CN106582121A - 一种带有液体收集的管束式除尘除雾装置 - Google Patents

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周长城
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B01D—SEPARATION
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Abstract

本发明公开了一种带有液体收集的管束式除尘除雾装置，属于废气处理领域。该装置包括n个管束式除尘除雾单元，n≥1；所述的管束式除尘除雾单元包括除雾单元筒体，在所述的除雾单元筒体内设有m个旋流组件和m个圆柱形外筒，所述的旋流组件包括有若干个旋流叶片和一个中心筒，在所述除雾单元筒体与圆柱形外筒之间的环状区域设有持液环，所述的持液环上设有若干排液管。该装置克服了现有技术在多级设计时二次夹带严重、效率低下等问题，具有效率高，阻力低，适应性强、可靠性高等优点。

Description

一种带有液体收集的管束式除尘除雾装置
技术领域
本发明属于废气处理领域，具体涉及一种用于湿法脱硫后进一步脱除烟气中粉尘的带有液体收集的管束式除尘除雾装置。
背景技术
目前，我国现有的燃煤机组普遍采用石灰石——石膏湿法烟气脱硫工艺，从吸收塔排放的湿烟气中除了含有部分前端除尘器未除尽的粉尘外，还含有大量的呈细小雾滴状态石灰石、石膏浆液等，随着国家环保排放标准的日趋提高，需对脱硫后的净烟气进行深度除尘。根据最新颁布的《火电厂大气污染物排放标准》，对烟囱排放的粉尘浓度提出了5mg/m3的要求。
烟气的除尘除雾是烟气净化工序中最为常见的工艺，类型多种多样，但对于含有大量雾滴的饱和湿烟气的处理而言，具有现实的处理难度。为了解决微细粉尘、气溶胶粒子等粒径小的杂尘分离，部分机组采用折流板除雾器+WESP(湿式电除雾器)进行处理，但对于已建脱硫机组而言改造工作量巨大，通常需对现有的吸收塔本体增高、基础加固，改造周期过长，且其含有大量的高压电气设备，运行和操作难度较大。
管束式除尘除雾装置作为WESP的一种替代技术，因其结构简单、运行可靠、能耗低而得到广泛应用。管束式除尘除雾装置是一种基于离心力分离的气液分离器，利用旋转气流的离心作用，将气流中夹带的液滴甩向壁面周围，烟气中的细小液滴、细微粉尘颗粒、气溶胶等微小颗粒物互相碰撞团聚凝聚成大液滴，大液滴再被气旋筒表面液膜捕获，从而实现与气相分离而脱除，具有压降小、除雾效果较好，结构简单，改造实施简单等优点，尤其适用于湿法脱硫后酸雾中带固体或带盐分的废气除雾。
由于烟气中的粉尘含量较高(通常为20～50mg/m3)且都是粒径较小的颗粒，要求排放的浓度又较低(通常为3～10mg/m3)，管束式除尘除雾装置通常采用多组旋流组件在一个“管束”内串联布置的形式，现有技术除尘除雾单元包含若干级旋流组件，每个旋流组件包括有若干个旋流叶片和一个中心筒，旋流叶片以倾斜的角度均匀分布在中心筒外壁和除雾单元筒体内壁之间的环状区域内。烟气自下而上经过除尘除雾单元时，在旋流组件上的旋流叶片的作用下，旋转运动，烟气中的固体颗粒和部分液滴由于受到的离心力较大而被甩向壁面，继而形成液膜往下流动，从而实现烟气中粉尘的分离。这种设计形式在只有一级旋流组件时问题不大，而当级数超过两级时，有相当数量的被壁面收集下来的液滴被二次分散而夹带到气流中，影响处理效果，或者说要达到同等的效果需要更多的处理级数，严重时无法满足排放指标的要求。
发明内容
