高效除尘除雾一体化设备及除尘除雾一体化系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及烟气净化领域，尤其涉及一种用于火力发电厂、钢铁厂、造纸厂、 玻璃厂、化工厂等尾气处理系统中的除尘除雾一体化设备及除尘除雾一体化系统。
【背景技术】
[0002] 为实现燃煤火力发电厂的超净排放甚至近零排放，要求燃煤火力发电厂烟气的烟 尘排放分别小于l〇mg/Nm 3和5mg/Nm3,二氧化硫302的排放标准小于35mg/Nm3,氮氧化物NO x 浓度小于l〇〇mg/Nm3。
[0003] 为实现烟尘浓度达到超净排放甚至近零排放标准，由于传统的高效除雾器，对烟 尘的拦截和去除效果甚微，只是对雾滴的拦截和去除效果显著，因此目前主要技术手段是 在烟气脱硫吸收塔内配置高效除雾器，然后在高效除雾器的后方设置湿式静电除尘器装 置。
[0004] 根据目前的湿式静电除尘器装置，通过一些项目的运行经验，采用湿式静电除尘 器装置主要存在如下缺点：
[0005] 1.装置体积庞大，空间需求大，不适合对现有烟气脱硫吸收塔的改造；
[0006] 2.装置投资大，对于600丽机组的，该装置的直接投资达到几千万元；
[0007] 3.运行能耗高，高压静电发生装置的电耗高；
[0008] 4.需要采用碱液来定期中和阳极板，辅助的化学药剂消耗量大、成本高，同时带来 新的污染物；
[0009] 5.水耗大，需要定期冲洗阳极板来确保阳极板免于结垢堵塞风险；
[0010] 6.可靠性低，由于无论采用板式除尘器还是蜂窝式除尘器，在阳极板上都有结垢 堵塞的风险，可能导致阴极线和阳极板之间短路击穿现象，在运行电压高达几万伏下，存在 极大的运行风险。
[0011] 7.阳极板不但收集烟尘，还收集了石膏浆液雾滴以及携有502的气溶胶，因此阳极 板需要很强的抗腐蚀能力，然而通常的材料316L都难以保证阳极板免于腐蚀。
[0012] 8.设备性能将呈现递减现象，由于阳极板上存在腐蚀、挂垢现象，对烟尘的去除能 力将逐步下降。 【实用新型内容】
[0013] 有鉴于现有技术的上述缺陷，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种体积 小、能耗小、成本低、可靠性尚、性能稳定的尚效除尘除雾系统。
[0014] 为实现上述目的，本实用新型提供了一种高效除尘除雾一体化系统，所述除尘除 雾一体化系统包括除尘除雾一体化设备，所述除尘除雾一体化设备安装在燃煤火力电厂的 脱硫吸收塔内或水平烟道内；较优地，所述除尘除雾一体化设备同时安装在所述脱硫吸收 塔内和所述水平烟道内；
[0015] 其中，所述除尘除雾一体化设备包括除尘除雾一体化装置和用于向所述除尘除雾 一体化装置提供冷却介质的冷却介质供应系统。
[0016] 进一步地，所述冷却介质为水或油。
[0017] 在一个【具体实施方式】中，所述除尘除雾一体化装置包括冷却介质流动通道、烟气 流动通道和用于间隔所述冷却介质流动通道和所述烟气流动通道并用于所述冷却介质流 动通道和所述烟气流动通道之间交换热量的间隔部件，所述间隔部件具有用于收集所述烟 气中尘和/或雾的烟气接触面。
[0018] 进一步地，所述间隔部件的数量为多个，并组成多个重复的间隔部件组，所述间隔 部件组包括第一间隔部件和第二间隔部件，所述冷却物流动通道由所述第一间隔部件和所 述第二间隔部件限定而成，所述烟气流动通道由相邻的两个所述间隔部件组限定而成。
[0019] 进一步地，所述第一间隔部件和所述第二间隔部件为一体成型，或者所述间隔部 件组还包括用于连接所述第一间隔部件和所述第二间隔部件的连接件，或者所述间隔部件 组还包括用于连接所述第一间隔部件和所述第二间隔部件的焊接材料。。
[0020] 进一步地，所述第一间隔部件和所述第二间隔部件为板状。
[0021] 进一步地，所述间隔部件组为中空板，所述冷却物流动通道由所述中空板的中空 结构限定而成。
[0022] 进一步地，相邻两个所述中空板的间距为15~100mm。
[0023] 进一步地，所述中空板具有正弦波形截面。
