CN107243187B - 一种用于烟塔合一的除雾器出口增效结构及其运行方法 - Google Patents

一种用于烟塔合一的除雾器出口增效结构及其运行方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种用于烟塔合一的除雾器出口增效结构及其运行方法，其制作简便、运行操作方便、经济。筒体为中空的锥形；筒体进口与除雾器出口连通，筒体出口与塔顶烟囱进口连通；滞流层通过均流条固定在筒体内；滞流层为圆锥形帽子的形状；均流条呈辐射状分布于滞流层和筒体之间；阻流条沿筒体内壁环绕。进入滞流层的烟气在滞流层的作用下被收集聚拢，通过烟气孔再将烟气快速发散出去；进入烟气流道的烟气在均流条的均流作用下，再次与烟气孔出来的改变流向的部分烟气汇集撞击，在减缓了这部分急速流动烟气对筒体内壁的冲击的同时，烟气中夹带的小液滴二次剧烈碰撞后聚集；逐渐变大的液滴在阻流层的拦截作用下，再次下落重新回到脱硫塔内。

Description

一种用于烟塔合一的除雾器出口增效结构及其运行方法
技术领域
本发明涉及一种用于烟塔合一的除雾器出口增效结构及其运行方法。
背景技术
火电厂大机组湿法脱硫烟气一般经过防腐的混凝土烟囱排放，而热电厂小机组湿法脱硫考虑到投资及运行成本，会采用烟塔合一的方式，即在脱硫塔顶部设置塔顶烟囱，燃煤烟气经过喷淋+除雾之后直接排放，如申请号为201210070220.2的中国专利所示。
当所在地区不需要执行“50355”超低排放标准中的烟尘排放浓度控制在5mg/Nm3以下，而只需要控制在10 mg/Nm3以内时，就不需要在脱硫之后增设湿式电除尘或者高效除雾器。因此当小机组脱硫塔进口粉尘浓度小于15mg/Nm3，出口粉尘浓度只需保持在10mg/Nm3以内时，现有的市场环境急需一种有效的、经济简单的用于烟塔合一的除雾降尘增效技术。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种设计合理、制作简便、运行操作方便、经济的用于烟塔合一的除雾器出口增效结构及其运行方法。
本发明解决上述问题所采用的技术方案是：一种用于烟塔合一的除雾器出口增效结构，包括脱硫塔顶部和塔顶烟囱；脱硫塔顶部内安装有除雾器；其特征在于：还包括增效装置；增效装置安装在脱硫塔顶部与塔顶烟囱之间；增效装置包括阻流层、均流条、滞流层和筒体；筒体为中空的锥形，其顶部为筒体出口，底部为筒体进口；筒体进口与除雾器的出口连通，筒体出口与塔顶烟囱的进口连通；滞流层通过均流条固定在筒体内，其位于筒体进口上方；滞流层为圆锥形帽子的形状，滞流层上开有烟气孔；滞流层的底面构成滞流层进口，烟气孔与滞流层进口连通；均流条为多根，呈辐射状分布于滞流层和筒体之间；相邻两根均流条之间的间隙形成烟气流道；阻流层固定在筒体内，其由阻流条组成，阻流条沿筒体内壁环绕使得阻流层呈环形；阻流条由两条边翼组成，这两条边翼固定在一起，其中一条边翼固定在筒体内壁上，另一条边翼朝下设置；阻流层位于均流条上方和筒体出口的下方,阻流层中部的孔位于滞流层上方和筒体出口的下方。
本发明滞流层底面的直径与筒体顶部的直径保持一致。
本发明筒体内壁与水平面之间夹角与滞流层圆锥角的和为180度。
本发明所述的阻流条的横截面为“┐”形。
本发明所述的阻流条的两条边翼相互垂直。
本发明所述的阻流条采用角钢，或者用两块钢板90度焊接而成。
本发明所述的筒体、均流条、阻流条的表面均设置有防腐层。
本发明滞流层底面的直径和筒体顶部的直径均为3300mm；滞流层底面与筒体底部之间的距离为2000mm；阻流层外边缘与筒体出口的距离为3000mm。
一种用于烟塔合一的除雾器出口增效结构的运行方法，其特征在于：烟气自除雾器出口通过筒体进口进入筒体后，一部分烟气进入滞流层，另一部分烟气进入烟气流道；
进入滞流层的烟气在滞流层的作用下被收集聚拢，通过烟气孔再将烟气快速发散出去；滞流层一方面降低流通面积，使得烟气中夹带的小液滴发生剧烈碰撞后聚集，再依靠重力作用沿着滞流层下落重新回到脱硫塔内，另一方面扰乱了流场，急速改变了部分烟气的流向；
进入烟气流道的烟气在均流条的均流作用下，再次与烟气孔出来的改变流向的部分烟气汇集撞击，在减缓了这部分急速流动烟气对筒体内壁的冲击的同时，烟气中夹带的小液滴二次剧烈碰撞后聚集，并顺着筒体内壁收缩而上；经过二次剧烈碰撞，逐渐变大的液滴在阻流层的拦截作用下，再次下落重新回到脱硫塔内。
本发明筒体进口烟气流速控制在4m/s以内，筒体出口烟气流速控制在15m/s，筒体内部烟气流速在4～15m/s之间。
本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果：在脱硫塔顶部和塔顶烟囱之间设置增效装置，通过扰动流场、部分范围急速改变烟气流向，能进一步降低烟气中液滴含量，从而控制液滴中夹带的粉尘含量，在脱硫塔进口粉尘浓度低于15mg/Nm3时，保证塔顶烟囱处粉尘排放浓度在10 mg/Nm3之内。
