CN112774320B - 一种防二次携带的旋流板除尘除雾装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种防二次携带的旋流板除尘除雾装置及方法。该发明装置由外至内，依次间隔套设外筒体、筛网筒体和中心筒体，中心筒体内布置有冲洗水管，冲洗水管上部布置有冲洗喷嘴机构；筛网筒体的下部与外筒体间构成集水槽；集水槽下部设置自动外排疏水管阀。烟气从装置底部进入，经过多级旋流板离心分离和液膜除尘，从装置顶部排出；冲洗水经过中心筒体分配至各点阵布置喷嘴，在旋流板表面实现冲洗和成膜双重作用；烟气中的含尘废水经离心分离通过筛网筒体进入集水槽，由自动外排疏水管阀排出。该装置成膜性能好，除尘除雾效率高，筛网能有效防止烟气二次携带，从根本上解决了常规除雾器效率低、易堵塞及二次携带严重等问题。
Description
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旋流板除尘除雾装置及方法。
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及微细颗粒物是煤燃烧产生的主要空气污染物。
各燃煤工业企业为执行环保政策，广泛采用烟气脱硫装置。据统计有90％的火电机组均采用石灰石-石膏湿法脱硫。脱硫后的烟气中会带有大量粒径不等的粉尘颗粒和浆液雾滴，若直接排入大气，会在周边地区行成“石膏雨”现象，造成二次污染。因此各燃煤工业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等大型装置。
湿式电除尘器存在初投资高、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出现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，导致其除雾堵塞，除尘效率低下。
目前，有许多关于管束式旋流除雾除尘的专利技术，但其在实际应用中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，降低了除雾除尘效率。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：CN106582121A)公开了一种带有液体收集的管束式除尘除雾装置。该装置除雾单元筒体与圆柱形外筒之间的环状区域设有持液环。虽然持液环对阻挡筒体壁面的液膜有一定效果，但无法阻挡因二次携带夹杂在烟气中的水雾，且持液环挡水没有引流和外排，造成严重水平衡问题和二次携带问题，无法正常投运冲洗水，旋流叶片表面无法形成长期稳定的液膜，直接导致烟气中的粉尘粘结在旋流叶片上，堵塞旋流叶片，降低除尘效率。
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旋流板除尘除雾装置及方法。
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；通过冲洗喷嘴机构，在旋流板片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：
一种防二次携带的旋流板除尘除雾装置，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中下部周壁为无孔段21，中上部周壁为筛孔段；
在筛孔段内，自上而下间隔设置有多级旋流板4；除最后一级旋流板4外，剩余各级旋流板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；
旋流板4套设在中心筒体3外部；旋流板4外缘边与筛网筒体2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；
冲洗喷嘴机构的喷淋水，润湿旋流板4的叶片，并在叶片表面形成液膜；
烟气由旋流板除尘除雾装置的下部进入，流经多级旋流板4，烟气在旋流板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旋流板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的筛孔段，进入由筛网筒体2和外筒体1之间构成的烟气死区；
带有雾滴的烟气继续向上流动，在最后一级旋流板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，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顶部流出，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下落至集水槽7内，由集水槽7收集后排出。
所述冲洗喷嘴机构包括多个向下喷射的冲洗喷嘴6；多个冲洗喷嘴6通过位于中心筒体3内的管接头，以点阵方式，交错分布在旋流板4上方，形成无死角喷淋；外部水源通过冲洗水管5及管接头输送给冲洗喷嘴6。
所述冲洗喷嘴机构还可以是另一种结构，包括由横向管61和竖向管62构成的，丁字型三通构架；
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；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。
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，或者对应于各级旋流板4，制成多段可拆式，插接组装结构。
所述集水槽7的底部，安装有自动外排疏水管阀8。
所述冲洗水管5的管路上安装有电磁阀，电磁阀可通过计算机控制。
一种防二次携带除尘除雾方法，包括如下步骤：
烟气由旋流板除尘除雾装置的下部进入，流经多级旋流板4，烟气在旋流板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旋流板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的筛孔段，进入由筛网筒体2和外筒体1之间的构成的烟气死区；
