用于管束式除尘除雾器的自动负荷调整装置及调整方法与流程

本发明涉及一种自动负荷调整装置，具体涉及用于管束式除尘除雾器的自动负荷调整装置及调整方法，属于烟气湿法脱硫除尘除雾技术领域。

背景技术：

我国燃煤电厂脱硫工艺普遍采用石灰石-石膏湿法脱硫工艺，该工艺在运行过程中会产生一定量的细微粉尘和“石膏雨”。传统除尘除雾工艺虽然能去除大部分的污染物，但是却不能去除细微粉尘及石膏雾滴，无法缓解pm2.5超标的现状。此外，随着我国火电厂大气污染物排放新标准的全面实施以及《煤电节能减排升级与改造行动计划(2014-2020年)》的出台，目前很多重点地区对于火电厂烟尘排放浓度要求达到超低排放，即烟尘排放限值需控制在5mg/nm³(标态，干基，6％氧)以下,目前传统的除尘除雾工艺已经无法满足现在的环保需要。

因此，采用烟气协同治理技术路线来实现烟尘的超低排放越来越成为主流，第一种技术为一级管式+三级屋脊式高效除雾器，此为机械式除雾器，是基于惯性碰撞理论对粉尘和雾滴进行去除，其分割粒径为20μm，对粒径20μm以上的粉尘和石膏雾滴去除效率大于99％，而对粒径20μm以下的粉尘和石膏雾滴去除效率较低，使得脱硫塔出口烟气中不可避免携带大量细微粉尘和石膏雾滴，极易引发烟囱石膏雨现象。

第二种主流技术是管束式除尘除雾器，它的设计利用液滴受到的离心力与其质量的正比关系，所以较大粒径的液滴更易碰到叶片壁面而被捕捉，因而大粒径液滴始终能保持较高的脱除效率，而通过其结构参数的变化，能够满足高效分离细小的液滴同时保证较低的压降。管束式除尘除雾器采用水平式安装设计，多管垂直排列，安装在吸收塔内上部以脱除烟气夹带的雾滴及颗粒物。与一级管式+三级屋脊式高效除雾器相比，管束式除尘除雾器的分割粒径可达5μm，对细微粉尘和石膏雾滴去除能力更强，更易实现在不上湿式电除尘器的情况下达到烟尘超低排放。然而，管束式除尘除雾器在锅炉低负荷情况下，由于塔内烟气流速变低引起烟气旋转产生的离心力迅速减小，使得其除尘除雾性能显著下降，此时就存在着细微粉尘和石膏雾滴难以去除的问题。

技术实现要素：

本发明的目的是提供用于管束式除尘除雾器的自动负荷调整装置及调整方法，以解决除尘除雾器低负荷工作时气体流速低，导致除尘除雾性能下降、细微粉尘和石膏雾滴难以去除的问题。

所述用于管束式除尘除雾器的自动负荷调整装置包括挡液环、导流环、浮子支撑环、肋片、浮子和顶板；

挡液环安装在管束式除尘除雾器筒体上方的出口上，挡液环的上方依次安装有导流环和浮子支撑环，浮子支撑环的内壁上方设有楔形缺口，多个肋片环形分布在浮子支撑环的楔形缺口处，浮子与肋片滑动连接，浮子的外壁上设有与肋片相配合的滑槽，浮子的下端与浮子支撑环上的楔形缺口相配合，顶板固定安装在肋片的顶端。

优选的：所述浮子下端的楔形斜面上设有多个环形槽，环形槽内安装有密封胶圈。

用于管束式除尘除雾器的自动负荷调整装置实现的调整方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一，将管束式除尘除雾器上所有的管体分为m个区域，有至少1/3的区域不安装用于管束式除尘除雾器的自动负荷调整装置，剩余区域均匀分布着重量不等的用于管束式除尘除雾器的自动负荷调整装置；

步骤二，当管束式除尘除雾器的空塔气体流速降低至v1时，浮子落下，自动关闭第1套负荷调整装置，使第1套负荷调整装置范围内没有气体流过，从而使未关闭区域的管束式除尘除雾器的空塔气体流速不再继续降低或减缓降低的速度；

步骤三，当管束式除尘除雾器的空塔气体流速继续降低至v2时，自动关闭第2套负荷调整装置；依此类推，当管束式除尘除雾器的空塔气体流速继续降低直至降低到vn时，自动关闭第n套负荷调整装置，直到所述除尘除雾器的效率符合要求；

步骤四，当管束式除尘除雾器的空塔气体流速提高至vn时，浮子上升，自动打开第n套负荷调整装置，使原来封闭未运行的气旋重新投入运行，从而使管束式除尘除雾器的空塔气体流速不再继续提高或减缓提高的速度；

步骤五，当管束式除尘除雾器的空塔气体流速提高至vn-1时，打开第n-1套负荷调整装置；依此类推，当管束式除尘除雾器的空塔气体流速继续提高至v1时，打开第1套负荷调整装置；

其中，n为负荷调整装置的数量，n≥1，n为正整数。vi为用户根据实际情况设置的所述除尘除雾器效率降低到某些值时的管束式除尘除雾器的空塔气体流速，gi为浮子的重量，v1>v2>……>vn，g1>g2>……>gn，i＝1，2，……，n。

