除尘除雾装置及吸收塔的制作方法

本发明涉及烟气净化领域，尤其涉及一种除尘除雾装置及吸收塔。

背景技术：

目前，烟气或工业尾气so2排放治理方面，普遍使用成熟的空塔喷淋石灰石湿法脱硫技术。利用这种技术再在其上增加一些增效装置，能够实现比较理想的处理效果。但经空塔湿法喷淋洗涤净化脱硫后，烟气会携带喷淋过程中产生的微小液滴，不能符合排放标准，需额外安装除雾器予以去除。

但现有技术中无论是平板式除雾器还是屋脊式除雾器，除尘除雾效果并不理想，经过现有除尘除雾器处理后的烟气一般粉尘排放浓度在10mg/n.m3左右。现有技术中还存在一种脱除效率较高的多级旋流子管式除尘除雾器，其处理后烟气的粉尘排放浓度可以达到≤5mg/n.m3。但这种管式除尘除雾器的工作效率受机组负荷影响大，当机组烟气流速较快时,由于烟气携带粉尘和液滴的能力提升,会造成除尘除雾效果不好的问题,使得效率难以稳定。

另外一种除尘除雾方式是在湿法脱硫装置的除雾器之后加装湿式电除尘装置进行深度净化，这样的净化效果比较理想。但湿式电除尘器设备庞大，若在原脱硫塔上部建设，一般需对吸收塔进行扩径和加高，改造工作量极大，增加荷载较大，需对原吸收塔基础进行加固。若在塔外建设，则需有较大的建设空间大，且烟道的多次变向使阻力增大许多，在已建项目上改造难度大，且初投资高，维护工作量大，运行能耗高。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明提供一种除尘除雾装置及吸收塔，以解决现有技术中烟气处理效果不好的问题。

本发明实施例提供一种除尘除雾装置包括除尘除雾单元，除尘除雾单元包括：筒体，筒体具有烟气通道；旋流子，旋流子设置在烟气通道内，旋流子包括多个旋流叶片，至少一个旋流叶片上连接有可阻挡至少部分粉尘和/或液滴的阻流结构。

可选地，各旋流叶片具有叶片上沿和叶片下沿，阻流结构设置在旋流叶片的叶片上沿。

可选地，阻流结构包括第一阻流坎，第一阻流坎连接在旋流叶片的叶片上沿上，且向叶片上沿的下方延伸。

可选地，阻流结构还包括第二阻流坎，第二阻流坎通过连接段与旋流叶片的叶片上沿连接，且第二阻流坎位于旋流叶片的上方。

可选地，各旋流叶片具有叶片根部和叶片端部，沿叶片根部到叶片端部的方向，至少一个旋流叶片与筒体横截面的夹角逐渐增大或缩小。

可选地，沿叶片根部到叶片端部的方向，至少一个旋流叶片与筒体横截面的夹角逐渐增大。

可选地，各旋流叶片具有叶片上沿和叶片下沿，沿叶片上沿到叶片下沿的方向，至少一个旋流叶片与筒体横截面的夹角逐渐增大或缩小。

可选地，旋流子还包括旋流罩筒，旋流叶片安装在旋流罩筒内，且旋流叶片的叶片端部与旋流罩筒连接。

可选地，旋流罩筒上设置有出尘开口，出尘开口贯穿旋流罩筒，各旋流叶片的叶片端部下方均对应设置有出尘开口。

可选地，旋流罩筒的外壁面与筒体的内壁面之间具有间隙；和/或，旋流罩筒的外壁上设置有连接杆，旋流罩筒通过连接杆与筒体连接。

可选地，旋流子还包括中心筒，旋流叶片的叶片根部连接在中心筒上。

可选地，除尘除雾单元为多个，且沿筒体的径向紧密排列；和/或，除尘除雾单元为多个，且沿筒体的轴向依次连接。

根据本发明的另一方面，提供一种吸收塔，其包括吸收塔壳体和除尘除雾装置，除尘除雾装置为上述的除尘除雾装置。

由以上技术方案可见，本发明实施例的除尘除雾装置筒体用于收尘，其内的烟气通道用于供烟气通过。旋流子设置在烟气通道内，使得烟气沿烟气通道流动的过程中，经过旋流子从而由竖直向上运动转化为旋转向上运动，在离心力的作用下，烟气中的粉尘颗粒和小液滴被甩到筒体的内壁上，从而实现粉尘和/或液滴等与烟气的脱离，实现除尘除雾功能。旋流子中的旋流叶片可以使烟气在通过旋流子时产生变为旋转气流，阻流结构用于阻挡烟气中的粉尘和液滴继续随烟气流动，从而实现除尘除雾。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明实施例中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的实施例的吸收塔的剖视结构示意图；

