CN211801647U - 凝并式气流分布板以及除尘器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种凝并式气流分布板以及除尘器，所述气流分布板开设有供气流通过的多个开孔，所述气流分布板包括至少一个折弯单元，所述折弯单元包括呈夹角设置的两个板段。本方案的气流分布板，由于设置开孔而具有均流作用，同时由于设置折弯单元，还可以对粉尘颗粒进行凝并，提高除尘效率，无论设置在进口烟箱、收尘区还是出口烟箱，均能够起到均流、提高捕集效率的作用。

Description

凝并式气流分布板以及除尘器

技术领域

本实用新型涉及除尘技术领域，具体涉及一种凝并式气流分布板以及除尘器。

背景技术

现有的除尘器中会配设多孔板装置，多孔板装置布置于除尘器的进口烟箱位置。如图1所示，图1为布置有多孔板装置的除尘器结构示意图。

多孔板装置01，一般采用多层布置方式，如图1所示，沿烟气流动方向布置3层，烟气依次流经多孔板装置01，达到均布气流的效果。也有部分厂家在除尘器入口位置设置“W”型折叠板代替多孔板装置，多个折叠板沿竖直方向按一定间隙层叠排列，这样可形成多个沿烟气流动方向延伸的“W”型流道，气流在弯曲的间隙中流通。然而，烟气中细微粉尘属于高比电阻粉尘，荷电困难，无论是多孔板还是“W”型折叠板，都不能解决细微粉尘难以荷电而被收集的问题。其次，出口烟箱中会设置槽型板装置02，槽型板装置02包括若干平板，相邻平板之间留有间隙，烟气通过该间隙后进入后级设备，含湿量过大的粉尘或者部分特殊粉尘容易粘附于间隙处，造成堵灰，增大设备阻力。

发明内容

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种凝并式气流分布板，所述气流分布板开设有供气流通过的多个开孔，所述气流分布板包括至少一个折弯单元，所述折弯单元包括呈夹角设置的两个板段。

可选地，所述气流分布板包括多个连续设置的所述折弯单元。

可选地，所述气流分布板包括多个整体式的安装单元，所述安装单元包括至少一个所述折弯单元，所述安装单元的端部设有搭扣，相邻所述安装单元通过所述搭扣卡接。

可选地，所述夹角为60-120度。

可选地，所述气流分布板顶部的开孔的孔径小于底部的开孔孔径，和/ 或顶部的开孔的密度大于底部的开孔密度。

本实用新型还提供一种除尘器，包括进口烟箱、收尘区以及出口烟箱，上述三者至少一者设有至少一个如上述任一项所述的凝并式气流分布板，烟气流向所述折弯单元的扩口或者沿相反方向流动。

可选地，所述收尘区为电除尘区，所述电除尘区包括多个沿烟气流动方向布置的电除尘区段，各所述电除尘区段的上游分别设有所述凝并式气流分布板。

可选地，所述收尘区为电除尘区，所述电除尘区包括多个沿烟气流动方向布置的电除尘区段；所述电除尘区段包括多个竖直摆放的阳极板，且多个所述阳极板水平分布；所述气流分布板包括多个连续设置的所述折弯单元；

所述进口烟箱和所述电除尘区的所述气流分布板，其折弯单元的扩口朝向所述烟气流动方向，且所述折弯单元的顶部正对相邻所述阳极板之间的中部区域；和/或，所述出口烟箱的所述气流分布板，其折弯单元的扩口背离所述烟气流动方向，且所述折弯单元的顶部正对相邻所述阳极板之间的中部区域。

可选地，所述气流分布板安装定位于所述阳极板。

可选地，还包括安装定位部，所述安装定位部包括安装横梁，所述安装横梁一侧与至少两个所述阳极板的端部固定，所述安装横梁另一侧设有多个连接梁，所述连接梁的端部设有定位折弯板，所述定位折弯板与所述折弯单元的顶部匹配，所述折弯单元的顶部抵靠所述定位折弯板。

本方案的气流分布板，由于设置开孔而具有均流作用，同时由于设置折弯单元，还可以对粉尘颗粒进行凝并，提高除尘效率，无论设置在进口烟箱、收尘区还是出口烟箱，均能够起到均流、提高捕集效率的作用。

