CN106582153A - 一种吸收塔内安装的水平氟塑料管式除尘除雾装置 - Google Patents

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Abstract

本发明属于废气净化技术领域，具体涉及一种吸收塔内安装的水平氟塑料管式除尘除雾装置。该装置安装在吸收塔(1)内部，其包括除尘除雾管束(7)、支撑单元和水冲洗单元；除尘除雾管束(7)为“U”形列管式，在水平方向呈波浪状布置；多个水平氟塑料管式除尘除雾装置水平并列安装在湿法脱硫装置的吸收塔(1)内部，水平氟塑料管式除尘除雾装置设有面板(3)的一端通过吸收塔法兰(15)伸出吸收塔(1)外侧。本发明应用于电力环保行业，工作位置在火力发电厂烟气湿法脱硫装置(FGD)的吸收塔内，通过冷源冷却净烟气或水喷雾方式，使氟塑料除尘除雾管束表面形成液膜捕捉烟气中的细颗粒灰尘、石膏、液态水等杂质，实现火电厂烟气的洁净排放。

Description

一种吸收塔内安装的水平氟塑料管式除尘除雾装置
技术领域
本发明属于废气净化技术领域，具体涉及一种吸收塔内安装的水平氟塑料管式除尘除雾装置。
背景技术
中国以煤炭为主的能源结构，造成国内电源点主要以燃煤火力发电为主。燃煤电厂为了解决锅炉烟气排放污染问题，近年来采取了大量技术措施，减少烟尘、SO2、氮氧化物等污染物的排放，先后进行了静电除尘器、烟气脱硫系统(FGD)、烟气脱硝系统(SCR)的增设和改造，整体排污水平已经大大降低。
目前随着环保排放标准的提高和火电厂烟气“超净排放”的要求，火电厂烟气排放浓度进一步提高：
氮氧化物排放浓度：50mg/Nm3；
二氧化硫排放浓度：35mg/Nm3；
粉尘排放浓度：5mg/Nm3；
雾滴排放浓度：25mg/Nm3。
为了能够达到“超净排放”，火电厂开始了新一轮的技术改造，目前针对粉尘和雾滴排放采取的技术有：
1、烟气再热：将脱硫吸收塔出口烟温从50℃左右升高至80℃，使得烟气中的水蒸汽为不饱和状态，排出烟囱时不会发生凝结现象，雾滴排放浓度大大降低，同时提高烟气抬升高度、增大扩散面积、降低污染的局部影响。
2、在吸收塔出口增设湿式静电除雾器，捕捉烟气中的尘粒和液滴，达到除尘除雾的目的。
3、在吸收塔出口烟道内增设水冷管式凝水除尘器或淋水式管式除尘器，捕捉烟气中的尘粒和液滴，达到除尘除雾的目的。
上述几种方法存在的主要问题是对场地的要求比较高，都要求在脱硫吸收塔出口和烟囱进口之间有比较大的改造空间，能够布置烟气再热装置、湿式静电除雾器和水冷管式凝水除尘器或淋水式管式除尘器，但对有些布置位置紧张或者烟气从吸收塔塔顶排放的火电厂来说，这样的改造空间根本没有，只能在脱硫吸收塔内完成除尘除雾的工作。而原有的以氟塑料为除尘除雾管束的水冷管式凝水除尘器或淋水式管式除尘器，只能垂直布置，不能安装到脱硫吸收塔内。
发明内容
针对上述问题，本发明提供了一种吸收塔内安装的水平氟塑料管式除尘除雾装置，通过将撞击式液膜除尘器和管式换热器的技术原理结合，实现了饱和湿烟气的除尘除雾和水回收，解决了湿法脱硫装置后烟气的除尘和除雾问题。
为了实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：
本发明提供一种吸收塔内安装的水平氟塑料管式除尘除雾装置，其特征在于：该装置安装在吸收塔1内部，所述装置包括除尘除雾管束7、支撑单元和水冲洗单元。
所述支撑单元包括面板3、纵向支撑框架8、横向支撑框架17、支撑杆12、管夹10和间距环11。