图2为本发明的实施例的下端接水管的除尘除雾单元的剖视结构示意图；

图3为本发明的实施例的上端接水管的除尘除雾单元的剖视结构示意图；

图4为本发明的实施例的圆形筒体的除尘除雾单元的局部放大结构示意图；

图5为本发明的实施例的正六边形筒体的除尘除雾单元的局部放大结构示意图；

图6为本发明的实施例的圆形筒体和圆形旋流罩筒的除尘除雾单元的横向剖视结构示意图；

图7为本发明的实施例的正六边形筒体和正六边形旋流罩筒的除尘除雾单元的横向剖视结构示意图；

图8为本发明的实施例的正六边形筒体和圆形旋流罩筒的除尘除雾单元的横向剖视结构示意图；

图9为本发明的实施例的圆形旋流罩筒的旋流子的横向剖视结构示意图；

图10为本发明的实施例的正六边形旋流罩筒的旋流子的横向剖视结构示意图；

图11为本发明的实施例的旋流子的半剖结构示意图；

图12为本发明的实施例的圆形旋流罩筒的旋流子的立体结构示意图；

图13为本发明的实施例的正六边形旋流罩筒的旋流子的立体结构示意图；

图14为本发明的实施例的板式旋流叶片的立体结构示意图；

图15为本发明的实施例的具有第一阻流坎的旋流叶片的第一视角的立体结构示意图；

图16为本发明的实施例的具有第一阻流坎的旋流叶片的第二视角的立体结构示意图；

图17为本发明的实施例的具有第二阻流坎的旋流叶片的立体结构示意图；

图18为本发明的实施例的具有第一阻流坎和第二阻流坎的旋流叶片的立体结构示意图；

图19为本发明的实施例的旋流叶片的纵向剖视结构示意图；

图20为本发明的实施例的旋流叶片的横向剖视结构示意图。

附图说明：

1、吸收塔壳体；2、吸收塔烟气进口；3、吸收塔烟气出口；4、支撑框架；5、除尘除雾单元；51、筒体；52、旋流子；521、旋流叶片；5211、叶片根部；5212、叶片端部；5213、叶片上沿；5214、叶片下沿；5215、第一阻流坎；5216、第二阻流坎；5217、连接段；522、旋流罩筒；5222、出尘开口；523、连接杆；524、中心筒；53、冲洗水管；54、冲洗喷嘴；6、主冲洗水管；7、接水管；9、密封装置。

具体实施方式

当然，实施本发明实施例的任一技术方案必不一定需要同时达到以上的所有优点。

为了使本领域的人员更好地理解本发明实施例中的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明实施例一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明实施例中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明实施例保护的范围。

下面结合本发明实施例附图进一步说明本发明实施例具体实现。

如图2-20所示，根据本发明的实施例，除尘除雾装置包括除尘除雾单元5，除尘除雾单元5包括筒体51和旋流子52。筒体51具有烟气通道。旋流子52设置在烟气通道内，旋流子52包括多个旋流叶片521，至少一个旋流叶片521上连接有可阻挡至少部分粉尘和/或液滴的阻流结构。

筒体51用于收尘，其内的烟气通道用于供烟气通过。旋流子52设置在烟气通道内，使得烟气沿烟气通道流动的过程中，经过旋流子52从而由竖直向上运动转化为旋转向上运动，在离心力的作用下，烟气中的粉尘颗粒和小液滴被甩到筒体51的内壁上，从而实现粉尘和/或液滴等与烟气的脱离，实现除尘除雾功能。旋流子52中的旋流叶片521可以使烟气在通过旋流子52时产生变为旋转气流，阻流结构用于阻挡烟气中的粉尘和液滴继续随烟气流动，从而实现除尘除雾。烟气在筒体51内流动的过程中，通过阻流结构时，至少一部分的粉尘和/或液滴会被阻流结构阻挡，防止其继续流动。

