渦流管束式除塵除霧器技術(shù)介紹

發(fā)布日期：2020/07/06

　　渦流管束式除塵除霧器是我公司自行研發(fā)的高效除塵除霧裝置，與現(xiàn)有運行的管束除霧器和濕電除相比有優(yōu)越的性能：成本低、耗水量小、除塵除霧器效率高、適應(yīng)范圍寬等優(yōu)點(可在BMCR30%-110%范圍內(nèi)正常工作)，可廣泛應(yīng)用于電力、冶金、燒結(jié)、取暖、生物發(fā)電、海水淡化、烘干爐除塵除濕、工業(yè)車間粉塵回收等行業(yè)。

　　1、渦流管束式除塵除霧器的工作原理

　　1.1 渦流管束式除塵除霧器的工作機理

　　渦流管束式除塵除霧器是除霧加除塵設(shè)備，應(yīng)用于濕法脫硫塔、旋流霧化塔、除塵除濕塔等環(huán)境中的飽和煙氣或氣體攜帶的霧滴和粉塵顆粒的脫除凈化。

　　渦流管束式除塵除霧器是主要依賴于吸收塔上部低溫飽和煙氣或氣體中含有大量細小霧滴的特點，利用大量細小霧滴跟隨氣流運動條件下增加粉灰顆粒與霧滴碰撞的機率，霧滴與粉灰顆粒凝聚后在氣流直線運動的原理作用下撞擊渦流管束內(nèi)壁匯集器;在匯集器匯聚成液體，在自身重力的作用下回流到吸收塔底部;以此原理實現(xiàn)對煙氣或氣體中的極微小粉塵或煤灰塵和霧滴的捕悉脫除，從而達到煙氣或氣體和霧滴加粉塵分離凈化。

　　渦流管束式除塵除霧器的工作原理可簡單表述為通過粉灰顆粒、霧滴的匯聚、捕悉和匯集湮滅的三種運動狀態(tài)，在氣體直線運動的特點下、劇烈混合、在渦流改向旋轉(zhuǎn)運動的過程中，將煙氣中攜帶的霧滴和粉塵顆粒在慣性離心與直線運動的作用下撞擊匯聚脫除。

　　匯聚是指大量的細小液滴與塵顆粒在直線運動特點的條件下碰撞機率大幅增加，在利用液體直線運動的特點在匯集器匯聚條件下實現(xiàn)凝聚、后聚集成為液體，從而實現(xiàn)從氣相的分離;

　　捕悉是指細小的液體顆粒和粉塵跟隨氣體與匯集器中的集液層充分累積接觸后，被液體捕悉實現(xiàn)分離;渦流匯集器內(nèi)壁面的集液膜會捕悉接觸到聚集表面的細小液滴，尤其是在整流器和渦流分離器葉片的表面的過厚液膜，會在因壓縮產(chǎn)生高速氣流的作用下發(fā)生流體運動的現(xiàn)象，大量的匯集含固液滴從葉片表面的匯集溝被拋向桶壁匯集壁，在匯集壁與分離器上部形成了大液滴組成的液膜層，穿過液膜層的細小液滴被捕悉，液膜匯集到一定厚度后一部分會隨著煙氣向匯集器內(nèi)壁運動，另一部分會跌落的分離器表面，重新變成大液滴，實現(xiàn)對細小霧滴的捕悉。

　　湮滅是指細小的液體粉塵顆粒在改向的作用下被拋灑至分離器的表面時，形成附著液膜從煙氣中脫離出來;經(jīng)過多級分離器的壓縮加速(分離器分三級、每級煙氣通道距離和角度均有變化)后的氣流高速旋轉(zhuǎn)向上運動，氣流中的細小霧滴、塵顆粒在離心力作用下與氣體分離，分離出來的顆粒在直線運動的原理下向匯集器表面方向運動。而高速旋轉(zhuǎn)運動的氣流迫使被截留的液滴在匯集器壁面形成一個聚集的液膜層。從氣體分離的細小霧滴、微塵顆粒在與液膜層接觸后被捕悉，實現(xiàn)細小霧滴與微塵顆粒從煙氣中的脫除。湮滅過程中顆粒物與匯集的液膜層不斷的匯集聚合，匯集器內(nèi)部在匯集槽溝的作用下形成液體，液體在重力的作用下跌落;從而避免了二次飄逸夾帶的現(xiàn)象產(chǎn)生。

　　1.2 渦流管束式除塵除霧器的結(jié)構(gòu)構(gòu)造

　　渦流管束式除塵除霧器即是一種具有匯聚、捕悉、湮滅匯集作用的裝置，它由匯流膛線管座、管束筒體、渦流分離器、氣體整流器、多級匯集環(huán)、匯集槽溝及導(dǎo)流槽溝等組成的一體式設(shè)備。

