CN109011984A - 一种高效旋流凝并除尘除雾装置 - Google Patents

Abstract

一种高效旋流凝并除尘除雾装置，具有卓越的除尘除雾性能，无二次污染；其包括沿烟气流动方向依次设置的预分离单元、粗分离单元、细分离单元、高效除尘除雾分离单元及超精细分离单元；预分离单元包括多层管式除雾器；粗分离单元包括多个第一屋脊式除雾器；细分离单元包括多个第二屋脊式除雾器，第二屋脊式除雾器设有波形面带钩的第二叶片；高效除尘除雾单元包括多个第三屋脊式除雾器，第三屋脊式除雾器设有断面形状为至少包含一个波长的正弦波曲线的第三叶片，第三叶片在正弦波曲线的波峰上方设有孔，在正弦波曲线的波谷下方设有钩；第二叶片的钩、第三叶片的钩的开口方向沿烟气流动方向逆向设置；超精细分离单元包括多个高效旋流除雾器。

Description

一种高效旋流凝并除尘除雾装置

技术领域

本发明涉及除尘除雾设备，特别涉及一种高效旋流凝并除尘除雾装置。

背景技术

为了进一步地降低脱硫塔出口烟气的有害气体、灰尘等，通常在脱硫塔出口处设置湿式电除尘器，用于收集烟气中细小颗粒物和各种粉尘物。但是湿式电除尘器在运行时，内部需要喷出大量的水来清洗阳极板和阴极针，在湿式电除尘器的出口端不可避免地出现大量的液滴随着烟气一起排出外界大气，出现飘雨现象。如何降低和减少湿式电除尘器出口处的烟气携带的液滴量，则需要设计出更加完善的除尘除雾设备来高效处理烟气，使其能够达到国家所规定的排放标准，避免排放烟气对环境造成严重的危害。

可见，现有技术还有待改进和提高。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种高效旋流凝并除尘除雾装置，具有卓越的除尘除雾性能，可靠性强，运行成本低，使用寿命长，无二次污染。

为了达到上述目的，本发明采取了以下技术方案：

一种高效旋流凝并除尘除雾装置，包括沿烟气流动方向依次布置的预分离单元、粗分离单元、细分离单元、高效除尘除雾分离单元及超精细分离单元；所述预分离单元包括由多层水平设置的管体组组成的管式除雾器，每层管体组设置多根并列布置的管体，相邻两层的管体间隔错开布置；所述粗分离单元包括多个并列布置、处于同一水平面、底部依次连接的第一屋脊式除雾器，第一屋脊式除雾器设有流线形的第一叶片；所述细分离单元包括多个并列布置、处于同一水平面、底部依次连接的第二屋脊式除雾器，第二屋脊式除雾器设有波浪形的、波形面带钩的第二叶片；所述高效除尘除雾单元包括多个并列布置、处于同一水平面、底部依次连接的第三屋脊式除雾器，第三屋脊式除雾器设有断面形状为至少包含一个波长的正弦波曲线的第三叶片，第三叶片在所述正弦波曲线的波峰上方设有孔，在正弦波曲线的波谷下方设有钩；所述第一屋脊式除雾器的第一叶片的间距比第二屋脊式除雾器的第二叶片、第三屋脊式除雾器的第三叶片大；第二叶片的钩、第三叶片的钩的开口方向均沿烟气流动方向逆向设置；所述超精细分离单元包括多个沿烟气流动方向并列设置的高效旋流除雾器。

