多管旋流耦合除尘除雾设备的制作方法

本发明涉及燃煤锅炉脱硫出口排放烟气的除尘除雾设备，具体而言，涉及一种多管旋流耦合除尘除雾设备。

背景技术：

我国以煤炭为主要的能源结构，煤炭在燃烧的过程中产生大量的污染物，煤炭锅炉使用了我国煤炭总产量的百分之八十以上，造成大量的二氧化硫和烟尘的排放，导致严重的大气污染、酸雨和水污染。

现有技术中多采用脱硫塔对燃煤锅炉排放的二氧化硫及粉尘进行吸收处理，然而，在脱硫塔的出口处会排放出部分粉尘污染物，这些污染物会对环境造成一定的破坏，其中，一部分是脱硫塔出口处逃逸的雾滴中的粉尘，另一部分是原有烟气中未被洗涤干净的细微粉尘。

另外，现有技术中常采用湿法脱硫喷淋法对锅炉燃烧产生的烟气进行净化处理，其在对烟气进行净化处理的过程中喷洒的浆液量很大，部分浆液滴会被脱硫塔内上升的烟气代入到其上部的除雾器中，而普通的平板式和屋脊式除雾器对烟气中夹带的雾滴分离临界粒径大小为大于或等于30微米(μm)，而大量小于30微米(μm)的雾滴未能捕集下来，最后从除雾器内排放出，对环境造成一定的污染；另外，现有技术中采用的管束式除雾器，由于处理的烟气量随着工况的变化而不同，脱硫塔内的烟气流速变化较大，当烟气通过管束内部的流速下降后离心力迅速减小，不能产生离心力而失去除雾或除尘的效果，从而造成环境的污染，因此，对燃煤锅炉的脱硫塔排放出的烟气进行有效的除尘除雾处理是十分重要的。

技术实现要素：

本发明旨在一定程度上解决上述技术问题之一。

有鉴于此，本发明提供了一种多管旋流耦合除尘除雾设备，该除尘除雾装置可提升气流离心运动速度，捕集微小的雾滴和粉尘颗粒，具有良好的烟气除尘除雾效果。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种多管旋流耦合除尘除雾设备，该设备设置在脱硫塔内，包括内部为除尘除雾室的筒体，所述筒体的底部设有进烟口，顶部设有出烟口，所述除尘除雾室分为旋流耦合区和电场区，所述电场区位于所述旋流耦合区上方，所述除尘除雾室内沿竖直方向分布有多根用于除尘除雾的管束装置，所述管束装置的上方设有冲洗装置，所述管束装置内部设有形成所述旋流耦合区的多个内筒体、安装在所述内筒体内的旋流分离器和设置在相邻两个所述旋流分离器之间的导流环，以及形成所述电场区的阴极系统，所述所述阴极系统电连接有高压电源系统，所述高压电源系统设置在所述筒体外。

进一步，所述旋流分离器包括一级旋流子分离器和二级旋流子分离器，所述一级旋流子分离器设置在所述二级旋流子分离器的下方。

进一步，所述导流环由多个圆锥形筒体相套而成，所述导流环的小径端朝下、大径端朝上设置。

进一步，当锅炉在高负荷运行的情况下，所述高压电源系统可不通电；当锅炉在低负荷运行的情况下，所述高压电源系统通电。

进一步，所述内筒体的顶端设有雾滴分离孔。

进一步，所述旋流分离器具有叶片，所述叶片的形状为直板形状或者螺旋形状。

进一步，所述叶片的厚度为0.5毫米~2毫米。

进一步，所述冲洗装置包括水平设置的横管和沿所述横管的长度方向间隔开布置有多个雾化喷嘴，所述雾化喷嘴的开口朝下设置。

进一步，所述筒体为空心圆柱体或其横截面的形状为正六边形。

进一步，所述管束装置的管壁的材质为pp材质或者导电玻璃钢材质。

本发明的技术效果在于：根据本发明的一种多管旋流耦合除尘除雾设备，该除尘除雾设备设置在脱硫塔内，烟气经过脱硫塔内喷淋洗涤后从进烟口进入管束装置内，烟气首先经过旋流分离器，烟气向上离心运动，在导流环的作用下，烟气的离心运动速度得以提升，并维持合适的气流分布状态，在高速离心力的作用下，除尘除雾效果更好，烟气中的雾滴和粉尘向管束装置壁面快速运动，在运动的过程中相互碰撞，凝聚成较大的液滴，液滴在离心力的作用下被抛向管束装置管壁的内表面，其与壁面附着的液膜层接触流入脱硫塔内，从而实现雾滴与粉尘的良好脱除，接着，烟气进入电场区，由旋流耦合区产生的离心气流场与电场耦合，在高压电场的作用下继续捕获雾滴和粉尘，从而进一步提高了该设备的除尘除雾效果。

