一種側出口式溼式電除塵器的製作方法

2023-05-09 06:51:47

本實用新型屬於工業煙氣除塵技術領域，具體涉及一種側出口式溼式電除塵器。

背景技術：

溼式電除塵器主要用於除去溼法脫硫煙氣中含有的微細顆粒物、酸霧、水滴等有毒有害物質，是燃煤電廠除塵減排及實現超低排放的重要設備。以溼式電除塵器的出口方式進行分類，溼式電除塵器分為兩種：正出口式溼式電除塵器和側出口式溼式電除塵器。影響溼式電除塵器除塵效率的因素有很多，如極板極線的布置形式、除塵器的伏安特性、除塵器內煙氣流場均勻性等。其中除塵器內煙氣流場均勻性主要受到除塵器進出口氣流分布板的影響。通常溼式電除塵器的入口氣流均勻性係數要求＜20％，而目前通常採用的布流網板布置方法主要有兩種：一是在入口處設置煙氣導流彎板，從而保證煙氣的均勻流動；二是在入口處設置2層甚至3層均布開孔式的煙氣布流網板進行整流。

這兩種布流網板布置方法，對於正出口式溼式電除塵器而言，如圖1所示，能夠起到較好的煙氣均流效果，保證溼式電除塵器內的氣流均勻性係數＜20％，達到其設計的性能，保證煙氣達標排放；但對於側出口式溼式電除塵器而言，如圖2所示，由於出口煙氣流動對溼式電除塵器內流場具有較大的影響，現有的兩種布流網板布置方式不滿足其入口氣流均勻性係數＜20％，且溼式電除塵器內部容易出現局部高速流場區，降低溼式電除塵器的除塵效率，不能達到其設計的原有性能，並不能保證出口煙氣達標排放。

技術實現要素：

基於上述問題，本實用新型的目的是提供一種側出口式溼式電除塵器，能夠提高側出口式溼式電除塵器內氣流的均勻性，以達到提高除塵效率的目的。

本實用新型提供一種側出口式溼式電除塵器，其特徵在於，包括：

殼體，包括設於所述殼體的底部的進氣通道，以及設於其側壁的頂端的出氣通道；

設於所述殼體內的除塵單元；

設於所述進氣通道與所述除塵單元之間的且與所述殼體相連的布流網板，所述布流網板包括第一區域和第二區域，所述第一區域比所述第二區域更靠近所述出氣通道，且所述第一區域的開孔率小於所述第二區域的開孔率，所述第一區域的各網孔的橫截面面積均小於所述第二區域的各網孔的橫截面面積。

優選地，所述布流網板垂直於所述待除塵煙氣的流動方向。

優選地，所述布流網板的數量是多個，並且沿待除塵煙氣的流動方向間隔式排列。

優選地，在任意兩個所述布流網板中，遠離所述進氣通道的布流網板的第一區域的開孔率大於靠近所述進氣通道的布流網板的第一區域的開孔率，遠離所述進氣通道的布流網板的第二區域的開孔率大於靠近所述進氣通道的布流網板的第二區域的開孔率，遠離所述進氣通道的布流網板的第一區域的各網孔的橫截面面積大於靠近所述進氣通道的布流網板的第一區域的各網孔的橫截面面積，遠離所述進氣通道的布流網板的第二區域的各網孔的橫截面面積大於靠近所述進氣通道的布流網板的第二區域的各網孔的橫截面面積。

優選地，所述殼體具有變徑段，所述變徑段位於所述進氣通道與所述除塵單元之間，所述布流網板的數量是2個，2個所述布流網板均設於所述變徑段內。

優選地，所述第一區域的開孔率為22％～45％；所述第二區域的開孔率為46％～76％。

優選地，所述殼體包括自上至下依次布置的殼體蓋、直管段和徑向尺寸逐漸收縮的變徑段，所述出氣通道具有平直出口段，所述平直出口段設於所述殼體蓋和直管段之間，所述進氣通道與所述變徑段的下端相接合，所述布流網板與所述殼體的變徑段相連。