所述的高效旋流凝并除尘除雾装置中，所述管式除雾器的每根管体均可转动。

所述的高效旋流凝并除尘除雾装置中，所述管体由改性PP材料制成。

所述的高效旋流凝并除尘除雾装置中，在所述第三叶片的断面上，所述钩和孔分别位于正弦波曲线的两侧，孔位于钩的上方，第三叶片的钩的外形轮廓呈流线分布。

所述的高效旋流凝并除尘除雾装置中，还包括冲洗水系统；所述冲洗水系统包括水管支撑架、沿长度方向设有多个喷嘴的冲洗水管、供水管、压力传感器；所述供水管连接有多根水平并列设置的冲洗水管，以形成一冲洗单元，冲洗水管架设于水管支撑架上；所述预分离单元的下方和上方、粗分离单元的上方、细分离单元的上方、高效除尘除雾分离单元的上方及超精细分离单元的上方均设置有压力传感器；所述预分离单元、粗分离单元、细分离单元、高效除尘除雾分离单元及超精细分离单元的上方均设置有冲洗单元。

所述的高效旋流凝并除尘除雾装置中，还包括中央控制系统；所述供水管设置有电磁阀，所述中央控制系统均电性连接于电磁阀和压力传感器，用于根据压力传感器的检测数值控制电磁阀的启闭。

所述的高效旋流凝并除尘除雾装置中，所述喷嘴为蜗壳式喷嘴。

所述的高效旋流凝并除尘除雾装置中，相邻的两块所述第一叶片的间距为30mm，相邻的两块所述第二叶片的间距为27.5mm或25mm，相邻的两块所述第三叶片的间距为27.5mm或25mm。

所述的高效旋流凝并除尘除雾装置中，所述高效旋流除雾器包括圆管以及设于圆管内部底端的旋流叶片，所述圆管的轴线方向与烟气流动方向一致。

有益效果：

本发明提供了一种高效旋流凝并除尘除雾装置，沿烟气流动的方向依次布置有预分离单元、粗分离单元、细分离单元、高效除尘除雾分离单元及超精细分离单元，利用烟气中细小液滴与颗粒的凝结、水膜捕捉、惯性分离、多级移除等原理对烟气进行多级净化，去除烟气中的粉尘、雾滴，使得烟气含水量、含尘量得到大幅度降低。先是借助预分离单元将烟气中粒径较大的雾滴清除，上升的烟气与间隔错开的管体发生碰撞，然后烟气沿着管体之间的间隙继续往上流而较大雾滴、较大粉尘则被管体阻挡下来；接着分别经过粗分离单元、细分离单元、高效除尘除雾分离单元，对烟气中粉尘和剩下的雾滴进行净化，利用除雾器叶片及其独特的带钩设计，在烟气流过叶片表面上，粉尘颗粒和雾滴被流线型叶片、带钩叶片从烟气中分离；最后设置超精细分离单元，通过旋流叶片，实现粉尘之间聚合、液滴之间聚合、粉尘与液滴之间聚合，以形成较大的颗粒、液滴，使得其因重力而往下降落，实现除尘除雾。