附图说明

图1为布置有多孔板装置的除尘器结构示意图；

图2为本实用新型所提供除尘器内部设置凝并式气流分布板一种具体实施例的结构示意图，为除尘器的俯视视角；

图3为图2中烟气流经除尘器时的过程示意图；

图4为图2中气流分布板的一个安装单元的示意图；

图5为图4中气流分布板的板面示意图；

图6为图2中连接梁端部与折弯单元处的放大图。

附图1-5中，附图标记说明如下：

01多孔板；02槽型板；

10气流分布板；101安装单元；101a开孔；101b折弯单元；101b-1 板段；101c搭扣；

20安装定位部；201安装横梁；202连接梁；202a定位折弯板；

30阳极板；40阴极线；

100进口烟箱区域；200电除尘区；200a电除尘区段；300出口烟箱区域。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。

请参考图2-3，图2为本实用新型所提供除尘器内部设置凝并式气流分布板10一种具体实施例的结构示意图，为除尘器的俯视视角；图3为图 2中烟气流经除尘器时的过程示意图；图4为图2中气流分布板10的一个安装单元101的示意图。

图2中所示的除尘器包括进口烟箱、收尘区以及出口烟箱，该除尘器具体为电除尘器，其收尘区相应为电除尘区200，电除尘区200由阳极板 30和阴极线40组成。图2中，进口烟箱区域100、收尘区和进口烟箱区域 300，三者均设有气流分布板10。

气流分布板10能够起到均布气流的作用，其上开设有供气流通过的多个开孔101a，烟气垂直于气流分布板10流动。本实施例中，气流分布板 10包括至少一个折弯单元101b，折弯单元101b包括呈夹角设置的两个板段101b-1，如图4所示，即一个折弯单元101b大致呈“V”形，两个板段 101b-1之间形成扩口，以图4左侧折弯单元101b为例，其扩口向下，扩口区域为A区域。图2、3中，气流分布板10实际上包括多个连续的折弯单元101b，这样使得整个气流分布板10类似锯齿形，折弯单元101b的板段101b-1为平板，当然，折弯单元101b的板段101b-1若具有一定弧度，则整个气流分布板10会类似于波浪形。

请参考图3，最左侧为进口烟箱内的气流分布板10，中部为电除尘区 200域内的气流分布板10，最右侧为出口烟箱内的气流分布板10。当烟气气流从左向右流动时，先经过进口烟箱内的气流分布板10，气流达到折弯单元101b处时，折弯单元101b呈夹角的两个板段101b-1会改变气流的方向，气流经板段101b-1上的开孔101a进入到折弯单元101b的扩口区域，以图2中最左侧气流分布板10的最上方折弯单元101b为例，定义该折弯单元101b包括上、下分布的第一板段和第二板段，则气流经第一板段后向下倾斜，经第二板段后向上倾斜，方向发生改变的两股气流将在气流分布板10之后发生物理及化学两种变化：

其一，化学变化表现为加速烟气中H₂O与SO₃的结合形成H₂SO₄，此时部分H₂SO₄与粉尘形成气溶胶，具有一定的粘附力，可以加速粉尘颗粒的凝并；

其二，物理变化表现为碰撞吸附，粉尘粒径在此过程中发生改变，实现一定程度的“长大”，且通过该气流分布板10后，气流分布更均匀。

经过上述变化而“长大”后的粉尘颗粒进入除尘区后，更容易被捕集。当除尘区为电除尘区后，在电场内，“长大”的粉尘颗粒荷电能力得到加强，从而更容易被除尘器捕集。

上述过程是以进口烟箱内的气流分布板10为例，显然，气流经过电除尘区内的气流分布板10时，凝并的过程原理相同，不再赘述。

再请看图2、3，电除尘区包括多个沿烟气流动方向布置的电除尘区段 200a，各电除尘区段200a的上游分别设有凝并式气流分布板10。电除尘区段200a包括多个竖直摆放的阳极板30，且多个阳极板30水平分布，气流分布板10包括多个连续设置的折弯单元101b，多个折弯单元101b的排布方向与多个阳极板30的排布方向相同。进口烟箱和收尘区的气流分布板 10，其折弯单元101b的扩口朝向烟气流动方向，且折弯单元101b的顶部正对相邻阳极板30之间的中部区域。