所述纵向支撑框架8、支撑杆12、横向支撑框架17和面板3共同构成一长方体支撑结构；横向支撑框架17为长方体支撑结构的四条长边；多个纵向支撑框架8均匀布置在长方体支撑结构内；两个在长方体支撑结构宽度方向上相邻的纵向支撑框架8之间沿纵向水平等间距地固接有多个支撑杆12；支撑杆12上设有孔，管夹10穿过支撑杆12上的孔，缠绕在支撑杆12上形成“U”形管夹；多根构成除尘除雾管束7的除尘除雾管通过用于吸收管束的水平方向膨胀位移的管夹10固定在支撑杆12的上下两侧；管夹10的夹臂之间设置有用于调节除尘除雾管之间间距的间距环11；两个上下相邻的支撑杆12的相邻侧的除尘除雾管的管排之间设有漏灰间隔13。
所述除尘除雾管束7的进水端和出水端分别与设置在面板3上的冷却水进口4和冷却水出口5连通。
所述除尘除雾管束7为“U”形列管式，在水平方向呈波浪状布置；
所述水冲洗单元包括冲洗水接口6、冲洗水母管9和深入式冲洗水管14；所述冲洗水母管9水平布置在长方体支撑结构顶部，并与设置在面板3上的冲洗水接口6连通；冲洗水母管9上设有深入式冲洗水管14。
多个水平氟塑料管式除尘除雾装置水平并列安装在湿法脱硫装置的吸收塔1内部，水平氟塑料管式除尘除雾装置设有面板3的一端通过吸收塔法兰15伸出吸收塔1外侧。
所述吸收塔1内部设置有多组用于支撑水平氟塑料管式除尘除雾装置的塔内支撑梁2，两组相邻的塔内支撑梁2之间设置有烟气隔板16。
所述支撑单元采用合金材料或碳钢材料包衬氟塑料防腐。
所述除尘除雾管束7的波峰与波谷之间的间隔为500mm-900mm。
所述除尘除雾管束7的除尘除雾管的管外径为5-10mm，壁厚为0.4-1.0mm。
所述除尘除雾管束7水平方向之间的管排间隔为除尘除雾管外径的2～3倍，除尘除雾管束7竖直方向之间的管排间隔为除尘除雾管外径的1.5～2倍。
该水平氟塑料管式除尘除雾装置设置有冷却水前后温差在线测量装置、流量测量调节装置和前后压差在线测量装置。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
1、本发明的水平氟塑料管式除尘除雾装置创新地将除尘除雾装置布置于湿法脱硫装置吸收塔内，达到空间的“零占用”，有效地解决了烟气吸收塔塔顶直排和现场安装位置有限的火电厂机组的“超净排放”改造问题。
2、本发明的水平氟塑料管式除尘除雾装置通过将撞击式液膜除尘器和管式除尘器的技术原理结合，实现了饱和湿烟气的除尘、除雾，解决了湿法脱硫装置后烟气的除尘和除雾问题。本发明一般应用于电力环保行业，工作位置在火力发电厂烟气湿法脱硫装置吸收塔内，通过冷却水对水蒸汽饱和的烟气进行冷却，使之在除尘除雾管表面形成水膜，捕捉烟气中的细颗粒灰尘、石膏、液态水等杂质，实现火电厂烟气的洁净排放。
3、本发明的水平氟塑料管式除尘除雾装置可以有效地降低脱硫装置后烟气的粉尘排放浓度，达到5mg/Nm3以下，同时解决现有脱硫装置石膏雨的问题；液态水去除效率超过80％，雾滴排放浓度达到25mg/Nm3以下；材料的选用可以使得设备腐蚀问题得到根本解决；设备结构设计可以避免堵灰、结垢问题。
附图说明
图1为本发明水平氟塑料管式除尘除雾装置的结构示意图；
图2为本发明水平氟塑料管式除尘除雾装置的右视图；
图3为图1中B部分的A-A向剖视图，示出了本发明中除尘除雾管束7的支撑结构示意图；
图4为本发明的水平氟塑料管式除尘除雾装置安装在吸收塔1内的俯视示意图；
图5为本发明的水平氟塑料管式除尘除雾装置安装在吸收塔1内的主视示意图；
图6为本发明的水平氟塑料管式除尘除雾装置安装在吸收塔1内的右视示意图。
其中的附图标记为：
1吸收塔 2塔内支撑梁
3面板 4冷却水进口
5冷却水出口 6冲洗水接口
7除尘除雾管束 8纵向支撑框架
9冲洗水母管 10管夹
11间距环 12支撑杆
13漏灰间隔 14深入式冲洗水管
15吸收塔法兰 16烟气隔板
17横向支撑框架
图1、图5和图6中的箭头方向为烟气方向。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进行进一步说明。