　　根據(jù)不同環(huán)境及工況的煙氣流速及除塵除霧效果要求，可選擇不同的整流器，分離器和匯集器進行多級組合。首先，流經(jīng)一級分離器將煙氣中的較大霧滴和顆粒物進行脫除，然后經(jīng)過整流器整流后進入二級分離器，二級分離器葉片間距小于一級，所以二級脫除粒徑更為細小的霧滴和顆粒物。同時利用匯集起匯集導(dǎo)流，以確保高速條件下不產(chǎn)生更細小的二次霧滴。為保證除塵效果，裝置內(nèi)設(shè)置了三級分離器、整流器、匯集器，強化了氣流運動，延長了氣體停留時間，提高了除塵器對粉塵顆粒的分離效果。后的氣流排出口設(shè)置導(dǎo)流匯集環(huán)，防止氣流的二次夾帶。

　　1.3 渦流管束除塵除霧器的效果保證措施

　　渦流管束除塵除霧器的工作效果保證有以下幾種方案：

　　延長管束筒體的高度，保證氣體在管束內(nèi)的停留時間，確保脫除的效率;

　　選取更多級分離器組裝，提高對極小粒徑的霧滴和顆粒物的脫除效率;

　　選擇更為合理的布置范圍，大程度的避免不合理設(shè)計問題;

　　2、技術(shù)優(yōu)勢

　　常規(guī)管束式除霧器是以高速旋流產(chǎn)生慣性離心的作用力，在離心力的作用下將霧滴和粉塵拋向桶壁鋪集;產(chǎn)生慣性就要求有一定的通過速度在改向的作用下產(chǎn)生旋流。低負荷的狀態(tài)下常規(guī)管束除霧器效率降低或失效，80%-110%效果佳、小于80%下降、50%時基本不工作，由于受旋流捕捉原理的制約;無法在低工況的條件下工作，而目前控制脫硫塔出口粉塵含量要求≦5mg/Nm3的塵排放標(biāo)準，甚至更低;就是控制對細小粉塵和細小石膏漿液液滴的排放值;同時又受工況峰值的制約，機組基本不能均勻滿負荷工作。若采用濕式靜電除塵器技術(shù)，不但存在一次投資大，運行費用高的問題，而且占地面積大。常規(guī)管束又滿足不了低負荷的要求。渦流管束式除塵除霧器在此條件下就特別突出了它的技術(shù)優(yōu)勢和適應(yīng)寬范圍的特點。

　　渦流管束式除塵除霧器的優(yōu)勢如下：

　　1) 初投資省，運行費用低;可在現(xiàn)有安裝的各種除霧器的基礎(chǔ)上直接改造安裝;無需提高塔體、沖洗閥門直接利用原有控制系統(tǒng)，只需一層沖洗控制系統(tǒng)，耗水兩極小，與自身工作原理有關(guān)。

　　2) 占用空間小，充分利用塔截面通過面積，安裝區(qū)域不存在六角盲堵點?？芍苯永诟鞣N改造項目的總平面布置;新建項目成本更低。

　　3) 結(jié)合負吸式除霧器安裝，在≤100 mg/Nm3入口條件下，吸收塔出口粉塵排放濃度≤8mg/Nm3。

　　4) 運行阻力降，標(biāo)準設(shè)計運行阻力≤750Pa、加強設(shè)計運行阻力≤950Pa。

　　3、渦流管束式除塵除霧器在吸收塔的安裝和運行

　　1) 渦流管束式除塵除霧器采用單體化設(shè)計，這樣的設(shè)計便于安裝和正常的檢修維護;單體可單個取出檢修。其布置在噴淋層上部即原除霧器的位置，可完全彌補常規(guī)除霧器的使用功能的不足，且除霧除塵效果遠遠優(yōu)于目前常用的管束式除霧器。

　　2) 對于新建脫硫機組，僅需設(shè)置一層與常規(guī)除霧器強度相當(dāng)?shù)闹瘟海苯訉u流管束式除塵除霧器組裝在梁上即可完成安裝。對于改造脫硫機組，僅需拆除原有除霧器層，保留底層除霧器大梁即可完成改造工作量，渦流管束式除塵除霧器的安裝在原有梁上即可。原有上層除霧器梁可根據(jù)實際布置情況確定是否需要拆除。

　　3) 渦流管束式除塵除霧器的內(nèi)結(jié)構(gòu)為互結(jié)合形式組裝一體，內(nèi)置對稱式?jīng)_洗裝置、無結(jié)垢堵塞風(fēng)險，其沖洗水的沖洗頻率、沖洗水量和沖洗水電動閥門數(shù)量均要少于常規(guī)的屋脊和平板式除霧器。沖洗量小于常規(guī)的管束式除霧器。

　　4) 渦流管束式除塵除霧器無動設(shè)備，無電氣設(shè)備，運行維護簡單。

　　以下部分為渦流管束式除塵除霧器圖紙與安裝照片。

　　圖表1渦流管束式除塵除霧器布置圖