CN108126465A - 一种用于湿法脱硫塔的消烟除尘装置及其实现方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于湿法脱硫塔的消烟除尘装置及其实现方法,所述的装置由若干个装置单体相互粘接而成的装置整体；的装置单体的构造是，在断面形状为正六边形外壳内的中下部设有旋流模块，在外壳的顶部设有冷却管网。通过旋流模块和金属丝网，使烟气中剩余的粉尘溶和在雾滴中第二次沉降，使烟气中97％以上粉尘得到净化；同时，含有水蒸气的热烟气最后经过冷却管网，成为无白烟的烟气排出到大气中。本发明基于旋流型湿式除雾器的工作原理以及丝网除沫器的工作原理，两者结合达到高效的雾沫、气溶胶捕捉能力，综合净化效率达到97％以上，满足国家的环保要求。
Description
技术领域
本发明涉及环保技术，尤其涉及湿法烟气处理技术。
背景技术
目前，在煤电、钢铁、化工等领域的烟气处理流程中，一般采用湿法脱硫塔(钙法、氨法等)，湿法脱硫塔在最终排放时，仍有部分粉尘和气溶胶物排放到大气中，达不到超低的排放标准；由于湿法脱硫塔内的温度基本不变，湿烟气中大量的水蒸气无法凝结为雾滴析出，导致烟囱出口出现大量“白烟”排出，给人造成空气污染的印象。因此，很需要在湿法脱硫塔烟气最终排放前再增加一道净化工序。
发明内容
本发明的目的，是提供一种湿法脱硫塔的消烟除尘装置，利用该装置作为最终一道烟气排放净化工序，使烟气达到超低的排放标准。
本发明同时提供该消烟除尘装置的实现方法。
为了达到上述目的，本发明采取的技术方案是：
一种用于湿法脱硫塔的消烟除尘装置，其特征在于，它是由若干个装置单体相互粘接而成的装置整体；所述的装置单体的构造是，在阻燃型玻璃钢材料制成的外壳内的中下部设有旋流模块，在外壳的顶部设有冷却管网；所述外壳的断面形状为正六边形；所述的旋流模块是在中心喷管上固定有两层由增强PP材料整体注塑而成的旋流叶片，两层旋流叶片采用相反的旋流方向，分别为左旋叶片和右旋叶片，旋流叶片的倾斜角度为15-25度，针对不同的运行工况应保证运行阻力维持在350—550pa之间；上述的中心喷管顶端设有喷头，底端与脱硫塔的冷却水管连接；所述的冷却管网的构造是，在多层叠加的316L材质的金属丝网下面设有两根316L材质的冷却管，冷却管两端头设有连接螺纹，通过连接螺纹将左右相邻的装置单体的冷却管相互连通，相互连通后的冷却管道两端分别与进、出风主管连通，进风主管与脱硫塔外的风机连通，从而将金属丝网的热量通过出风主管排入大气中。
进一步，所述的外壳内切圆直径为360mm。
进一步，所述的多层金属丝网总厚度为400-600mm。
进一步，所述的旋流叶片每层为6支，6支叶片均匀分布在外壳的6个梯形断面上。
本发明消烟除尘装置的实现方法是：
使用时，在湿法脱硫塔的上部安装一道承重密封法兰，承重密封法兰上粘接固定上消烟除尘装置，作为最终一道烟气排放净化工序；
当湿法脱硫塔运行时，同时打开脱硫塔外的冷却风机为金属丝网降温，并打开除尘水管进行喷雾，塔内烟气排升经过消烟除尘装置，首先扩散分布到每个装置单体的第一层旋流叶片，形成第一次旋流场，并受外壳内壁六角的干预，上升气流形成强大的紊流状态，烟气中的粉尘和雾滴以及与壳体内壁相互激烈多次碰撞，使粉尘溶和在雾滴中得到第一次沉降；烟气继续上升经过第二层旋流叶片，又向相反的方向旋转，形成第二次反旋流场，继续受外壳内壁六角的干预形成第二次紊流状态，烟气中剩余的粉尘溶和在雾滴中得到第二次沉降，使烟气中97％以上粉尘得到净化；
同时，含有水蒸气的热烟气以一定速度继续上升，最后经过冷却管网，在惯性作用下，雾沫附着在被冷却的金属丝网表面上，凝结为雾滴析出，液滴聚集越来越大，直到从金属丝网上重力沉降分离下落，成为无“白烟”的烟气排出到大气中。
本发明的工作原理和积极效果是：