本发明与现有产品相比具有以下效果：能够根据管束式除尘除雾器的空塔气体流速的变化自动进行除尘除雾器的负荷调整，负荷降低时，管束式除尘除雾器的气体流速也随之降低，当负荷降低到一定值时，烟气不能托起浮子，负荷调整装置自动关闭，使负荷调整装置覆盖范围内的气旋封闭，气体只能从未封闭的气旋流过，由于整体流通面积降低，使得流经未封闭气旋的气体流速得以保证，反之，当负荷升高到一定值时，处于封闭区域的气旋自动顶开浮子，使得该负荷调整装置投入运行，从而使得气体流速稳定，保证了除尘除雾效果；系统简单可靠、投资运行费用低，根据负荷自动调整开关，能够有效的稳定气体流速，解决细微粉尘与石膏雾滴难以去除的问题，实现脱硫烟气的超低排放。

附图说明

图1是本发明所述的用于管束式除尘除雾器的自动负荷调整装置的主视图；

图2是图1的俯视图；

图3是图2的a-a剖视图；

图4是浮子的结构示意图。

图中：1-挡液环、2-导流环、3-浮子支撑环、4-肋片、5-浮子、6-顶板、7-环形槽、8-管束式除尘除雾器。

具体实施方式

下面根据附图详细阐述本发明优选的实施方式。

如图1至图4所示，本发明所述的用于管束式除尘除雾器的自动负荷调整装置包括挡液环1、导流环2、浮子支撑环3、肋片4、浮子5和顶板6；

所述挡液环1安装在管束式除尘除雾器8筒体上方的出口上，挡液环1的上方依次安装有导流环2和浮子支撑环3，浮子支撑环3的内壁上方设有楔形缺口，多个肋片4环形分布在浮子支撑环3的楔形缺口处，浮子5与肋片4滑动连接，浮子5的外壁上设有与肋片4相配合的滑槽，浮子5的下端与浮子支撑环3上的楔形缺口相配合，顶板6固定安装在肋片4的顶端。

进一步：所述浮子5下端的楔形斜面上设有多个环形槽7，环形槽7内安装有密封胶圈。

进一步：本发明所述的自动负荷调整装置安装于管束式除尘除雾器8的上部，利用卡槽卡住管束式除尘除雾器8的边缘，卡槽上面为挡液环1，其作用是避免管束筒体内壁上从烟气分离出来的雾滴而形成的液膜被烟气二次携带出去；与挡液环1连接的为导流环2，它类似于文丘里的结构，起到导流和减少烟气阻力的作用；再往上为浮子支撑环3，将它设计成倾斜的结构，能起到快速疏水的作用；浮子5的下部有多条环形槽7，在浮子5没被顶开时，烟气不易从浮子5与浮子支撑环3之间的接触缝隙处泄漏，起到一定的密封作用；浮子5由几个肋片4支撑，肋片4内部光滑，呈圆柱形，以便减小浮子5与肋片4间的摩擦力，将管束式除尘除雾器上所有的管体分为m个区域，有至少1/3的区域不安装本发明所述的用于管束式除尘除雾器的自动负荷调整装置，剩下最多2/3的区域均匀分布着重量不等的自动负荷调整装置，利用浮子5所受到的浮力与自身重力的大小关系，自动调节负荷调整装置的开关，当浮子5所受浮力大于自身重力时，浮子5上升，气体由肋片4的间隙流出，当浮子5所受浮力小于或等于自身重力时，浮子落下，该负荷调整装置自动关闭，由此起到稳定塔内气体流速的作用。

具体运行包括以下步骤：

当管束式除尘除雾器的空塔气体流速降低至v1时，浮子落下，自动关闭第1套负荷调整装置，使第1套负荷调整装置范围内没有气体流过，从而使未关闭区域的管束式除尘除雾器的空塔气体流速不再继续降低或减缓降低的速度；

当管束式除尘除雾器的空塔气体流速继续降低至v2时，自动关闭第2套负荷调整装置；依此类推，当管束式除尘除雾器的空塔气体流速继续降低直至降低到vn时，自动关闭第n套负荷调整装置，直到所述除尘除雾器的效率符合要求；

当管束式除尘除雾器的空塔气体流速提高至vn时，浮子上升，自动打开第n套负荷调整装置，使原来封闭未运行的气旋重新投入运行，从而使管束式除尘除雾器的空塔气体流速不再继续提高或减缓提高的速度；

当管束式除尘除雾器的空塔气体流速提高至vn-1时，打开第n-1套负荷调整装置；依此类推，当管束式除尘除雾器的空塔气体流速继续提高至v1时，打开第1套负荷调整装置；

其中，n为负荷调整装置的数量，n≥1，n为正整数。vi为用户根据实际情况设置的所述除尘除雾器效率降低到某些值时的管束式除尘除雾器的空塔气体流速，gi为浮子的重量，v1>v2>……>vn.，g1>g2>……>gn，i＝1，2，……，n。

进一步：本发明所述的负荷调整装置能够根据管束式除尘除雾器的空塔气体流速的变化自动进行管束式除尘除雾器的负荷调整。负荷降低时，管束式除尘除雾器的空塔气体流速也随之降低。当负荷降低到一定值时，烟气不能托起浮子，负荷调整装置自动关闭，使负荷调整装置覆盖范围内的气旋封闭，气体只能从未封闭的气旋流过。由于整体流通面积降低，使得流经未封闭气旋的气体流速得以保证。反之，当负荷升高到一定值时，处于封闭区域的气旋顶开浮子，使得该负荷调整装置自动投入运行，从而保证了除尘除雾效果。

本实施方式只是对本专利的示例性说明，并不限定它的保护范围，本领域技术人员还可以对其局部进行改变，只要没有超出本专利的精神实质，都在本专利的保护范围内。