一种湿法脱硫用旋流式除雾器的制作方法

本实用新型属于烟气脱硫环保技术领域，具体涉及一种湿法脱硫用旋流式除雾器，该除雾器用于湿法烟气脱硫系统或类似领域中除去烟气中水雾。

背景技术：

随着国家环境保护、节能减排要求越来越严格，各项环保法规政策的实施，钢铁冶金、电力、有色等各行各业对大气污染物的控制提出了更高的要求。国内电力行业提出了燃煤发电机组“超净排放”的新环保理念，即电厂大气污染物排放浓度降至：氮氧化物50mg/m³以下、二氧化硫35mg/m³以下、烟尘5mg/m³以下。

目前烟气脱硫技术是控制SO₂排放最有效和应用最广的技术，其中湿法烟气脱硫技术是最成熟的工艺，我国已投产机组80％以上均装配了湿法脱硫工艺，除雾器是湿法脱硫系统的重要设备，通常安装在脱硫塔上方或脱硫塔后方的水平烟道上，能捕集脱硫后烟气中夹带的液滴，湿法脱硫系统在运行过程中除雾器效率降低是造成排烟中携带大量雾滴的直接原因。

脱硫后湿烟气形成的水雾、酸雾、气溶胶、石膏颗粒，尤其是PM2.5等微细颗粒易形成二次污染，若经烟囱排放到大气，会对周围的设备、设施和建筑物造成一定的损害，形成“烟囱雨”现象；同时液滴、酸烟雾对烟囱、管道、风机都存着腐蚀隐患。为此对湿烟气的深度净化亟待解决，为防治雾霾天气的形成，控制烟气中的微细颗粒的排放已成重要环节。

湿法烟气脱硫湿法烟气脱硫系统的除雾器一般由除雾器本体和冲洗系统两部分组成，叶片是除雾器本体的重要组成部分，其材质主要包括高分子材料（如聚丙稀PP、FRP 等）和不锈钢（如 316L、317L 等）二大类。按除雾器叶片的几何形状，可将除雾器分为折流板和波纹板两种形状。

根据除雾器的布置形式，除雾器常分为管式、平板式布置和屋脊式三种形式。除雾器一般布置在脱硫塔顶端，也有少数设计将除雾器布置在脱硫出口净烟道内。

专利申请号为CN 201520777918.7的“组合旋流式除雾收尘装置”，以及专利申请号为CN 201320847305.7的“旋流式除雾收尘器”。所涉及的旋流式除雾收尘器，均安装于脱硫塔上段内侧，设有收尘喷淋装置、二级除雾收水器，叶片形状为曲面状，存在能耗高、占空间，并消耗水资源的缺陷。

技术实现要素：

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种湿法脱硫用旋流式除雾器，包括：支撑外圈、位于支撑外圈中部的支撑内圈和叶片，所述叶片为扇形，所述支撑外圈与所述支撑内圈的高度相等；所述扇形叶片的a端沿支撑内圈弧形倾斜并通过内侧紧固件均匀固定；所述扇形叶片的b端经偏移扭转延伸至支撑外圈用外侧紧固件牢固；所述支撑外圈由一块矩形钢板焊接而成；支撑内圈由一块矩形钢板和两块圆形钢板封闭焊接而成；所述内侧紧固件、外侧紧固件由弧形角钢和螺栓构成；所述旋流式除雾器安装在脱硫塔烟囱的底部，单个组件依次进行安装，或者在烟囱外整装后掉入烟囱底部。

进一步，所述a端叶片上部点垂直在下部的点、a端叶片下部的点，与a端叶片上部点所形成的圆心角为20-25°。

进一步，所述b端叶片上部点垂直在下部的点、b端叶片下部的点，与b端叶片上部点所形成的圆心角为15-20°。

优选地，所述 支撑外圈的矩形钢板所用材质为2205或1.4529不锈钢，厚度至少10mm。

优选地，所述支撑内圈的一块矩形钢板和两块圆形钢板所用材质为2205或1.4529不锈钢，厚度至少10mm。

优选地，所述叶片的片数为偶数片，总数不大于20片，由2205或1.4529不锈钢板切割或放样而成，厚度至少为10mm；所述叶片大小、安装角度、倾斜角度一致；所述叶片要求大小均匀、内外表面光滑平整。