1、本产品的单体采用正六边形断面设计，能够大量无缝对接组装，构成不同面积大小的整体结构，适用于不同容量机组的运行要求。正六边形设计既保证了塔内足够的通流面积，降低了系统运行阻力，又满足安装过程中便捷性的要求。
与现有的圆筒形式的旋流型除尘器相比，每个单体内部增加六个120°内角，干预筒内的流场形态，以此强化内部气流上升时的紊流状态，增大粉尘和雾滴相互碰撞及与内壁碰撞的几率和强度，进一步提升除尘除雾效率。
2、本产品的旋流叶片采用模块化设计，组合方式为双层叶片与中心管道粘接为整体，安装时便于整体模块由外壳底部装入或拆除；材质选用增强PP，加工工艺为整体注塑，质量轻，加工方便。
3、针对不同的运行工况，在粘接旋流叶片时，倾斜角度可在15～25°之间调整，一是保证流场的均匀性，确保绝大部分的通流区域烟气量大致相同，二是增强除尘除雾效率，在阻力可控的前题下，最大程度提升烟气的气液分离效果。
4、本产品利用316L金属材料优良的导热性能，采用316L材质的金属丝网和管道制作冷却管网，变被动散热降温为主动散热降温，吸热面积大、速度快，使湿烟气中大量的水蒸气凝结为雾滴析出，得到捕捉净化，对粒径≥3～5um的雾沫，捕集效率达98％-99.8％，消除了冒“白烟”现象。
5、本产品采用模块化设计理念，将各个独立单体组装为符合脱硫塔要求的整体部件，并粘接固定在承重密封法兰上，安装便捷。其中，承重密封法兰的作用为：一是承载上方各部件，二是封闭装置整体之外的通道，保证所有烟气全部通过本除尘装置。
6、本产品的外壳采用阻燃型玻璃钢材料，材料中含有由SiC混合的耐磨层和耐120°高温的专用乙烯基树脂，与目前大面积使用的PP材料相比，阻燃型玻璃钢材料具有以下优点：
1)安全性能提升，避免发生脱硫塔燃烧事件将风险将至最低。
2)结构强度提升，玻璃钢材料的力学性能极为突出，质轻高强，这是金属材料和其他材料无法相比的，即保证了本产品优良的结构性，同时降低了对塔体的承重要求。
3)使用寿命延长，相比PP材料而言，本产品通过降低内壁磨损，提高温度运行区间，保证产品的使用寿命。
总之，本产品基于旋流型湿式除雾器的工作原理以及丝网除沫器的工作原理，两者结合达到高效的雾沫、气溶胶捕捉能力，综合净化效率达到97％以上，满足国家的环保要求。
附图说明
图1是实施例的整体结构主视图；
图2是实施例的整体结构俯视图；
图3是实施例装置单体的主视图；
图4是图3的缩小后的A-A视图；
图5是图3的缩小后的B-B视图。
图中，1-装置单体，2-进风主管，3-出风主管，4-湿法脱硫塔，5-承重密封法兰，6-右旋叶片，7-左旋叶片，8-中心喷管，9-冷却管，10-金属丝网，11-外壳,12-喷头。
具体实施方式
如图1-图2所示，本发明用于湿法脱硫塔的消烟除尘方法，是在湿法脱硫塔4的上部安装一道承重密封法兰5，承重密封法兰5上粘接固定上消烟除尘装置，作为最终一道烟气排放净化工序；
如图3所示，所述的消烟除尘装置，是由若干个装置单体1相互排列粘接而成；所述的装置单体1的构造是，包括阻燃型玻璃钢材料制成的断面形状为正六边形的外壳11，外壳11内的中、下部分别设有设有一层由增强PP材料整体注塑而成的旋流叶片，两层旋流叶片采用相反的旋流方向，分别为左旋叶片7(如图5)和右旋叶片6(如图4)，两层旋流叶片固定在一根中心喷管8上，旋流叶片的倾斜角度设计为15-25度，应保证运行阻力维持在350—550pa之间，中心喷管8顶端设有喷头12，底端与脱硫塔的除尘水管连接；在外壳11内的上部还设有冷却管网，冷却管网的构造是，在多层叠加的316L材质的金属丝网10下面设有两根316L材质的冷却管9，冷却管9两端头设有连接螺纹，通过连接螺纹将左右相邻的装置单体1的冷却管9相互连通，相互连通后的冷却管道两端分别与分别与进风主管2和出风主管3连通(如图1图2所示)，进风主管2与脱硫塔外的冷却风机连通；
