CN112090260A - 一种用于湿法脱硫塔的除雾器及湿法脱硫塔 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于湿法脱硫塔的除雾器，包括若干并排设置的除雾叶片组成，各除雾叶片竖直设置，除雾叶片自下而上划分为若干长度相等的除雾段，每节除雾段的竖向横截面为圆弧结构、且相邻除雾段上圆弧结构的圆心交错位于所在除雾叶片的两侧。将传统折流板改进为新型的圆弧结构，其所能达到的除雾效果大幅度提升，对液滴的捕集效率达到了96.5％，远高于传统折流板的85％，从而改善除雾效率；而且整体投资成本低，不增加生产负担。本发明公开了一种湿法脱硫塔。

Description

一种用于湿法脱硫塔的除雾器及湿法脱硫塔
技术领域
本发明涉及一种除雾器，尤其是一种用于湿法脱硫塔的除雾器。
本发明涉及一种湿法脱硫塔，尤其是一种带除雾器的湿法脱硫塔。
背景技术
上最大的煤炭生产国家，也是煤炭消费大国，每年需要大量的煤炭用于发电，煤炭产生的大气污染物给环境带来了严重的影响。湿法烟气脱硫技术是燃煤电厂使用的最广泛污染气体控制的技术之一。
如图1为传统湿法脱硫塔的结构示意图。湿法脱硫塔包括托盘11、第一层脱硫喷淋层12、第二层脱硫喷淋层13、板流板除雾器14、集液装置15、第三层脱硫喷淋层16、管束除雾器17、集液装置18、降温喷淋层19、屋脊除雾器110、蒸汽加热器111。图2为传统湿法脱硫塔中折流板除雾器14的结构示意图。
首先吸收塔湿法脱硫运行过程中，易产生粒径为10-60μm粒径的“雾”，传统的板式除雾器几乎不能捕捉到较小的雾滴，尤其是在烟气高速流动的情况下，烟气中的大液滴会发生碰撞破碎或者已形成的液膜被气流撕裂分离，从而发生烟气的“二次夹带”现象，并且传统除雾器在应用时，雾沫只能在弯曲部位发生碰撞，而除雾器的高度在塔内不能过高，因此弯折数量少，进而导致雾气碰撞的次数少，从而除雾效率有一定的局限性。其次折流板上的液滴中含有的固体颗粒，容易附着在折流板的表面形成软垢，这些软垢如果不及时清理，久而久之，软垢就变成硬垢，从而导致除雾器堵塞，因此在除雾器的上方和下方的都设置有用于冲洗除雾器的喷淋管。但是这种除雾器的折流板之间的开口很小，喷淋管很难冲刷到折流板的转角处，这就造成转角处的软垢越积越多，形成硬垢，从而使得喷淋管更加难以清楚，形成恶性循环，最终会造成除雾器堵塞。第三，现有的除雾器多为一体式结构，在生产过程中卡条与叶片进行焊接固定。为了运输和方便，工人一般先将部分波形叶片和卡条固定焊接成叶片单元，再在现场将叶片单元拼装焊接形成完整的除雾器。这种方式需要进行大量的焊接作业，导致除雾器不便于拆卸组装，对检修和清洁也造成极大的不便，也不便于根据需要对除雾器间距和长度进行调节，并且大量焊接作业对焊接工人的技术要求较高，容易出现焊接质量问题。焊点也容易腐蚀生锈，除雾器的质量及使用寿命受到影响。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种能更加高效捕集烟道中液滴的用于湿法脱硫塔的除雾器。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种用于湿法脱硫塔的除雾器，其特征是：包括若干并排设置的除雾叶片组成，各除雾叶片竖直设置，除雾叶片自下而上划分为若干长度相等的除雾段，每节除雾段的竖向横截面为圆弧结构、且相邻除雾段上圆弧结构的圆心交错位于所在除雾叶片的两侧。