附图说明
图1是本发明实施例的结构示意图，图中箭头所示为烟气流向方向。
图2是本发明实施例增效装置的结构示意图，图中箭头所示为烟气流向方向。
图3是图2的H-H剖视结构示意图。
图4是图2的J-J剖视结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图并通过实施例对本发明作进一步的详细说明，以下实施例是对本发明的解释而本发明并不局限于以下实施例。
参见图1-图4，本发明实施例用于烟塔合一的除雾器出口增效结构包括脱硫塔顶部1、增效装置2和塔顶烟囱3。
脱硫塔顶部1内安装有除雾器4。除雾器4为传统的管式+屋脊式除雾器，本实施例中，采用一层管式+三层屋脊式除雾器。
增效装置2安装在脱硫塔顶部1与塔顶烟囱3之间。
增效装置2包括阻流层5、均流条6、滞流层7和筒体8。
筒体8为中空的锥形，其顶部为筒体出口，底部为筒体进口。筒体进口与除雾器4的出口连通，筒体出口与塔顶烟囱3的进口连通。筒体8材质为碳钢，表面设置有防腐层，防腐层采用玻璃鳞片，防腐层厚度4±0.2mm。
滞流层7通过均流条6固定在筒体8内，其位于筒体进口上方。滞流层7为圆锥形帽子的形状，滞流层7上均匀开有烟气孔9，开孔率50%。滞流层7的底面构成滞流层进口，烟气孔与滞流层进口连通。滞流层7底面的直径E与筒体8顶部的直径D保持一致，滞流层7底面的直径E和筒体8顶部的直径D均为3300mm。滞流层7底面与筒体8进口之间的距离F是根据滞流层7底面截面的烟气流速来确定的，滞流层7底面截面的流速选择5m/s左右，滞流层7底面与筒体8进口之间的距离F为2000mm。滞流层7的中轴线与筒体8的中轴线一致。
均流条6呈辐射状分布于滞流层7和筒体8之间，共八根。相邻两根均流条6之间的间隙形成烟气流道11。相邻两根均流条6之间的角度均为45度。均流条6采用圆钢制成，起到均流烟气和支撑滞流层7的作用。
滞流层7采用1.4529材质，厚度4mm。均流条6材质为碳钢，表面设置有防腐层，防腐层采用玻璃鳞片，防腐层厚度4±0.2mm。
筒体8内壁与水平面之间夹角A与滞流层7圆锥角C的和为180度，其中筒体8内壁与水平面之间夹角A为80度，滞流层7圆锥角C为100度。
阻流层5固定在筒体8内，其由阻流条10组成，阻流条10沿筒体8内壁环绕使得阻流层5呈环形。阻流条10由两条边翼组成，阻流条10的其中一条边翼固定在筒体8内壁上，另一条边翼朝下设置，这样可以起到对烟气液滴拦截的作用，防止烟气液滴再向上流窜。阻流条10的固定在筒体8内壁上的边翼与筒体8的内壁垂直。阻流条10的横截面为“┐”形。阻流层5位于均流条6上方和筒体出口的下方, 阻流层5中部的孔位于滞流层7上方和筒体出口的下方。由于阻流层5是环形的，通过环形结构可知，阻流层5的中部为孔。阻流条10的两条边翼相互垂直。
阻流层5与筒体出口的距离G是根据阻流层截面烟气的流速来确定的，阻流层5截面烟气的流速选择8.5m/s左右, 阻流层5与筒体出口的距离G为3000mm。
阻流条10采用L200×200×14形式的角钢，或者用两块14mm厚钢板90度焊接而成。阻流条10材质为碳钢，表面设置有防腐层，防腐层采用玻璃鳞片，防腐层厚度4±0.2mm。
一种用于烟塔合一的除雾器出口增效结构的运行方法：
烟气自除雾器4出口通过筒体进口进入筒体8后，一部分烟气进入滞流层7，另一部分烟气进入烟气流道11；流速逐渐增加，当增加到5m/s左右时，进入滞流层7的烟气在滞流层7的作用下被收集聚拢，通过烟气孔9再将烟气快速发散出去。滞流层7一方面降低流通面积，使得烟气中夹带的小液滴发生剧烈碰撞后聚集，再依靠重力作用沿着滞流层7下落重新回到脱硫塔内，另一方面扰乱了流场，急速改变了部分烟气的流向。
进入烟气流道11的烟气在均流条6的均流作用下，均布成8等份，再次与烟气孔9出来的改变流向的部分烟气汇集撞击，在减缓了这部分急速流动烟气对筒体8内壁的冲击的同时，烟气中夹带的小液滴二次剧烈碰撞后聚集，并顺着筒体8内壁收缩而上。经过二次剧烈碰撞，逐渐变大的液滴在阻流层5的拦截作用下，再次下落重新回到脱硫塔内。
经过上述两步协同增效处理，可有效改变烟气中液滴的含量。
筒体进口烟气流速控制在4m/s以内，筒体出口烟气流速控制在15m/s，筒体内部烟气流速在4～15m/s之间, 流速保持渐增的趋势。
综上，本实施例在脱硫塔进口粉尘浓度低于15mg/Nm3时，在除雾器4之后增加增效装置2，可以保证塔顶粉尘排放浓度在10 mg/Nm3之内。
本说明书中所描述的以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例说明；而且，本发明各部分所取的名称也可以不同，凡依本发明专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效或简单变化，均包括于本发明专利的保护范围内。

