本發(fā)明涉及一種強化水膜旋流除霧除塵裝置，具體涉及一種適用于對含大量霧滴的煙氣進行高效除霧除塵的強化水膜旋流除霧除塵裝置。

背景技術(shù)：

眾所周知，煙氣的除霧、除塵是化工、環(huán)保領(lǐng)域濕法脫硫系統(tǒng)煙氣凈化工序中最常見的工藝過程，目前國內(nèi)現(xiàn)有的大部分大型燃煤鍋爐煙氣均采用濕法脫硫工藝。除霧除塵器是濕法脫硫系統(tǒng)中非常重要的一個設(shè)備，用于捕獲經(jīng)脫硫吸收塔處理后煙氣攜帶的霧滴和塵。除霧除塵器的性能直接影響脫硫系統(tǒng)的排放指標和可靠運行，如果除霧除塵器效率不達標會發(fā)生沉積、結(jié)垢、堵塞及脫硫場地的二次污染、“石膏雨”等，還會造成出口煙道水汽增多，加重對后續(xù)設(shè)備的腐蝕。

折流板除霧除塵器是目前應(yīng)用最廣泛的除霧除塵器。折流板除霧除塵器有屋脊式、平板式等多種布置方式，常用的葉片間距在30～50mm，分離粒徑20~30μm，壓降小于200Pa，運行過程中氣體流速一般選在3.5～5.5m/s。過高的氣體速度使二次帶水嚴重，而過低的氣體速度不利于氣液分離，使除霧效果變差。折流板除霧除塵器容易結(jié)垢，運行過程中需要大量的沖洗水，使脫硫系統(tǒng)廢水量居高不下。由于受煙氣流速、霧滴濃度、葉片間距及布置方式等因素影響，如果后續(xù)不采取濕式靜電除塵器等煙氣凈化措施，難以保證煙塵排放濃度達到5mg/Nm3的超低排放指標。

濕式靜電除塵器是目前應(yīng)用較廣泛的除霧除塵器，通常在濕式靜電除塵器前端布置折流板除塵器，二者組合可以保證吸收塔出口凈煙氣塵含量小于5mg/Nm3。但由于濕式靜電除塵器設(shè)備重量、體積巨大，難以應(yīng)用與改造項目，同時濕式靜電除塵器有很多高壓電器設(shè)備，運行電耗大，建造成本高昂，運行維護復雜，操作要求高，從而使該設(shè)備的應(yīng)用受到了限制。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種設(shè)備構(gòu)造簡單、效果穩(wěn)定、運行可靠、能耗小、價格低，能實現(xiàn)超低排放要求的強化水膜旋流除霧除塵裝置。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

一種強化水膜旋流除霧除塵裝置，設(shè)有殼體，殼體的上端部設(shè)有煙氣出口，殼體的下端部設(shè)有煙氣進口，其特征在于殼體內(nèi)上端部布有噴淋管，噴淋管上均布有噴嘴，噴淋管下的殼體內(nèi)設(shè)有支架，除霧除塵筒經(jīng)支架垂直地設(shè)置殼體內(nèi)，除霧除塵筒內(nèi)自上而下依次設(shè)置有傘形布液器、旋流器和湍流器，除霧除塵筒上端設(shè)有帶網(wǎng)孔上擋板，除霧除塵筒下端設(shè)有帶網(wǎng)孔下?lián)醢濉?/p>

本發(fā)明所述的傘形布液器由布液中軸和至少兩片布液葉片組成，布液葉片間隔地焊接在布液中軸上并呈傘狀，使噴嘴噴出的水經(jīng)帶網(wǎng)孔上擋板均布后，再進一步均勻的灑布于除霧除塵筒內(nèi)，提高除霧除塵效果。

本發(fā)明所述的傘形布液器的高度為50 mm-200mm，布液葉片外邊緣與除霧除塵筒內(nèi)壁的距離為5 mm-30mm，各布液葉片的外邊緣線形成一個完整圓形，布液葉片與中軸的傘角為10°-40°，相鄰布液葉片的垂直間距為30 mm -100mm，使煙氣的實際運動速度大于10m/s。

本發(fā)明所述的旋流器由旋流中軸和旋流葉片組成，旋流器高度為50 mm -200mm，旋流葉片呈水平夾角為15°-40°均勻的分布在旋流片中軸上，旋流葉片與除霧除塵管筒體內(nèi)壁之間形成一環(huán)狀區(qū)域，使煙氣旋流后的實際運動速度大于12m/s。