本发明的有益效果是：由于除雾叶片中除雾段采用圆弧结构，增大了除雾叶片和液滴接触的表面积，有助于水膜的形成来捕捉粒径较小的液滴且能够快速引流，从而实现高效除雾；并且该叶片结构减缓了气流在转折处的速度剧烈变化，从而减少了液膜与高速气流剪切产生分离、脱落的现象，因此能够有效地解决除雾器烟气的二次携带的问题，同时其阻力小，系统投资成本低。因此，将传统折流板改进为新型的圆弧结构，其所能达到的除雾效果大幅度提升，对液滴的捕集效率达到了96.5％，远高于传统折流板的85％，从而改善除雾效率；而且整体投资成本低，不增加生产负担。其中统一除雾叶片上除雾段的数量可以根据除雾器的高度进行调整，对现有湿法脱硫塔改造的话，一般除雾段数量为两个为优选。
相邻两除雾段接合处的切线为同一直线或相互平行设置；所述除雾叶片上每节除雾段的半径为25～45mm，两相邻除雾叶片间的间距为20～30mm。相邻两除雾段间平滑过渡，不仅不影响对液滴的捕集，而且不容易造成结垢死角，方便清洁。
除雾器还包括有喷淋装置，该喷淋装置包括水平设置、且依次贯穿各除雾叶片设置的喷淋管路，相邻两除雾叶片之间还安装有用于清洗除雾叶片表面的喷嘴，该喷嘴与喷淋管路相连通。除雾器内部自带喷淋装置，有效提高了除雾器的自清洗效率，减少结垢的情况出现。
同一喷淋管路上位于相邻两除雾叶片之间的喷嘴数量为两个，其中一个喷嘴的喷水方向朝上设置，另一个喷嘴的喷水方向朝下设置。对每个除雾段的上部和下部均进行喷淋冲洗，进一步提高自清洗效率。
喷淋装置数量与同一除雾叶片上除雾段的数量相同，且同一喷淋管路依次贯穿同一水平高度的除雾段。每一节除雾段都设置对应的喷淋装置，从而最大限度地对每一除雾段进行自清洗。
除雾器包括可拆卸安装于所述湿法脱硫塔内的支架，该支架包括上支架和下支架，下支架的上部设有供各除雾叶片下端卡设用的下卡槽，上支架的下部设有供各除雾叶片上端卡设用的上卡槽，下卡槽和上卡槽的数量、位置分别与各除雾叶片一一对应。通过可拆卸安装于湿法脱硫塔内的支架，方便除雾器整体在湿法脱硫塔内的组装和拆卸；而除雾叶片卡设于支架的卡槽内，方便除雾叶片和支架的可拆卸，方便除雾器自身的组装和拆卸。
为了方便除雾叶片的插拔安装，因此在除雾叶片的上端部设有竖直向上设置的上定位边，该上定位边的边缘位置卡设于上卡槽内，除雾叶片的下端部设有竖直向下设置的下定位边，该下定位边的边缘位置卡设于下卡槽内。
除雾叶片表面涂覆有特氟龙涂层。特氟龙涂料是以聚四氟乙烯为机体树脂的涂料，其优点是耐高低温，耐酸碱腐蚀，高润滑，不粘附且无毒无害，在叶片本体上紧密设置特氟龙涂料层，其能够使叶片本体的表面光滑，不易粘附垢物，减少结垢几率。
除雾叶片的上方还安装有末端除雾装置，该末端除雾装置包括架设于各除雾叶片上端部的基座，该基座上固定有若干斜向上设置的毛状玻璃纤维，且同一基座上毛状玻璃纤维跨越两相邻除雾叶片上端部的间隙设置；毛状玻璃纤维的直径为0.8～1.3mm，同一基座上毛状玻璃纤维的数量为每厘米长度含有6～8根。其中，毛状玻璃纤维的作用是增加对烟道中液滴的捕捉面积，相对于前述除雾器而言，装有该末端除雾装置的除雾器，其除雾效果进一步得到提升，对液滴的捕集效率达到了97.8％。
为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种能更加高效除雾的湿法脱硫塔。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种湿法脱硫塔，包括带烟道的湿法脱硫塔本体，该湿法脱硫塔本体上设有与烟道相连的烟气入口和烟气出口，该湿法脱硫塔本体内还安装有除雾器，其特征是：所述除雾器采用前述的除雾器。
本发明的有益效果是：由于除雾叶片中除雾段采用圆弧结构，增大了除雾叶片和液滴接触的表面积，有助于水膜的形成来捕捉粒径较小的液滴且能够快速引流，从而实现高效除雾；并且该叶片结构减缓了气流在转折处的速度剧烈变化，从而减少了液膜与高速气流剪切产生分离、脱落的现象，因此能够有效地解决除雾器烟气的二次携带的问题，同时其阻力小，系统投资成本低。因此，将传统折流板改进为新型的圆弧结构，其所能达到的除雾效果大幅度提升，对液滴的捕集效率达到了96.5％，远高于传统折流板的85％，从而改善除雾效率；而且整体投资成本低，不增加生产负担。其中统一除雾叶片上除雾段的数量可以根据除雾器的高度进行调整，对现有湿法脱硫塔改造的话，一般除雾段数量为两个为优选。
