CN110882583B - 一种烟气脱硫系统中的多孔除雾器 - Google Patents

Abstract

本发明属于脱硫装置领域，并公开了一种烟气脱硫系统中的多孔除雾器。该除雾器包括壳体、多个叶片和设置在叶片上的多孔板，其中，叶片和多孔板设置在壳体中，该叶片呈波纹状，叶片和叶片之间形成烟气通道，待处理的烟气在该烟气通道中流通，多孔板设置在烟气通道中液体聚集区域，多孔板上设置有多个均匀分布的通孔，该多孔板一方面用于拦截待处理烟气中的液体，使得液体在该多孔板上聚集，另一方面通孔避免烟气通道中气流压降的损失。通过本发明，结构简单，稳定可靠，压降较低，除雾效率高，且不易结垢堵塞。

Description

一种烟气脱硫系统中的多孔除雾器

技术领域

本发明属于脱硫装置领域，更具体地，涉及一种烟气脱硫系统中的多孔除雾器。

背景技术

湿法烟气脱硫系统由于效率高，成本低，运行稳定，成本低廉，可对SO2、颗粒物、重金属等污染物高效协同脱除等优势广泛应用于火力发电厂中。除雾器是湿法烟气脱硫系统中一个重要的设备，除雾器的工作原理是通过液滴惯性力以及烟气曳力作用使得液滴通过弯曲通道时气液分离，除雾器可以有效降低湿法烟气脱硫系统中出口处烟气夹带雾滴，飞灰颗粒物以及富集在颗粒物中重金属等，减少设备的腐蚀以及污染物排放，保证湿法烟气脱硫系统的安全稳定运行。

目前我国火力发电厂湿法烟气脱硫系统中应用最普遍的除雾器叶片是折流板型、带钩板折流板型、正弦型、带钩板正弦型、弧型、带钩板弧型、多孔泡沫表面强化型等。其中不带钩板的除雾器除雾效率偏低，在雾滴粒径较小情况下除雾能力较弱，国家标准GB13223-2011中规定了燃煤锅炉烟尘排放限值不超过30mg/m3，这对叶片不带钩板的常规除雾器是个巨大的挑战；带钩板除雾器对较细雾滴具有较强脱除能力但是由于钩板与气流直接作用导致系统压降较大。2010年5月15日发表在《中国电机工程学报》上的《湿法烟气脱硫带钩波纹板除雾器结构优化数值模拟》中对于带钩板除雾器进行详细模拟研究，包括钩板尺寸，钩板安装位置对压降效率的影响，结果表明，钩板可将除雾器压降提升2～5倍，多孔泡沫表面强化型除雾器虽然对细微液滴捕集效率较高，压降也适中，但是制造安装较为困难，且安装在湿法烟气脱硫系统中多孔板易发生堵塞、结垢等问题。CN201710004039公开了一种多孔泡沫表面强化的除雾器叶片，但是多孔泡沫采用SiC铸造，后期与除雾器进行组合，非一体化铸造工艺，制造过程较为复杂，并且在实际应用中，石膏颗粒易沾污粘结于多孔泡沫板中，发生结垢堵塞。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种烟气脱硫系统中的多孔除雾器，通过设置波纹板的叶片，在叶片液体易聚集的区域设置多孔板，一方面方便待处理烟气中的液体的聚集捕集，另一方面多孔板的设计也避免过多的阻挡烟气使得气流压强减小，该除雾器其结构简单，一体化铸造，稳定可靠，压降较低，除雾效率高，且不易结垢堵塞。

为实现上述目的，按照本发明，提供了一种烟气脱硫系统中的多孔除雾器，该除雾器包括壳体、多个叶片和设置在叶片上的多孔板，其中，所述叶片和多孔板设置在所述壳体中，该叶片呈波纹状，叶片和叶片之间形成烟气通道，待处理的烟气在该烟气通道中流通，所述多孔板设置在所述烟气通道中液体聚集区域，所述多孔板上设置有多个均匀分布的通孔，该多孔板一方面用于拦截待处理烟气中的液体，使得液体在该多孔板上捕集，另一方面所述通孔避免烟气通道中气流压降的损失。