阻流结构只要与旋流叶片521具有夹角即可实现粉尘和/或液滴的阻挡。这里的具有夹角是指阻流结构的延伸方向与其在旋流叶片521的连接位置的切线不平行。

如图15-图18所示，各旋流叶片521具有叶片上沿5213和叶片下沿5214，阻流结构设置在至少一个旋流叶片521的叶片上沿5213上。

可选地，如图15和图16所示，阻流结构包括第一阻流坎5215，第一阻流坎5215连接在旋流叶片521的叶片上沿5213上，且向叶片上沿5213的下方延伸。这样当烟气经过带有第一阻流坎5215的旋流叶片521时，受到第一阻流坎5215和旋流叶片521本身的阻挡作用，一部分粉尘和液滴沿着旋流叶片521的表面移动到叶片端部5212，并通过出尘开口5222到达筒体51的内壁，与烟气脱离。

可选地，如图17所示，阻流结构还包括第二阻流坎5216，第二阻流坎5216通过连接段5217与旋流叶片521的叶片上沿5213连接，且第二阻流坎5216位于旋流叶片521的上方。第二阻流坎5216与第一阻流坎5215的作用类似，都是阻止烟气中的粉尘和液滴继续随烟气移动。旋流叶片521可以仅设置第一阻流坎5215也可以仅设置第二阻流坎5216，也可以同时设置，如图18所示。

在除尘除雾单元5具有多个旋流子52时，可以使一个或几个旋流子52的旋流叶片521上设置阻流结构，剩余的旋流子52的旋流叶片不设置阻流结构。可选地，靠近烟气出口处的旋流子52的旋流叶片521设置阻流结构，这是因为靠近烟气出口处的烟气中夹杂的粉尘和液滴的重量较轻，容易随着烟气移动，通过设置阻流结构，可以阻止这些较轻的粉尘和液滴继续移动，提高除尘除雾效果。具有阻流结构的旋流子52的数量可以根据需要确定。例如，若需要保证除尘除雾单元5工作时烟气出口的流速满足一定值，则可以适当减少具有阻流结构的旋流子52的数量，这是因为阻流结构会在一定程度上为烟气流动产生阻力，降低烟气流速。若烟气出口流速要求不高，为了提升除尘除雾效果，则可以适当增加具有阻流结构的旋流子52的数量。

如图2至图4所示，在本实施例中，除尘除雾单元5还包括冲洗水管53，冲洗水管53设置在筒体51的中心处，与筒体51同心设置，并沿筒体51的轴向延伸。这样设置使得，在同一横截面上，冲洗水管53与筒体51的内壁的各处的距离相等或相近，且能够均匀地对筒体51的内壁进行冲洗，使附着在筒体51的内壁的粉尘和液滴等从内壁脱离，从而保证能够全面地防止筒体51的内壁结垢。

如图2所示，冲洗水管53可以通过连接在下端的接水管7与外部水源连接。冲洗水管53的长度可以等于或小于筒体51的长度。如图3所示，冲洗水管53也可以通过连接在上端的接水管7与外部水源连接。

可选地，在本实施例中，除尘除雾单元5还包括至少一个冲洗喷嘴54，冲洗喷嘴54设置在冲洗水管53上。冲洗水管53通过冲洗喷嘴54出水对筒体51的内壁进行冲洗。冲洗喷嘴54可以实现多方向出水，从而保证冲洗效果。当然，在其他实施例中，可以省略冲洗喷嘴54，直接在冲洗水管53上开孔实现出水冲洗。冲洗喷嘴54可以是任何适当的结构，只要保证能够出水并对筒体51进行冲洗即可。