[0024] 进一步地，所述中空板的壁面在垂直于所述正弦波形截面的方向上以直线、折线、 曲线或圆弧形状延伸。
[0025] 进一步地，沿所述烟气的流动方向，所述正弦波形为包括半个或以上波长的正弦 波形状，优选地，所述正弦波形为包括I. 〇~2. 5个波长的正弦波形状。
[0026] 进一步地，所述中空板上设置有一个或多个钩部。优选地，所述钩部为1~5个。
[0027] 进一步地，所述钩部设置于所述正弦波形状的波峰或波谷处。
[0028] 进一步地，所述钩部的开口方向与所述烟气流动方向相反。
[0029] 进一步地，所述中空板靠近烟气流动入口的一端和与其相对应的另一端分别具有 延伸部。优选地，所述延伸部为实心结构。
[0030] 进一步地，所述除尘除雾一体化装置包括一个或多个中空板组件，每个所述中空 板组件包括多个相互平行布置的所述中空板。每个所述中空板组件中所述中空板的数量优 选为4~60个。
[0031] 进一步地，多个所述中空板组件之间采用串联或并联连接。
[0032] 在另一【具体实施方式】中，所述中空板具有弯折形截面。优选地，所述弯折形包括 1~10折。所述中空板的壁面在垂直于所述弯折形截面的方向上以直线、折线、曲线或圆弧 形状延伸。
[0033] 在另一【具体实施方式】中，所述间隔部件的数量为多个，所述间隔部件为中空管，所 述烟气流动通道由多个所述间隔部件的外壁限定而成，所述冷却介质流动通道由所述间隔 部件的内壁限定而成。
[0034] 进一步地，相邻两个中空管之间的距离为60~200nm。
[0035] 进一步地，所述除尘除雾一体化装置包括一个或多个中空管组件，每个所述中空 管组件包括多个所述中空管。每个所述中空管组件中所述中空管的数量优选为4~60个
[0036] 进一步地，多个所述中空管组件之间采用串联或并联连接。
[0037] 在本实用新型的实施方式中，所述冷却介质供应系统为循环系统。
[0038] 进一步地，所述除尘除雾一体化装置的两端分别设置有入口水箱和出口水箱，所 述入口水箱和所述出口水箱均与所述除尘除雾一体化装置中的中空板或中空管连通，所述 冷却介质供应系统通过所述入口水箱向所述除尘除雾一体化装置提供冷却介质，从所述出 口水箱排出的所述冷却介质回到所述冷却介质供应系统。
[0039] 进一步地，所述冷却介质供应系统包括用于向所述除尘除雾一体化装置提供冷却 介质所需的必要部件，所述必要部件包括栗、阀门和管路。
[0040] 在【具体实施方式】中，所述冷却介质供应系统直接从水温基本恒定的大容积冷却介 质储蓄装置中获取冷却介质，所述冷却介质经过所述除尘除雾一体化装置后水温提升，温 度升高后的冷却介质直接返回所述冷却介质储蓄装置。
[0041] 在另一【具体实施方式】中，所述冷却介质供应系统为开放式循环系统，所述冷却介 质供应系统从冷却介质储蓄装置中获取冷却介质，所述冷却介质进入所述除尘除雾一体化 装置后水温提升，温度升高后的冷却介质经过冷却塔冷却后返回所述冷却介质储蓄装置。 [0042] 进一步地，所述储水装置为开放式冷却介质储蓄，有不断地新鲜的冷却介质流入 所述冷却介质储蓄装置以确保所述冷却介质储蓄装置中的冷却介质的温度恒定。
[0043] 在另一【具体实施方式】中，所述冷却介质供应系统为封闭式循环系统，所述冷却介 质进入所述除尘除雾一体化装置后温度提升，温度升高后的冷却介质经过所述封闭式循环 系统的热交换器冷却后再循环进入所述除尘除雾一体化装置。其中，进入所述除尘除雾一 体化装置的循环冷却介质为纯净水或者油。
[0044] 本实用新型的所述除尘除雾一体化系统中，所述除尘除雾一体化设备设置有一级 或多级。
[0045] 进一步地，所述除尘除雾一体化设备的上游位置设置有第一除雾装置，所述第一 除雾装置设置有一级或多级；所述除尘除雾一体化设备安装在所述脱硫吸收塔内时，所述 第一除雾装置为管式除雾器、平板式除雾器、屋顶式除雾器、水平气流除雾器、旋流板除雾 器、V形除雾器中的一种或多种；所述除尘除雾一体化设备安装在所述水平烟道内时，所述 第一除雾装置为管式除雾器、屋顶式除雾器、水平气流除雾器、V形除雾器中的一种或多种。