本发明针对现有上述技术存在的缺陷提供了一种带有液体收集的管束式除尘除雾单元及装置。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种带有液体收集的管束式除尘除雾装置，该装置包括n个管束式除尘除雾单元，n≥1；所述的管束式除尘除雾单元包括除雾单元筒体，在所述的除雾单元筒体内设有m个旋流组件和m个圆柱形外筒，所述的旋流组件包括有若干个旋流叶片和一个中心筒，所述的旋流叶片以倾斜的角度均匀分布在中心筒外壁和圆柱形外筒内壁之间的环状区域内，m≥2；所述的除雾单元筒体的内径大于圆柱形外筒的外径；在所述除雾单元筒体与圆柱形外筒之间的环状区域设有持液环，所述的持液环上设有若干排液管；在相连的旋流组件之间设有冲洗系统，所述的冲洗系统包括冲洗水管以及位于冲洗水管上部的冲洗喷嘴。
在一些技术方案中：所述的持液环为水平布置，且所述的持液环设置在圆柱形外筒的迎着气流方向的端部。
在另一些技术方案中：所述的持液环向上倾斜布置，倾斜的角度为5～40°或140～175°；在一些优选的技术方案中：相连的两个持液环同向布置或者反向布置。
在一些优选的技术方案中：所述的持液环通过连接管与排液管相连，所述的排液管与排液母管相连，通过排液母管汇集收集后排出吸收塔外部。
在一些优选的技术方案中：所述的管束式除尘除雾单元的顶端设有挡流环，所述挡流环的内径为除雾单元筒体的内径的85～95％。
在一些优选的技术方案中：所述的圆柱形外筒的内径为除雾单元筒体的内径的65～90％。
在一些技术方案中：所述的带有液体收集的管束式除尘除雾装置位于吸收塔内喷淋层的上方，相邻管束式除尘除雾单元之间及管束式除尘除雾单元与吸收塔内壁之间均设有下端密封板及上端密封板。
在一些技术方案中：所述冲洗水管的顶端设有堵头，底端与冲洗水快速接头相连。
本发明技术方案中：气体经过旋流组件加速后的气流高速旋转向上运动，气流中的细小雾滴、尘颗粒在离心力作用下与气体分离，向筒体表面方向运动，在筒体壁面形成一个旋转运动的液膜层，气体旋转流速越大，离心分离效果越佳，捕悉液滴量越大，形成的液膜厚度越大，运行阻力越大，越容易发生二次雾滴的生成，因此需将壁面的液膜及时移走，以实现从气体分离的细小雾滴与微尘颗粒从烟气中的脱除的目的。
本发明的有益效果：
本发明所述的带有液体收集的管束式除尘除雾单元及装置克服了现有技术在多级设计时二次夹带严重、效率低下等问题，具有效率高，阻力低，适应性强、可靠性高等优点。
附图说明
图1为带有液体收集的管束式除尘除雾单元的第一实施例主视图；
图2为带有液体收集的管束式除尘除雾单元的第一实施例A-A剖视图；
图3为带有液体收集的管束式除尘除雾单元的第一实施例B-B剖视图；
图4为带有液体收集的管束式除尘除雾单元的第二实施例主视图；
图5为带有液体收集的管束式除尘除雾单元的第三实施例主视图；
图6为带有液体收集的管束式除尘除雾单元的第三实施例组成的除尘除雾塔的主视图；
图7为带有液体收集的管束式除尘除雾单元的第三实施例组成的除尘除雾装置塔的第二实施例的主视图；
其中，1为冲洗水系统，2为第i级旋流组件，3为第i+1级排液管，4为第i+1级持液环，5为第i+1级旋流组件，6为除雾单元筒体，7为上端密封板，8为挡流环，9为圆柱形外筒，10为旋流叶片，11为中心筒，12为堵头，13为冲洗喷嘴，14为冲洗水管，15为第i级持液环，16为第i级排液管，17为下端密封板，18为冲洗水快速接头，19为连接管，20为除尘除雾单元，21为排液母管。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步说明，但本发明的保护范围不限于此：
