喷雾紊流液膜脱硫除尘装置的制作方法

本发明涉及烟气脱硫除尘的，特别是湿法烟气脱硫除尘装置的。

背景技术：

1、随着工业化进程的加快和环保要求的日益严格，燃煤电厂烟气中二氧化硫（so2）和烟尘的排放问题日益突出；这些污染物是造成酸雨和烟霾的重要来源之一，严重威胁人类健康和环境安全；为了应对这一挑战，国家和地方政府出台了一系列严格的大气污染防治计划，要求新建或在建火电机组必须达到超低排放标准，包括so2≤35mg/nm3、粉尘≤5mg/nm3和氮氧化物（nox）≤50mg/nm3。

2、目前，湿法脱硫技术是燃煤电厂常用的烟气处理方法之一；然而，传统的湿法脱硫工艺不仅难以满足超低排放要求（脱硫效率需要达到99%以上才能达到排放标准，特别是在处理高硫煤种时），且脱硫除尘技术协同效率较低（通常在50-70%），导致粉尘浓度在脱硫塔入口和出口之间的变化较大；这不仅增加了除尘处理的难度，还可能导致后续设备的腐蚀和环境污染。

3、为了解决这些问题，研究人员一直在探索新型的脱硫除尘技术；其中，管束式除尘除雾器因结构简单、效率高而被广泛应用，如公告号为cn108380385b的一种静电与惯性耦合高效除尘除雾一体化装置及方法；然而，在实际应用中，此种传统的管束式除雾器仍存在一些局限性，如安装不便、连接不良以及在多层旋流器除雾时容易出现捕获液滴被二次夹带的问题。

4、基于此，部分研究人员选择通过超细雾化喷淋的方式解决上述问题，如公告号为cn106582248b的一种烟气湿法脱硫、除尘一体化装置及工艺；然而，此种超细雾化喷淋技术仍需进一步优化，以提高喷淋液滴的粒径和液气比，从而增强对烟气中细小颗粒物和液滴的捕集效率。

5、此外，通过微旋流吸收也是一种较好的解决方式；然而，现有的微旋流吸收设计，如公告号为cn108479368b的一种微旋流深度脱硫除尘吸收塔装置及工艺，存在需要根据所需和运行状况进行灵活调整和优化的问题。

6、综上所述，开发一种能够在脱硫过程中协同进行高效除尘处理，同时降低烟气中雾滴和粉尘浓度的新型除雾器成为当前研究的重点和难点。

技术实现思路

1、本发明的目的就是解决现有技术中的问题，提出喷雾紊流液膜脱硫除尘装置，能够使湿法脱硫过程中的除尘与除雾协同效率大幅提升，强化对烟气中细小粉尘与雾滴的捕集脱除效果，缓解除雾过程中的液滴二次夹带问题，同时优化装置的安装便捷性与运维便利性，确保烟气污染物排放稳定满足超低排放要求。

2、为实现上述目的，本发明提出了喷雾紊流液膜脱硫除尘装置，包括除雾系统、微雾喷淋系统和紊流系统，所述除雾系统与微雾喷淋系统在吸收塔之中沿烟气上升流动方向依次间隔排布，所述除雾系统可在微雾喷淋系统的微雾喷淋作用下形成叶片表面液膜，所述紊流系统至少布置在其中一个除雾系统的进烟侧且具有若干根可供烟气预先流经的紊流管。

3、作为优选，所述除雾系统为屋脊式除雾器且沿烟气上升流动方向分三级排布，所述微雾喷淋系统分别设置在第一级除雾器与第二级除雾器之间以及第二级除雾器与第三级除雾器之间，所述紊流系统设置在第二级除雾器的进烟侧。

4、作为优选，所述屋脊式除雾器包括翼型叶片、冲洗喷头和罩壳，所述翼型叶片固定在罩壳之上且上下表面分别由冲洗喷头定期冲洗。

5、作为优选，所述第一级除雾器的翼型叶片为弯不带钩型叶片且叶片间距为29～31mm，所述第二级除雾器的翼型叶片为弯带钩型叶片且叶片间距为26～18mm，所述第三级除雾器的翼型叶片为弯带钩型叶片且叶片间距为23～26mm。

