一種風(fēng)冷翼型橢圓管式除霧器及其除霧方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及濕法煙氣脫硫裝置中的煙氣除霧，尤其涉及一種風(fēng)冷翼型橢圓管式除霧器及其除霧方法。
【背景技術(shù)】
[0002]燃煤電廠將一次能源煤炭轉(zhuǎn)換為二次能源的電力生產(chǎn)過程中，會(huì)產(chǎn)生大氣污染物S02。S02的大量排放帶來了嚴(yán)重的酸雨危害和霧霾天氣，也造成了極大的治理壓力。冶金、水泥、石化等行業(yè)也存在煙氣脫硫的壓力。因此，配套建設(shè)脫硫裝置，完善脫硫技術(shù)對(duì)燃煤企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。
[0003]目前，國內(nèi)廣泛采用石灰石-石膏濕法煙氣脫硫技術(shù)。但經(jīng)脫硫塔處理后的煙氣夾帶了一定的霧滴，特別是當(dāng)煙氣的流速較高時(shí)，煙氣攜帶霧滴量將加劇，形成粒徑為2?60μπι的“霧”?！办F”不僅含有水分，還溶有硫酸、硫酸鹽、S02及其它微細(xì)顆粒。如果不設(shè)法除去，這些霧滴顆粒便會(huì)沉積在脫硫塔的出口煙道內(nèi)表面，導(dǎo)致設(shè)備的腐蝕和堵塞；或隨煙氣排到煙囪，進(jìn)入大氣。由于許多脫硫裝置不采用GGH，脫硫后的凈煙氣溫度過低，霧滴隨著煙氣進(jìn)入大氣會(huì)在煙囪周圍沉降，產(chǎn)生“石膏雨”。因此脫硫系統(tǒng)在設(shè)計(jì)和運(yùn)行過程中采取相應(yīng)措施來治理“石膏雨”就變得尤為重要與迫切。
[0004]除霧器一般設(shè)置在脫硫塔頂或者凈煙氣出口煙道內(nèi)，可以有效降低煙氣微細(xì)顆粒物的排放。工程上常見的除霧器有平板式除霧器、屋脊式除霧器、管式除霧器、篩網(wǎng)除霧器、旋風(fēng)除霧器、電除霧器等。其中常規(guī)管式除霧器對(duì)粒徑超過400 μ m的大霧滴去除效果顯著，阻力小，但對(duì)小霧滴的去除效果較差，如何在小阻力下發(fā)展高效的管式除霧器是當(dāng)今除霧器發(fā)展的一個(gè)重要方向。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于解決傳統(tǒng)除霧器除霧除塵效率低、煙氣流動(dòng)的阻力較大以及沖洗不充分的問題，提供一種風(fēng)冷翼型橢圓管式除霧器及其除霧方法。
[0006]本發(fā)明通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
[0007]—種風(fēng)冷翼型橢圓管式除霧器，包括設(shè)置在脫硫塔頂部的翼型橢圓管束除霧系統(tǒng)，和用于將冷風(fēng)引入翼型橢圓管束除霧系統(tǒng)內(nèi)的冷卻風(fēng)自動(dòng)導(dǎo)流系統(tǒng)；
[0008]所述翼型橢圓管束除霧系統(tǒng)由多層點(diǎn)陣錯(cuò)列排布的截面呈橢圓形管束1構(gòu)成的管排陣列，在各橢圓形管束1的兩側(cè)對(duì)稱設(shè)有弧形羽翼1-1 ;各橢圓形管束1的兩端分別支撐在管板2上。
[0009]所述橢圓形管束1橫截面的長軸B是短軸A的1.5?2.5倍，弧形羽翼1_1所在圓的半徑C為短軸A的0.8?1.5倍；煙氣流從管排陣列的底部進(jìn)入，再由管排陣列的頂部排出。
[0010]所述冷卻風(fēng)自動(dòng)導(dǎo)流系統(tǒng)，包括分別設(shè)置在管排陣列迎風(fēng)端11和背風(fēng)端12的多個(gè)風(fēng)向?qū)Я髌?構(gòu)成；