附图说明

图1为本发明提供的高效旋流凝并除尘除雾装置的结构示意图。

图2为本发明提供的高效旋流凝并除尘除雾装置中，第二叶片的结构示意图。

图3为本发明提供的高效旋流凝并除尘除雾装置中，第三叶片的结构示意图。

图4为图3提供的第三叶片的工作原理图。

图5为本发明提供的高效旋流凝并除尘除雾装置中，管式除雾器的结构侧面图。

图6为本发明提供的高效旋流凝并除尘除雾装置中，高效旋流除雾器的仰视图。

具体实施方式

本发明提供一种高效旋流凝并除尘除雾装置，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请参阅图1、图2、图3、图5和图6，本发明提供一种高效旋流凝并除尘除雾装置，包括沿烟气流动方向依次布置的预分离单元1、粗分离单元2、细分离单元3、高效除尘除雾分离单元4及超精细分离单元5；预分离单元1包括由多层水平设置的管体组组成的管式除雾器，每层管体组设置多根并列布置的管体，相邻两层管体组的管体间隔错开布置，管体12a和管体12b尺寸一致，按一定间隔错开布置，使得烟气由下往上流动时，会与管体发生碰撞，然后烟气沿着管体之间的间隙继续往上流而雾滴、粉尘则被管体阻挡下来；粗分离单元2包括多个并列布置、处于同一水平面、底部依次连接的第一屋脊式除雾器，第一屋脊式除雾器设有流线形的第一叶片；第一屋脊式除雾器的右端与其右侧的第一屋脊式除雾器的左端连接，驱使烟气必须流经第一屋脊式除雾器的第一叶片，沿着第一叶片的流线型表面，大部分雾滴会被阻挡下来；细分离单元3包括多个并列布置、处于同一水平面、底部依次连接的第二屋脊式除雾器，第二屋脊式除雾器设有波浪形的、波形面32带钩33的第二叶片31，第二屋脊式除雾器的右端与其右侧的第二屋脊式除雾器的左端连接，在烟气沿着第二叶片32的表面流动时，雾滴和粉尘会因波形面32上的钩33遭到阻挡，并往下掉落，从上升的烟气中分离出来；高效除尘除雾单元4包括多个并列布置、处于同一水平面、底部依次连接的第三屋脊式除雾器，第三屋脊式除雾器的右端与其右侧的第三屋脊式除雾器的左端连接，第三屋脊式除雾器设有断面形状为至少包含一个波长的正弦波曲线的第三叶片41，第三叶片41在正弦波曲线的波峰上方设有孔43，在正弦波曲线的波谷下方设有钩42，如图4所示，在携带雾滴、粉尘的烟气7沿着第三叶片流动时，烟气中的雾滴、粉尘将受到三次拦截：第一次拦截发生在钩的开口处；第二次拦截发生在钩的背面靠烟气下游位置；第三次拦截发生在封闭的孔处；由于封闭的孔的存在，导致烟气流经该封闭的孔的位置时，烟气流速增加，雾滴、粉尘受到更大的离心力，可以将更加微小的雾滴、粉尘进行有效拦截，从而提高了除雾性能和效果；第一屋脊式除雾器的第一叶片的间距比第二屋脊式除雾器的第二叶片、第三屋脊式除雾器的第三叶片大；第二叶片的钩、第三叶片的钩的开口方向均沿烟气流动方向逆向设置；超精细分离单元5包括多个沿烟气流动方向并列设置的高效旋流除雾器。烟气依次经过第一屋脊式除雾器、第二屋脊式除雾器、第三屋脊式除雾器时，由于弯曲的叶片设计，在离心力的作用下，烟气中雾滴撞击在叶片上形成水膜，粉尘会被叶片上的水膜拦截。

进一步地，如图5所示，管式除雾器的每根管体均可转动，管式除雾器的支撑架设置在管体的两端，对管体进行有力稳定的支撑。支撑架在对应位置开设有安装孔11，将管体的端部置于安装孔，管体和安装孔间隙配合安装，使得管体能够相对安装孔转动，管体上的浆液、粉尘等由于重力作用驱使管体转动，让浆液、粉尘往下掉，避免管体上积留太多的固态物质（如粉尘）。相邻两层管体组的管体间隔错开布置，烟气由下往上流动时，会与管体发生碰撞，然后烟气沿着管体之间的间隙继续往上流而较大雾滴、较大粉尘则被管体阻挡下来。作为优选地，管式除雾器的管体由改性PP材料制成。改性PP管具有耐酸耐碱、高温导热的性能。改性PP管为玻纤增强聚丙烯管，具有较强的防腐蚀性，高强度、耐高温性、轻重量、安装维修方便、成本低的优点。

