CN112933841A - 一种防二次携带的螺旋槽除雾除尘装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种防二次携带的螺旋槽除雾除尘装置及方法；包括由外至内，依次间隔套设的外筒体、筛网筒体和中心筒体；筛网筒体下部周壁为无孔段，上部周壁为筛孔段；在筛孔段内，自上而下间隔设置有多级带状螺旋板；除最后一级带状螺旋板外，剩余各级带状螺旋板的上方均设置有冲洗喷嘴机构；冲洗喷嘴机构通过冲洗水管与外部水源连接；冲洗喷嘴机构的水，润湿带状螺旋板的螺旋状叶片，并在螺旋状叶片表面形成液膜；本发明筛网筒体能够将烟气流动区与液膜吸附区彻底隔开，液膜吸附区由于下部集水槽的水封作用，烟气无法流动在筛网筒体和外筒体之间流动，从根本上解决了烟气的二次携带问题，提高了除雾除尘效率。

Description

一种防二次携带的螺旋槽除雾除尘装置及方法
技术领域
本发明涉及烟气处理装置及烟囱旋流除雾除尘分离工艺，尤其涉及一种防二次携带的螺旋槽除雾除尘装置及方法。
背景技术
近年来，随着工业的飞速发展，大气环境污染日益严重，其中SO2及微细颗粒物是化石燃料燃烧产生的主要空气污染物。
据统计有90％的火电机组均采用石灰石-石膏湿法脱硫。冶金、石化、建材及船舶动力也相继采用石灰石-石膏湿法脱硫。脱硫后的烟气中会带有粒径不等的大量粉尘颗粒和浆液雾滴，若直接排入大气，会在周边地区形成“石膏雨”现象，造成二次污染。因此各企业会对脱硫后烟气进一步处理，通常采用湿式电除尘或管束式除雾器。
但湿式电除尘存在初投资高、占地面积大、阻力大、电耗高等问题。常规管束式除雾器存在烟气入口流速分布不均匀，因烟气流速过大，易导致除雾器产生液滴的二次携带现象严重问题，且冲洗水过大，存在脱硫塔或洗涤塔进出水难以平衡，被迫减少冲洗水，除雾除尘效率无法保证。
在实际应用中管束式螺旋除雾除尘工艺普遍存在上述的除雾除尘效率低、易堵塞、冲洗水要求大，烟气二次携带十分严重的问题，除雾除尘效率无法保证。尽管后续专利装置做了大量改进，但依然没有解决二次携带这一难题。
例如中国发明专利申请(申请公告号：CN111111328A)公开了一种螺旋除尘除雾器、除雾装置及吸收塔，筒体内设有用于使烟气通过的两端连通的中空腔体。烟气进入筒体的中空腔体内后，进入外螺纹部并形成高速离心力，使得烟气里面含的雾滴、粉尘向外扩张，脱离烟气进入内螺纹部的螺纹内，由内螺纹部的螺纹对雾滴和粉尘进行阻拦并沿着螺纹流下。由于在螺纹表明易形成厚层液膜，在高速流动烟气的撕裂作用下，易形成二次携带；且螺纹上易积灰结垢，不仅易堵塞其内螺纹部的螺纹，而且无法在螺旋板上形成长期稳定的液膜，除尘效率低。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点和不足，提供一种防二次携带的螺旋槽除雾除尘装置及方法。
本发明通过筛网筒体将烟气流动区与外筒壁液膜分隔，形成二个不同区域，彻底防止高速烟气流经液膜撕裂液膜形成的二次携带，从根本上解决了二次携带问题；通过布置全方位冲洗喷嘴，在带状螺旋板表面形成持续稳定的液膜，解决了实际工程运用中成膜差，除尘效率低，烟气粉尘颗粒粘结在旋流板表面的结垢堵塞问题；通过集水槽收集积水，自动疏水，彻底解决了水平衡问题。