優選地，還包括設置在所述殼體內用於引導待除塵煙氣流入所述出氣通道的導流彎板。

優選地，所述導流彎板具有第一平直部和第二平直部，以及用於連接所述第一和第二平直部的圓弧部，所述第一平直部到所述出氣通道的平直出口段的下沿的距離是該平直出口段的直徑的1/N倍，所述第二平直部到殼體的直管段的內壁之間的最短距離是所述殼體的直管段的直徑1/N倍，N的取值在3～8之間。

優選地，所述第一平直部的長度是500～3000mm，所述第二平直部的長度是500～1000mm，所述圓弧部是半徑為500～2000mm的1/4圓弧。

根據本實用新型的一種具有均流裝置的側出口式溼式電除塵器，從進氣通道進入殼體內的待除塵煙氣先通過布流網板後再進行除塵處理，能夠提高殼體內的流場均勻性。由於側出口式溼式電除塵器內流場受到出口的影響較大，靠近出其通道的煙氣流速高流量大，而遠離出氣通道的煙氣流速低流量小。因此，靠近出氣通道的布流網板的第一區域採用較小的開孔率和較小的網孔橫截面面積，以增加煙氣阻力，限制煙氣流量，降低煙氣流速；而在遠離出氣通道的布流網板的第二區域則採用較大的開孔率和較大的網孔橫截面面積，以減少煙氣阻力，提高煙氣流量與流速，整體上緩解側出口式電除塵器內靠近與遠離出氣通道煙氣流場的不均勻性，提高流場均勻性。同時，還在殼體內設置了用於引導待除塵煙氣流入氣通道的導流彎板，在布流網板與導流彎板的共同作用下，進一步提高溼式電除塵器內流場均勻性，達到提高除塵效率的目的。本實用新型對實現燃煤電廠超低排放具有非常重要的意義，且其簡單可靠，便於實施推廣應用。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型具體實施方式或現有技術中的技術方案，下面將對具體實施方式或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹。在所有附圖中，類似的元件或部分一般由類似的附圖標記標識。附圖中，各元件或部分並不一定按照實際的比例繪製。

圖1顯示了現有技術中正出口式溼式電除塵器；

圖2顯示了現有技術中側出口式溼式電除塵器；

圖3為根據本實用新型的側出口式溼式電除塵器的結構示意圖；

圖4為靠近進氣通道的布流網板的結構示意圖；

圖5為遠離進氣通道的布流網板的結構示意圖；

圖6為導流彎板的結構示意圖。

附圖標記說明:1、殼體；11、進氣通道；12、出氣通道；13、變徑段；14、殼體蓋；15、直管段；121、平直出口段；2、除塵單元；3、布流網板；31、第一區域；31、第二區域；4、導流彎板；41、第一平直部；42、第二平直部；43、圓弧部。

具體實施方式

下面將結合附圖對本實用新型技術方案的實施例進行詳細的描述。以下實施例僅用於更加清楚地說明本實用新型的技術方案，因此只作為示例，而不能以此來限制本實用新型的保護範圍。

圖3為根據本實用新型的側出口式溼式電除塵器的結構示意圖，如圖3所示，該側出口式溼式電除塵器其包括：殼體1，其包括設於殼體1的底部的進氣通道11，以及設於其側壁的頂端的出氣通道12；設於殼體1內的除塵單元2；設於進氣通道11與除塵單元2之間的且與殼體1相連的布流網板3。布流網板3包括第一區域31和第二區域31，第一區域31比第二區域31更靠近出氣通道12，且第一區域31的開孔率小於第二區域31的開孔率，第一區域31的各網孔的橫截面面積均小於第二區域31的各網孔的橫截面面積。布流網板的第一區域和第二區域如圖4或圖5所示。

