均布式蘭金渦流除塵除霧裝置及其控制方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于環(huán)保領域的設備，尤其涉及一種均布式蘭金渦流除塵除霧裝置及其控制方法。
【背景技術】
[0002]煙氣的除塵除霧是煙氣凈化工序中最常見的工藝段，尤其是針對含有大量霧滴的飽和濕煙氣進行除塵除霧，基本上是采用濕法脫硫工藝的凈化煙氣，在當今我國霧霾越來越嚴重，環(huán)保部門對煙氣排放含塵濃度越來越嚴格，已對大型火電項目與新上的項目要求排放煙氣含塵濃度小于5mg/Nm3，應環(huán)保部門要求，很多企業(yè)只得選用濕式電除塵器，可使得出口塵含量小于5mg/Nm3，但是目前此工藝僅應用在少數(shù)新建脫硫吸收塔上，主要原因在于濕式電除塵器設備重量、體積巨大，只有新建吸收塔按此工藝路線設計時才能實現(xiàn)，該種處理方式由于利用高壓電場捕悉霧滴和粉塵顆粒，其設備中有很多高壓電氣設備，電極線均為高級合金材質構成，其建造成本高昂，運行電耗大，也是限制其應用的原因之一。
[0003]另根據(jù)中國專利公開號為CN 204208428 U的專利文獻記載，公開了一種深度脫塵除霧裝置，其特征在于:包括導流筒和η個設置在所述導流筒內(nèi)的湍流子，其中，所述導流筒為垂直放置的，內(nèi)壁光滑平整的圓形筒，所述η個湍流子均垂直于導流壁上下布置，所述湍流子包括若干表面光滑的葉片和外部光滑的中心筒，所述若干葉片以一定傾斜角度均勻分布在中心筒外壁和導流筒內(nèi)壁之間的環(huán)狀區(qū)域內(nèi)，所述中心筒為外部光滑的頂端封閉圓形筒。其原理是利用煙氣中含有的大量霧滴液滴在煙氣高速的運動中實現(xiàn)霧滴、液滴、粉塵顆粒相互之間碰撞而凝聚成較大的顆粒后沉降下來。根據(jù)其公開技術方案實行，發(fā)現(xiàn)還存在諸多問題，如鍋爐在低負荷運行條件下除塵效果低，達不到設計的排放指標，有結灰現(xiàn)象，對入口煙氣含塵濃度要求較高，結構設計還有一定缺陷，系統(tǒng)不完善，不能滿足特殊工況條件下的運行等。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了解決上述情況的問題，本發(fā)明提供了一種均布式蘭金渦流除塵除霧裝置，在解決現(xiàn)有技術成本高昂的同時，以解決上述煙氣除塵除霧效果更高、更穩(wěn)定的裝置，且不會產(chǎn)生結灰阻塞現(xiàn)象。
[0005]本發(fā)明的技術方案為:一種均布式蘭金渦流除塵除霧裝置，架設在脫硫塔大量塵霧氣體自下而上的過流斷面上，由若干個獨立的煙氣處理單元組成，所述煙氣處理單元包括筒壁、噴水管、向心導向板、離心導向板，其特征在于:還包括三層錐形渦流加速器和分散導向管，噴水管由下往上依次穿過向心導向板、分散導向管、三層錐形渦流加速器、離心導向板，所述分散導向管設置在三層錐形渦流加速器底部，所述三層錐形渦流加速器由內(nèi)、中、外三層下直徑比上直徑大的錐形加速器套合而成，呈渦流狀垂直放置在筒壁內(nèi)。所述向心導向板是由一組向心旋流板與多個煙氣導向件組成，其作用是使氣流在旋轉狀態(tài)下再通過旋轉煙氣外部的大線速度小角速度煙氣改變運行方向來沖擊內(nèi)部煙氣來增大內(nèi)部旋轉煙氣的角速度，從而使煙氣旋轉更強勁，形成類似“龍卷風”的狀態(tài)，達到激烈攪拌的作用。所述分散導向管是將經(jīng)向心導向板作用下集聚好的塵粒均勻的分布到三層錐形渦流加速器中，可采用一個引流分布裝置的倒錐體。所述離心導向板是有多塊葉片組成的旋流板，煙氣通過該離心導向板后在慣性作用下組合成煙氣旋轉，產(chǎn)生離心作用。
[0006]所述三層錐形渦流加速器，其特征在于:外錐形加速器下口直徑為460mm，上口直徑為370mm，垂直高度為500mm，中錐形加速器下口直徑為370mm，上口直徑為280mm，垂直高度為440mm，內(nèi)錐形加速器下口直徑為280mm，上口直徑為190mm，垂直高度為440mm。
[0007]所述煙氣處理單元，其特征在于:所述筒壁圓筒直徑為450?520mm，筒壁高度為2600 ?2800mmo
[0008]優(yōu)選的，所述向心導向板上設有旋流葉片，所述旋流葉片以一定傾斜角度均勻分布在筒壁流斷面上，并且葉片外高內(nèi)低其延伸線角度為28度。
[0009]優(yōu)選的，所述離心導向板設置在噴水管下部并緊挨噴水管。