结合上述的烟气流动过程描述可知，如此设置，经折弯单元101b后的两股气流在凝并后，正好进入到相邻两个阳极板30中部，而阴极(图2 中具体为阴极线40)即设置在中部区域，则更有利于凝并后“长大”粉尘颗粒的荷电。

反之，如图2、3所示，设置于出口烟箱处的气流分布板10与除尘区、进口烟箱处的气流分布板10反向设置，其折弯单元101b的扩口背离烟气流动方向，折弯单元101b的顶部正对相邻阳极板30之间的中部区域，即此时的扩口朝向相邻阳极板30的中部区域，从相邻阳极板30之间流出的气流，流向折弯单元101b，其粉尘颗粒会与板段101b-1的板面发生碰撞而反弹，以图2中出口烟箱内气流分布板10的最上方折弯单元101b为例，定义该折弯单元101b包括上、下分布的第一板段和第二板段，则粉尘颗粒与第一板段板面碰撞反弹向下倾斜，与第二板段板面碰撞反弹向上倾斜，即与对向反弹的粉尘颗粒在反弹路径上发生凝并作用，此时凝并后的粉尘颗粒处于末电场阴极的放电范围内时，利于粉尘颗粒荷电并被除尘器捕集，而逃逸后的粉尘颗粒可以在气流分布板10后发生二次凝并，“长大”后的粉尘颗粒更利于被下游的收集装置吸收，例如被湿法脱硫***吸收，进一步减少烟囱出口排放。

可见，设于出口烟箱的气流分布板10，与进口烟箱以及除尘区的气流分布板10，错开一个板段101b-1，扩口相对，更注重于板前板后的双重凝并作用，起到抑制二次扬尘的效果。

需要说明的是，上述提到，烟气垂直于气流分布板10流动，是针对整个气流分布板10的延伸方向而言，实际上，气流分布板10包括至少一个折弯单元101b，与气流存在夹角。另外，图2、3中显示的气流分布板10 包括多个折弯单元101b，可以理解，只包括一个折弯单元101b也可以起到凝并效果，当然，多个连续的折弯单元101b可以更充分地发挥凝并作用，且均布气流的效果也会更为明显。这里提到多个连续的折弯单元101b，与图2中显示的电场区域相匹配，一组电除尘区段200a包括多个竖直布置且沿垂直气流流动方向分布的阳极板30，相邻阳极板30之间形成一个电场单元，一个折弯单元101b恰好对应一个电场单元，使得凝并后颗粒更好地被收集。

当然，气流分布板10包括多个折弯单元101b时，折弯单元101b并不限于和电场单元一一对应，折弯单元101b也不限于连续设置，两个折弯单元101b之间通过平板段101b-1相接也是可以的。另外，图2中连续的多个折弯单元101b的排布方向与一组电除尘区段200a的多个阳极板30的排布方向相同，也是水平分布，实际上，气流分布板10的多个折弯单元101b 排布方向垂直于多个阳极板30排布方向也可以，即多个折弯单元101b在竖直方向排布，此时每个折弯单元101b都对应于一整个电除尘区段200a 的一部分，也是可行的方案。

此外，上述提到折弯单元101b呈夹角设置以改变气流路径，折弯单元 101b大致呈“V”形设置，应当理解，折弯单元101b的顶部并不限于完全的尖角设置，为相对较短的平板段101b-1或弧形段也是可以的，只要气流经过时可以分成两股，以实现上述的板前、板后凝并，都是可行的方案。值得一提的是，这里折弯单元101b的两个板段101b-1的夹角可以在60-120 度之间选取，气流是沿折弯单元101b的中心线流动，则气流与板段101b-1 的夹角是30-60度，实验表明此角度范围能够实现较好的粉尘颗粒的凝并和均流，当然，该夹角的选择与粉尘性质，烟气流速相关，具体可以根据 CFD气流模拟确定。