本发明通过下述技术方案实现：
一种防二次携带的螺旋槽除雾除尘装置，其特征在于：包括由外至内，依次间隔套设的外筒体1、筛网筒体2和中心筒体3；
筛网筒体2下部周壁为无孔段21，上部周壁为筛孔段；
在筛孔段内，自上而下间隔设置有多级带状螺旋板4；除最后一级带状螺旋板4外，剩余各级带状螺旋板4的上方均设置有冲洗喷嘴机构；冲洗喷嘴机构通过冲洗水管5与外部水源连接；
冲洗喷嘴机构的水，润湿带状螺旋板4的螺旋状叶片，并在螺旋状叶片表面形成稳定液膜；
带状螺旋板4盘旋缠绕在中心筒体3上，在筛网筒体2与外筒体1之间形成螺旋通道；筛网筒体2和外筒体1之间的空间，构成烟气死区；
带状螺旋板4的外边缘与外筒体1的内表面接合；
筛网筒体2与无孔段21的底部密封，无孔段21与外筒体1之间的空腔，构成集水槽7。
所述带状螺旋板4的上表面为光滑表面。
所述冲洗喷嘴机构，包括由横向管61和竖向管62构成的，丁字型三通构架；
所述竖向管62以间隙、转动方式，与中心筒体3内的管接头活动连接；竖向管62与管接头的间隙处，流出的水形成的流动液膜，以减小竖向管62与管接头之间轴向旋转阻力；
所述喷嘴63以水流喷射方向相反的方式，分别安装在横向管61的两端，在正反向喷射水流的推动作用下，使竖向管62沿着管接头轴线旋转，实现喷嘴63自旋转多方位喷射冲洗；
烟气由螺旋槽除雾除尘装置底部，流经各级带状螺旋板4构成的螺旋通道，烟气在带状螺旋板4的导流及旋流作用下形成旋流空间，烟气中的粉尘颗粒通过与带状螺旋板4上的液膜和旋流空间中的雾滴相碰撞并凝聚，与水珠凝聚后的固体颗粒在离心力的作用下，穿过筛网筒体2上的筛孔，进入由筛网筒体2和外筒体1之间构成的烟气死区，避免了二次携带；
带有雾滴的烟气继续向上流动，在最顶部带状螺旋板4的导流及旋流作用下，烟气中的雾滴由于离心力作用，通过筛网筒体2再次进入烟气死区，而后被吸附在外筒体1内壁形成水膜，被去除粉尘颗粒与雾滴后的烟气从筛网筒体2顶部排出，完成烟气与粉尘和雾滴的分离；
与此同时，在重力的作用下，被吸附在外筒体1内壁的液膜中的粉尘颗粒和雾滴，汇集至底部的集水槽7后排出。
所述集水槽7的底部，安装有自动外排疏水管阀8；
当集水槽7的水位高于预定位置时，自动外排疏水管阀8开启，粉尘颗粒随液体一起排出；水位低至预定位置时，自动外排疏水管阀8关闭，形成完好的水封。
所述竖向管62与管接头连接处的间隙所泄露的水，也同时对旋流板4起到润湿作用。
所述外筒体1与筛网筒体2的上边缘密封。
所述外筒体1、筛网筒体2和中心筒体3为一体结构，或者对应于各级带状螺旋板4，制成多段可拆式，插接或者螺纹组装结构。
所述中心筒体3的上下两端口与冲洗水管5之间密封。
一种防二次携带的螺旋槽除雾除尘方法，其包括如下步骤：
烟气由螺旋槽除雾除尘装置底部，流经各级带状螺旋板4构成的螺旋通道，烟气在带状螺旋板4的导流及旋流作用下形成旋流空间，烟气中的粉尘颗粒通过与带状螺旋板4上的液膜和旋流空间中的雾滴相碰撞并凝聚，与水凝聚后的固体颗粒在离心力的作用下，穿过筛网筒体2上的筛孔，进入烟气死区，避免了二次携带；
带有雾滴的烟气继续向上流动，在最顶部带状螺旋板4的导流及旋流作用下，烟气中的雾滴由于离心力作用，通过筛网筒体2再次进入烟气死区，而后被吸附在外筒体1内壁形成水膜，被去除粉尘颗粒与雾滴后的烟气从筛网筒体2顶部排出，完成烟气与粉尘和雾滴的分离；
