[实用新型]一种用于烟气深度净化的双相整流凝变系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用于烟气深度净化的双相整流凝变系统，属于电力行业环境保护领域。

背景技术

据统计，我国的燃煤电厂95％以上采用静电除尘器。众所周知，正常运行工况下除尘效率可达到99％，但是对于细颗粒烟尘去除能力非常有限。湿法脱硫塔后细颗粒烟尘和少量浆液雾化的超细液滴，使用现有除雾器根本不能捕捉，并随烟气进入净烟道及烟囱；部分含超细浆液雾滴迁移过程中转化为气溶胶或凝聚成大雾滴，经烟囱排放后形成“白烟”，甚至在厂区附近沉降形成“石膏雨”，也给周边生态环境和居民生活带来了不利影响。燃煤电站烟气深度净化技术可有效解决困扰电厂的烟尘不达标、石膏雨等难题，同时对前体污染物包括三氧化硫、二氧化硫、氮氧化物及氨等和重金属汞具有协同控制效果，具有重要的现实意义。

湿式电除尘器除尘原理与干式除尘器除尘原理类似，湿式静电除尘脱除的对象由粉尘和雾滴组成，由于雾滴与粉尘的物理特性存在差别，其工作原理也有所差异。一般而言，湿式静电除尘器布置在湿法脱硫之后，由于燃煤电厂绝大部分已经安装了湿式脱硫装置，大多数电厂湿式静电除尘项目属于改造项目，受限于场地、空间等。如何优化烟气在湿式静电除尘装置中的气流分布，以降低系统的压降是湿式静电除尘技术中的难点。

水汽相变原理是在过饱和蒸汽环境中，蒸汽以颗粒为凝结核发生相变凝结，首先经历异质核化过程，在颗粒上生成液体晶核，之后蒸汽在核化颗粒表面发生相变凝结。在蒸汽相变凝结过程中，首先是最接近颗粒的蒸汽分子聚集在核化颗粒表面，使在颗粒表面区域内的蒸汽分子浓度降低，周围高浓度区的蒸汽分子向该区域补充，促进凝结持续进行；同时，凝结潜热使凝结液滴温度升高，而热量又会向气体介质输送，从而影响凝结过程。

发明内容

本实用新型的目的是为了克服现有技术中烟气除尘装置存在的不足，提供一种用于烟气深度净化的双相整流凝变系统，能改善气流分布的均匀性，利用水汽相变收集烟气中的水作为在线冲洗系统水源，提高了除尘性能，实现了自动在线冲洗的目的。

本实用新型采用的具体技术方案如下：

一种用于烟气深度净化的双相整流凝变系统，设置在烟气入口处，为由纵向管道和横向管道相互交叉连通形成的网格状格栅，格栅设置为单层或者多层，管道内流动有冷却介质，管道上设有冷却介质进口和冷却介质出口；所述双相整流凝变系统的下方设有自动在线冲洗系统，自动在线冲洗系统包括依次连接的收集槽、收集液储罐、输送泵、阀门和喷嘴。

进一步地，所述双相整流凝变系统的网格状格栅采用固定梁固定在净化装置内；所述冷却介质进口和冷却介质出口处均设有阀门。

进一步地，所述横向管道、纵向管道和固定梁的材质均为不锈钢材质。

所述收集槽设置在网格状格栅的下方，呈圆锥型，收集槽的斜板表面为凹凸结构，凸起的顶部设置烟气导流通孔。

进一步地，所述收集槽的出口通过具有一定倾斜角度的水管与收集液储罐连接。

所述喷嘴的材质为不锈钢，多个喷嘴排列形成喷淋层。

本实用新型的双相整流凝变系统用于大型燃煤电站烟气深度净化的具体流程为：湿烟气进入双相整流凝变系统，烟气在网格状的整流格栅外部流动，均匀烟气的流场分布，同时冷却介质在整流格栅内部流动，烟气中的水汽由于冷却介质换热，降低了烟气温度和水蒸气饱和度，使得水蒸气在细颗粒物表面相变凝聚，促进了细颗粒物的迁移运动；收集槽收集凝聚的水汽作为自动在线冲洗系统的冲洗水源；气流分布得到改善后的烟气通过刚性细颗粒物阳极收尘系统，在收尘系统的阳极收尘板内，与阴极系统相连接的阴极线放电，使得烟气中的水滴、烟尘和其他一些细颗粒物带电，在电场力的作用下向阳极移动，由静电力被阳极收尘板捕集，阳极收尘板表面形成一层连续水膜，收集下来的烟尘随水膜重力自流至下部集液槽，集液槽将收集液通过地沟或者地坑液下泵排至废水处理系统综合处理，而净烟气通过净烟道由烟囱达标排放。

本实用新型的双相整流凝变系统使水汽在细颗粒物表面凝结，并同时产生热泳和扩散泳作用，促进细颗粒的迁移运动，增加相互碰撞接触几率，使0.1-1μm的气溶胶态、液态或固态粒子凝聚长大，利于进一步提高细颗粒物、液滴、HCl、SO₃等污染物的捕集的性能，大大节约了改造投资和维护运行成本，在实现烟尘超低排放的同时，解决多污染物协同控制难题。与现有技术相比，具有以下特点：

(1)网格状的双相整流凝变系统大大改善了气流分布的均匀性；

(2)巧妙利用水汽相变技术实现节水目的，消除烟囱冒“白烟”现象；