所述内侧紧固件、外侧紧固件所用的弧形角钢为2205或1.4529不锈钢，所用的螺栓为316L。

所述叶片与烟囱内支撑梁用玻璃丝缠绕固定，保证在塔内不发生转动。

使用时，将本旋流式除雾器置于烟囱底部，在烟囱底部，除雾前烟气由下向上流动。烟气中含有颗粒物、液滴，在烟气与旋流式除雾器叶片接触过程中，经过扇形叶片单元底部，呈旋流型态往上流动，雾滴在该阶段同叶片发生碰撞并粘附聚集，部分液滴会进行反弹，反弹液滴在过程中会进一步凝聚，成长为大液滴降落，密度较小的烟气则继续上升，达到同步去除小颗粒及液滴的目的。

所述的回转旋流式除雾器可兼作检修用支撑平台，至少能承受300kg/m²的活荷载。

本实用新型的有益效果是：旋流除雾器安装于烟囱底部，可有效延长雾滴捕集段，实验通过FLUENT软件对烟囱内部三维两相流进行数值模拟，气相采用RNG k-ε湍流模型，离散相采用惰性粒子入射模拟烟气中的石膏雾滴，分析了塔内的速度场、压力场、和惰性粒子捕集效率等因素。实验表明在入口速度相同的情况下，相同质量流量的惰性粒子以相同的速度通过旋流除雾器后，在离心力的作用下，惰性粒子随烟气，在高速流场下随离心力作用旋转甩向壁面，粒子与烟囱壁面发生碰撞，被壁面吸附，从而达到惰性粒子分离的目的，对于50μm粒径的粒子可实现100%捕集。

本实用新型的旋转式除雾器与已有除雾器的结构形式、安装位置、制造材料均有重大改进，其安装于烟囱底部，可有效捕捉烟气中所夹带的液滴，减少酸性液滴对烟道、风机和烟囱的腐蚀，防止烟囱雨的生成。同已有技术相比，具有投资少、运行费用低、除雾效果好、有效减少“烟囱雨”排放的优势。

附图说明

图1是一种湿法脱硫用旋流式除雾器的安装位置图。

图2是一种湿法脱硫用旋流式除雾器的结构示意图。

图3是一种湿法脱硫用旋流式除雾器的叶片形状展开图。

图4是内侧紧固件结构示意图。

图5是外侧紧固件结构示意图。

图中：1-支撑外圈；2-支撑内圈；3-叶片；4-内侧紧固件；5-外侧紧固件；6-螺栓。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、 “上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1-5，一种湿法脱硫用旋流式除雾器，包括：支撑外圈1、位于支撑外圈1中部的支撑内圈2和叶片3，所述叶片3为扇形，所述支撑外圈1与所述支撑内圈2的高度相等；所述扇形叶片3的a端沿支撑内圈2弧形倾斜并通过内侧紧固件4均匀固定；所述扇形叶片3的b端经偏移扭转延伸至支撑外圈1用外侧紧固件5牢固；所述支撑外圈1由一块矩形钢板焊接而成；支撑内圈2由一块矩形钢板和两块圆形钢板封闭焊接而成；所述内侧紧固件4、外侧紧固件5由弧形角钢和螺栓6构成；所述旋流式除雾器安装在脱硫塔烟囱的底部，单个组件依次进行安装，或者在烟囱外整装后掉入烟囱底部；所述叶片3与烟囱内支撑梁用玻璃丝缠绕固定。

所述a端叶片3上部点垂直在下部的点、a端叶片3下部的点，与a端叶片3上部点所形成的圆心角为20-25°；所述b端叶片3上部点垂直在下部的点、b端叶片3下部的点，与b端叶片3上部点所形成的圆心角为15-20°；所述 支撑外圈1的矩形钢板所用材质为2205或1.4529不锈钢，厚度至少10mm；所述支撑内圈2的一块矩形钢板和两块圆形钢板所用材质为2205或1.4529不锈钢，厚度至少10mm；所述叶片3的片数为偶数片，总数不大于20片，由2205或1.4529不锈钢板切割或放样而成，厚度至少为10mm；所述叶片3大小、安装角度、倾斜角度一致；所述内侧紧固件4、外侧紧固件5所用的弧形角钢为2205或1.4529不锈钢，所用的螺栓为316L。

本实用新型技术方案已在沧州某2x300t/h煤粉锅炉烟气脱硫项目中得到成功应用，经检测，烟气进入旋流式除雾器前，即烟气渐变段时烟气量为36.5万Nm^3/h ，水滴直径在100~1000μm，少数大于2000μm。此外，烟气夹带的较大水滴会撞到烟道和烟囱壁上，在壁上冷凝液结合，并重新被带入烟气，这些重新被带出的液滴直径通常在1000～5000μm。

经本实用新型所提出的旋流式除雾器，在烟囱出口出，对烟气中液滴进行了检测分析，试验表明，除雾器对粒径100μm以上的液滴去除率达到100%。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。