与此同时，在重力的作用下，被吸附在外筒体1内壁的液膜中的粉尘颗粒和雾滴，汇集至底部的集水槽7后排出。
本发明相对于现有技术，具有如下的优点及效果：
1、解决了二次携带问题：筛网筒体能够将烟气流动区与液膜吸附区彻底隔开，液膜吸附区由于下部集水槽的水封作用，烟气无法流动在筛网筒体和外筒体之间流动，从根本上解决了烟气的二次携带问题，提高了除雾除尘效率。
2、节水：冲洗喷嘴可以自动旋转，进行全方位冲洗，进行全方位喷淋，在较小的喷水量下，实现均匀喷水，达到节水的目的。
3、阻力小、除尘效率高：竖向管与管接头的间隙处，流出的水形成的流动液膜，以减小竖向管与管接头之间轴向旋转阻力；与此同时，间隙处泄露的水，也可以在带状螺旋板表面形成持续均匀的液膜，微细粉尘颗粒可以很好的被其表面的液膜吸附，再经过筛网筒体排入集水槽，进一步提高了除尘效率。
4、实现了塔内水平衡：被吸附在带状螺旋板表面和外筒体内壁水膜上的粉尘颗粒，由于重力作用，汇集至集水槽，当集水槽的水位高于预定位置时，自动外排疏水管阀开启，粉尘颗粒随液体一起排出；水位低至预定位置时，自动外排疏水管阀关闭，形成完好的水封，防止烟气逃逸。
由于集水槽自动外排，即使在冲洗水持续投运的情况下，也不会出现脱硫塔或洗涤塔漫水问题，巧妙地实现了塔内水平衡。
附图说明
图1为本发明防二次携带的螺旋槽除雾除尘装置结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步具体详细描述。
实施例
如图1所示。本发明公开了一种防二次携带的螺旋槽除雾除尘装置，其特征在于：包括由外至内，依次间隔套设的外筒体1、筛网筒体2和中心筒体3；
筛网筒体2下部周壁为无孔段21，上部周壁为筛孔段；
在筛孔段内，自上而下间隔设置有多级带状螺旋板4；除最后一级带状螺旋板4外，剩余各级带状螺旋板4的上方均设置有冲洗喷嘴机构；冲洗喷嘴机构通过冲洗水管5与外部水源连接；
冲洗喷嘴机构的水，润湿带状螺旋板4的螺旋状叶片，并在螺旋状叶片表面形成液膜；
带状螺旋板4盘旋缠绕在中心筒体3上，在筛网筒体2与外筒体1之间形成螺旋通道；筛网筒体2和外筒体1之间的空间，构成烟气死区；
带状螺旋板4的外边缘与外筒体1的内表面接合；
筛网筒体2与无孔段21的底部密封，无孔段21与外筒体1之间的空腔，构成集水槽7。
所述带状螺旋板4的上表面为光滑表面。
所述冲洗喷嘴机构，包括由横向管61和竖向管62构成的，丁字型三通构架；
所述竖向管62以间隙、转动方式，与中心筒体3内的管接头活动连接；竖向管62与管接头的间隙处，流出的水形成的流动液膜，以减小竖向管62与管接头之间轴向旋转阻力；
所述喷嘴63以水流喷射方向相反的方式，分别安装在横向管61的两端，在正反向喷射水流的推动作用下，使竖向管62沿着管接头轴线旋转，实现喷嘴63自旋转多方位喷射冲洗；
烟气由螺旋槽除雾除尘装置底部，流经各级带状螺旋板4构成的螺旋通道，烟气在带状螺旋板4的导流及旋流作用下形成旋流空间，烟气中的粉尘颗粒通过与带状螺旋板4上的液膜和旋流空间中的雾滴相碰撞并凝聚，与水凝聚后的固体颗粒在离心力的作用下，穿过筛网筒体2上的筛孔，进入烟气死区，避免了二次携带；