进一步优选地，所述叶片优选为非金属材料或金属材料，非金属材料优选为PP、PVC或玻璃钢，金属材料优选为不锈钢，耐腐蚀。

进一步优选地，所述多孔板的数量优选为1～10。

进一步优选地，所述多孔板之间的间距与叶片之间的间距比值范围为0.1～0.5，多孔板的厚度与叶片之间的间距比值范围为0.01～0.1。

进一步优选地，所述多孔板上的孔隙率优选为10％～90％。

进一步优选地，所述多孔板与所述叶片通过一体化铸造成型。

进一步优选地，所述叶片优选为通过折弯形成波纹状，每个折弯处的夹角优选为30°～150°。

总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：

1、本发明提供一种波纹板的叶片，该叶片由于波纹的设计，将烟气在流通过程中不断改变烟气的流通方向，当烟气流动方向发生变化时，烟气受到叶片壁的拦截使得待处理烟气中的大颗粒液体在该处易于聚集，在该处设置多孔板，一方面方便待处理烟气中的液体的聚集捕集，另一方面多孔板的设计也避免过多的阻挡烟气使得气流压强减小；

2、本发明通过在叶片上设置多孔板，该叶片和多孔板通过铸造一体化成型，结构简单，稳定可靠，压降较低，除雾效率高，且不易结垢堵塞，适用范围广。

附图说明

图1是按照本发明的优选实施例所构建的除雾器中叶片的示意图；

图2是按照本发明的优选实施例所构建的除雾器示意图；

图3是按照本发明的优选实施例所构建的多孔板的示意图；

图4是按照本发明的优选实施例所构建的叶片尺寸示意图。

在所有附图中，相同的附图标记用来表示相同的元件或结构，其中：

1-叶片，2-多孔板。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

如图1所示，一种烟气脱硫系统中的多孔除雾器，该除雾器包括壳体、多个叶片1和设置在叶片上的多孔板2，其中，如图2所示，叶片和多孔板设置在壳体中，该叶片呈波纹状，叶片和叶片之间形成烟气通道，待处理的烟气在该烟气通道中流通，多孔板设置在所述烟气通道中液体聚集区域，如图3所示，多孔板上设置有多个均匀分布的通孔，该多孔板一方面用于拦截待处理烟气中的液体，使得液体在该多孔板上捕集，另一方面所述通孔避免烟气通道中气流压降的损失。本发明提供的除雾器增强一般除雾器叶片对细微雾滴除雾能力，同时减小带钩板除雾器叶片系统气流压降损失。

多孔板孔隙率范围ε＝10％～90％，多孔板孔径范围d1＝0.2mm～4mm，孔间距d2＝0.2～5mm，多孔板厚度δ＝0.1～3mm。

多孔板内部结构改良的除雾器叶片，叶片可通过折弯形成波纹，折弯连接处由直线或弯曲弧线连接。

多孔板高度与叶片本体的间距比值范围δh＝0.1～1，多孔板板间距与通道长度比值范围δI＝0.1～1。

叶片本体上多孔板的布置个数N＝1～10。

叶片本体上多孔板的安装角度α＝30～150度。

多孔板内部结构改良的除雾器叶片，多孔板与除雾器叶片本体采用一体化铸造工艺，采用非金属材料或金属材料，非金属材料包括但不限于PP、PVC或玻璃钢，金属材料包括但不限于不锈钢。

本实施例中，多孔板与除雾器叶片呈角度布置，位于叶片本体靠近折弯处，在叶片折弯处尾端并向烟气入流方向递增布置，每一除雾器弯曲通道中的两块平行叶片和多孔板构成一个除雾单元。

