一种机械凝并离心导流除尘除雾装置的制作方法

本技术涉及火电深度调峰机组湿法脱硫后的烟气净化，尤其涉及一种机械凝并离心导流除尘除雾装置。

背景技术：

1、风光间歇性波动性特征，新能源装机带来消纳难题。相比于传统化石能源，风电和光伏具有间歇性、波动性及对天气依赖性较大的特征，对电网安全稳定运行有危害性，目前无技术可解决。当新能源发电量占比达到一定程度，电源和负荷的曲线差异将对电网的安全性和稳定性造成冲击，或导致大量弃风弃光现象。我国新能源消纳基础薄弱，新能源并网同时引发电源侧和电网侧难题，可以导致在负荷高峰期的容量充足性不足、系统灵活性不足等问题。据丹麦能源署测算，对于一个风电装机容量超过5gw的电力系统来说，1m/s的风速变化可能造成超过500mw的发电装机变化。因此，如果电力系统不够灵活，这种巨大的发电量变化就可能导致弃风、电网拥塞和不平衡。

2、新场景下电力系统发生了明显变化，平衡电力供需难度加大。新场景具有新能源种类丰富、可再生能源接入占比较高和系统不确定性较大等典型特征。旧场景下的原始负荷曲线较为平稳，其灵活性调节能力可以完全支撑电力系统的灵活性需求，而在新场景下，电力系统主要发生了以下四点变化：1)与原始负荷曲线相比，新场景下净负荷曲线的峰谷差和波动性都大幅提升；2)随着可再生能源接入比例的提升，电力系统的灵活性需求大幅度增加；3)可再生能源替代了传统电源，常规灵活性资源的容量因此而大幅度降低；4)传统的电力供需平衡方式不再能实现对净负荷的全时段包络，部分时段电力系统开始出现灵活性资源供不应求的现象。

3、在深度调峰背景下，火电机组面临超低负荷运行工况，所带来的运行问题不仅仅是在主机测和脱硝测，同样会对湿法脱硫后的烟气颗粒物与雾滴的深度净化过程造成影响。现存火电湿法脱硫后端的深度除尘除雾装置保有量大，特别是基于机械除尘、水膜除尘原理的管束式除尘除雾器以及板式除雾器、屋脊式除雾器。在机组低负荷运行时，机械除雾装置由于分离流速不足，导致颗粒物与液膜碰撞的强度会大幅降低，从而降低整体的除尘除雾效率。

4、面对新的行业特点，针对超低流速下的颗粒物及雾滴如何保证常排放浓度低于5mg/nm3的常规要求，是从业者所必须解决的技术难题。

技术实现思路

1、本实用新型所要解决的技术问题是提供一种机械凝并离心导流除尘除雾装置，用于火电深度调峰机组湿法脱硫吸收塔尾部烟气深度净化。

2、本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种机械凝并离心导流除尘除雾装置，包括竖直设置的呈圆柱状的筒体，所述筒体的底端为烟气入口，所述筒体的顶端为烟气出口，所述筒体内的上部设有用于将从所述烟气入口进入的烟气引导至所述烟气出口的离心导流叶轮组件，所述筒体内、位于所述离心导流叶轮组件的下方从上至下间隔设有若干个机械凝并结构；所述机械凝并结构包括呈上下间隔设置的大导流环和小导流环，所述大导流环和所述小导流环均为上大下小的漏斗状结构，所述大导流环的上端外壁与所述筒体的内壁密封固定连接，所述小导流环的上端与所述筒体的内壁之间间隔设置。

3、在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。

4、进一步，所述离心导流叶轮组件包括多个呈周向阵列排布设置的分离叶片，所述分离叶片固定在所述筒体的内壁上。

5、进一步，所述分离叶片通过焊接与所述筒体的内壁固定连接。

6、进一步，所述大导流环的底端直径等于所述小导流环的底端直径且小于所述小导流环的顶部直径。

7、进一步，所述小导流环通过多个均匀设置的连接杆与所述大导流环固定连接。

8、进一步，所述小导流环的外壁通过连接件与所述筒体的内壁固定连接。

9、进一步，所述大导流环的顶部周边与所述筒体的内壁通过满焊固定连接。

10、本实用新型的有益效果是：

11、1、导流碰撞高效凝并。在湿法脱硫后端的烟气颗粒物深度净化中，核心难点是细小的颗粒物与液滴的逃逸。细小颗粒物与液滴由于其粒径小、质量轻，受惯性力作用小，力学性能表现不明显，导致其难以被常规除尘除雾装置捕集。本申请中机械凝并装置，利用两级导流环的配合作用，在雾滴高浓度区引导含尘含雾滴烟气进行自主碰撞，细小液滴及颗粒物在小导流环上方的集中区域内进行大角度的碰撞，能够有效的帮助小液滴与液滴间、颗粒物与液滴间突破液膜表面张力，进行凝并、团聚，后表变为更容易被捕集的含颗粒物大液滴，从而整体增加其被捕集的可能性。