其中，開孔率的定義為：布流網板3上某區域的網孔的總面積/該區域的面積*100％，第一區域31的開孔率為22％～45％；第二區域31的開孔率為46％～76％。另外，第一區域31的網孔的孔徑選擇範圍為50～150mm,孔間距為50～100mm；第二區域31的網孔的孔徑選擇範圍為200～350mm,孔間距為50～100mm。經過流場模擬的實驗結果表明，這樣的開孔率和網孔尺寸選擇對於提高流場均勻性具有極佳的效果。當然，開孔率和網孔尺寸的具體選擇由流場模擬軟體FLUENT軟體實際的模擬結果來確定或調整。

由於側出口式溼式電除塵器內流場受到出口通道的影響較大，即靠近出口通道側煙氣流速高流量大，而遠離出口通道側煙氣流速低流量小。故需要在布流網板3上設置不同開孔率和不同網孔橫截面面積的兩個區域，也可以是多個區域。靠近出口通道的布流網板3的第一區域31採用較小的開孔率和較小的網孔橫截面面積，以增加對煙氣阻力，限制煙氣流量，降低煙氣流速；而在遠離出口通道的布流網板3的第二區域31採用較大的開孔率和較大的網孔橫截面面積，以減少對煙氣阻力，提高煙氣的流量與流速，整體上緩解電除塵器殼體1內靠近與遠離出口通道煙氣流場的不均勻性，提高流場均勻性。

優選地，布流網板3垂直於待除塵煙氣的流動方向。有利於對待除塵煙氣的進行整流，能夠提高除塵效率。

在一個實施例中，殼體1包括自上至下依次布置的殼體蓋14、直管段15和徑向尺寸逐漸收縮的變徑段13，出氣通道12具有平直出口段121，平直出口段121設於殼體蓋14和直管段15之間，進氣通道11與變徑段13的下端相接合，布流網板3與殼體1的變徑段13相連。其中，將布流網板3直接設置在影響煙氣的流場均勻性的變徑段13中，通過布流網板3的作用，可降低變徑段13造成的流場不均。更優選地，變徑段13位於進氣通道11與除塵單元2之間，布流網板3的數量是2個，2個布流網板3均設於變徑段13內。為避免布流網板3的數量過多而對待除塵煙氣的阻礙作用太大，以致降低除塵效率，布流網板3的數量設置為2個。優選地，布流網板3的外輪廓與變徑段13的橫截面形狀相匹配，以便實施簡單可靠的連接。

優選地，布流網板3的數量是多個，並且沿待除塵煙氣的流動方向間隔式排列。多個布流網板3的設置，能夠進一步提高流場的均勻性。

在上述任意兩個布流網板3中，遠離進氣通道11的布流網板3的第一區域31的開孔率大於靠近進氣通道11的布流網板3的第一區域31的開孔率，遠離進氣通道11的布流網板3的第二區域31的開孔率大於靠近進氣通道11的布流網板3的第二區域31的開孔率，遠離進氣通道11的布流網板3的第一區域31的各網孔的橫截面面積大於靠近進氣通道11的布流網板3的第一區域31的各網孔的橫截面面積，遠離進氣通道11的布流網板3的第二區域31的各網孔的橫截面面積大於靠近進氣通道11的布流網板3的第二區域31的各網孔的橫截面面積。如圖4和圖5所示，圖4為靠近進氣通道的布流網板的結構示意圖，圖5為遠離進氣通道的布流網板的結構示意圖。通過這樣的設計，在待除塵煙氣的流動過程中，布流網板3既能夠對煙氣進行均流，又不至於過大地影響煙氣的流動速度。最靠近進氣通道11的布流網板3首先將待除塵氣體進行均流處理，在經過第一個布流網板3後，其均勻性已經得到極大提高，為了不對煙氣造成更大的阻力，遠離進氣通道11的布流網板3則設置為更大的開孔率和更大的網孔橫截面面積。