附图说明
图1为传统湿法脱硫塔的结构示意图。
图2为图1中折流板除雾器的结构示意图。
图3为本发明实施例一的结构示意图。
图4为本发明实施例一的另一视角结构示意图。
图5为本发明实施例一的主视图。
图6为本发明实施例二的主视图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述：
实施例一：如图3、4、5所示，本实施例包括若干并排设置的除雾叶片2组成，各除雾叶片2竖直设置，除雾叶片2自下而上划分为两节长度相等的除雾段21，每节除雾段21的竖向横截面为圆弧结构、且相邻除雾段21上圆弧结构的圆心交错位于所在除雾叶片2的两侧。此处，同一除雾叶片2处除雾段21的数量可以根据需要调整，本实施例中为两节，分别为上除雾段211和下除雾段212(上下位置以图5中方向为例)。上除雾段211和下除雾段212在接合处的切线相互平行设置，即图中上除雾段211在结合处的切线、与下除雾段212在结合处的切线相互平行，由于除雾叶片2厚度很薄，两切线几乎为同一直线。此外，除雾叶片2上每节除雾段21的半径为35mm，两相邻除雾叶片2间的间距为25mm。除雾叶片2表面涂覆有特氟龙涂层。
本实施例还包括有喷淋装置3，该喷淋装置3包括水平设置、且依次贯穿各除雾叶片设置的喷淋管路31，相邻两除雾叶片2之间还安装有用于清洗除雾叶片2表面的喷嘴32，该喷嘴32与喷淋管路31相连通。同一喷淋管路31上位于相邻两除雾叶片2之间的喷嘴数量为两个，其中一个喷嘴的喷水方向朝上设置，另一个喷嘴的喷水方向朝下设置，此时可对并排设置的相邻两除雾段21进行全面清洗。
本实施例中还包括有用于固定除雾叶片2的支架4，该直接可以可拆卸地安装于湿法脱硫塔内，支架4包括上支架41和下支架42，下支架42的上部设有供各除雾叶片2下端卡设用的下卡槽421，上支架41的下部设有供各除雾叶片2上端卡设用的上卡槽411，下卡槽412和上卡槽411的数量、位置分别与各除雾叶片2一一对应。为了方便除雾叶片2的插拔安装，因此在除雾叶片2的上端部设有竖直向上设置的上定位边221，该上定位边221的边缘位置卡设于上卡槽411内，除雾叶片2的下端部设有竖直向下设置的下定位边222，该下定位边222的边缘位置卡设于下卡槽412内。
本实施例中，利用Fluent软件对经过本实施例的颗粒轨迹进行跟踪发现，相对传统折流板除雾器，大量的液滴颗粒在第一次圆弧转角处就被除雾器壁面捕集。最后通过软件对除雾叶片2壁面捕集效率分析得到，本实施例捕集液滴效率达到96.5％，传统折流板除雾效率为85％，因此本实施例中除雾叶片的结构大大提高了除雾效率。此外，通过软件对本实施例的除雾器结构、及传统折流板除雾器结构进行对比可发现如下特点。对除雾器中单通道内气流速度云图对比可知，本实施例的结构减缓了气流在转折处的速度剧烈变化，从而减少了液膜与高速气流剪切产生分离、脱落的现象，因此能够有效地解决除雾器烟气的二次携带的问题。对两种通道除雾器进出口经过压降数据分析，最后得到本本实施例中除雾器压降为50Pa，传统折流板除雾器压降结果为86Pa，说明本实施例结构下的除雾器能最大限度保持压降稳定，提高除雾效率。
在实施例一中，除雾叶片2上每节除雾段21的半径可以在25～45mm范围内进行选择，两相邻除雾叶片2间的间距可以在20～30mm范围内进行选择；而末端除雾装置5中毛状玻璃纤维52的直径可以在0.8～1.3mm范围内进行选择，同一基座上毛状玻璃纤维52的数量为每厘米长度可在含有6～8根数量范围内进行选择。经过软件和实验可得，在上述范围内设置的除雾器，其除雾效率和实施例一种所测得的效率仅在±1.5％的偏差，且还是远高于传统折流板除雾器的效率。
