自适应沸腾式泡沫脱硫除尘装置的制作方法

本发明涉及烟气净化领域，特别涉及一种自适应沸腾式泡沫脱硫除尘装置。

背景技术：

随着国家针对燃煤超低排放政策的提出，传统的脱硫和除尘技术已很难满足超低排放要求下的严格排放指标，通过对现有装置的优化和改进，提升现有装置的脱硫和协同除尘效率成为目前最为有效和经济的一种方式。现有的脱硫除尘设备主要有以下几种：

1.专利号为200710093042.4的中国专利公开了一种双相整流烟气脱硫工艺，其利用了喷淋塔内流场的不均匀性，整流板和喷淋层的设计不会刻意对液相及气相进行均匀的整流，烟气的阻力相对变小，不会造成烟气的流速降低，气相和液相相对不均匀，使得液相和气相始终保持在紊流的状态下进行逆流反应，优化了流场，使系统压降降低，达到节能降耗和降低装置成本和维修成本的目的；

2.专利号为201110447122.1的中国专利公开了一种带偏流式双相整流装置的脱硫吸收塔，通过在喷淋层与烟气入口之间设有偏流式双相整流装置，该偏流式双相整流装置包括水平设置的整流板，整流板垂直于烟气入口流向划分区域，每个区域的整流板上均开有筛孔并且靠近烟气入口区域的筛孔密度大于远离烟气入口区域的筛孔密度，根据烟气进入脱硫吸收塔时烟气分布的不均匀性，烟气浓度低、流速低的区域的筛孔密度大于烟气浓度高、流速高的区域的筛孔密度，因此整流板各个区域的烟气阻力不同，烟气通过整流板时被整流均布，从而使烟气分布均匀，以提高脱硫效率；

3.专利号为201520212632.4的中国专利公开了一种燃煤电厂烟气多污染物深度净化控制耦合系统，包括省煤器系统、双混整流提效SCR烟气脱硝系统、高效静电除尘系统、湿法分区提效脱硫系统、双相整流相变凝聚系统和湿式静电深度控制系统，以上系统依次连接，双混整流提效SCR烟气脱硝系统包括喷氨装置、脱硝催化剂和整流调节装置，湿法分区提效脱硫系统采用一塔分区系统或两塔双回路耦合系统，双相整流相变凝聚系统设置在湿式静电深度控制系统入口处。

可见，现有技术均是基于传统多孔板结构设计的整流系统，通过设置多孔板结构来提高烟气和浆液的传质效果，然而，由于传统的多孔板上各孔的孔径均相同，且均为直孔，使其不能有效实现粉尘的高效脱除，且对流场自适应性差，传质效率低，不具备负荷调节功能，降低了脱除效果。

因此，急需开发一种不仅能够提高烟气的均匀性，加强气液传质效率，同时对浆液循环量和机组负荷具有较高适应性，提高对二氧化硫和粉尘的深度脱除效果的自适应沸腾式泡沫脱硫除尘装置。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种自适应沸腾式泡沫脱硫除尘装置，不仅能够提高烟气的均匀性，加强气液传质效率，同时对浆液循环量和机组负荷具有较高适应性，提高对二氧化硫和粉尘的深度脱除效果。

本发明的自适应沸腾式泡沫脱硫除尘装置，包括用于对脱硫吸收塔内流体进行传质的传质构件，所述传质构件为板状结构，该传质构件包括至少三个沿纵向并排设置的分区，每个分区上沿纵向并排设有至少两组用于流体通过的孔，每组孔由两种不同孔径的孔组成，每组孔中两种不同孔径的孔沿横向间隔设置，所述孔的横截面为梯形。

进一步，所述孔的横截面为等腰梯形，其上孔的直径大于下孔的直径，孔壁与下孔端面之间的夹角α为90～165°。

进一步，各分区上分布的孔的孔隙率为不均等孔隙率。

进一步，所述孔的上孔和下孔的直径通过孔隙率确定，即式中，K为孔隙率，d1为上孔直径，d2为下孔直径，ε为常数，ε的取值范围为0.8～1.0，L为相邻两个孔的上孔边缘之间的间距。

进一步，各个分区上的孔呈多边形布置。

进一步，各个分区分别为单独的板体，传质构件由各板体拼接组成。

进一步，所述板体的厚度为3～20mm。

进一步，所述传质构件设置在脱硫吸收塔内，位于脱硫吸收塔的烟气入口与脱硫吸收塔内设置的浆液喷淋层之间。

进一步，所述传质构件与脱硫吸收塔的烟气入口之间的距离为500～2000mm。

进一步，使用时，浆液喷淋层的浆液喷淋在传质构件上形成用于对流体进行负荷调节的沸腾式泡沫层，该沸腾式泡沫层的高度为100～500mm。

本发明的有益效果：本发明的自适应沸腾式泡沫脱硫除尘装置，通过设置板状结构的传质构件，传质构件包括至少三个沿纵向并排设置的分区，每个分区上沿纵向并排设有至少两组用于流体通过的孔，每组孔由两种不同孔径的孔组成，每组孔中两种不同孔径的孔沿横向间隔设置，且孔的横截面为梯形，使其不仅能够提高烟气的均匀性，加强气液传质效率，同时对浆液循环量和机组负荷具有较高适应性，提高对二氧化硫和粉尘的深度脱除效果。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述：