如图1所示，本发明吸收塔内安装的水平氟塑料管式除尘除雾装置包括除尘除雾管束7、支撑单元和水冲洗单元。
如图3所示，所述支撑单元采用模块化设计的垂直悬挂结构，其包括面板3、纵向支撑框架8、横向支撑框架17、支撑杆12、管夹10和间距环11。
所述纵向支撑框架8、支撑杆12、横向支撑框架17和面板3共同构成一长方体支撑结构；横向支撑框架17为长方体支撑结构的四条长边；多个纵向支撑框架8均匀布置在长方体支撑结构内；两个在所述长方体支撑结构宽度方向上相邻的纵向支撑框架8之间沿纵向水平等间距地固接有多个支撑杆12；支撑杆12上设有孔，管夹10穿过支撑杆12上的孔，缠绕在支撑杆12上形成“U”形管夹；多根构成除尘除雾管束7的除尘除雾管通过用于吸收管束的水平方向膨胀位移的管夹10固定在支撑杆12的上下两侧；管夹10的夹臂之间设置有用于调节除尘除雾管之间间距的间距环11。两个上下相邻的支撑杆12的相邻侧的除尘除雾管的管排之间设有漏灰间隔13。
所述除尘除雾管束7的进水端和出水端分别与设置在面板3上的冷却水进口4和冷却水出口5连通。
所述支撑单元采用合金材料或碳钢材料包衬氟塑料防腐，避免腐蚀结垢，防止灰水聚集板结。
所述除尘除雾管束7为“U”形列管式，在水平方向呈波浪状布置，除尘除雾管束7的波峰与波谷之间的间隔为500mm-900mm；相比直管布置，除尘除雾管束波浪状布置能够增加设备的整体强度，有利于冲洗水的流动，有效防止积灰和堵塞情况的发生，使除尘除雾管束7的分布更均匀、防止变形。
所述除尘除雾管束7的除尘除雾管的管外径为5-10mm，壁厚为0.4-1.0mm。所述除尘除雾管束7具有一定柔性，在装置运行过程中震动自清洁。
所述除尘除雾管束7水平方向之间的管排间隔为除尘除雾管外径的2～3倍，除尘除雾管束7竖直方向之间的管排间隔为除尘除雾管外径的1.5～2倍。
所述水冲洗单元包括冲洗水接口6、冲洗水母管9和深入式冲洗水管14。所述冲洗水母管9水平布置在长方体支撑结构顶部，并与设置在面板3上的冲洗水接口6连通。冲洗水母管9上设有深入式冲洗水管14，可以冲洗到除尘除雾管束7内部，保证良好的冲洗效果。
如图4至图6所示，多个水平氟塑料管式除尘除雾装置水平并列安装在湿法脱硫装置的吸收塔1内部，水平氟塑料管式除尘除雾装置设有面板3的一端通过吸收塔法兰15伸出吸收塔1外侧。吸收塔1内部设置有多组用于支撑水平氟塑料管式除尘除雾装置的塔内支撑梁2，两组相邻的塔内支撑梁2之间设置有烟气隔板16，阻止烟气的流动，让烟气全部通过水平氟塑料管式除尘除雾装置，最大化除尘除雾的效果。
管板材料与管束的焊接工艺：采用多级导热一次焊接成型技术，保证堵管率小于千分之五。
本实施例采用固定式高压水冲洗单元，对除尘除雾管束7进行在线水冲洗，冲洗水压达到0.8MPa，每8小时冲洗20秒，保证除尘除雾管束7表面的洁净。
本实施例中的冷却水采用电厂循环冷却水，温升为3-8℃。烟气温度下降0.5-3℃。
本实施例设有冷却水前后温差在线测量装置和流量测量调节装置，保证有足够的水被凝结出来，从而保证足够的除尘效率。
本实施例设有前后压差在线测量装置，当烟气阻力达到设定上限时，自动开启水冲洗系统，直到烟气阻力达到设定下限。
本实施例的工作过程如下：将本实施例的水平氟塑料管式除尘除雾装置布置在湿法脱硫装置(FGD)的吸收塔1内，向除尘除雾管束7中通冷却水，除尘除雾管束7对烟气中的液滴和颗粒进行拦截，使其发生激烈的绕流和碰撞，液态颗粒包裹固态颗粒逐渐长大，并沾附在除尘除雾管束7上，由于除尘除雾管束7中通有冷却水，在水蒸汽饱和状态下，冷却水会导致烟气中的水蒸汽发生冷凝现象，除尘除雾管束7的管外壁会形成足够厚度的水膜，不仅起到粘连灰尘的作用，还可以起到收集凝结水和冲洗除尘除雾管束7的作用，除尘除雾管束7的列管采用水平布置方式且设有一定的漏灰间隔13，水会自上而下流动，将沾附的固态颗粒物带下至湿法脱硫装置(FGD)浆池内。同时，在装置运行过程中利用除尘除雾管束7的柔性达到震动自清洁的目的防止积灰堵塞，并能很好地释放应力减轻框架结构的负担。