实施例二：如图6所示，本实施例和实施例一的区别在于，本实施例还包括末端除雾装置5，该末端除雾装置5安装于除雾叶片2的上方。该末端除雾装置5包括架设于各除雾叶片2上端部的基座51，该基座51上固定有若干斜向上设置的毛状玻璃纤维52，且同一基座51上毛状玻璃纤维52跨越两相邻除雾叶片2上端部的间隙设置，如图所示，跨越其基座51所在的间隙；毛状玻璃纤维52的直径为0.8mm，同一基座51上毛状玻璃纤维52的数量为每厘米长度8根。其中，毛状玻璃纤维52的作用是增加对烟道中液滴的捕捉面积，相对于实施例一中的除雾器而言，装有该末端除雾装置5的除雾器，其除雾效果进一步得到提升，对液滴的捕集效率达到了97.8％。
实施例三：本实施例保护的是一种湿法脱硫塔，该湿法脱硫塔包括带烟道的湿法脱硫塔本体，该湿法脱硫塔本体上设有与烟道相连的烟气入口和烟气出口，该湿法脱硫塔本体内还安装有除雾器，该除雾器采用实施例一所公开的除雾器。

Claims (10)

1.一种用于湿法脱硫塔的除雾器，其特征是：包括若干并排设置的除雾叶片组成，各除雾叶片竖直设置，除雾叶片自下而上划分为若干长度相等的除雾段，每节除雾段的竖向横截面为圆弧结构、且相邻除雾段上圆弧结构的圆心交错位于所在除雾叶片的两侧。
2.根据权利要求1所述用于湿法脱硫塔的除雾器，其特征是：相邻两除雾段接合处的切线为同一直线或相互平行设置；
所述除雾叶片上每节除雾段的半径为25～45mm，两相邻除雾叶片间的间距为20～30mm。
3.根据权利要求1所述用于湿法脱硫塔的除雾器，其特征是：所述除雾器还包括有喷淋装置，该喷淋装置包括水平设置、且依次贯穿各除雾叶片设置的喷淋管路，相邻两除雾叶片之间还安装有用于清洗除雾叶片表面的喷嘴，该喷嘴与喷淋管路相连通。
4.根据权利要求3所述用于湿法脱硫塔的除雾器，其特征是：同一喷淋管路上位于相邻两除雾叶片之间的喷嘴数量为两个，其中一个喷嘴的喷水方向朝上设置，另一个喷嘴的喷水方向朝下设置。
5.根据权利要求4所述用于湿法脱硫塔的除雾器，其特征是：所述喷淋装置数量与同一除雾叶片上除雾段的数量相同，且同一喷淋管路依次贯穿同一水平高度的除雾段。
6.根据权利要求1所述用于湿法脱硫塔的除雾器，其特征是：所述除雾器包括可拆卸安装于所述湿法脱硫塔内的支架，该支架包括上支架和下支架，下支架的上部设有供各除雾叶片下端卡设用的下卡槽，上支架的下部设有供各除雾叶片上端卡设用的上卡槽，下卡槽和上卡槽的数量、位置分别与各除雾叶片一一对应。
7.根据权利要求6所述用于湿法脱硫塔的除雾器，其特征是：所述除雾叶片的上端部设有竖直向上设置的上定位边，该上定位边的边缘位置卡设于上卡槽内，除雾叶片的下端部设有竖直向下设置的下定位边，该下定位边的边缘位置卡设于下卡槽内。
8.根据权利要求1所述用于湿法脱硫塔的除雾器，其特征是：所述除雾叶片表面涂覆有特氟龙涂层。
9.根据权利要求1所述用于湿法脱硫塔的除雾器，其特征是：所述除雾叶片的上方还安装有末端除雾装置，该末端除雾装置包括架设于各除雾叶片上端部的基座，该基座上固定有若干斜向上设置的毛状玻璃纤维，且同一基座上毛状玻璃纤维跨越两相邻除雾叶片上端部的间隙设置；
毛状玻璃纤维的直径为0.8～1.3mm，同一基座上毛状玻璃纤维的数量为每厘米长度含有6～8根。
10.一种湿法脱硫塔，包括带烟道的湿法脱硫塔本体，该湿法脱硫塔本体上设有与烟道相连的烟气入口和烟气出口，该湿法脱硫塔本体内还安装有除雾器，其特征是：所述除雾器采用权利要求1～9所述的除雾器。
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