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涡流管束式除尘除雾器技术介绍

发布时间: 2021-09-17   人气:324 次

  涡流管束式除尘除雾器是我公司自行研发的高效除尘除雾装置,与现有运行的管束除雾器和湿电除相比有优越的性能:成本低、耗水量小、除尘除雾器效率高、适应范围宽等优点(可在BMCR30%-110%范围内正常工作),可广泛应用于电力、冶金、烧结、取暖、生物发电、海水淡化、烘干炉除尘除湿、工业车间粉尘回收等行业。

 

  1、涡流管束式除尘除雾器的工作原理

  1.1 涡流管束式除尘除雾器的工作机理

  涡流管束式除尘除雾器是除雾加除尘设备,应用于湿法脱硫塔、旋流雾化塔、除尘除湿塔等环境中的饱和烟气或气体携带的雾滴和粉尘颗粒的脱除净化。

  涡流管束式除尘除雾器是主要依赖于吸收塔上部低温饱和烟气或气体中含有大量细小雾滴的特点,利用大量细小雾滴跟随气流运动条件下增加粉灰颗粒与雾滴碰撞的机率,雾滴与粉灰颗粒凝聚后在气流直线运动的原理作用下撞击涡流管束内壁汇集器;在汇集器汇聚成液体,在自身重力的作用下回流到吸收塔底部;以此原理实现对烟气或气体中的极微小粉尘或煤灰尘和雾滴的捕悉脱除,从而达到烟气或气体和雾滴加粉尘分离净化。

  涡流管束式除尘除雾器的工作原理可简单表述为通过粉灰颗粒、雾滴的汇聚、捕悉和汇集湮灭的三种运动状态,在气体直线运动的特点下、剧烈混合、在涡流改向旋转运动的过程中,将烟气中携带的雾滴和粉尘颗粒在惯性离心与直线运动的作用下撞击汇聚脱除。

  汇聚是指大量的细小液滴与尘颗粒在直线运动特点的条件下碰撞机率大幅增加,在利用液体直线运动的特点在汇集器汇聚条件下实现凝聚、后聚集成为液体,从而实现从气相的分离;

  捕悉是指细小的液体颗粒和粉尘跟随气体与汇集器中的集液层充分累积接触后,被液体捕悉实现分离;涡流汇集器内壁面的集液膜会捕悉接触到聚集表面的细小液滴,尤其是在整流器和涡流分离器叶片的表面的过厚液膜,会在因压缩产生高速气流的作用下发生流体运动的现象,大量的汇集含固液滴从叶片表面的汇集沟被抛向桶壁汇集壁,在汇集壁与分离器上部形成了大液滴组成的液膜层,穿过液膜层的细小液滴被捕悉,液膜汇集到一定厚度后一部分会随着烟气向汇集器内壁运动,另一部分会跌落的分离器表面,重新变成大液滴,实现对细小雾滴的捕悉。

  湮灭是指细小的液体粉尘颗粒在改向的作用下被抛洒至分离器的表面时,形成附着液膜从烟气中脱离出来;经过多级分离器的压缩加速(分离器分三级、每级烟气通道距离和角度均有变化)后的气流高速旋转向上运动,气流中的细小雾滴、尘颗粒在离心力作用下与气体分离,分离出来的颗粒在直线运动的原理下向汇集器表面方向运动。而高速旋转运动的气流迫使被截留的液滴在汇集器壁面形成一个聚集的液膜层。从气体分离的细小雾滴、微尘颗粒在与液膜层接触后被捕悉,实现细小雾滴与微尘颗粒从烟气中的脱除。湮灭过程中颗粒物与汇集的液膜层不断的汇集聚合,汇集器内部在汇集槽沟的作用下形成液体,液体在重力的作用下跌落;从而避免了二次飘逸夹带的现象产生。

 

  1.2 涡流管束式除尘除雾器的结构构造

  涡流管束式除尘除雾器即是一种具有汇聚、捕悉、湮灭汇集作用的装置,它由汇流膛线管座、管束筒体、涡流分离器、气体整流器、多级汇集环、汇集槽沟及导流槽沟等组成的一体式设备。

  根据不同环境及工况的烟气流速及除尘除雾效果要求,可选择不同的整流器,分离器和汇集器进行多级组合。首先,流经一级分离器将烟气中的较大雾滴和颗粒物进行脱除,然后经过整流器整流后进入二级分离器,二级分离器叶片间距小于一级,所以二级脱除粒径更为细小的雾滴和颗粒物。同时利用汇集起汇集导流,以确保高速条件下不产生更细小的二次雾滴。为保证除尘效果,装置内设置了三级分离器、整流器、汇集器,强化了气流运动,延长了气体停留时间,提高了除尘器对粉尘颗粒的分离效果。后的气流排出口设置导流汇集环,防止气流的二次夹带。