实施例1
如图1～3，一种带有液体收集的管束式除尘除雾装置，该装置包括n个管束式除尘除雾单元，n≥1；所述的管束式除尘除雾单元包括除雾单元筒体(6)，在所述的除雾单元筒体(6)内设有2个旋流组件和2个圆柱形外筒(9)(i取值1)，位于除雾单元筒体(6)上方的为第二级旋流组件(5)，在所述除雾单元筒体(6)与第二级旋流组件(5)的圆柱形外筒(9)之间的环状区域设有第一级持液环(4)，所述的第一级持液环(4)上设有若干排液管；位于除雾单元筒体(6)下方的为第一级旋流组件(15)，在所述除雾单元筒体(6)与第一级旋流组件(15)的圆柱形外筒(9)之间的环状区域设有第一级持液环(15)，所述的第一级持液环(15)上设有若干排液管(16)；所述的旋流组件包括有若干个旋流叶片(10)和一个中心筒(11)，所述的旋流叶片(10)以倾斜的角度均匀分布在中心筒(11)外壁和圆柱形外筒(9)内壁之间的环状区域内；所述的除雾单元筒体(6)的内径大于圆柱形外筒(9)的外径；在相连的旋流组件之间设有冲洗系统，所述的冲洗系统包括冲洗水管(14)以及位于冲洗水管(14)上部的冲洗喷嘴(13)。所述的持液环为水平布置，且所述的持液环设置在圆柱形外筒(9)的迎着气流方向的端部。所述的管束式除尘除雾单元的顶端设有挡流环(8)，所述挡流环(8)的内径为除雾单元筒体(6)的内径的85～95％。所述的圆柱形外筒(9)的内径为除雾单元筒体(6)的内径的65～90％。所述冲洗水管(14)的顶端设有堵头(12)，底端与冲洗水快速接头(18)相连。所述的带有液体收集的管束式除尘除雾装置位于吸收塔内喷淋层的上方，相邻管束式除尘除雾单元之间及管束式除尘除雾单元与吸收塔内壁之间均设有下端密封板(17)及上端密封板(7)。所述的持液环通过连接管(19)与排液管相连，所述的排液管与排液母管(21)相连。
如图4，一种带有液体收集的管束式除尘除雾装置，该装置包括n个管束式除尘除雾单元，n≥1；所述的管束式除尘除雾单元包括除雾单元筒体(6)，在所述的除雾单元筒体(6)内设有2个旋流组件和2个圆柱形外筒(9)，所述的旋流组件包括有若干个旋流叶片(10)和一个中心筒(11)，所述的旋流叶片(10)以倾斜的角度均匀分布在中心筒(11)外壁和圆柱形外筒(9)内壁之间的环状区域内；所述的除雾单元筒体(6)的内径大于圆柱形外筒(9)的外径；在所述除雾单元筒体(6)与圆柱形外筒(9)之间的环状区域设有持液环，所述的持液环上设有若干排液管；在相连的旋流组件之间设有冲洗系统，所述的冲洗系统包括冲洗水管(14)以及位于冲洗水管(14)上部的冲洗喷嘴(13)。所述的持液环向上倾斜布置，倾斜的角度为5～40°或140～175°，且相连的两个持液环反向布置。所述的管束式除尘除雾单元的顶端设有挡流环(8)，所述挡流环(8)的内径为除雾单元筒体(6)的内径的85～95％。所述的圆柱形外筒(9)的内径为除雾单元筒体(6)的内径的65～90％。所述冲洗水管(14)的顶端设有堵头(12)，底端与冲洗水快速接头(18)相连。所述的带有液体收集的管束式除尘除雾装置位于吸收塔内喷淋层的上方，相邻管束式除尘除雾单元之间及管束式除尘除雾单元与吸收塔内壁之间均设有下端密封板(17)及上端密封板(7)。所述的持液环通过连接管(19)与排液管相连，所述的排液管与排液母管(21)相连。