带有雾滴的烟气继续向上流动，在最后一级旋流板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，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顶部流出，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下落至集水槽7内，由集水槽7收集后排出。
本发明相对于现有技术，具有如下的优点及效果：
1、筛网筒体能够将烟气流动区与液膜吸附区彻底隔开，解决了二次携带问题。液膜吸附区由于下部集水槽的水封作用，烟气无法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、冲洗喷嘴机构具有两种实施方案；
第一种为多个向下冲洗喷嘴，可以在旋流板表面形成持续均匀的液膜，微细粉尘颗粒撞击旋流板时，可以很好的被旋流板表面的液膜吸附，再经过筛网筒体排入集水槽，避免了结垢堵塞问题，同时提高了旋流板除尘效率。
第二种的冲洗喷嘴可以自动旋转，进行全方位冲洗，并且中心筒体周边处有连接缝隙漏出的液体，可以在旋流板表面形成持续均匀的液膜，微细粉尘颗粒撞击旋流板时，可以很好的被旋流板表面的液膜吸附，再经过筛网筒体排入集水槽，避免了结垢堵塞问题，同时提高了旋流板除尘效率。
当水压大时，一部分水会从竖向管62与管接头连接处的间隙泄露；横向管61和竖向管62构成“丁”字形，使“丁”字形管的重力与水压力形成自平衡，维持定压喷水；
可自动旋转全方位冲洗喷嘴可以通过喷嘴的自动旋转，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、被吸附在水膜上的粉尘颗粒由于重力作用，下落至集水槽，当集水槽的水位压头增加到上限值时，自动疏水阀由于压力作用自动开启，集水槽中的液体带着粉尘颗粒自动排出；当集水槽的水位逐渐降低至下限值时，外排疏水管阀自动关闭。自动疏水阀具有自动排出粉尘颗粒与积液的作用，并且使集水槽内液面始终维持在一定高度形成水封，防止烟气逃逸。由于设置了集水槽自动外排装置，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旋流板除尘除雾装置结构示意图一。
图2为本发明防二次携带的旋流板除尘除雾装置结构示意图二；图中主要体现冲洗喷嘴机构另一结构，其他结构与图1相同。
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旋流板除尘除雾装置，包括由外之内，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与外筒体1之间形成烟气无法流动的烟气死区，将流动烟气与外筒体1内壁面的液膜隔离，从根本上解决了二次携带问题。
筛网筒体2中下部周壁为无孔段21，中上部周壁为筛孔段；
在筛孔段内，自上而下间隔设置有多级旋流板4；除最后一级旋流板4外，剩余各级旋流板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。旋流板4上稳定液膜的作用，旋流产生离心力将带有粉尘的液滴与烟气分离，粉尘颗粒被吸附在旋流板表面上的液膜中，大大提高了除尘效率。冲洗喷嘴机构可定时开启，或者根据具体应用要求持续或者间断开启。
旋流板4套设在中心筒体3外部；旋流板4外缘边与筛网筒体2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；
冲洗喷嘴机构的喷淋水，润湿旋流板4的叶片，并在叶片表面形成液膜；
烟气由旋流板除尘除雾装置的下部进入，流经多级旋流板4，烟气在旋流板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旋流板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的筛孔段，进入由筛网筒体2和外筒体1之间(的间隙)构成的烟气死区；
带有雾滴的烟气继续向上流动，在最后一级旋流板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，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顶部流出，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下落至集水槽7内，由集水槽7收集后排出。
所述冲洗喷嘴机构包括多个向下喷射的冲洗喷嘴6；多个冲洗喷嘴6通过位于中心筒体3内的管接头，以点阵方式，交错分布在旋流板4上方，形成无死角喷淋；外部水源通过冲洗水管5及管接头输送给冲洗喷嘴6。
多个向下喷射的冲洗喷嘴6，在旋流板4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4表面的结垢堵塞问题。
如图2所示。所述冲洗喷嘴机构还可以是另一种结构，包括由横向管61和竖向管62构成的，丁字型三通构架；
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；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。
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。
自旋转多方位喷射冲洗，竖向管62***管接头中，来自冲洗水管5的大部分水压入竖向管62的入口，一部分水会从竖向管62与管接头的连接间隙漏出，不仅使丁字型三通构架的重力与水压力形成自平衡，维持定压喷水，漏出水还能在旋流板上形成稳定液膜，形成自平衡；并且竖向管62与管接头的缝隙流出的水形成的流动液膜，可以减小竖向管62轴向旋转阻力。这两个喷嘴63的反向喷嘴喷出带有一定动量的水，由于力的相互推动作用原理，可自动旋转，故在较少水流量下可实现均匀喷水，达到节约水量、均匀润湿旋流板4并形成液膜的效果。
