场；另一方面，各电场单元形成的电场线走向对称，捕集的雾气颗粒在各板体上分布均匀，最大化地利用电除雾器的捕集面积，提高其捕集效率。

当然，各板体111也可以沿垂直烟气流动方向错开布置，则与本实施例中相同尺寸的板体111形成的电场区域将有所减小，不利于电场强度。

更进一步地，电晕放电部件12可以为通有负高压电的芒刺线，板排11的各板体111与大地连通。芒刺线上具有多个均匀布置的尖刺部，各尖刺部均形成尖端放电，十分适合本发明涉及的电除雾器1。

通有负高压电的芒刺线电离空气中的粒子释放电子，形成负电场以及指向板体111的电场线，使得带负电的液滴逆电场线走向向板体111运动。

当然，也可以不采用芒刺线，而替换以其他具有尖端的放电部件；还可以不通有高压电，只是，获得的电场强度有所减弱，较本实施方式具有较低的除雾效率；还可以向芒刺线通正电，而使得电晕放电部件12具有正极性，只是电场稳定性较负电场稍差。

请参考图2和图3，图2为本发明提供的安装有图1中的电除雾器1的烟气除雾加热装置一种具体实施方式的主视图，局部剖视出电除雾器1；图3为图2中的烟气除雾加热装置的俯视图，局部剖视出电除雾器1。

如图2和图3所示，本发明提供一种湿法脱硫系统的烟气除雾加热装置，该烟气除雾加热装置包括上述电除雾器1和烟气加热器2，电除雾器1的板排11设置在烟气加热器2的入口处，从电除雾器1流出的烟气能够穿过板排11的各板体111的间隙继续流向烟气加热器2，直接加热。

由于电除雾器1具有较好的除雾效果，因此，经电除雾器1的烟气含有的液滴数量较小，对下游设备的腐蚀性较小，因此，电除雾器1的板排11可以设置在烟气加热器2的入口处，一方面，板排11间隙起到疏导烟气的作用，而使得经电除雾器1除雾的烟气直接进入烟气加热器2加热，无需另外设置均流装置，提升烟气的换热效率的同时，减少装置布置空间，降低装置制造成本；另一方面，将电除雾器1和烟气加热器2整合在一个装置中，不仅制造、使用方便，还能够较好地维护烟气加热器2不受腐蚀。

请参考图4，图4为图2中的烟气除雾加热装置的烟气加热器2结构示意图。

进一步地，如图4所示，上述烟气加热器2还可以包括沿烟气流动方向布置的若干管组21，各管组21包括垂直于烟气流动方向布置的若干加热管211和外套各加热管211的翅片212，位于烟气下游的管组21的翅片212间距小于位于上游的管组21。

应当理解，加热管211内部通有加热媒体，加热媒体在流动过程中向烟气释放热量，最终加热烟气。

以沿烟气流动方向具有三个管组21为例进行说明：

沿烟气流动方向分别具有第一管组21、第二管组21和第三管组21，其中，第一管组21的相邻的翅片212的间距为30mm(毫米)，第二管组21的相邻的翅片212的间距为25mm，第三管组21的相邻的翅片212的间距为20mm。

可见，上游的管组21采用的翅片212间距较下游的管组21大，烟气刚刚进入烟气加热器2时其温度尚未提高，仍存在一定数量的液滴，如此，大翅片212间距的管组21能够防止上游烟气逃逸的液滴在该管组21的加热管211上结垢，而下游的烟气的温度已经较高，基本不再具有液滴，此时，减小翅片212间距有利于提高烟气的流速，增强换热效果。

上述预定数目根据烟气的情况而定，若烟气量较大，则可以适当增加上游的管组21的翅片212和加热管211数目，反之，若烟气量较少，可以适当减少上游的管组21的翅片212和加热管211数目，从而能够最有地利用烟气加热器2。

上述翅片212可以为H型翅片212，也可以为圆型翅片212。

进一步地，上述各实施方式中的加热管211和/或翅片212可以采用ND钢、SUS316L钢、SUS444钢、2205双向不锈钢等其中一种材质制成，以增加其耐腐蚀性能。

还可以在烟气加热器2的入口处的各翅片212和加热管211的表面涂有防腐材料，而进一步增加其耐腐蚀性能。

请继续参考图2，在电除雾器1和烟气加热器2之间还可以设置有吹灰器3，该吹灰器3的旋转角度应该能够使其吹扫范围覆盖电除雾器1和烟气加热器2，而对两者吹扫。

该吹灰器3可以根据管组21的情况布置，比如管组21的数量、位置等，比如，如图2所示，沿竖直方向具有三层管组21，那么，应该在每层的管组21与电除雾器1之间均设置一个吹灰器3，以尽量彻底地清理烟气加热器2。

如此，吹灰器3能够将烟气中的灰尘、石膏粉尘等吹落，使其不跟随烟气进入烟气加热器2，也不易在烟气加热器2或者电除雾器1上结垢，而延长装置的使用寿命。

进一步地，上述吹灰器3可以为双介质吹灰器3，吹灰介质分别为蒸汽和高压水。

装置工作时，烟气在电除雾器1和烟气加热器2之间流动，此时，用蒸汽吹落上述杂质，起到净化烟气的作用；当装置处于非工作状态时，高压水作为吹扫介质吹扫，起到清洁设备的作用。