请参考图5，图5为图4中气流分布板10的板面示意图。

作为进一步的方案，本实施例中的气流分布板10，其顶部的开孔101a 的孔径小于底部的开孔101a孔径，另外，顶部的开孔101a的密度大于底部的开孔101a密度。

之所以作出如上设计，是因为锅炉烟气中含有大小不一，直径不均的粉尘，研究表明，其粒径主要分布在0.01-201μm之间，平均粒径约为20μm，由于自身重力，粒径大于20μm大颗粒粉尘分布于除尘器底部位置，小于 1μm的颗粒则大致均匀分布于整个除尘器内。本方案中，顶部开孔101a 的孔径小且分布密度大，底部开孔101a的孔径大且分布密度小，这样可以匹配上下层粉尘粒径的差异性。

此外，针对不同位置的气流分布板10，开孔101a率、孔径可以不同，以适应相应位置气流的流通需求。比如，对于进口烟箱位置的气流分布板 10，开孔101a率可以在30～201％之间选取，开孔101a方式可以为圆形，椭圆形或者其他利于流体流动通过的形状，圆形开孔101a的孔径可以在 10～201mm间选取。对于除尘区的气流分布板10，开孔101a方式与前述相同，另外，靠近进口烟箱的气流分布板10的开孔101a率可以在25～45％之间选取，为圆形开孔101a时，孔径可以在10～30mm之间选取，靠近出口烟箱侧的气流分布板10的开孔101a率可以在20～40％之间选取，为圆形开孔101a时，孔径可以在5～20mm之间选取。对于出口烟箱内的气流分布板10，根据运用情况，其开孔101a率可以在5～30％之间选取，开孔 101a方式也是与前述相同，可以为圆形，椭圆形，圆形开孔101a的孔径可以在2～10mm间选取，部分特殊烟气孔径可采用1mm。当然，具体开孔101a率、开孔101a方式及孔径选取可以通过CFD气流模拟确定。

该实施例中，气流分布板10包括多个整体式的安装单元101，安装单元 101包括至少一个折弯单元101b，图4中一个安装单元101包括两个折弯单元 101b。安装单元101的端部设有搭扣101c，相邻安装单元101通过搭扣101c卡接。现有的气流分布板10均为现场焊接方式，焊接过程中容易导致气流分布板10变形弯曲，影响气流方向，即使有CFD气流模拟作为指导，同样存在气流方向与原设计出入较大的情况，本方案采用的气流分布板10采用搭扣101c 连接，无需焊接，可以最大限度保证设计与安装的一致性。当然，气流分布板10也是整体式结构，或者分体焊接形成，分体搭扣101c连接，工艺上易于实现，且具有更高的灵活性，可以根据除尘器的空间尺寸进行装配。

请继续参考图2和图6，图6为图2中连接梁端部与折弯单元处的放大图。

气流分布板10安装定位于阳极板30，具体通过安装定位部20与阳极板30固定。安装定位部20包括安装横梁201，安装横梁201一侧与至少两个阳极板30的端部固定，图2中与三个阳极板30的端部固定，具体可以焊接固定，安装梁的另一侧则设有多个连接梁202，连接梁202的端部设有定位折弯板202a，定位折弯板202a的折弯角度与折弯单元101b的夹角大致相等，定位折弯板202a与折弯单元101b的顶部匹配，图2中设置四个连接梁202，数量与气流分布板10的折弯单元101b数量一致。安装时，将折弯单元101b对准定位折弯板202a，抵靠在定位折弯板202a上装配，气流分布板10整体可以吊装在除尘器相应的顶部或顶部。

此外，阳极板30因为需要与阴极建立电场，其极距要求非常严格，该方案将气流分布板10通过与阳极板30固定的定位折弯板抵靠定位，则可以保证安装后的气流分布板10能够满足位置需求，例如上述作为优选方案中，气流分布板10折弯单元101b的顶部正对相邻阳极板30的中部区域。当然，气流分布板10安装定位于除尘器的其他位置也可以，例如固定在除尘器壳体内壁。

本方案的气流分布板10，具有与传统除尘器的多孔板及槽形板的作用，而且还可以对粉尘颗粒进行凝并，提高除尘效率，在出口烟箱设置气流分布板10时可以拦截逃逸的细微粉尘颗粒，并使进入除尘器后级设备的气流均布，防止引风机偏流造成设备磨损及出力不足。实验表明由于加装该气流均布板，部分处于排放临界的设备，经检测，出口排放会完全满足环保要求，节省了因常规改造带来的投资成本。