本發(fā)明所述的湍流器由湍流中軸和至少四片湍流葉片組成，湍流器的高度為200 mm-500mm，湍流葉片呈水平夾角為60°至85°均勻地分布在湍流中軸上，湍流中軸與除霧除塵管筒體內(nèi)壁之間形成一環(huán)狀區(qū)域，使煙氣經(jīng)過湍流葉片的實際運動速度大于12m/s。

本發(fā)明所述的布液中軸、旋流中軸和湍流中軸可以是同一根中軸，中軸經(jīng)軸承與帶網(wǎng)孔上擋板和帶網(wǎng)孔下?lián)醢逑噙B接，也可以獨立存在，布液中軸固定在帶網(wǎng)孔上板上，旋流中軸與旋流葉片連接，并與旋流葉片一起固定在除霧除塵筒上，湍流中軸與湍流葉片連接，并與湍流葉片一起固定在除霧除塵筒上，以減少加工成本。

本發(fā)明所述的帶網(wǎng)孔上擋板安裝在煙氣出口處，帶網(wǎng)孔上擋板外邊緣為圓形或正多邊形，其直徑或內(nèi)接圓直徑大于除霧除塵筒直徑，以便安裝在支架上，帶網(wǎng)孔上擋板的網(wǎng)孔布滿在直徑小于除霧除塵筒內(nèi)壁直徑至少10mm的圓形區(qū)域內(nèi)，網(wǎng)孔直徑為10 mm-50mm，所述的帶網(wǎng)孔下?lián)醢灏惭b在除霧除塵筒的煙氣入口處，網(wǎng)孔直徑為10 mm -50mm，帶網(wǎng)孔上擋板和帶網(wǎng)孔下?lián)醢宓暮穸扔砂惭b強度和實際工況決定。

本發(fā)明使煙氣流經(jīng)帶網(wǎng)孔下?lián)醢宓木W(wǎng)孔均勻分布，并增大氣液接觸面積，含有霧滴和塵的煙氣流經(jīng)湍流器提升了煙氣流速，在湍流葉片區(qū)域內(nèi)形成劇烈的湍流，塵粒與霧滴，霧滴與霧滴之間發(fā)生激烈的碰撞和凝聚，同時湍流葉片區(qū)域的長度保證了足夠的碰撞和凝聚空間，煙氣流出湍流葉片區(qū)域后，流速降低，霧滴與塵粒凝聚成直徑較大的含塵霧滴。由于湍流葉片有一定的傾斜角度，所以煙氣流經(jīng)時會進行預(yù)旋轉(zhuǎn)，形成一定的離心運動，使霧滴向除霧除塵器筒內(nèi)壁處聚集；帶有較大霧滴的煙氣流經(jīng)旋流葉片時產(chǎn)生加速，形成劇烈的離心運動，含塵霧滴與除霧除塵器筒體內(nèi)壁的水膜接觸后而被湮滅捕獲，未完全捕獲的霧滴經(jīng)過傘形布液器，流速再次增大并且被折流后沖擊除霧除塵器筒體內(nèi)壁水膜而被捕獲，傘形布液器通過噴嘴的沖洗，將工藝水高效均勻的引向除霧除塵器筒體內(nèi)壁，形成一層具有穩(wěn)定持液量的水膜，增強了水膜的捕捉能力；帶網(wǎng)孔上擋板阻擋水膜向上運動，使其聚集后向下流動，進一步強化了水膜的持液能力，經(jīng)過上述除霧、除塵后的煙氣從帶網(wǎng)孔上擋板排出，其優(yōu)點效果是：一是水膜捕捉對霧、塵的能力強、效果好；二是優(yōu)化了的氣體流場，使煙氣得到更充分的湍流、旋流及折流，增加了煙氣與水液接觸面積，提升了除霧除塵效果；三是沖洗水量小，節(jié)能環(huán)保；四是運行穩(wěn)定可靠，安裝維護方便簡單；五是制作簡單，運行成本低廉，擁有很高的性價比。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的一種結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明中一個除霧除塵筒的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是本發(fā)明中帶網(wǎng)孔上擋板的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4是本發(fā)明中傘形布液器的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5是本發(fā)明中傘形布液器的三維軸測示意圖。

圖6是本發(fā)明中旋流葉片的俯視圖。

圖7是本發(fā)明中湍流器的俯視圖。

圖8是本發(fā)明中湍流葉片的三維軸測示意圖。

圖9是本發(fā)明帶網(wǎng)孔下?lián)醢宓慕Y(jié)構(gòu)示意圖。

圖10是本發(fā)明多個除霧除塵管在支架上的布置圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步詳細闡述：