如图5～7，一种带有液体收集的管束式除尘除雾装置，该装置包括6个管束式除尘除雾单元；所述的管束式除尘除雾单元包括除雾单元筒体(6)，在所述的除雾单元筒体(6)内设有2个旋流组件和2个圆柱形外筒(9)，所述的旋流组件包括有若干个旋流叶片(10)和一个中心筒(11)，所述的旋流叶片(10)以倾斜的角度均匀分布在中心筒(11)外壁和圆柱形外筒(9)内壁之间的环状区域内；所述的除雾单元筒体(6)的内径大于圆柱形外筒(9)的外径；在所述除雾单元筒体(6)与圆柱形外筒(9)之间的环状区域设有持液环，所述的持液环上设有若干排液管；在相连的旋流组件之间设有冲洗系统，所述的冲洗系统包括冲洗水管(14)以及位于冲洗水管(14)上部的冲洗喷嘴(13)。所述的持液环向上倾斜布置，倾斜的角度为5～40°或140～175°，且相连的两个持液环同向布置。所述的管束式除尘除雾单元的顶端设有挡流环(8)，所述挡流环(8)的内径为除雾单元筒体(6)的内径的85～95％。所述的圆柱形外筒(9)的内径为除雾单元筒体(6)的内径的65～90％。所述冲洗水管(14)的顶端设有堵头(12)，底端与冲洗水快速接头(18)相连。
所述的带有液体收集的管束式除尘除雾装置位于吸收塔内喷淋层的上方，相邻管束式除尘除雾单元之间及管束式除尘除雾单元与吸收塔内壁之间均设有下端密封板(17)及上端密封板(7)。所述的持液环通过连接管(19)与排液管相连，所述的排液管与排液母管(21)相连。

Claims (9)

1.一种带有液体收集的管束式除尘除雾装置，其特征在于：该装置包括n个管束式除尘除雾单元，n≥1；所述的管束式除尘除雾单元包括除雾单元筒体(6)，在所述的除雾单元筒体(6)内设有m个旋流组件和m个圆柱形外筒(9)，所述的旋流组件包括有若干个旋流叶片(10)和一个中心筒(11)，所述的旋流叶片(10)以倾斜的角度均匀分布在中心筒(11)外壁和圆柱形外筒(9)内壁之间的环状区域内，m≥2；所述的除雾单元筒体(6)的内径大于圆柱形外筒(9)的外径；在所述除雾单元筒体(6)与圆柱形外筒(9)之间的环状区域设有持液环，所述的持液环上设有若干排液管。
2.根据权利要求1所述的带有液体收集的管束式除尘除雾装置，其特征在于：所述的持液环为水平布置，且所述的持液环设置在圆柱形外筒(9)的迎着气流方向的端部。
3.根据权利要求1所述的带有液体收集的管束式除尘除雾装置，其特征在于：所述的持液环向上倾斜布置，倾斜的角度为5～40°或140～175°。
4.根据权利要求3所述的带有液体收集的管束式除尘除雾装置，其特征在于：相连的两个持液环同向布置或者反向布置。
5.根据权利要求3所述的带有液体收集的管束式除尘除雾装置，其特征在于：所述的持液环通过连接管(19)与排液管相连，所述的排液管与排液母管(21)相连。
6.根据权利要求1所述的带有液体收集的管束式除尘除雾装置，其特征在于：所述的管束式除尘除雾单元的顶端设有挡流环(8)，所述挡流环(8)的内径为除雾单元筒体(6)的内径的85～95％。
7.根据权利要求1所述的带有液体收集的管束式除尘除雾装置，其特征在于：所述的圆柱形外筒(9)的内径为除雾单元筒体(6)的内径的65～90％。
8.根据权利要求1所述的带有液体收集的管束式除尘除雾装置，其特征在于：在相连的旋流组件之间设有冲洗系统，所述的冲洗系统包括冲洗水管(14)以及位于冲洗水管(14)上部的冲洗喷嘴(13)，所述冲洗水管(14)的顶端设有堵头(12)，底端与冲洗水快速接头(18)相连。
9.根据权利要求1所述的带有液体收集的管束式除尘除雾装置，其特征在于：该装置位于吸收塔内喷淋层的上方，相邻管束式除尘除雾单元之间及管束式除尘除雾单元与吸收塔内壁之间均设有下端密封板(17)及上端密封板(7)。
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