[0046] 在具体的实施方式中，所述管式除雾器包括多排交错布置的圆管或异形管，所述 异形管的形状为适合空气动力学的仿水滴形、子弹头形或椭圆形。
[0047] 进一步地，当所述管式除雾器安装在所述脱硫吸收塔内时，包括所述圆管的所述 管式除雾器优选为水平布置，即其中的每排圆管处于水平状态，且所述圆管可自由转动；当 所述管式除雾器安装在所述脱硫吸收塔内时，包括所述异形管的所述管式除雾器优选为V 字形或人字形布置，即其中的所述异型管交错布置形成V字形或人字形，所述异型管具有 倾角，即与水平面之间的夹角大于〇°且小于90° ;当所述管式除雾器安装在所述水平烟道 内时，所述管式除雾器为竖直布置，即其中的每排圆管处于竖直状态。所述管式除雾器距离 所述脱硫吸收塔内的喷淋层最近安装，主要起到烟气均布和拦截超过500微米的大雾滴作 用。所述管式除雾器具有对雾滴和粉尘的预处理作用，经过所述管式除雾器后，85~95% 体积比例的浆液雾滴将被有效分离。
[0048] 在具体的实施方式中，所述平板式除雾器包括多个波纹板组件，每个所述波纹板 组件包括多个相互平行的波纹板。每个波纹板组件中所述波纹板的数量优选为4~60个。
[0049] 进一步地，所述平板式除雾器安装在所述脱硫吸收塔内时，所述波纹板组件为水 平布置，即所述波纹板组件中的波纹板处于水平状态。
[0050] 在具体的实施方式中，所述屋顶式除雾器包括第一波纹板组件和第二波纹板组 件，所述第一波纹板组件和所述第二波纹板组件均包括多个相互平行布置的波纹板；所述 第一波纹板组件和所述第二波纹板组件形成V字形或人字形。
[0051] 进一步地，所述屋顶式除雾器安装在所述脱硫吸收塔内时，对于安装高度不同的 上下两层所述屋顶式除雾器，所述上下两层屋顶式除雾器中的波纹板形成一个或多个X 形、或者一个或多个菱形；对于安装高度不同的上下三层所述屋顶式除雾器，所述上下三层 屋顶式除雾器中的波纹板形成多个人字形或多个菱形。
[0052] 在具体的实施例中，所述水平气流除雾器，是一种特殊形式的平板式除雾器，包括 多个波纹板，所述波纹板相互间具有间距且相互平行。
[0053] 进一步地，所述水平气流除雾器包括多个波纹板组件，每个所述波纹板组件包括 多个相互平行的波纹板，每个所述波纹板组件中所述中空板的数量优选为4~60个。
[0054] 进一步地，所述水平气流除雾器安装在所述脱硫吸收塔内时，所述多个波纹板组 件为水平布置，其中的所述波纹板处于水平状态，此时所述水平气流除雾器为平板式水平 气流除雾器；所述水平气流除雾器安装在所述脱硫吸收塔内时，所述多个波纹板组件中的 波纹板也可以形成V字形或人字形布置，此时所述水平气流除雾器为屋顶式水平气流除雾 器；所述水平气流除雾器安装在所述水平烟道内时，所述波纹板组件为竖直布置，其中的 所述波纹板处于竖直状态。
[0055] 在具体的实施方式中，所述旋流板除雾器包括一个或多个筒状件，所述筒状件内 设置有盲板、旋流叶片、罩筒、集液槽、溢流口、异形接管、圆形溢流管等。优选地，所述旋流 叶片为4~36片。所述旋流板除雾器可以拦截90~99%雾滴。所述旋流板除雾器可以单 独使用，也可以和所述管式除雾器、所述平板式除雾器、所述屋顶式除雾器组合使用。
[0056] 进一步地，所述筒状件的直径为200~1000mm。
[0057] 在具体的实施方式中，所述V形除雾器包括多片相互平行的、相互间具有间距的 波纹板，所述波纹板呈竖直布置，并依次排列形成V字形。
[0058] 本实用新型的所述除尘除雾一体化系统中，所述除尘除雾一体化设备的下游位置 设置有第二除雾装置。与所述第一除雾装置相比，所述第二除雾装置拥有更卓越的液滴分 离性能，或者为波纹板之间的间距更小，或者包括更卓越的液滴分离性能的波纹板，或者两 者结合。
[0059] 进一步地，所述第二除雾装置包括多片波纹板；所述波纹板之间的间距为15~ 58mm ;所述波纹板之间相互平行，所述波纹板呈水平或倾斜布置或者竖直布置。
[0060] 在具体的实施方式中，所述波纹板的截面的形状为至少包含一个波长的正弦波形 状；在所述正弦波形状的波峰处设置有孔，在所述正弦波形状的波谷处设置有钩部；或者 在所述正弦波形状的波谷处设置有孔，在所述正弦波形状的波峰处设置有钩部。