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，或者对应于各级旋流板4，制成多段可拆式，插接或者螺纹组装结构；具体级数根据工艺要求灵活设置。
所述集水槽7的底部，安装有自动外排疏水管阀8；巧妙解决了脱硫塔与洗涤塔的水平衡问题，进一步解决了冲洗水冲洗时间与水量问题，也进一步解决了持续成膜及堵塞问题。
所述冲洗水管5的管路上安装有电磁阀或者手动阀门。电磁阀可由计算机控制。
本发明防二次携带除尘除雾方法，可通过如下步骤实现：
烟气由旋流板除尘除雾装置的下部进入，流经多级旋流板4，烟气在旋流板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旋流板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的筛孔段，进入由筛网筒体2和外筒体1之间的构成的烟气死区；
带有雾滴的烟气继续向上流动，在最后一级旋流板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，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顶部流出，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下落至集水槽7内，由集水槽7收集后排出。
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 (4)
1.一种防二次携带的旋流板除尘除雾装置，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)中下部周壁为无孔段(21)，中上部周壁为筛孔段；
在筛孔段内，自上而下间隔设置有多级旋流板(4)；除最后一级旋流板(4)外，剩余各级旋流板(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；
旋流板(4)套设在中心筒体(3)外部；旋流板(4)外缘边与筛网筒体(2)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)；
冲洗喷嘴机构的喷淋水，润湿旋流板(4)的叶片，并在叶片表面形成液膜；
烟气由旋流板除尘除雾装置的下部进入，流经多级旋流板(4)，烟气在旋流板(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旋流板(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)的筛孔段，进入由筛网筒体(2)和外筒体(1)之间构成的烟气死区；
带有雾滴的烟气继续向上流动，在最后一级旋流板(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，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)顶部流出，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下落至集水槽(7)内，由集水槽(7)收集后排出；
所述冲洗喷嘴机构包括多个向下喷射的冲洗喷嘴(6)；多个冲洗喷嘴(6)通过位于中心筒体(3)内的管接头，以点阵方式，交错分布在旋流板(4)上方，形成无死角喷淋；外部水源通过冲洗水管(5)及管接头输送给冲洗喷嘴(6)；
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；
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；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；
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；
所述集水槽(7)的底部，安装有自动外排疏水管阀(8)；
所述冲洗水管(5)的管路上安装有电磁阀。
2.根据权利要求1所述防二次携带的旋流板除尘除雾装置，其特征在于：所述外筒体(1)与筛网筒体(2)的上边缘密封。
3.根据权利要求2所述防二次携带的旋流板除尘除雾装置，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，或者对应于各级旋流板(4)，制成多段可拆式，插接组装结构。
4.一种防二次携带除尘除雾方法，其特征在于采用权利要求1-3中任一项所述旋流板除尘除雾装置实现，包括如下步骤：
烟气由旋流板除尘除雾装置的下部进入，流经多级旋流板(4)，烟气在旋流板(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旋流板(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)的筛孔段，进入由筛网筒体(2)和外筒体(1)之间的构成的烟气死区；
带有雾滴的烟气继续向上流动，在最后一级旋流板(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，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)顶部流出，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下落至集水槽(7)内，由集水槽(7)收集后排出。
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