[0011]各風(fēng)向?qū)Я髌?包括支撐桿10、安裝在支撐桿10上帶有傳動(dòng)裝置的導(dǎo)流板9、安裝在支撐桿10端部的水平旋轉(zhuǎn)桿6、安裝在水平旋轉(zhuǎn)桿6端部的錐形桿頭5、安裝在水平旋轉(zhuǎn)桿6尾部的尾翼8和安裝在水平旋轉(zhuǎn)桿6上的平衡板7 ;
[0012]風(fēng)向?qū)Я髌?在尾翼8與冷風(fēng)氣流之間的相互作用下，使水平旋轉(zhuǎn)桿6自由轉(zhuǎn)動(dòng)至與冷風(fēng)風(fēng)向一致的方向；冷風(fēng)氣流在導(dǎo)流板9的引流作用下，由管排陣列的迎風(fēng)端11流入橢圓形管束1內(nèi)，再由管排陣列的背風(fēng)端12流出橢圓形管束1。
[0013]所述尾翼8由左右對(duì)稱的兩塊梯形板組成，兩塊梯形板呈“V”字形組合。
[0014]所述翼型橢圓管束除霧系統(tǒng)還包括一個(gè)用于對(duì)管排陣列進(jìn)行沖洗的定向環(huán)流沖洗水系統(tǒng)。
[0015]所述定向環(huán)流沖洗水系統(tǒng)包括分層、陣列布置在各橢圓形管束1間向下噴射水流的噴嘴3和沿弧形羽翼1-1內(nèi)切線方向布置的定向向上噴射水流的噴嘴3。
[0016]—種風(fēng)冷翼型橢圓管式除霧方法如下:
[0017]風(fēng)向?qū)Я髌?利用尾翼8與冷風(fēng)氣流之間的相互作用，使水平旋轉(zhuǎn)桿6自由轉(zhuǎn)動(dòng)至與冷風(fēng)流向一致的方向；冷風(fēng)氣流在導(dǎo)流板9的引流作用下，由管排陣列的迎風(fēng)端11流入橢圓形管束1內(nèi)；煙氣從管排陣列的底部進(jìn)入并繞流，煙氣在弧形羽翼1-1處相互匯聚形成渦流，使煙氣在橢圓形管束1間的流動(dòng)軌跡不斷偏折，煙氣中所攜帶的部分顆粒在慣性力的作用下不斷撞擊弧形羽翼1-1和橢圓形管束1的外壁面，同煙氣分離；煙氣與橢圓形管束1內(nèi)流動(dòng)的冷風(fēng)存在溫差，使所攜帶的飽和蒸汽在橢圓形管束1的外壁面產(chǎn)生冷凝，部分微細(xì)顆粒隨蒸汽一起發(fā)生凝并，同煙氣分離。
[0018]參與換熱后的煙氣從管排陣列的頂部排出，冷風(fēng)則由管排陣列的背風(fēng)端12流出橢圓形管束1，順著風(fēng)向排放至大氣中。
[0019]本發(fā)明相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，具有如下的優(yōu)點(diǎn)及效果:
[0020](1)高效除塵除霧:橢圓形管束外設(shè)有弧形羽翼，橢圓形管束為點(diǎn)陣錯(cuò)列布置，對(duì)煙氣的擾流產(chǎn)生一定的作用。一部分在橢圓形管束間交替收縮和擴(kuò)張的曲折通道內(nèi)流動(dòng)的煙氣和一部分在弧形羽翼附近流動(dòng)的煙氣相互匯聚形成渦流，煙氣以漩渦的形式偏轉(zhuǎn)上升，微細(xì)顆粒在離心力和慣性力的結(jié)合作用下不斷撞擊管壁和羽翼表面，有效增加了撞擊率，改善了傳統(tǒng)管式除霧器無法去除微細(xì)顆粒的問題，除霧除塵效率更高；
[0021](2)高效冷凝換熱:在橢圓形管束內(nèi)引入低溫冷卻空氣，單位流通面積內(nèi)煙氣與橢圓形管束的接觸面積更大，實(shí)現(xiàn)了飽和濕煙氣中微細(xì)顆粒物的高效凝并；