可选地，冲洗喷嘴54为多个，且沿冲洗水管53的长度方向(筒体51的轴向)依次间隔设置，以确保能够对筒体51进行全面冲洗。冲洗喷嘴54的具体数量、相邻两个冲洗喷嘴54之间的间隔、冲洗喷嘴54的分布方式等可以根据需要具体确定。例如，冲洗喷嘴54可以在冲洗水管53上等间隔设置，也可以根据筒体51上粉尘和液滴的聚集情况，在粉尘和液滴等较为密集的位置使冲洗喷嘴54之间的间距较小。

在本实施例中，旋流子52为多个，且沿筒体51的轴向依次间隔设置。可选地，多个旋流子52可以同心串联布置。冲洗水管53穿过至少一个旋流子52。例如，如图2和图3所示，冲洗水管53穿过多个旋流子52。

冲洗喷嘴54可以位于最靠近的旋流子52的上方或下方。

如图4-10所示，筒体51的横截面形状可以是圆形、椭圆形或多边形等。优选地，筒体51的横截面为多边形时，其可以是正正多边形，例如，正六边形。在多个筒体51紧密排列时，正六边形的筒体51可以排成蜂窝状结构，防止烟气通过两个筒体51之间的间隙，确保烟气处理效果。筒体51上设置有与烟气通道连通的烟气进口和烟气出口，烟气进口和烟气出口的具体设置位置可以根据需要确定，例如设置在筒体51的上端和下端，也可以设置在筒体51的侧壁上。在本实施例中，烟气进口位于筒体51的底壁上，烟气出口位于筒体51的顶壁上，即在图2中烟气沿自下而上的方向流动。

旋流子52除旋流叶片521外，还可以包括旋流罩筒522、连接杆523和中心筒524。当然，在其他实施例中，旋流子52可以仅包括旋流叶片521，旋流叶片521除叶片上沿5213和叶片下沿5214之外，还具有叶片根部5211和叶片端部5212。将旋流叶片521的叶片根部5211直接与冲洗水管53连接，叶片端部5212直接与筒体51的内壁连接。

在本实施例中，中心筒524用于与冲洗水管53连接。如图4和图5所示，冲洗水管53穿过中心筒524。旋流叶片521的叶片根部5211连接在中心筒524的外壁上。

可选地，中心筒524为椭球型结构，其外表面为弧形面，这样可以有效地引导气流流动，使烟气中的粉尘和雾滴可以更加容易的移向筒体51和汇集成较大的颗粒，实现除尘除雾功能，同时，中心筒524的型面为平滑弧面，可以使气流换向更加平滑，减小阻力。

可选地，中心筒524的横截面积在对应于旋流叶片521的位置处最大，沿逐渐靠近端部的方向，中心筒524的横截面积逐渐减小。即沿着烟气流动方向，中心筒524的横截面积逐渐增大后又逐渐缩小。中心筒524为中心盲筒，由中心筒段、上半椭球形封堵和下半椭球形封堵组成。

当然，在其他实施例中，中心筒524可以是圆柱形或其他结构。

如图6-图10所示，每个旋流子52均具有多个旋流叶片521，旋流叶片521通过叶片根部5211与中心筒524连接。且沿中心筒524的周向，多个旋流叶片521依次设置。相邻两个旋流叶片521的叶片根部5211之间可以具有间隔，也可以不具有间隔。旋流叶片521的数量的取值范围可以是大于或等于12个，且小于或等于18个。这些旋流叶片521可以中心筒524的中心为中心，圆形阵列布置。

在本实施例中，旋流叶片521的叶片端部5212连接在旋流罩筒522上，旋流罩筒522与中心筒524配合可以对旋流叶片521的两端进行限位，进而可以增加旋流叶片521的稳定性，避免旋流叶片521在烟气的冲击下产生振动噪音。

旋流罩筒522的横截面形状可以与筒体51相同或相似。例如，图6和图7所示，旋流罩筒522的横截面形状可以与筒体51相同，当筒体51的横截面形状为圆形时，旋流罩筒522的横截面形状也为圆形，且两者同心。当筒体51的横截面形状为正六边形时，旋流罩筒522的横截面形状也为正六边形，且两者同心。