此外，本实施例还设有独立的水冲洗单元，当凝结水不能彻底清洁除尘除雾管束7的表面时，可以开启水冲洗单元，保证除尘面洁净，同时起到排灰的作用。
本实施例的水冲洗单元也可以根据压差在线测量装置的检测结果开启，当烟气阻力达到设定上限时，自动开启水冲洗系统，直到烟气阻力达到设定下限。

Claims (7)

1.一种吸收塔内安装的水平氟塑料管式除尘除雾装置，其特征在于：该装置安装在吸收塔(1)内部，所述装置包括除尘除雾管束(7)、支撑单元和水冲洗单元；
所述支撑单元包括面板(3)、纵向支撑框架(8)、横向支撑框架(17)、支撑杆(12)、管夹(10)和间距环(11)；
所述纵向支撑框架(8)、支撑杆(12)、横向支撑框架(17)和面板(3)共同构成一长方体支撑结构；横向支撑框架(17)为长方体支撑结构的四条长边；多个纵向支撑框架(8)均匀布置在长方体支撑结构内；两个在长方体支撑结构宽度方向上相邻的纵向支撑框架(8)之间沿纵向水平等间距地固接有多个支撑杆(12)；支撑杆(12)上设有孔，管夹(10)穿过支撑杆(12)上的孔，缠绕在支撑杆(12)上形成“U”形管夹；多根构成除尘除雾管束(7)的除尘除雾管通过用于吸收管束的水平方向膨胀位移的管夹(10)固定在支撑杆(12)的上下两侧；管夹(10)的夹臂之间设置有用于调节除尘除雾管之间间距的间距环(11)；两个上下相邻的支撑杆(12)的相邻侧的除尘除雾管的管排之间设有漏灰间隔(13)；
所述除尘除雾管束(7)的进水端和出水端分别与设置在面板(3)上的冷却水进口(4)和冷却水出口(5)连通；
所述除尘除雾管束(7)为“U”形列管式，在水平方向呈波浪状布置；
所述水冲洗单元包括冲洗水接口(6)、冲洗水母管(9)和深入式冲洗水管(14)；所述冲洗水母管(9)水平布置在长方体支撑结构顶部，并与设置在面板(3)上的冲洗水接口(6)连通；冲洗水母管(9)上设有深入式冲洗水管(14)；
多个水平氟塑料管式除尘除雾装置水平并列安装在湿法脱硫装置的吸收塔(1)内部，水平氟塑料管式除尘除雾装置设有面板(3)的一端通过吸收塔法兰(15)伸出吸收塔(1)外侧。
2.根据权利要求1所述的吸收塔内安装的水平氟塑料管式除尘除雾装置，其特征在于：
所述吸收塔(1)内部设置有多组用于支撑水平氟塑料管式除尘除雾装置的塔内支撑梁(2)，两组相邻的塔内支撑梁(2)之间设置有烟气隔板(16)。
3.根据权利要求1或2所述的吸收塔内安装的水平氟塑料管式除尘除雾装置，其特征在于：
所述支撑单元采用合金材料或碳钢材料包衬氟塑料防腐。
4.根据权利要求1或2所述的吸收塔内安装的水平氟塑料管式除尘除雾装置，其特征在于：
所述除尘除雾管束(7)的波峰与波谷之间的间隔为500mm-900mm。
5.根据权利要求1或2所述的吸收塔内安装的水平氟塑料管式除尘除雾装置，其特征在于：
所述除尘除雾管束(7)的除尘除雾管的管外径为5-10mm，壁厚为0.4-1.0mm。
6.根据权利要求1或2所述的吸收塔内安装的水平氟塑料管式除尘除雾装置，其特征在于：
所述除尘除雾管束(7)水平方向之间的管排间隔为除尘除雾管外径的2～3倍，除尘除雾管束(7)竖直方向之间的管排间隔为除尘除雾管外径的1.5～2倍。
7.根据权利要求1或2所述的吸收塔内安装的水平氟塑料管式除尘除雾装置，其特征在于：
该水平氟塑料管式除尘除雾装置设置有冷却水前后温差在线测量装置、流量测量调节装置和前后压差在线测量装置。
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