如圖所示：一種強化水膜旋流除霧除塵裝置，設(shè)有殼體1，殼體1的上端部設(shè)有煙氣出口，殼體的下端部設(shè)有煙氣進口，上述各組成部分的結(jié)構(gòu)及它們之間的相互連接關(guān)系與現(xiàn)有技術(shù)相同，此不贅述，本發(fā)明的特征在于殼體1內(nèi)上端部布有噴淋管2，噴淋管2一般相互平行地設(shè)置在殼體1內(nèi)的同一平面內(nèi)，噴淋管2上均布有噴嘴3，噴嘴3的數(shù)量及相互的間距將水均勻灑在帶網(wǎng)孔上擋板8上為準，其與現(xiàn)有技術(shù)相同，此不贅述，噴淋管2下的殼體內(nèi)設(shè)有支架，除霧除塵筒4經(jīng)支架垂直地設(shè)置殼體1內(nèi)，除霧除塵筒4內(nèi)自上而下依次設(shè)置有傘形布液器5、旋流器6和湍流器7，除霧除塵筒上端設(shè)有帶網(wǎng)孔上擋板8，除霧除塵筒下端設(shè)有帶網(wǎng)孔下?lián)醢?，所述的傘形布液器5由布液中軸5-1和至少兩片布液葉片5-2組成，布液葉片5-2間隔地焊接在布液中軸5-1上并呈傘狀，使噴嘴噴出的水經(jīng)帶網(wǎng)孔上擋板8均布后，再進一步均勻的灑布于除霧除塵筒4內(nèi)，提高除霧除塵效果；所述的布液中軸5-1上設(shè)有布液葉片5-2，傘形布液器5的高度為50 mm-200mm，布液葉片5-2外邊緣與除霧除塵筒內(nèi)壁的距離為5 mm-30mm，各布液葉片的外邊緣線形成一個完整圓形，布液葉片與中軸的傘角為10°-40°，相鄰布液葉片的垂直間距為30 mm -100mm，以使煙氣的實際運動速度大于10m/s；所述的旋流器6由旋流中軸6-1和旋流葉片6-2組成，旋流器6高度為50 mm -200mm，旋流葉片6-2呈水平夾角為15°-40°均勻的布在旋流片中軸6-1上，旋流葉片6-2與除霧除塵管筒體內(nèi)壁之間形成一環(huán)狀區(qū)域，使煙氣旋流后的實際運動速度大于12m/s；所述的湍流器7由湍流中軸7-1和至少四片湍流葉片7-2組成，湍流器7的高度為200 mm-500mm，湍流葉片7-2呈水平夾角為60°至85°均勻地分布在湍流中軸7-1上，湍流中軸7-1與除霧除塵管筒體4內(nèi)壁之間形成一環(huán)狀區(qū)域，使煙氣經(jīng)過湍流葉片的實際運動速度大于12m/s另外，本發(fā)明所述的布液中軸5-1、旋流中軸6-1和湍流中軸7-1可以是同一根中軸，中軸經(jīng)軸承與帶網(wǎng)孔上擋板和帶網(wǎng)孔下?lián)醢逑噙B接，中軸也可以獨立存在，布液中軸5-1固定在帶網(wǎng)孔上擋板8上，旋流中軸6-1與旋流葉片6-2連接，并與旋流葉片6-2一起固定在除霧除塵筒4上，湍流中軸7-1與湍流葉片7-2連接，并與湍流葉片7-2一起固定在除霧除塵筒4上，以減少加工成本。

本發(fā)明所述的帶網(wǎng)孔上擋板8安裝在煙氣出口處，帶網(wǎng)孔上擋板8外邊緣為圓形或正多邊形，其直徑或內(nèi)接圓直徑大于除霧除塵筒4直徑，以便安裝在支架上，帶網(wǎng)孔上擋板8的網(wǎng)孔布滿在直徑小于除霧除塵筒4內(nèi)壁直徑至少10mm的圓形區(qū)域內(nèi)，網(wǎng)孔直徑為10 mm-50mm，所述的帶網(wǎng)孔下?lián)醢?安裝在除霧除塵筒4的煙氣入口處，網(wǎng)孔直徑為10 mm -50mm，帶網(wǎng)孔上擋板8和帶網(wǎng)孔下?lián)醢?的厚度由安裝強度和實際工況決定。