另外，本发明设有多根管束装置，多根管束装置的除尘除雾效率较高，效果较好，且多根管束装置上方设有冲洗装置，每间隔一段时间对旋流耦合区和电场区进行冲洗，可保证该设备的清洁，捕获雾滴和灰尘的效果更佳。

附图说明

图1是根据本发明的一种多管旋流耦合除尘除尘除雾设备的内部结构示意图。

图2是根据本发明的管束装置安装俯视图。

图3是根据本发明的单根管束装置的结构示意图。

其中，1-筒体；2-管束装置；3-冲洗装置；4-内筒体；5-旋流分离器；6-导流环；7-阴极系统；8-高压电源系统；11-进烟口；12-出烟口；13-除尘除雾室；31-横管；32-雾化喷嘴；41-雾滴分离孔；51-一级旋流子分离器；52-二级旋流子分离器；71-电极连接件。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好的理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。

如图1和图2所示，本发明提供了一种多管旋流耦合除尘除雾设备，该设备设置在脱硫塔内，包括内部为除尘除雾室13的筒体1，筒体1的底部设有进烟口11，顶部设有出烟口12，除尘除雾室13分为旋流耦合区和电场区，电场区位于旋流耦合区上方，除尘除雾室13内沿竖直方向分布有多根用于除尘除雾的管束装置2，管束装置2的上方设有冲洗装置3，管束装置2内部设有形成旋流耦合区的多个内筒体4、安装在内筒体4内的旋流分离器5和设置在相邻两个旋流分离器5之间的导流环6，以及形成电场区的阴极系统7，阴极系统7电连接有高压电源系统8，高压电源系统8设置在筒体1外。

根据本发明的一种多管旋流耦合除尘除雾设备，该除尘除雾设备设置在脱硫塔内，烟气经过脱硫塔内喷淋洗涤后从进烟口11进入管束装置2内，烟气首先经过旋流分离器5，烟气向上离心运动，在导流环6的作用下，烟气的离心运动速度得以提升，并维持合适的气流分布状态，在高速离心力的作用下，除尘除雾效果更好，烟气中的雾滴和粉尘向管束装置2壁面快速运动，在运动的过程中相互碰撞，凝聚成较大的液滴，液滴在离心力的作用下被抛向管束装置2管壁的内表面，其与壁面附着的液膜层接触流入脱硫塔内，从而实现雾滴与粉尘的良好脱除，接着，烟气进入电场区，由旋流耦合区产生的离心气流场与电场耦合，在高压电场的作用下继续捕获雾滴和粉尘，从而进一步提高了该设备的除尘除雾效果。

另外，本发明设有多根管束装置2，多根管束装置2的除尘除雾效率较高，效果较好，且多根管束装置2上方设有冲洗装置3，每间隔一段时间对旋流耦合区和电场区进行冲洗，可保证该设备的清洁，捕获雾滴和灰尘的效果更佳。

根据本发明的具体实施例，管束装置2的两端均开口，烟气从管束装置2的底端流入，顶端流出，多根管束装置2平行设置，且多根管束装置2的底端边缘之间连接有密封板，且靠近筒体1的管束装置2底端边缘与筒体1内壁之间也连接有密封板，从而保证烟气只能从管束装置2中流出，提高烟气的除尘除雾效果。

根据本发明的一个具体实施例，多个管束装置2的阴极系统7均通过电极连接件71与高压电源系统8电连接，电极连接件71使得阴极系统7与高压电源系统8之间连接的稳定性较好，通电较安全。

如图3所示，旋流分离器5包括一级旋流子分离器51和二级旋流子分离器52，一级旋流子分离器51设置在二级旋流子分离器52的下方，烟气首先经过一级旋流子分离器51初步进行雾滴与粉尘的脱除，然后又经过二级旋流子分离器52进行雾滴与粉尘的脱除，实现了烟气的两级除尘除雾过程，提高了设备的除尘除雾效果。

根据本发明的具体实施例，导流环6由多个圆锥形筒体相套而成，导流环6的小径端朝下、大径端朝上设置，导流环6为圆锥形筒体相套而成，烟气从导流环6的小径端流入，从其大径端流出，提高了气流的离心运动速度，并可维持合适的气流分布状态，具体而言，导流环6使烟气的离心运动速度增快，从而使雾滴和粉尘的脱除效果更好。