12、2、叶轮加速离心拦截。利用特殊的气旋叶轮设计，将含有被凝并后的大液滴的烟气进行外旋加速。通过离心加速后，含尘烟气将做贴壁螺旋上升运动。过程中被凝并的大液滴在惯性力的作用下趋向筒体内壁运动，发生碰撞后被筒体内壁的液膜所拦截捕集，最终成流回到吸收塔浆液池内。

13、3、结构紧凑易组合。结构紧凑，核心结构分为机械凝并段，以及离心导流拦截段，两段串联做组合工作。两段式的结构对安装高度的要求小，结构紧凑，可以在不同的工况下以及不同的除尘除雾需求下，可对两段式的结构进行分离组合分别加强，或者组合加强。在吸收塔内的应用设计中，也可以根据不同塔型、不同塔高在不同的位置进行两段构件的重组以及串联工作。整体的除尘除雾装置紧凑的设计，有利于其在不同需求下的组合式应用。

技术特征：

1.一种机械凝并离心导流除尘除雾装置，其特征在于，包括竖直设置的呈圆柱状的筒体(1)，所述筒体(1)的底端为烟气入口(4)，所述筒体(1)的顶端为烟气出口(5)，所述筒体(1)内的上部设有用于将从所述烟气入口(4)进入的烟气引导至所述烟气出口(5)的离心导流叶轮(2)组件，所述筒体(1)内、位于所述离心导流叶轮(2)组件的下方从上至下间隔设有若干个机械凝并结构(3)；所述机械凝并结构(3)包括呈上下间隔设置的大导流环(6)和小导流环(7)，所述大导流环(6)和所述小导流环(7)均为上大下小的漏斗状结构，所述大导流环(6)的上端外壁与所述筒体(1)的内壁密封固定连接，所述小导流环(7)的上端与所述筒体(1)的内壁之间间隔设置。

2.根据权利要求1所述的一种机械凝并离心导流除尘除雾装置，其特征在于，所述离心导流叶轮(2)组件包括多个呈周向阵列排布设置的分离叶片(8)，所述分离叶片固定在所述筒体(1)的内壁上。

3.根据权利要求2所述的一种机械凝并离心导流除尘除雾装置，其特征在于，所述分离叶片通过焊接与所述筒体(1)的内壁固定连接。

4.根据权利要求1所述的一种机械凝并离心导流除尘除雾装置，其特征在于，所述大导流环(6)的底端直径等于所述小导流环(7)的底端直径且小于所述小导流环(7)的顶部直径。

5.根据权利要求1至4任一项所述的一种机械凝并离心导流除尘除雾装置，其特征在于，所述小导流环(7)通过多个均匀设置的连接杆(11)与所述大导流环(6)固定连接。

6.根据权利要求1至4任一项所述的一种机械凝并离心导流除尘除雾装置，其特征在于，所述小导流环(7)的外壁通过连接件与所述筒体(1)的内壁固定连接。

7.根据权利要求1至4任一项所述的一种机械凝并离心导流除尘除雾装置，其特征在于，所述大导流环(6)的顶部周边与所述筒体(1)的内壁通过满焊固定连接。

技术总结
本技术涉及火电深度调峰机组湿法脱硫后的烟气净化技术领域，尤其涉及一种机械凝并离心导流除尘除雾装置，包括筒体，所述筒体的底端为烟气入口，所述筒体的顶端为烟气出口，所述筒体内的上部设有离心导流叶轮组件，所述筒体内、位于所述离心导流叶轮组件的下方从上至下间隔设有若干个机械凝并结构；所述机械凝并结构包括呈上下间隔设置的大导流环和小导流环，所述大导流环的上端外壁与所述筒体的内壁密封固定连接，所述小导流环的上端与所述筒体的内壁之间间隔设置。本技术导流碰撞高效凝并，增加细小液滴及颗粒物被捕集的可能性；叶轮加速离心拦截，增加被凝并后的大液滴的捕集率；结构紧凑易组合。

技术研发人员：余志良,赵玉,何祥,姚海宙,姜岸
受保护的技术使用者：北京清新环境技术股份有限公司
技术研发日：20230523
技术公布日：2024/1/14