本發(fā)明使煙氣流經(jīng)帶網(wǎng)孔下?lián)醢宓木W(wǎng)孔均勻分布，并增大氣液接觸面積，含有霧滴和塵的煙氣流經(jīng)湍流器提升了煙氣流速，在湍流葉片區(qū)域內(nèi)形成劇烈的湍流，塵粒與霧滴，霧滴與霧滴之間發(fā)生激烈的碰撞和凝聚，同時湍流葉片區(qū)域的長度保證了足夠的碰撞和凝聚空間，煙氣流出湍流葉片區(qū)域后，流速降低，霧滴與塵粒凝聚成直徑較大的含塵霧滴。由于湍流葉片有一定的傾斜角度，所以煙氣流經(jīng)時會進行預(yù)旋轉(zhuǎn)，形成一定的離心運動，使霧滴向除霧除塵器筒內(nèi)壁處聚集；帶有較大霧滴的煙氣流經(jīng)旋流葉片時產(chǎn)生加速，形成劇烈的離心運動，含塵霧滴與除霧除塵器筒體內(nèi)壁的水膜接觸后而被湮滅捕獲，未完全捕獲的霧滴經(jīng)過傘形布液器，流速再次增大并且被折流后沖擊除霧除塵器筒體內(nèi)壁水膜而被捕獲，傘形布液器通過噴嘴的沖洗，將工藝水高效均勻的引向除霧除塵器筒體內(nèi)壁，形成一層具有穩(wěn)定持液量的水膜，增強了水膜的捕捉能力；帶網(wǎng)孔上擋板阻擋水膜向上運動，使其聚集后向下流動，進一步強化了水膜的持液能力，經(jīng)過上述除霧、除塵后的煙氣從帶網(wǎng)孔上擋板排出，其優(yōu)點效果是：一是水膜捕捉對霧、塵的能力強、效果好；二是優(yōu)化了的氣體流場，使煙氣得到更充分的湍流、旋流及折流，增加了煙氣與水液接觸面積，提升了除霧除塵效果；三是沖洗水量小，節(jié)能環(huán)保；四是運行穩(wěn)定可靠，安裝維護方便簡單；五是制作簡單，運行成本低廉，擁有很高的性價比。

實施例1：圖中工藝水噴淋層由噴淋管2與殼體1焊接并與進水管相連接，噴淋管2上安裝了噴嘴3，布置在除霧除塵筒4的上方，其高度由外殼直徑和噴嘴3的數(shù)量決定，使噴淋水均勻的覆蓋所有除霧除塵筒4上。支架水平焊接在殼體1內(nèi)壁上，用于支撐、固定除霧除塵管4上的帶網(wǎng)孔上擋板8。當煙氣進入除霧除塵筒4時，首先經(jīng)過帶網(wǎng)孔下?lián)醢?，此時煙氣被網(wǎng)孔均勻分布，并增大了氣液接觸面積；煙氣進入湍流葉片7-2后產(chǎn)生加速，形成劇烈的湍流和預(yù)旋流，液滴與塵粒充分凝聚并向除塵除霧筒4內(nèi)壁運動、聚集。凝結(jié)后的較大霧滴經(jīng)過旋流葉片6-2時產(chǎn)生加速并形成劇烈的離心運動，霧滴與除霧除塵筒4內(nèi)壁上的水膜接觸并被捕獲。未完全捕獲的霧滴經(jīng)過傘形布液器5，流速再次增大并且被折流后沖擊除塵除霧筒4內(nèi)壁水膜而被捕獲。傘形布液器5通過噴嘴3的沖洗，將水高效均勻的引向除塵除霧筒4內(nèi)壁，形成一層具有穩(wěn)定持液量的水膜，增強了水膜的捕捉能力。帶網(wǎng)孔上擋板8阻擋了水膜向上運動，使其聚集后向下流動，進一步強化了水膜的持液能力，本實施例中，吸收塔殼體1的直徑4.5米，采用55個直徑為450mm的除霧除塵筒4，帶網(wǎng)孔上擋板4-2采用圓形，并緊密排列在除霧除塵筒4的支架上。進入吸收塔殼體1內(nèi)煙氣流速3.05m/s, 除霧除塵管筒4內(nèi)實際流速5.96m/s，湍流器7，旋流器6實際流速均大于12m/s。經(jīng)實際運行的測量數(shù)據(jù)表明，煙氣中粉塵排放濃度低于5mg/Nm3。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，但實施例和附圖并不是用來限定本發(fā)明，任何熟悉此技藝者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。