本实施例中，如图4所示，叶片本体1的间距S为45mm，相邻的折弯处由直线过渡，入口处除雾器导流长度L1为20mm，与下集液面夹角为135度；除雾器导流长度L3为15mm，与上集液面夹角为135度；上下集液面夹角为90度且长度相等为66mm，上下集液面总高度L2为93mm，多孔板安装在折弯处叶片本体上，与除雾器一体化制造完成，多孔板板厚δ为0.5mm，多孔板与除雾器叶片夹角α为90度，多孔板高度h为8.5mm，多孔板孔径d1为0.508mm，多孔板孔间距d2为1.266mm，多孔板板间距I为15mm，多孔板孔隙率ε为0.128，除雾器上通道下通道多孔板个数各为2块。

烟气经除雾器下方，即通道入口处流入多孔板改良的除雾器叶片，经过烟气曳力作用及液滴惯性作用，液滴流动通道在除雾器通道内会变窄，多孔板安装在液滴聚集区域，即烟气冲击侧。

本发明在使用时将数个除雾单元平行放置组成除雾器整体，放置于湿法烟气脱硫系统竖直气流流通处。烟气从下方通道流入，进入除雾器，除雾器通过烟气曳力作用及液滴惯性作用除去部分液滴，部分细微液滴随流性能较好，通过安装在集液面冲击侧的多孔板强化脱除，经多孔板强化脱除作用之后，烟气携带残余微量液滴逃离从除雾器系统离开，所拦截的液滴经重力作用重新进入湿法烟气脱硫系统。

如此，本发明提出的内部结构改良的多孔板除雾器通过在除雾器叶片主体部分烟气冲击侧折弯处尾部安装多孔板提高除雾效率并降低带钩板除雾器压降，每个除雾单元的除雾特性受叶片主体及多孔板共同影响。

用宏观计算流体力学方法对本实施例中多孔板除雾器性能进行计算，取计算条件为：烟气流速5.5m/s，喷射液滴粒径范围2～150μm，平均粒径70μm的精细液滴。并与普通除雾器及带钩板除雾器进行对比，结果如下表所示。

对比发现多孔板除雾器除雾性能高于普通除雾器，对细微液滴较普通除雾器有明显的强化；除雾效率略低于带钩板除雾器，系统压降明显降低。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种烟气脱硫系统中的多孔除雾器，其特征在于，该除雾器包括壳体、多个叶片(1)和设置在叶片上的多孔板(2)，其中，所述叶片和多孔板设置在所述壳体中，该叶片呈波纹状，叶片(1)和叶片之间形成烟气通道，待处理的烟气在该烟气通道中流通，所述多孔板(2)设置在所述烟气通道中液体聚集区域，所述多孔板(2)上设置有多个均匀分布的通孔，该多孔板一方面用于拦截待处理烟气中的液体，使得液体在该多孔板上聚集，另一方面所述通孔避免烟气通道中气流压降的损失；其中，所述多孔板(2)上的孔隙率为10％～90％。

2.如权利要求1所述的一种烟气脱硫系统中的多孔除雾器，其特征在于，所述叶片(1)为非金属材料或金属材料，非金属材料优选为PP、PVC或玻璃钢，金属材料为不锈钢，耐腐蚀。

3.如权利要求1或2所述的一种烟气脱硫系统中的多孔除雾器，其特征在于，所述多孔板(2)的数量为1～10。

4.如权利要求1所述的一种烟气脱硫系统中的多孔除雾器，其特征在于，所述多孔板(2)之间的间距与叶片(1)之间的间距比值范围为0.1～0.5，多所述孔板(2)的厚度与叶片(1)之间的间距比值范围为0.01～0.1。

5.如权利要求1所述的一种烟气脱硫系统中的多孔除雾器，其特征在于，所述多孔板(2)与所述叶片(1)通过一体化铸造成型。

6.如权利要求1所述的一种烟气脱硫系统中的多孔除雾器，其特征在于，所述叶片(1)为通过折弯形成波纹状，每个折弯处的夹角为30°～150°。

Images