Claims (10)

1.一种用于烟塔合一的除雾器出口增效结构，包括脱硫塔顶部和塔顶烟囱；脱硫塔顶部内安装有除雾器；其特征在于：还包括增效装置；增效装置安装在脱硫塔顶部与塔顶烟囱之间；增效装置包括阻流层、均流条、滞流层和筒体；筒体为中空的锥形，其顶部为筒体出口，底部为筒体进口；筒体进口与除雾器的出口连通，筒体出口与塔顶烟囱的进口连通；滞流层通过均流条固定在筒体内，其位于筒体进口上方；滞流层为圆锥形帽子的形状，滞流层上开有烟气孔；滞流层的底面构成滞流层进口，烟气孔与滞流层进口连通；均流条为多根，呈辐射状分布于滞流层和筒体之间；相邻两根均流条之间的间隙形成烟气流道；阻流层固定在筒体内，其由阻流条组成，阻流条沿筒体内壁环绕使得阻流层呈环形；阻流条由两条边翼组成，这两条边翼固定在一起，其中一条边翼固定在筒体内壁上，另一条边翼朝下设置；阻流层位于均流条上方和筒体出口的下方, 阻流层中部的孔位于滞流层上方和筒体出口的下方。
2.根据权利要求1所述的用于烟塔合一的除雾器出口增效结构，其特征在于：滞流层底面的直径与筒体顶部的直径保持一致。
3.根据权利要求1所述的用于烟塔合一的除雾器出口增效结构，其特征在于：筒体内壁与水平面之间夹角与滞流层圆锥角的和为180度。
4.根据权利要求1所述的用于烟塔合一的除雾器出口增效结构，其特征在于：所述的阻流条的横截面为“┐”形。
5.根据权利要求1所述的用于烟塔合一的除雾器出口增效结构，其特征在于：所述的阻流条的两条边翼相互垂直。
6.根据权利要求5所述的用于烟塔合一的除雾器出口增效结构，其特征在于：所述的阻流条采用角钢，或者用两块钢板90度焊接而成。
7.根据权利要求1所述的用于烟塔合一的除雾器出口增效结构，其特征在于：所述的筒体、均流条、阻流条的表面均设置有防腐层。
8.根据权利要求1所述的用于烟塔合一的除雾器出口增效结构，其特征在于：滞流层底面的直径和筒体顶部的直径均为3300mm；滞流层底面与筒体底部之间的距离为2000mm；阻流层外边缘与筒体出口的距离为3000mm。
9.一种权利要求1-8任一权利要求所述的用于烟塔合一的除雾器出口增效结构的运行方法，其特征在于：烟气自除雾器出口通过筒体进口进入筒体后，一部分烟气进入滞流层，另一部分烟气进入烟气流道；
进入滞流层的烟气在滞流层的作用下被收集聚拢，通过烟气孔再将烟气快速发散出去；滞流层一方面降低流通面积，使得烟气中夹带的小液滴发生剧烈碰撞后聚集，再依靠重力作用沿着滞流层下落重新回到脱硫塔内，另一方面扰乱了流场，急速改变了部分烟气的流向；
进入烟气流道的烟气在均流条的均流作用下，再次与烟气孔出来的改变流向的部分烟气汇集撞击，在减缓了这部分急速流动烟气对筒体内壁的冲击的同时，烟气中夹带的小液滴二次剧烈碰撞后聚集，并顺着筒体内壁收缩而上；经过二次剧烈碰撞，逐渐变大的液滴在阻流层的拦截作用下，再次下落重新回到脱硫塔内。
10.根据权利要求9所述的用于烟塔合一的除雾器出口增效结构的运行方法，其特征在于：筒体进口烟气流速控制在4m/s以内，筒体出口烟气流速控制在15m/s，筒体内部烟气流速在4～15m/s之间。
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