带有雾滴的烟气继续向上流动，在最顶部带状螺旋板4的导流及旋流作用下，烟气中的雾滴由于离心力作用，通过筛网筒体2再次进入烟气死区，而后被吸附在外筒体1内壁形成水膜，被去除粉尘颗粒与雾滴后的烟气从筛网筒体2顶部排出，完成烟气与粉尘和雾滴的分离；
与此同时，在重力的作用下，被吸附在外筒体1内壁的液膜中的粉尘颗粒和雾滴，汇集至底部的集水槽7后排出。
所述集水槽7的底部，安装有自动外排疏水管阀8；
当集水槽7的水位高于预定位置时，自动外排疏水管阀8开启，粉尘颗粒随液体一起排出；水位低至预定位置时，自动外排疏水管阀8关闭，形成完好的水封。
所述竖向管62与管接头连接处的间隙所泄露的水，也同时对旋流板4起到润湿作用。
所述外筒体1与筛网筒体2的上边缘密封。
所述外筒体1、筛网筒体2和中心筒体3为一体结构，或者对应于各级带状螺旋板4，制成多段可拆式，插接或者螺纹组装结构。
所述中心筒体3的上下两端口与冲洗水管5之间密封。
本发明防二次携带的螺旋槽除雾除尘方法，可通过如下步骤实现：
烟气由螺旋槽除雾除尘装置底部，流经各级带状螺旋板4构成的螺旋通道，烟气在带状螺旋板4的导流及旋流作用下形成旋流空间，烟气中的粉尘颗粒通过与带状螺旋板4上的液膜和旋流空间中的雾滴相碰撞并凝聚，与水凝聚后的固体颗粒在离心力的作用下，穿过筛网筒体2上的筛孔，进入烟气死区，避免了二次携带；
带有雾滴的烟气继续向上流动，在最顶部带状螺旋板4的导流及旋流作用下，烟气中的雾滴由于离心力作用，通过筛网筒体2再次进入烟气死区，而后被吸附在外筒体1内壁形成水膜，被去除粉尘颗粒与雾滴后的烟气从筛网筒体2顶部排出，完成烟气与粉尘和雾滴的分离；
与此同时，在重力的作用下，被吸附在外筒体1内壁的液膜中的粉尘颗粒和雾滴，汇集至底部的集水槽7后排出；当集水槽7的水位高于预定位置时，自动外排疏水管阀8开启，粉尘颗粒随液体一起排出；水位低至预定位置时，自动外排疏水管阀8关闭，形成完好的水封，避免了烟气的逃逸。
如上所述，便可较好地实现本发明。
本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种防二次携带的螺旋槽除雾除尘装置，其特征在于：包括由外至内，依次间隔套设的外筒体(1)、筛网筒体(2)和中心筒体(3)；
筛网筒体(2)下部周壁为无孔段(21)，上部周壁为筛孔段；
在筛孔段内，自上而下间隔设置有多级带状螺旋板(4)；除最后一级带状螺旋板(4)外，剩余各级带状螺旋板(4)的上方均设置有冲洗喷嘴机构；冲洗喷嘴机构通过冲洗水管(5)与外部水源连接；
冲洗喷嘴机构的水，润湿带状螺旋板(4)的螺旋状叶片，并在螺旋状叶片表面形成液膜；
带状螺旋板(4)盘旋缠绕在中心筒体(3)上，在筛网筒体(2)与外筒体(1)之间形成螺旋通道；筛网筒体(2)和外筒体(1)之间的空间，构成烟气死区；
带状螺旋板(4)的外边缘与外筒体(1)的内表面接合；
筛网筒体(2)与无孔段(21)的底部密封，无孔段(21)与外筒体(1)之间的空腔，构成集水槽(7)。
2.根据权利要求1所述防二次携带的螺旋槽除雾除尘装置，其特征在于：所述带状螺旋板(4)的上表面为光滑表面。
3.根据权利要求2所述防二次携带的螺旋槽除雾除尘装置，其特征在于：所述冲洗喷嘴机构，包括由横向管(61)和竖向管(62)构成的，丁字型三通构架；