 

  1.3 涡流管束除尘除雾器的效果保证措施

  涡流管束除尘除雾器的工作效果保证有以下几种方案:

  延长管束筒体的高度,保证气体在管束内的停留时间,确保脱除的效率;

  选取更多级分离器组装,提高对极小粒径的雾滴和颗粒物的脱除效率;

  选择更为合理的布置范围,大程度的避免不合理设计问题;

 

  2、技术优势

  常规管束式除雾器是以高速旋流产生惯性离心的作用力,在离心力的作用下将雾滴和粉尘抛向桶壁铺集;产生惯性就要求有一定的通过速度在改向的作用下产生旋流。低负荷的状态下常规管束除雾器效率降低或失效,80%-110%效果佳、小于80%下降、50%时基本不工作,由于受旋流捕捉原理的制约;无法在低工况的条件下工作,而目前控制脱硫塔出口粉尘含量要求≦5mg/Nm³的尘排放标准,甚至更低;就是控制对细小粉尘和细小石膏浆液液滴的排放值;同时又受工况峰值的制约,机组基本不能均匀满负荷工作。若采用湿式静电除尘器技术,不但存在一次投资大,运行费用高的问题,而且占地面积大。常规管束又满足不了低负荷的要求。涡流管束式除尘除雾器在此条件下就特别突出了它的技术优势和适应宽范围的特点。

 

  涡流管束式除尘除雾器的优势如下:

  1) 初投资省,运行费用低;可在现有安装的各种除雾器的基础上直接改造安装;无需提高塔体、冲洗阀门直接利用原有控制系统,只需一层冲洗控制系统,耗水两极小,与自身工作原理有关。

  2) 占用空间小,充分利用塔截面通过面积,安装区域不存在六角盲堵点。可直接利于各种改造项目的总平面布置;新建项目成本更低。

  3) 结合负吸式除雾器安装,在≤100 mg/Nm3入口条件下,吸收塔出口粉尘排放浓度≤8mg/Nm3。

  4) 运行阻力降,标准设计运行阻力≤750Pa、加强设计运行阻力≤950Pa。

  3、涡流管束式除尘除雾器在吸收塔的安装和运行

  1) 涡流管束式除尘除雾器采用单体化设计,这样的设计便于安装和正常的检修维护;单体可单个取出检修。其布置在喷淋层上部即原除雾器的位置,可完全弥补常规除雾器的使用功能的不足,且除雾除尘效果远远优于目前常用的管束式除雾器。

  2) 对于新建脱硫机组,仅需设置一层与常规除雾器强度相当的支撑梁,直接将涡流管束式除尘除雾器组装在梁上即可完成安装。对于改造脱硫机组,仅需拆除原有除雾器层,保留底层除雾器大梁即可完成改造工作量,涡流管束式除尘除雾器的安装在原有梁上即可。原有上层除雾器梁可根据实际布置情况确定是否需要拆除。

  3) 涡流管束式除尘除雾器的内结构为互结合形式组装一体,内置对称式冲洗装置、无结垢堵塞风险,其冲洗水的冲洗频率、冲洗水量和冲洗水电动阀门数量均要少于常规的屋脊和平板式除雾器。冲洗量小于常规的管束式除雾器。

  4) 涡流管束式除尘除雾器无动设备,无电气设备,运行维护简单。

  以下部分为涡流管束式除尘除雾器图纸与安装照片。

 

  图表1涡流管束式除尘除雾器布置图

 

  图表2涡流管束式除尘除雾器梁布置图

 

 

  图表3涡流管束式除尘除雾器冲洗水管布置图

  

 

  图表4单个涡流管束式除尘除雾器外形图

  

 

  图表5管束式除尘器安装图

  

 

  图表8管束式非电除尘器示范工程项目运行照片

  

 

  5、涡流管束式除尘除雾器装置的设计要求及指标

  涡流管束式除尘除雾器装置其主要技术性能保证值如下:

  1·当脱硫塔入口尘含量超过≥100mg/Nm³时,结合负吸式管式除雾器安装、保证涡流管束式除尘除雾器装置出口尘含量≤8 mg/Nm³;

  2·当脱硫吸收塔入口前尘含量≤50mg/Nm³时,结合负吸式管式除雾器安装、保证管束式除尘装置出口尘含量≤5 mg/Nm³;

  3·当脱硫吸收塔入口前尘含量≤30mg/Nm³时,保证结合负吸式管式除雾器安装、装置出口尘含量≤4 mg/Nm³。

  4·当脱硫吸收塔入口前尘含量≤20mg/Nm³时,保证管束式除尘装置出口尘含量≤2.5 mg/Nm³。

  5·如工况相当不稳定的情况下(指多炉一塔),喷淋层下部配合均布器安装、上部再结合负吸式管式除雾器安装、可适应任何工况使用。

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