图2实施例中，进口烟箱、除尘区和出口烟箱均设有气流分布板10，且除尘区沿气流流动方向布置多个气流分布板10，即采用多层布置的方式，应知，气流分布板10层数越多，均流和凝并效果也会越好，除尘区为电除尘区时，在各电除尘区段200a都设置气流分布板10，使除尘器各个电场内流场始终处于均匀状态，可改善因除尘器内部原因导致的气流不均现象。当然，实际应用时，可以根据设备运行情况选择性布置气流分布板10的层数，增加凝并次数，最大限度降低除尘器出口排放，也兼顾成本要求，例如也可以只在进口烟箱设置气流分布板10，只要在进口烟箱、除尘区、出口烟箱三个位置中至少一处设置上述的气流分布板10，都可以起到加强凝并、提高粉尘颗粒捕集的效果。除尘器不限于电除尘器，电袋复合除尘器、布袋除尘器等均可以应用该气流分布板10。

以上仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.凝并式气流分布板，所述气流分布板(10)开设有供气流通过的多个开孔(101a)，其特征在于，所述气流分布板(10)包括至少一个折弯单元(101b)，所述折弯单元(101b)包括呈夹角设置的两个板段(101b-1)。

2.如权利要求1所述的凝并式气流分布板，其特征在于，所述气流分布板(10)包括多个连续设置的所述折弯单元(101b)。

3.如权利要求2所述的凝并式气流分布板，其特征在于，所述气流分布板(10)包括多个整体式的安装单元(101)，所述安装单元(101)包括至少一个所述折弯单元(101b)，所述安装单元(101)的端部设有搭扣(101c)，相邻所述安装单元(101)通过所述搭扣(101c)卡接。

4.如权利要求1所述的凝并式气流分布板，其特征在于，所述夹角为60-120度。

5.如权利要求1-4任一项所述的凝并式气流分布板，其特征在于，所述气流分布板(10)顶部的开孔(101a)的孔径小于底部的开孔(101a)孔径，和/或顶部的开孔(101a)的密度大于底部的开孔(101a)密度。

6.除尘器，包括进口烟箱、收尘区以及出口烟箱，其特征在于，上述三者至少一者设有至少一个如权利要求1-5任一项所述的凝并式气流分布板，烟气流向所述折弯单元(101b)的扩口或者沿相反方向流动。

7.如权利要求6所述的除尘器，其特征在于，所述收尘区为电除尘区(200)，所述电除尘区(200)包括多个沿烟气流动方向布置的电除尘区段(200a)，各所述电除尘区段(200a)的上游分别设有所述凝并式气流分布板。

8.如权利要求6所述的除尘器，其特征在于，所述收尘区为电除尘区(200)，所述电除尘区(200)包括多个沿烟气流动方向布置的电除尘区段(200a)；所述电除尘区段(200a)包括多个竖直摆放的阳极板(30)，且多个所述阳极板(30)水平分布；所述气流分布板(10)包括多个连续设置的所述折弯单元(101b)；

所述进口烟箱和所述电除尘区(200)的所述气流分布板(10)，其折弯单元(101b)的扩口朝向所述烟气流动方向，且所述折弯单元(101b)的顶部正对相邻所述阳极板(30)之间的中部区域；和/或，所述出口烟箱的所述气流分布板(10)，其折弯单元(101b)的扩口背离所述烟气流动方向，且所述折弯单元(101b)的顶部正对相邻所述阳极板(30)之间的中部区域。

9.如权利要求8所述的除尘器，其特征在于，所述气流分布板(10)安装定位于所述阳极板(30)。

10.如权利要求9所述的除尘器，其特征在于，还包括安装定位部(20)，所述安装定位部(20)包括安装横梁(201)，所述安装横梁(201)一侧与至少两个所述阳极板(30)的端部固定，所述安装横梁(201)另一侧设有多个连接梁(202)，所述连接梁(202)的端部设有定位折弯板(202a)，所述定位折弯板(202a)与所述折弯单元(101b)的顶部匹配，所述折弯单元(101b)的顶部抵靠所述定位折弯板(202a)。

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