[0010]進一步的，所述煙氣處理單元還包括頂部止水環(huán)，其作用是防止筒壁上的水膜在風力的作用下，向上流出，再次霧化。
[0011]均布式蘭金渦流除塵除霧裝置的控制方法:設定每個獨立的煙氣處理單元處理煙氣量為4800?5000m3/h，通過程控系統(tǒng)檢測實際所需煙氣處理量計算出并列煙氣處理單元的數(shù)量，來開啟相應的煙氣處理單元；所述程控系統(tǒng)運行包括:先設定所述均布式蘭金渦流除塵除霧裝置滿負荷時煙氣流速，由氣流測定數(shù)顯儀測定脫硫塔入口煙氣流速，所述氣流測定數(shù)顯儀與工控機信號連接，當煙氣流速下降時，由工控機發(fā)出信號開啟壓縮空氣電磁閥向氣動執(zhí)行機構提供關閉管路的壓縮空氣，來關閉相應的煙氣處理單元個數(shù)來控制均布式蘭金渦流除塵除霧裝置中的煙氣上升與渦流速度相匹配，反之，當脫硫塔入口煙氣量流速加快時，由工控機發(fā)出信號開啟壓縮空氣電磁閥向氣動執(zhí)行機構提供關閉管路的壓縮空氣，來開合相應的煙氣處理單元個數(shù)來控制均布式蘭金渦流除塵除霧裝置中的煙氣上升與渦流速度相匹配。
[0012]所述氣動執(zhí)行機構是依靠工控機發(fā)出信號給氣動閥來控制煙氣處理單元的開閉。
[0013]更進一步的，所述噴水管分別與一清水主管管道連接，清水主管與工藝水箱之間設有清水栗，為定時自動清洗，所述氣動閥設置在設置在兩相鄰煙氣處理單元上部之間，為封閉式，不與煙氣接觸，氣動閥與工控機通過電磁閥來電連接，并且氣動閥通過減壓閥與一壓縮空氣罐管道連接。
[0014]本發(fā)明的有益效果是:采用本發(fā)明結構的除塵除霧裝置，具有除塵效率高，煙塵排放濃度含量小于5mg/Nm3，且不會產(chǎn)生結灰阻塞現(xiàn)象，運行費用低，負荷適用性大，入口煙氣濃度要求性小，生產(chǎn)成本低，有很大的市場競爭空間，尤其適用于脫硫處理后的大量塵霧氣體處理。
[0015]以下便結合實施例附圖，對本發(fā)明的【具體實施方式】作進一步的詳述，以使本發(fā)明技術方案更易于理解、掌握。
【附圖說明】
[0016]圖1是本發(fā)明安置結構示意圖。
[0017]圖2是本發(fā)明煙氣處理單元結構示意圖。
[0018]圖3是本發(fā)明三層錐形渦流加速器結構示意圖。
[0019]圖4是本發(fā)明裝置的控制系統(tǒng)圖。
[0020]其中，圖中:1-支撐粗梁，2-支撐細梁，3-脫硫塔，4-煙氣處理單元，5-筒壁，6_噴水管，7-向心導向板，8-離心導向板，9-三層錐形渦流加速器，91-外錐形加速器，92中錐形加速器，93-內(nèi)錐形加速器，10-分散導向管，11-止水環(huán)，12-氣流測定數(shù)顯儀，13-工控機，14-電磁閥，15-氣動閥，16-清水主管，17-工藝水箱，18-清水栗，19-減壓閥，20-壓縮空氣罐。
【具體實施方式】
[0021]本發(fā)明的一種均布式蘭金渦流除塵除霧裝置，其工作原理為煙氣以一定流度自脫硫塔自下而上流向本均布式蘭金渦流除塵除霧裝置底部后，在向心導向板旋流作用下，加速至16?22m/s的流速旋轉上升，由于此設計，在此段筒壁內(nèi)煙氣形成強勁的“龍卷風”式渦流，這時外部少量較粗顆粒與少量的較小液珠受離心力的作用向圓筒的內(nèi)壁運動，被圓筒內(nèi)壁上向下流的水膜黏住，被水膜帶走而被除去，其他絕大部分微小塵粒與微小含塵液滴在“龍卷風”的激烈攪拌下固體與液體之間，不同粒徑的固體之間，不同粒徑的液滴之間產(chǎn)生相對運動相互碰撞，相互凝聚，粘結在一起形成凝并現(xiàn)象，就像滾雪球一樣越來越大，這些變大的顆粒在“龍卷風”在分散導向板渦流向心力的作用下，大部分形成較大液滴與及微粒繼續(xù)上升至第二階段的三層錐形渦流加速器中，該裝置特設的渦流加速器為三層錐形液膜面，氣流厚度< 5cm，較大的塵粒與含塵液滴在強勁的離心力作用下與煙氣一道渦流上升，即使不向外平移也會粘入錐形向下流動的液膜面上而被液流膜帶下除去，剩余微小的塵粒與含塵液滴絕大部分在渦流加速運動中，再次凝并成較大顆粒，在離心力的作用下，同樣被錐形液膜粘住而被除去，流向錐形渦流加速器底部，這時含塵顆粒和液流膜一部分沿筒壁排出，另一部分與“龍卷風”上部的煙氣再次相互碰撞，產(chǎn)生凝并現(xiàn)象后，再重新進入三層錐形渦流加速器形成液膜，來保持筒壁內(nèi)良好的蘭金循環(huán)液膜狀況，經(jīng)過三層錐形渦流加速器除塵后的煙氣雖相對潔凈，但由于三層錐形渦流加速器上部流速