湿法脱硫塔运行时，同时打开脱硫塔4外的冷却风机为金属丝网10降温，并打开除尘水管进行喷雾，塔内烟气排升经过消烟除尘装置，首先扩散分布到每个装置单体的第一层右旋叶片6，形成第一次旋流场，并受外壳11内壁六角的干预，上升气流形成强大的紊流状态，烟气中的粉尘和雾滴以及与壳体内壁相互激烈多次碰撞，使粉尘溶和在雾滴中得到第一次沉降；烟气继续上升经过第二层左旋流叶片7，又向相反的方向旋转，形成第二次反旋流场，继续受外壳11内壁六角的干预形成第二次紊流状态，烟气中剩余的粉尘溶和在雾滴中得到第二次沉降，使烟气中97％以上粉尘得到净化；
含有水蒸气的热烟气以一定速度继续上升，最后经过冷却管网，在惯性作用下，雾沫附着在被冷却的金属丝网10表面上，凝结为雾滴析出，液滴聚集越来越大，直到从金属丝网10上重力沉降分离下落，成为无“白烟”的烟气排出到大气中。
进一步，所述的外壳11内切圆直径为360mm。
进一步，所述的多层金属丝网10总厚度为400-600mm。
进一步，所述的旋流叶片每层为六支，即左旋叶片7和右旋叶片6分别为六支，六支叶片均匀分布在外壳11的六个梯形断面上。
Claims (5)
1.一种用于湿法脱硫塔的消烟除尘装置，其特征在于，它是由多个装置单体相互粘接而成的装置整体；所述的装置单体的构造是，在阻燃型玻璃钢材料制成的外壳内的中下部设有旋流模块，在外壳的顶部设有冷却管网；所述外壳的断面形状为正六边形；所述的旋流模块是在中心喷管上固定有两层由增强PP材料整体注塑而成的旋流叶片，两层旋流叶片采用相反的旋流方向，分别为左旋叶片和右旋叶片，旋流叶片的倾斜角度为15-25度，针对不同的运行工况应保证运行阻力维持在350—550pa之间；上述的中心喷管顶端设有喷头，底端与脱硫塔的冷却水管连接；所述的冷却管网的构造是，在多层叠加的316L材质的金属丝网下面设有两根316L材质的冷却管，冷却管两端头设有连接螺纹，通过连接螺纹将左右相邻的装置单体的冷却管相互连通，相互连通后的冷却管道两端分别与进、出风主管连通，进风主管与脱硫塔外的风机连通，从而将金属丝网的热量通过出风主管排入大气中。
2.如权利要求1所述的用于湿法脱硫塔的消烟除尘装置，其特征在于，所述的外壳内切圆直径为360mm。
3.如权利要求1所述的用于湿法脱硫塔的消烟除尘装置，其特征在于，所述的多层金属丝网总厚度为400-600mm。
4.如权利要求1所述的用于湿法脱硫塔的消烟除尘装置，其特征在于，所述的旋流叶片每层为6支，6支叶片均匀分布在外壳的6个梯形断面上。
5.一种如权利要求1-4任一所述的用于湿法脱硫塔的消烟除尘装置的实现方法，其特征在于，使用时，在湿法脱硫塔的上部安装一道承重密封法兰，承重密封法兰上粘接固定上消烟除尘装置，作为最终一道烟气排放净化工序；
当湿法脱硫塔运行时，同时打开脱硫塔外的冷却风机为金属丝网降温，并打开除尘水管进行喷雾，塔内烟气排升经过消烟除尘装置，首先扩散分布到每个装置单体的第一层旋流叶片，形成第一次旋流场，并受外壳内壁六角的干预，上升气流形成强大的紊流状态，烟气中的粉尘和雾滴以及与壳体内壁相互激烈多次碰撞，使粉尘溶和在雾滴中得到第一次沉降；烟气继续上升经过第二层旋流叶片，又向相反的方向旋转，形成第二次反旋流场，继续受外壳内壁六角的干预形成第二次紊流状态，烟气中剩余的粉尘溶和在雾滴中得到第二次沉降，使烟气中97％以上粉尘得到净化；
同时，含有水蒸气的热烟气以一定速度继续上升，最后经过冷却管网，在惯性作用下，雾沫附着在被冷却的金属丝网表面上，凝结为雾滴析出，液滴聚集越来越大，直到从金属丝网上重力沉降分离下落，成为无白烟的烟气排出到大气中。
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