还可以包括设置在烟气加热器2和电除雾器1下方的浆液收集器。无论装置处于何种状态，浆液收集器均能够收集吹灰器3直接喷出的清洗液，或者由蒸汽形成的清洗液，以免清洗液随烟气腐蚀加热管211。

浆液收集器可以为V型，其大口端连接在电除雾器1或者烟气加热器2，小口端用于连接外部处理清洗液的装置。

本发明还提供一种湿法脱硫系统，该系统包括沿烟气的流动方向布置的湿法脱硫装置和烟气除雾加热装置，该烟气除雾加热装置为上述各实施方式中的烟气除雾加热装置。

该湿法脱硫系统具有上述各烟气除雾加热装置，采用电除雾方式除去烟气中的液滴，相比机械除雾方式取消折板，而减小烟气流动阻力，提升烟气流动速度，加快烟气除雾进程，提升除雾效率，并且，该方式对烟气的流动速度不做限制，因此不再需要为烟气布置较长的缓冲路径，减小湿法脱硫系统的占地面积。

以上对本发明所提供的一种湿法脱硫系统及其烟气除雾加热装置进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (15)

1.一种湿法脱硫系统的电除雾器，用于除去烟气中的液滴，其特征在于，包括电晕放电部件(12)和至少两个板排(11)；所述板排(11)包括若干垂直地面、与烟气流动方向平行的板体(111)，各相邻所述板排(11)的所述板体(111)共同形成供烟气流动的烟气通道；所述电晕放电部件(12)在所述烟气通道内形成电场，所述液滴在所述电场内荷电后被捕集至各所述板体(111)；

各所述板排(11)的所述板体(111)在垂直烟气流动的方向上并列设置；所述电晕放电部件(12)为若干个，各所述电晕放电部件(12)设置于围绕其的四个所述板体(111)的中心位置。

2.如权利要求1所述的电除雾器，其特征在于，所述电晕放电部件(12)为通有负高压电的芒刺线或针刺线；所述板排(11)接地。

3.如权利要求1所述的电除雾器，其特征在于，所述板排(11)的各所述板体(111)的间距为100mm～300mm。

4.一种湿法脱硫系统的烟气除雾加热装置，包括脱硫装置和沿烟气的流动方向设置在所述脱硫装置下游的除雾装置，其特征在于，所述除雾装置为权利要求1-3任一项所述的电除雾器(1)；

还包括设置在所述电除雾器(1)下游的烟气加热器(2)；所述板排(11)设置在所述烟气加热器(2)的入口处。

5.如权利要求4所述的烟气除雾加热装置，其特征在于，所述烟气加热器(2)包括沿烟气流动方向布置的若干管组(21)，各所述管组(21)包括垂直烟气流动方向的若干加热管(211)和外套所述加热管(211)的若干翅片(212)；下游的所述管组(21)的翅片(212)间距小于上游的所述管组(21)。

6.如权利要求5所述的烟气除雾加热装置，其特征在于，所述加热管(211)和/或所述翅片(212)采用UD钢或者SUS316L钢或者SUS444钢或者2205双向不锈钢材质制成；在所述入口处的各所述翅片(212)和所述加热管(211)的表面涂防腐涂料。

7.如权利要求5所述的烟气除雾加热装置，其特征在于，所述电除雾器(1)和所述烟气加热器(2)之间设置有吹灰器(3)，所述吹灰器(3)吹扫所述电除雾器(1)的所述板排(11)和所述烟气加热器(2)的所述加热管(211)。

8.如权利要求7所述的烟气除雾加热装置，其特征在于，所述吹灰器(3)为双介质吹灰器(3)，吹灰介质为蒸汽和高压水。

9.如权利要求4所述的烟气除雾加热装置，其特征在于，还包括浆液收集器，所述浆液收集器沿烟气流动方向设置在所述烟气加热器(2)和所述电除雾器(1)的下方。

10.一种湿法脱硫系统，包括沿烟气流动方向布置的湿法脱硫装置和烟气除雾加热装置，其特征在于，所述烟气除雾加热装置为权利要求4所述的烟气除雾加热装置。

11.一种湿法脱硫系统，包括沿烟气流动方向布置的湿法脱硫装置和烟气除雾加热装置，其特征在于，所述烟气除雾加热装置为权利要求5所述的烟气除雾加热装置。

12.一种湿法脱硫系统，包括沿烟气流动方向布置的湿法脱硫装置和烟气除雾加热装置，其特征在于，所述烟气除雾加热装置为权利要求6所述的烟气除雾加热装置。

13.一种湿法脱硫系统，包括沿烟气流动方向布置的湿法脱硫装置和烟气除雾加热装置，其特征在于，所述烟气除雾加热装置为权利要求7所述的烟气除雾加热装置。

14.一种湿法脱硫系统，包括沿烟气流动方向布置的湿法脱硫装置和烟气除雾加热装置，其特征在于，所述烟气除雾加热装置为权利要求8所述的烟气除雾加热装置。

15.一种湿法脱硫系统，包括沿烟气流动方向布置的湿法脱硫装置和烟气除雾加热装置，其特征在于，所述烟气除雾加热装置为权利要求9所述的烟气除雾加热装置。