根据本发明的具体实施例，导流环6为2~7个圆锥形筒体相套，且置于内筒体4上方。

根据本发明的一个最佳实施例，当锅炉在高负荷运行的情况下，高压电源系统8可不通电；当锅炉在低负荷运行的情况下，高压电源系统8通电。当锅炉在高负荷运行的情况下，在旋流耦合区内，旋流分离器5的离心除尘除雾效果较好，此时，高压电源系统8可不通电，即可保证该设备的除尘除雾效果达到良好的状态，且可降低设备运行过程中的电耗；当锅炉在低负荷运行的运行的情况下，此时旋流分离器5的离心除尘效果稍差一些，因此需要接通高压电源系统8，利用阴极系统7产生的电场来继续捕获雾滴和粉尘，保证良好的除尘除雾效果。

如图3所示，内筒体4的顶端设有雾滴分离孔41，雾滴分离孔41均匀分布在内筒体4的周缘，当烟气向上离心运动时，雾滴在离心力的作用下，从雾滴分离孔41中分离出，在运动的过程中相互碰撞，凝聚成较大的液滴，液滴在离心力的作用下被抛向管束装置2管壁的内表面，并与壁面附着的液膜层接触流入脱硫塔内。

根据本发明的具体实施例，旋流分离器5具有叶片，叶片的形状为直板形状或者螺旋形状，叶片在旋转的过程中，可使经过旋流分离器5的烟气产生离心力，从而使得烟气做离心运动。

根据本发明的具体实施例，叶片的厚度为0.5毫米~2毫米。

根据本发明的具体实施例，叶片的数量为10~120片。

如图1所示，冲洗装置3包括水平设置的横管31和沿横管31的长度方向间隔开布置有多个雾化喷嘴32，雾化喷嘴32的开口朝下设置，多个雾化喷嘴32间隔开分布，可对除尘除雾室13内的粉尘和雾滴进行冲洗，保证该设备的清洁，提高其除尘除雾的效果。

根据本发明的具体实施例，筒体1为空心圆柱体或其横截面的形状为正六边形，该空心圆柱体内部用于对烟气进行除尘除雾处理，空心圆柱体和横截面为正六边形的管状体易于加工，批量生产容易。

根据本发明的具体实施例，管束装置2的管壁形状为空心圆柱体或其横截面的形状为正六边形，空心圆柱体和横截面为正六边形的管状体易于加工，批量生产容易，且空心圆柱体形状或横截面为正六边形形状的管束装置2内可方便安装离心器、导流环等，其内壁可集聚液滴，并向下流出。

根据本发明的具体实施例，管束装置2的管壁的材质为pp材质或者导电玻璃钢材质，pp材质具有良好的抗冲击强度，不存在环境应力开裂的问题，导电玻璃钢材质具有良好的导电性能、强度高、性能稳定和耐腐蚀的特性。

根据本发明的一种多管旋流耦合除尘除雾设备，其除尘除雾原理如下：

锅炉烟气进入脱硫塔后，经过脱硫塔的喷淋洗涤装置后从进烟口11进入多管旋流耦合除尘除雾设备；

烟气自下而上流动，并分散到每一个管束装置2内；

首先经过一级旋流子分离器51，在一级旋流子分离器51的作用下，烟气做离心运动，在离心力的作用下，对烟气中的液滴和粉尘进行初步的脱除；

接着，烟气的气流经过导流环6，进一步提升了气流的离心运动速度，并维持合适的气流分布状态，烟气做高速的离心运动，此过程，烟气中的液滴和粉尘的脱除效果进一步提升；

接着，烟气的气流经过二级旋流子分离器52，进一步对烟雾中的液滴和粉尘进行再次脱除，从而提高了设备的除尘除雾效果；

当锅炉处于高负荷运行的情况下，旋流耦合区的烟气离心运动速度较快，具有良好的除尘除雾效果，因此，高压电源系统8可不通电，经过旋流耦合区除尘除雾后的烟气可从出烟口12排放出；

当锅炉处于低负荷运行的情况下，旋流耦合区的烟气离心运动速度稍慢，其除尘除雾效果不是特点好，因此，需给高压电源系统8通电，经过旋流耦合区除尘除雾后的烟气流入电场区，在电场的作用下，吸附捕获微小的雾滴和粉尘，进一步，对烟气中的雾滴和粉尘进行脱除，然后烟气从出烟口12排放出，从而保证该设备良好的除尘除雾效果。

以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。