具体地，如图3所示，在第三叶片的断面上，钩和孔分别位于正弦波曲线的两侧，孔位于钩的上方，第三叶片的钩的外形轮廓呈流线分布。

进一步地，该高效旋流凝并除尘除雾装置还包括冲洗水系统；冲洗水系统包括水管支撑架62、沿长度方向设有多个喷嘴的冲洗水管61、供水管、压力传感器；供水管连接有多根水平并列设置的冲洗水管，以形成一冲洗单元，冲洗水管架设于水管支撑架上；预分离单元的下方和上方、粗分离单元的上方、细分离单元的上方、高效除尘除雾分离单元的上方及超精细分离单元的上方均设置有压力传感器；预分离单元、粗分离单元、细分离单元、高效除尘除雾分离单元及超精细分离单元的上方均设置有冲洗单元。通过压力传感器实时检测预分离单元、粗分离单元、细分离单元、高效除尘除雾分离单元及超精细分离单元之间的压力差，以判断哪个单元出现堵塞现象，并使用冲洗水系统对其进行冲洗。抽水泵将水抽至供水管，让供水管为冲洗水管提供大量的水，冲洗水管上的喷嘴可沿冲洗水管的外周面均匀设置，务求能够实现全方位冲洗，将叶片上积留的粉尘等清除。

进一步地，该高效旋流凝并除尘除雾装置还包括中央控制系统；供水管设置有电磁阀，中央控制系统均电性连接于电磁阀和压力传感器，用于根据压力传感器的检测数值控制电磁阀的启闭。压力传感器实时监测压力差，并将相关的监测数值传递给中央控制系统，中央控制系统通过将实时数值与设定数值做一一比较，当超过设定数值时判断出现堵塞问题，则中央控制系统发送操作信号，控制电磁阀启动，实现自动化控制。

作为优选地，喷嘴为蜗壳式喷嘴。

具体地，相邻的两块第一叶片的间距为30mm，相邻的两块第二叶片的间距为27.5mm或25mm，相邻的两块第三叶片的间距为27.5mm或25mm。

具体地，如图6所示，高效旋流除雾器5包括圆管51以及设于圆管51内部底端的旋流叶片52，圆管51的轴线方向与烟气流动方向一致。烟气在穿过高效旋流除雾器的板叶片间隙时变成旋转气流，其中的液滴、粉尘在惯性作用下，以一定的仰角射出做螺旋运动，而被甩向外侧汇集流到高效旋流除雾器的溢流槽内，从而达到除尘除雾目的。旋流叶片的表面经特殊处理后光滑并有自润性，使旋流叶片的表面上不容易积灰结垢。即使有些积灰也非常容易冲洗干净，可以大大减少高效旋流除雾器的冲洗频率次数，还可以减少冲洗水使用量，在确保高效旋流除雾器低阻运行下解决叶片积灰结垢后造成除雾器阻力增加及烟气带水等现象，而且具有造价低、安装、维护方便的特点。

综上所述，本发明提供了一种高效旋流凝并除尘除雾装置，沿烟气流动的方向依次布置有预分离单元、粗分离单元、细分离单元、高效除尘除雾分离单元及超精细分离单元，利用烟气中细小液滴与颗粒的凝结、水膜捕捉、惯性分离、多级移除等原理对烟气进行多级净化，去除烟气中的粉尘、雾滴，使得烟气含水量、含尘量得到大幅度降低。先是借助预分离单元将烟气中粒径较大的雾滴清除，上升的烟气与间隔错开的管体发生碰撞，然后烟气沿着管体之间的间隙继续往上流而较大雾滴、较大粉尘则被管体阻挡下来；接着分别经过粗分离单元、细分离单元、高效除尘除雾分离单元，对烟气中粉尘和剩下的雾滴进行净化，利用除雾器叶片及其独特的带钩设计，在烟气流过叶片表面上，粉尘颗粒和雾滴被流线型叶片、带钩叶片从烟气中分离；最后设置超精细分离单元，通过旋流叶片，实现粉尘之间聚合、液滴之间聚合、粉尘与液滴之间聚合，以形成较大的颗粒、液滴，使得其因重力而往下降落，实现除尘除雾。