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明传质构件的结构简图；

图3为图2的A-A向剖视图；

图4为本发明使用状态示意图。

具体实施方式

图1为本发明的结构示意图，图2为本发明传质构件的结构简图，图3为图2的A-A向剖视图，图4为本发明使用状态示意图，图中箭头所示方向为流体流向，其中烟气的流向为自下而上，浆液的流向为自上而下，如图所示：本实施例的自适应沸腾式泡沫脱硫除尘装置，包括用于对脱硫吸收塔4内流体进行传质的传质构件1，所述传质构件1为板状结构，该传质构件包括至少三个沿纵向并排设置的分区(第一分区21、第二分区22、第三分区23)，每个分区上沿纵向并排设有至少两组用于流体通过的孔，每组孔由两种不同孔径的孔(孔I31、孔II32)组成，每组孔中两种不同孔径的孔(孔I31、孔II32)沿横向间隔设置，本实施例的传质构件1上设置有六个分区(第一分区21、第二分区22、第三分区23、第四分区24、第五分区25、第六分区26)，每个分区上设有两组孔，每组孔中两种孔的孔径以及各孔的孔隙率根据烟气的流场分布状况确定，所述孔(孔I31或孔II32)的横截面为梯形，使浆液能够沿着孔的孔壁向下流动，通过孔采用梯形结构能够对流体进行缓冲和负荷调节，这样不仅能够提高烟气的均匀性，加强气液传质效率，同时对浆液循环量和机组负荷具有较高适应性，极大地提高对二氧化硫和粉尘的深度脱除效果。

本实施例中，所述孔(孔I31或孔II32)的横截面为等腰梯形，其上孔(孔I的上孔31a或孔II的上孔)的直径大于下孔(孔I的下孔31b或孔II的下孔)的直径，使其能够对流体的流量进行控制，实现负荷调节，孔壁与下孔端面之间的夹角α为90～165°，使浆液能够沿着孔壁向下流动，对浆液形成缓冲，这样更加有利于加强气液传质效率，保证烟气与浆液能够更好的结合，并进一步提高负荷调节能力，提高适应性。

本实施例中，各分区上分布的孔的孔隙率为不均等孔隙率，以提高对流场的适应能力，进一步增强自适应性。

本实施例中，所述孔(孔I31或孔II32)的上孔(孔I的上孔31a或孔II的上孔)和下孔(孔I的下孔31b或孔II的下孔)的直径通过孔隙率确定，即式中，K为孔隙率，d1为上孔直径，d2为下孔直径，ε为常数，ε的取值范围为0.8～1.0，L为相邻两个孔的上孔边缘之间的间距，这样使孔的设置和分布更加合理，进一步提高负荷调节能力，传质效率高，自适应能力好，提高脱除效果。

本实施例中，各个分区上的孔呈多边形布置，本实施例的各个分区上的孔可采用三角形或正方形或长方形或平行四边形或其它多边形方式布置，以提高自适应能力。

本实施例中，各个分区分别为单独的板体，传质构件1由各板体拼接组成，便于加工制造；当然，各个分区也可设置在一个板体上。

本实施例中，所述板体的厚度为3～20mm，以保证板体的强度，且便于制造。

本实施例中，所述传质构件1设置在脱硫吸收塔4内，位于脱硫吸收塔4的烟气入口5与脱硫吸收塔4内设置的浆液喷淋层6之间，浆液喷淋层6向下喷淋浆液，浆液自上向下流动，烟气入口5进入的烟气向上流动，浆液和烟气流经传质构件1上的孔进行传质。

本实施例中，所述传质构件1与脱硫吸收塔4的烟气入口5之间的距离为500～2000mm，保证烟气能够充分完全的流经传质构件，以最大化提高传质效率，经济实用。

本实施例中，使用时，浆液喷淋层6的浆液7喷淋在传质构件1上形成用于对流体进行负荷调节的沸腾式泡沫层8，该沸腾式泡沫层8的高度为100～500mm，通过沸腾式泡沫层8的部分泡沫落入传质构件1的孔内，使浆液能够沿着孔的孔壁向下流动，进一步对浆液7和烟气进行负荷调节，以提高传质效率。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。