[0022](3)節(jié)約能耗:風(fēng)向?qū)Я髌鹘柚叫D(zhuǎn)桿的靈活轉(zhuǎn)動(dòng)以及尾翼與氣流的相互作用，能自動(dòng)調(diào)整導(dǎo)流角度，高效的將低溫冷卻空氣引入橢圓形管束內(nèi)。該風(fēng)向?qū)Я髌骶哂凶赃m應(yīng)性，不存在額外的能量輸入，大大節(jié)省了運(yùn)行成本；
[0023](4)不易堵塞結(jié)垢:橢圓形管束具有平緩的弧度，自潔功能良好。該翼型橢圓管束除霧系統(tǒng)還布置有多級(jí)定向沖洗的噴嘴，實(shí)現(xiàn)了分級(jí)環(huán)流的高效沖洗方式。管排陣列中由上至下的多股沖洗水不斷匯聚形成環(huán)流沖洗水，實(shí)現(xiàn)了弧形羽翼和橢圓形管束表面的全方位沖洗，有效的解決了傳統(tǒng)管式除霧器易堵塞、存在沖洗死區(qū)的問題。
[0024](5)節(jié)水效果好:該除霧器通過冷凝，將傳統(tǒng)脫硫工藝中大量排入大氣的水蒸氣回收，降低了脫硫系統(tǒng)的耗水量。
【附圖說明】
[0025]圖1為本發(fā)明的翼型橢圓管束除霧系統(tǒng)結(jié)構(gòu)剖視圖。
[0026]圖2為本發(fā)明兩側(cè)對(duì)稱帶有弧形羽翼的橢圓形管束橫截面示意圖。
[0027]圖3為本發(fā)明多個(gè)風(fēng)向?qū)Я髌鹘Y(jié)構(gòu)示意圖。
[0028]圖4為本發(fā)明風(fēng)冷翼型橢圓管式除霧器俯視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0029]圖5為本發(fā)明分級(jí)定向沖洗水系統(tǒng)沖洗過程示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0030]下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步具體詳細(xì)描述。
[0031]實(shí)施例
[0032]如圖1至5所示。本發(fā)明公開了一種風(fēng)冷翼型橢圓管式除霧器，包括設(shè)置在脫硫塔頂部的翼型橢圓管束除霧系統(tǒng)，和用于將冷風(fēng)引入翼型橢圓管束除霧系統(tǒng)內(nèi)的冷卻風(fēng)自動(dòng)導(dǎo)流系統(tǒng)；
[0033]所述翼型橢圓管束除霧系統(tǒng)由多層點(diǎn)陣錯(cuò)列排布的截面呈橢圓形管束1構(gòu)成的管排陣列，在各橢圓形管束1的兩側(cè)對(duì)稱設(shè)有弧形羽翼1-1 ;各橢圓形管束1的兩端分別支撐在管板2上。
[0034]所述橢圓形管束1橫截面的長軸B是短軸A的1.5?2.5倍，弧形羽翼1_1所在圓的半徑C為短軸A的0.8?1.5倍；煙氣流從管排陣列的底部進(jìn)入，再由管排陣列的頂部排出。
[0035]所述冷卻風(fēng)自動(dòng)導(dǎo)流系統(tǒng)，包括分別設(shè)置在管排陣列迎風(fēng)端11和背風(fēng)端12的多個(gè)風(fēng)向?qū)Я髌?構(gòu)成；
[0036]各風(fēng)向?qū)Я髌?包括支撐桿10、安裝在支撐桿10上帶有傳動(dòng)裝置的導(dǎo)流板9、安裝在支撐桿10端部的水平旋轉(zhuǎn)桿6、安裝在水平旋轉(zhuǎn)桿6端部的錐形桿頭5、安裝在水平旋轉(zhuǎn)桿6尾部的尾翼8和安裝在水平旋轉(zhuǎn)桿6上的平衡板7 ;
[0037]風(fēng)向?qū)Я髌?在尾翼8與冷風(fēng)氣流之間的相互作用下，使水平旋轉(zhuǎn)桿6自由轉(zhuǎn)動(dòng)至與冷風(fēng)風(fēng)向