6、作为优选，所述紊流管通过卡子固定在罩壳之上。

7、作为优选，所述紊流管等间距排布且管间距为8～12mm（优选为10mm）。

8、作为优选，所述紊流管距离翼型叶片50～100mm。

9、作为优选，所述微雾喷淋系统通过微雾喷淋管进水，所述微雾喷淋管之上设有若干个微雾喷淋头，位于所述第一级除雾器与第二级除雾器之间的微雾喷淋头朝上与朝下均有设置，位于所述第二级除雾器与第三级除雾器之间的微雾喷淋头仅朝下设置。

10、作为优选，所述微雾喷淋管装有过滤器且过滤精度为20-40μm。

11、作为优选，所述微雾喷淋头的喷淋流量为1～2m3/h、喷淋压力为0.15～0.3mpa、喷淋角度为100～120°。

12、本发明的有益效果：

13、1）级间微雾喷淋构建液膜，强化捕集并降低冲洗水耗；本发明通过在相邻两级屋脊式除雾器之间设置微雾喷淋装置，从而定向向除雾器叶片表面喷淋微细雾滴，在叶片表面形成均匀、连续的液膜；当携带粉尘与雾滴的烟气流经除雾器叶片时，液膜不仅可直接粘附、捕集细小颗粒物，还可促进粉尘颗粒进一步凝并长大，从而有效提升粉尘与雾滴的脱除效率；这种创新的设计不仅优化了超细雾化喷淋技术，还可通过持续形成的液膜维持叶片表面的清洁状态，减少尘垢在叶片表面的沉积结垢，有效降低除雾器的常规冲洗频次，减少冲洗水用量（在提升除尘除雾性能的同时，降低了系统运行水耗）；

14、2）三级梯级过滤协同作用，提升系统整体协同效率：本装置采用三级屋脊式除雾器沿烟气方向逐级排布，通过逐级缩小叶片间距、优化叶片结构形式形成梯度过滤精度，配合级间微雾液膜捕集、紊流预凝并的多重作用机制，对烟气中的雾滴与粉尘实现多级、梯度脱除，显著提升湿法脱硫系统的除尘与除雾协同效率，保障系统出口污染物排放的稳定性；

15、3）紊流预凝并强化气液传质，提升细颗粒脱除效率：本发明通过在第二级屋脊式除雾器的进烟侧设置紊流管结构，可令烟气在进入除雾叶片前先流经紊流管区域，从而一方面令烟气中的细小粉尘和雾滴与紊流管发生撞击、拦截，另一方面使气流经过紊流管后产生局部紊流扰动，大幅增加气液两相的接触概率与传质强度，促使烟气中粒径较小的粉尘颗粒与雾滴发生碰撞、凝并，形成粒径更大的团聚体（更易被后续的屋脊式除雾器叶片捕获）；该设计有效强化了脱硫过程中的协同除尘能力，解决了传统湿法脱硫工艺中除尘协同效率偏低、塔出入口粉尘浓度波动幅度大的问题，显著提升了对细颗粒物的脱除效果；

16、4）模块化集成结构设计，安装便捷且易于运维检修：本装置整体采用了三级屋脊式除雾器、级间微雾喷淋系统与紊流装置的模块化集成布局；此外，紊流管通过卡接件直接固定于除雾器模块的罩壳之上，无需在塔内额外增设独立支撑结构，整体安装与连接工序简便，装配可靠性高；该结构有效解决了传统管束式除雾器安装工序复杂的问题，便于后续运行过程中的部件检修、更换与日常维护，能够有效降低设备的运维难度与运维成本；

17、5）宽工况适配性强，稳定满足超低排放要求：本发明通过紊流凝并、液膜捕集与多级折流除雾的多重机制耦合，使整体的除尘除雾性能得到显著提升，工况适配范围更广；即使在处理高硫煤种、入口烟气粉尘与雾滴浓度波动较大的复杂工况下，装置仍可维持稳定的高效脱除性能，确保出口烟气中的粉尘、二氧化硫等污染物浓度稳定达到超低排放标准，有效解决了传统湿法脱硫技术在高硫煤工况下脱硫除尘效率不足、难以稳定达标排放的问题。

18、本发明的特征及优点将通过实施例结合附图进行详细说明。