本发明可实现粉尘排放标准小于等于5mg/Nm³，雾滴排放标准小于等于10mg/Nm³,投资较低，比湿式电除尘器的投资低至少30%，占用空间小，运行成本和维护成本低，不需要碱液冲洗，无二次污染物产生，不存在设备被腐蚀现象，使用寿命长。

可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (9)

1.一种高效旋流凝并除尘除雾装置，其特征在于，包括沿烟气流动方向依次布置的预分离单元、粗分离单元、细分离单元、高效除尘除雾分离单元及超精细分离单元；所述预分离单元包括由多层水平设置的管体组组成的管式除雾器，每层管体组设置多根并列布置的管体，相邻两层的管体间隔错开布置；所述粗分离单元包括多个并列布置、处于同一水平面、底部依次连接的第一屋脊式除雾器，第一屋脊式除雾器设有流线形的第一叶片；所述细分离单元包括多个并列布置、处于同一水平面、底部依次连接的第二屋脊式除雾器，第二屋脊式除雾器设有波浪形的、波形面带钩的第二叶片；所述高效除尘除雾单元包括多个并列布置、处于同一水平面、底部依次连接的第三屋脊式除雾器，第三屋脊式除雾器设有断面形状为至少包含一个波长的正弦波曲线的第三叶片，第三叶片在所述正弦波曲线的波峰上方设有孔，在正弦波曲线的波谷下方设有钩；所述第一屋脊式除雾器的第一叶片的间距比第二屋脊式除雾器的第二叶片、第三屋脊式除雾器的第三叶片大；第二叶片的钩、第三叶片的钩的开口方向均沿烟气流动方向逆向设置；所述超精细分离单元包括多个沿烟气流动方向并列设置的高效旋流除雾器。

2.根据权利要求1所述的高效旋流凝并除尘除雾装置，其特征在于，所述管式除雾器的每根管体均可转动。

3.根据权利要求2所述的高效旋流凝并除尘除雾装置，其特征在于，所述管体由改性PP材料制成。

4.根据权利要求1所述的高效旋流凝并除尘除雾装置，其特征在于，在所述第三叶片的断面上，所述钩和孔分别位于正弦波曲线的两侧，孔位于钩的上方，第三叶片的钩的外形轮廓呈流线分布。

5.根据权利要求1所述的高效旋流凝并除尘除雾装置，其特征在于，还包括冲洗水系统；所述冲洗水系统包括水管支撑架、沿长度方向设有多个喷嘴的冲洗水管、供水管、压力传感器；所述供水管连接有多根水平并列设置的冲洗水管，以形成一冲洗单元，冲洗水管架设于水管支撑架上；所述预分离单元的下方和上方、粗分离单元的上方、细分离单元的上方、高效除尘除雾分离单元的上方及超精细分离单元的上方均设置有压力传感器；所述预分离单元、粗分离单元、细分离单元、高效除尘除雾分离单元及超精细分离单元的上方均设置有冲洗单元。

6.根据权利要求5所述的高效旋流凝并除尘除雾装置，其特征在于，还包括中央控制系统；所述供水管设置有电磁阀，所述中央控制系统均电性连接于电磁阀和压力传感器，用于根据压力传感器的检测数值控制电磁阀的启闭。

7.根据权利要求5所述的高效旋流凝并除尘除雾装置，其特征在于，所述喷嘴为蜗壳式喷嘴。

8.根据权利要求1所述的高效旋流凝并除尘除雾装置，其特征在于，相邻的两块所述第一叶片的间距为30mm，相邻的两块所述第二叶片的间距为27.5mm或25mm，相邻的两块所述第三叶片的间距为27.5mm或25mm。

9.根据权利要求1所述的高效旋流凝并除尘除雾装置，其特征在于，所述高效旋流除雾器包括圆管以及设于圆管内部底端的旋流叶片，所述圆管的轴线方向与烟气流动方向一致。