另外，在布流網板3的設計計算完成後，需使用流場模擬軟體FLUENT進行數值模擬計算，並通過模擬的結果對設計參數進行優化，得到最終的設置在變徑段13上的布流網板3的設計參數。具體的優化過程為：如模擬結果顯示，靠近出口通道的煙氣流速高於遠離出口通道的煙氣流速時，可以減小布流網板3的第一區域31的開孔率，也可以增加布流網板3的第二區域31的開孔率。

本實用新型的側出口式溼式電除塵器還包括設置在殼體1內用於引導待除塵煙氣流入出氣通道12的導流彎板4。導流彎板的結構如圖6所示。由於側出口式溼式電除塵器的出口通道位於溼式電除塵器的側壁的頂端，而對於側出口式溼式電除塵器而言，出口通道對電除塵器內的流場的影響佔主導作用。根據伯努利定理，在側出口式溼式電除塵器上部，靠近出口通道的煙氣流速快、因此壓強較低，導致溼式電除塵器中靠近出口通道下部的流速較快，極易出現高速區，擾亂整個流場。為避免這樣的情況，在殼體1內，出氣通道12旁設置導流彎板4來引導煙氣的流動，同時也限制了出氣通道12下部的煙氣的流速，避免高速區的出現。在導流彎板4與布流網板3的共同作用下，能夠進一步提高溼式電除塵器內流場均勻性，達到提高除塵效率的目的。

導流彎板4具有第一平直部41和第二平直部42，以及用於連接第一和第二平直部42的圓弧部，第一平直部41到出氣通道12的平直出口段121的下沿的間距是該平直出口段121的直徑的1/N倍，第二平直部42到殼體1的直管段15的內壁之間的最短距離是殼體1的直管段15的直徑1/N倍，N的取值可根據實際情況進行適當調整，一般是在3～8之間。通過等比例截面原理在出口處設置導流彎板4，第一平直部41能夠阻斷上部煙氣對下部煙氣造成的影響，進而優化殼體1內部的流場，提高煙氣的均勻性係數。第二平直部42能夠在引導氣體的同時，又能避免出口通道附近出現低壓區域。N可根據實際的煙氣電除塵器模型進行一定的取值。N的確定的方法也是通過流場模擬結果進行相應的調整確定。如：靠近出口通道的煙氣流速較低時，可減小N的值；靠近出口通道的煙氣的流速較高時，可增大N的值。

更優選地，第一平直部41長度一般是在500～3000mm之間，第二平直部42的長度一般是在500～1000mm之間，圓弧部是半徑為500～2000mm之間的1/4圓弧，上述第一平直部41、第二平直部42以及圓弧部43的尺寸均可根據實際情況進行適當調整。經過流場模擬的實驗結果表明，這樣的尺寸選擇對於提高流場均勻性具有極佳的效果。

在導流彎板4的各項參數設計計算完成後，同樣通過流場模擬軟體FLUENT進行相應的數值模擬計算，並通過模擬結果對設計參數進行優化，進而得到最終的導流彎板4的設計參數。

實驗數據表明，通過在變徑段13設置布流網板3以及在出口通道旁設置導流彎板4的協同作用下，再進行相應的優化布置，可使側出口式溼式電除塵器內流場均勻性＜20％。

在本申請的描述中，需要理解的是，術語「上」、「下」等指示的方位或位置關係為基於附圖所示的方位或位置關係，僅是為了便於描述本實用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本實用新型的限制。

最後應說明的是：以上各實施例僅用以說明本實用新型的技術方案，而非對其限制；儘管參照前述各實施例對本實用新型進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分或者全部技術特徵進行等同替換；而這些修改或者替換，並不使相應技術方案的本質脫離本實用新型各實施例技術方案的範圍，其均應涵蓋在本實用新型的權利要求和說明書的範圍當中。