[0061] 进一步地，所述钩部的开口方向与所述烟气的流动方向相反。
[0062] 在另一【具体实施方式】中，所述波纹板的截面的形状为至少包含一个波长的正弦波 形状，在所述正弦波形状的波峰处或波谷处设置有钩部，所述钩部的开口方向与烟气的流 动方向相反，所述钩部的开口方向与所述烟气的流动方向相反。
[0063] 在本实用新型的一个较佳实施方式中，所述除尘除雾一体化设备仅安装在脱硫吸 收塔内，优选地，在所述除尘除雾一体化设备的上游位置布置1~3级第一除雾装置，所述 第一除雾装置采用一级管式除雾器和一级屋顶式除雾器，或者一级管式除雾器和两级屋顶 式除雾器，或者一级平板式除雾器和一级屋顶式除雾器，或者一级管式除雾器、一级平板式 除雾器和一级屋顶式除雾器，或者为一级旋流板除雾器，或者为旋流板除雾器和其他除雾 器组合等等技术方案。所述除尘除雾一体化设备设置为一级或者多级，沿冷却介质方向为 水平布置或者为倾斜布置，倾斜布置时，所述除尘除雾一体化设备中的中空板或中空管与 水平面的夹角多3°。在所述除尘除雾一体化设备的下游位置设置有第二除雾装置，所述第 二除雾装置为超精细除雾器，所述超精细除雾器设置为一级或多级。如除尘除雾一体化设 备为两级或者多级设计，可以连续布置两级或者多级除尘除雾一体化设备，也可以在两级 或多级除尘除雾一体化设备之间插入所述超精细除雾器。
[0064] 在本实用新型的另一较佳实施方式中，所述除尘除雾一体化设备仅安装在水平烟 道内，优选地，在所述除尘除雾一体化设备的上游位置布置1~3级第一除雾装置，所述第 一除雾装置或者为一级管式除雾器和一级平板式的水平气流除雾器，或者为一级管式除雾 器和一级屋顶式的水平气流除雾器，或者为两级平板式水平气流除雾器，或者为两级屋顶 式水平气流除雾器，或者为一级平板式水平气流除雾器和一级屋顶式水平气流除雾器，或 者为一级旋流板除雾器，或者为旋流板除雾器和其他除雾器组合等等技术方案。所述除尘 除雾一体化设备设置为一级或者多级，沿冷却介质方向为水平布置或者为倾斜布置，倾斜 布置时，所述除尘除雾一体化设备中的中空板或中空管与水平面的夹角多3°。在所述除尘 除雾一体化设备的下游位置设置有第二除雾装置，所述第二除雾装置为超精细除雾器，所 述超精细除雾器设置为一级或多级。如除尘除雾一体化设备为两级或者多级设计，可以连 续布置两级或者多级除尘除雾一体化设备，也可以在两级或多级除尘除雾一体化设备之间 插入所述超精细除雾器。
[0065] 在本实用新型的另一较佳实施方式中，所述除尘除雾一体化设备同时安装在吸收 塔内和水平烟道内，在吸收塔内的布置方案和上述所述除尘除雾一体化设备仅仅安装在吸 收塔内的除尘除雾器一体化系统的布置方案相同，在水平烟道内的布置方案和上述所述除 尘除雾一体化设备仅仅安装在水平烟道内的除尘除雾器一体化系统的布置方案可以相同， 也可以取消水平烟道内的除尘除雾一体化设备上游位置的所有除雾器。另外，在水平烟道 内的除尘除雾一体化设备之前的烟道，优先选择无保温方式。
[0066] 本实用新型的所述除尘除雾器一体化系统中的任意一层第一除雾装置、除尘除雾 一体化设备和第二除雾装置都可以采用单独的钢结构支撑梁或者钢立柱支撑。
[0067] 优选地，将一级管式除雾器和一级屋顶式除雾器安装在一层支撑梁上。
[0068] 优选地，将一级除尘除雾一体化设备和一级超精细除雾器安装在一层支撑梁上。
[0069] 对于大尺寸规格的除尘除雾器一体化系统，所述除尘除雾器一体化系统被钢结构 支撑梁或者钢立柱分割成多个区域。
[0070] 本实用新型的高效除尘除雾器一体系统的工作原理如下：
[0071] 设置在除尘除雾一体化设备上游位置的第一除雾装置的主要作用是将第一除雾 装置入口处的8000~10000mg/Nm 3的雾滴浓度降低到< 100mg/Nm3,甚至小于< 35mg/Nm3。
[0072] 所述除尘除雾一体化设备中的除尘除雾一体化装置由于中空板或者中空管内流 有冷却介质，饱和的湿烟气经过除尘除雾一体化装置时，烟气温度下降而析出大量的水汽， 产生的水汽自动寻找除尘除雾一体化装置上的残余微小雾滴和烟气中的微小粉尘作