当然，旋流罩筒522的横截面形状也可以与筒体51不同。如图8所示，当筒体51的横截面形状为正六边形时，旋流罩筒522的横截面形状可以是圆形。

在本实施例中，旋流罩筒522的外壁与筒体51的内壁之间具有间隙，这一间隙为下落通道，可以供粉尘、液滴等下落。间隙的大小可以根据需要确定，间隙不能过大，这样会影响烟气处理效率，间隙也不能过小而干涉粉尘、液滴或颗粒下落。

如图12和图13所示，可选地，在旋流罩筒522上设置有出尘开口5222，出尘开口5222贯穿旋流罩筒522，出尘开口5222供烟气中的粉尘和液滴等穿过旋流罩筒522，从而到达筒体51的内壁。

在本实施例中，各旋流叶片521的叶片端部5212下方均对应设置有出尘开口5222，以确保除尘除雾效果。

可选地，旋流罩筒522的外壁上设置有连接杆523，旋流罩筒522通过连接杆523与筒体51连接。连接杆523可以是多个，且沿旋流罩筒522的外壁均匀间隔设置，以对旋流罩筒522提供可靠稳定的支撑。连接杆523可以是圆杆、矩形杆或其他块体、板体等结构，只要能够实现旋流罩筒522与筒体51的连接即可。

如图14-图20所示，本实施例的旋流子52的旋流叶片为新型旋流叶片。其具有多方向的角度(下文会对旋流叶片521的结构进行详细说明)，并可以在叶片上沿5213上设置有阻流坎，用于阻挡液滴和粉尘继续随烟气流动，使液滴和粉尘与烟气分离并被引导流向筒体51的内壁，最终沿筒体51的内壁下落而得以去除。

具体地，旋流叶片521的多方向角度是指：

沿叶片根部5211到叶片端部5212的方向，至少一个旋流叶片521与筒体51横截面的夹角逐渐增大或缩小。沿叶片根部5211到叶片端部5212的方向，旋流叶片521与筒体51横截面的夹角逐渐增大或缩小，使得旋流叶片521的型面为变化的型面，可以对经过的烟气进行导流，使粉尘和液滴等更容易汇集，从而更容易从烟气中分离去除。

换而言之，沿叶片根部5211到叶片端部5212方向上，其与水平面的夹角c逐渐变化，即逐渐增大或缩小。优选地，沿叶片根部5211到叶片端部5212的方向，旋流叶片521与筒体51横截面的夹角逐渐增大。这样使得粉尘和液滴更容易向筒体51的内壁面汇集，进而保证了除尘除雾效果和效率。需要说明的是，在本实施例中，筒体51的横截面与水平面重合。当一个旋流子52具有多个旋流叶片521时，并非必须所有旋流叶片521沿叶片根部5211到叶片端部5212方向上，其与水平面的夹角c都是变化的。旋流叶片521有一定倾角，与水平面夹角c从叶片根部5211到叶片端部5212是变化的。

可选地，沿叶片上沿5213到叶片下沿5214的方向，至少一个旋流叶片521与筒体51横截面的夹角逐渐增大或缩小。即，沿叶片上沿5213到叶片下沿5214的方向，其与水平面的夹角也是逐渐变化的。如图20所示，旋流叶片521的靠近上沿的部分与水平面的夹角d1小于靠近下沿的部分与水平面的夹角d2。

其中，夹角d1的取值范围为：24°≤d1≤90°。夹角d2的取值范围为：24°≤d2≤45°。

如图9和图10所示，旋流子52的旋流叶片521的叶片下沿5214的正投影(水平投影，即旋流叶片521在水平面上的投影)与第一参照线之间具有夹角a。第一参照线是指旋流罩筒522的中心与叶片下沿5214的正投影线的末端(与旋流罩筒522的内壁相交的点)的连线。

需要说明的是，当旋流子52具有多个旋流叶片521时，这些旋流叶片521的夹角a可以是相同的，也可以是不同的。在本实施例中，旋流叶片521的平面投影的下边沿线(本实施例中，其中一个旋流叶片521的叶片下沿的正投影线与相邻的旋流叶片521的叶片上沿的正投影线重合)，其和边沿线端部与中筒中心连线间的离心角度(夹角a)的取值范围为15°≤a≤30°，使液滴和粉尘随烟气沿旋流叶片521旋转时得到更大的离心力，更容易趋向于筒体51。