所述竖向管(62)以间隙、转动方式，与中心筒体(3)内的管接头活动连接；竖向管(62)与管接头的间隙处，流出的水形成的流动液膜，以减小竖向管(62)与管接头之间轴向旋转阻力；
所述喷嘴(63)以水流喷射方向相反的方式，分别安装在横向管(61)的两端，在正反向喷射水流的推动作用下，使竖向管(62)沿着管接头轴线旋转，实现喷嘴(63)自旋转多方位喷射冲洗；
烟气由螺旋槽除雾除尘装置底部，流经各级带状螺旋板(4)构成的螺旋通道，烟气在带状螺旋板(4)的导流及旋流作用下形成旋流空间，烟气中的粉尘颗粒通过与带状螺旋板(4)上的液膜和旋流空间中的雾滴相碰撞并凝聚，与水珠凝聚后的固体颗粒在离心力的作用下，穿过筛网筒体(2)上的筛孔，进入由筛网筒体(2)和外筒体(1)之间构成的烟气死区，避免了二次携带；
带有雾滴的烟气继续向上流动，在最顶部带状螺旋板(4)的导流及旋流作用下，烟气中的雾滴由于离心力作用，通过筛网筒体(2)再次进入烟气死区，而后被吸附在外筒体(1)内壁形成水膜，被去除粉尘颗粒与雾滴后的烟气从筛网筒体(2)顶部排出，完成烟气与粉尘和雾滴的分离；
与此同时，在重力的作用下，被吸附在外筒体(1)内壁的液膜中的粉尘颗粒和雾滴，汇集至底部的集水槽(7)后排出。
4.根据权利要求3所述防二次携带的螺旋槽除雾除尘装置，其特征在于：所述集水槽(7)的底部，安装有自动外排疏水管阀(8)；
当集水槽(7)的水位高于预定位置时，自动外排疏水管阀(8)开启，粉尘颗粒随液体一起排出；水位低至预定位置时，自动外排疏水管阀(8)关闭，形成完好的水封。
5.根据权利要求4所述防二次携带的螺旋槽除雾除尘装置，其特征在于：所述竖向管(62)与管接头连接处的间隙所泄露的水，也同时对旋流板(4)起到润湿作用。
6.根据权利要求5所述防二次携带的螺旋槽除雾除尘装置，其特征在于：所述外筒体(1)与筛网筒体(2)的上边缘密封。
7.根据权利要求3所述防二次携带的螺旋槽除雾除尘装置，其特征在于：所述外筒体(1)、筛网筒体(2)和中心筒体(3)为一体结构，或者对应于各级带状螺旋板(4)，制成多段可拆式，插接或者螺纹组装结构。
8.根据权利要求7所述防二次携带的螺旋槽除雾除尘装置，其特征在于：所述中心筒体(3)的上下两端口与冲洗水管(5)之间密封。
9.一种防二次携带的螺旋槽除雾除尘方法，其特征在于采用权利要求1-3中任一项所述螺旋槽除雾除尘装置实现，其包括如下步骤：
烟气由螺旋槽除雾除尘装置底部，流经各级带状螺旋板(4)构成的螺旋通道，烟气在带状螺旋板(4)的导流及旋流作用下形成旋流空间，烟气中的粉尘颗粒通过与带状螺旋板(4)上的液膜和旋流空间中的雾滴相碰撞并凝聚，与水凝聚后的固体颗粒在离心力的作用下，穿过筛网筒体(2)上的筛孔，进入烟气死区，避免了二次携带；
带有雾滴的烟气继续向上流动，在最顶部带状螺旋板(4)的导流及旋流作用下，烟气中的雾滴由于离心力作用，通过筛网筒体(2)再次进入烟气死区，而后被吸附在外筒体(1)内壁形成水膜，被去除粉尘颗粒与雾滴后的烟气从筛网筒体(2)顶部排出，完成烟气与粉尘和雾滴的分离；
与此同时，在重力的作用下，被吸附在外筒体(1)内壁的液膜中的粉尘颗粒和雾滴，汇集至底部的集水槽(7)后排出。
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