[发明专利]强化烟气中细颗粒物碰撞聚并长大的装置

摘要

本发明涉及强化烟气中细颗粒物碰撞聚并长大的装置，该装置通过两侧烟气倾斜喷射进入装置，在两侧烟气相互接触的过程中，烟气中细颗粒物实现预混合的同时提高了它们之间的碰撞频率，增强相互作用，有利于细颗粒的初步长大，再依次经过合理布置在装置中的扰流元件和产涡涡片所形成的不同尺度的漩涡，使不同尺度的颗粒进一步碰撞、聚并长大，长大后的颗粒因惯性作用脱离漩涡随烟气流向出口，进而被除尘设备补集脱除。该装置结构简单，能耗较低，制造成本低，细颗粒物聚并效果显著。

主权项

1.一种强化烟气中细颗粒物碰撞聚并长大的装置，该装置由烟气进口段、烟气混合碰撞段、湍流聚并段、烟气出口段四部分组成；所述烟气进口段中有两个烟气进口，其特征在于：所述两个烟气进口为倾斜对称布置，每个烟气进口的烟气流动方向与水平方向呈20°~35°的夹角，两个烟气进口的尾部相联通；

所述烟气混合碰撞段包括过渡段和水平段，过渡段连接水平段前端，过渡段为两个烟气进口中烟气开始接触碰撞到水平段前端的区域，过渡段呈渐缩结构，两个烟气进口和烟气混合碰撞段共同组合成“Y”字形结构，水平段的宽度小于两个烟气进口宽度之和；所述水平段的水平中心轴线上布置有截面形状为等边三角形的正三棱柱扰流元件，正三棱柱扰流元件一个顶点位于水平中心轴线上且朝向烟气进口方向；

所述湍流聚并段整体沿烟气流动方向呈现中心轴对称的多级阶梯状渐扩状，每级渐扩角度为45~60°，包括渐扩部分和水平延长部分；在湍流聚并段内设置有多个直角角形产涡涡片和倾斜板式产涡涡片，多个直角角形产涡涡片以水平中心轴线为轴对称交错布置；在最后一列直角角形产涡涡片的后方布置倾斜板式产涡涡片，两个倾斜板式产涡涡片为一组，呈八字形对称分布在水平中心轴线的两侧，八字形的小口方向朝向烟气出口，倾斜板式产涡涡片与直角角形产涡涡片空间上交错不遮挡；

所述烟气出口段呈渐缩状，紧紧连接在湍流聚并段之后，烟气出口连接除尘设备，且烟气出口段的壁面与水平方向之间的夹角为30~45°，烟气出口的宽度与水平段的宽度一致。

2.根据权利要求1所述的强化烟气中细颗粒物碰撞聚并长大的装置，其特征在于水平段的宽度是两个烟气进口宽度之和的2/3—5/6。

3.根据权利要求1所述的强化烟气中细颗粒物碰撞聚并长大的装置，其特征在于每个烟气进口的通道上下壁面之间的距离均相等。

4.根据权利要求1所述的强化烟气中细颗粒物碰撞聚并长大的装置，其特征在于，在湍流聚并段中每级阶梯渐扩的初始渐扩点到位于相应渐扩阶梯的水平延长部分空间内的直角角形产涡涡片的直角顶点的水平距离和垂直距离分别为水平段宽度的1/2和1/8，每级渐扩宽度均为水平段宽度的1/4。

5.根据权利要求1所述的强化烟气中细颗粒物碰撞聚并长大的装置，其特征在于所述湍流聚并段整体沿烟气流动方向呈现中心轴对称的2~3级阶梯状渐扩状。

6.根据权利要求5所述的强化烟气中细颗粒物碰撞聚并长大的装置，其特征在于，为两级渐扩阶梯时，湍流聚并段中两级渐扩完成后水平延长的长度分别为水平段宽度的5/8和7/8，直角角形产涡涡片的个数为五个，倾斜板式产涡涡片的个数为两个；五个直角角形产涡涡片分成三列布置，第一列为两个直角角形产涡涡片，布置在第一级渐扩阶梯的水平延长部分的空间内，且以水平中心轴线对称布置；第二列为一个直角角形产涡涡片，布置在水平中心轴线上，且位于第二级渐扩阶梯的渐扩部分的空间内；第三列为两个直角角形产涡涡片，以水平中心轴线对称布置在第二级渐扩阶梯的水平延长部分的空间内，且靠近壁面布置；两个倾斜板式产涡涡片布置在第三列之后，每个倾斜板式产涡涡片与水平方向呈45°。

7.根据权利要求6所述的强化烟气中细颗粒物碰撞聚并长大的装置，其特征在于，为两级渐扩阶梯时，第二列的直角角形产涡涡片的直角顶点到第一列的直角角形产涡涡片的直角顶点的水平距离为水平段宽度的1/2，倾斜板式产涡涡片的前端到第二列的直角角形产涡涡片的直角顶点水平距离为水平段宽度的3/4，倾斜板式产涡涡片到水平中心轴线的最短垂直距离为水平段宽度的1/8。

8.根据权利要求1所述的强化烟气中细颗粒物碰撞聚并长大的装置，其特征在于，正三棱柱扰流元件的底面边长为水平段宽度的3/10，位于水平中心轴线上的顶点到过渡段前端的距离为烟气混合碰撞段长度的3/5。

9.根据权利要求1所述的强化烟气中细颗粒物碰撞聚并长大的装置，其特征在于，湍流聚并段中直角角形产涡涡片与倾斜板式产涡涡片叉排布置。