如图11所示，旋流叶片521的叶片下沿5214与水平面之间具有夹角b。这样可以更好地将粉尘、液滴等引导到筒体51的壁面上。旋流叶片521的叶片下沿5214的边沿线与水平面的夹角的取值范围为0°到30°，使液滴和粉尘随烟气上升过程中，更容易趋向旋流叶片521的叶片端部5212，从而更容易达到筒体51的内壁。

需要说明的是，旋流子52具有多个旋流叶片521时，各个旋流叶片521的夹角b的取值并非必须相同。只要夹角b的值在取值范围内即可。

如图1所示，根据本发明的另一方面，提供一种吸收塔，其包括吸收塔壳体1和除尘除雾装置，除尘除雾装置为上述的除尘除雾装置。该吸收塔采用具有多角度的旋流叶片的除尘除雾装置，使得烟气处理效果更好，负载适应能力更强，具有较好的烟气处理效果。

可选地，吸收塔壳体1的底部为吸收塔烟气进口2，顶部为吸收塔烟气出口3。沿着烟气流动方向，吸收塔壳体1内依次设置有支撑框架4、除尘除雾装置、接水管7和主冲洗水管6。

其中，支撑框架4固定连接在吸收塔壳体1上，并用于支撑除尘除雾装置。除尘除雾装置包括多个除尘除雾单元5，且多个除尘除雾单元5沿筒体51的径向紧密排列。支撑框架4可以对除尘除雾单元5之间的缝隙进行封堵，使烟气必须经过除尘除雾单元5的烟气通道，从而确保烟气处理效果。

可选地，除尘除雾单元5还可以沿筒体51的轴向依次连接，这样可以增加烟气的处理行程，保证处理效果。

接水管7用于连接主冲洗水管6和每个除尘除雾单元5的冲洗水管53，以为冲洗水管53供水。接水管7可以是软管。主冲洗水管6与外部冲洗水系统相连，以程控方式间断对各除尘除雾单元5进行冲洗。

新型多级旋流子管式除尘除雾器上端设有密封装置9，防止烟气从各除尘除雾单元间及除尘除雾单元与吸收塔塔壁间的缝隙中不经除尘除雾而逃逸。

该吸收塔工作过程如下：

脱硫喷淋洗涤后的烟气，自下而上经过具有多级旋流子的管式除尘除雾装置，气流在经过其内的旋流子时，转变为旋转气流，在离心力作用下，烟气中的粉尘和液滴等被甩到筒体51的内壁上，形成液膜，并汇集成较大的颗粒(包含液滴和粉尘等)，在重力作用下，颗粒下落，实现去除烟气中粉尘、雾滴的目的，达到超洁净排放的标准。

根据需处理的烟气量可以选择若干个除尘除雾单元5并列布置成新型的多级旋流子管式除尘除雾装置。

根据本发明的除尘除雾装置及吸收塔具有如下技术效果：

改变旋流子的旋流叶片，使其具有多方向的角度，使液滴和粉尘更容易获得离心力，而趋向收尘用于的筒体。

在叶片上沿的下侧和/或上侧设置阻挡液滴和粉尘继续随烟气流动的阻流坎，使液滴和粉尘与烟气在离开旋流叶片前分离并被引导流向筒体内壁，从而沿筒体内壁下落而得以去除。

在旋流罩筒上旋流叶片间设置出尘开口，使在旋流叶片上凝聚的液滴和粉尘更容易穿过罩筒到达筒体的内壁。

该多级旋流子管式除尘除雾装置要求的安装空间小，荷载轻，均相当于于常规除尘除雾器，可以在吸收塔不扩径不增加荷载的情况下安装，但除尘除雾效率远高于常规除尘除雾器，可以确保出口粉尘≤5mg/n.m³，实施超洁净排放。新型多级旋流子管式除尘除雾装置可以标准化设计、制造，模块化安装。投资低，运行费用低，维护简单，可靠性高。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。