CN106693590A - 细微颗粒聚合器及高效除尘除雾一体化系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于聚合细微颗粒的聚合器，该聚合器包括一个或多个旋风装置，旋风装置包括至少两个旋流叶片，旋流叶片被设置为使得包含细微颗粒的气流通过旋风装置时形成旋转气流。本发明还提供了一种包括上述聚合器的除尘除雾一体化系统以及一体化除尘除雾方法。本发明的高效除尘除雾一体化系统能够有效去除气流中大部分的PM2.5细微粉尘，对烟气中细微颗粒物的治理有非常高的实际应用价值，且装置投资成本低、运行能耗低、具有长期运行可靠性，可用于火力发电厂、钢铁厂、造纸厂、玻璃厂、化工厂以及有颗粒物排放的生产车间等烟气净化领域。

Description

细微颗粒聚合器及高效除尘除雾一体化系统

技术领域

本发明涉及烟气净化领域，尤其涉及一种用于火力发电厂、钢铁厂、造纸厂、玻璃厂、化工厂等尾气处理系统中的细微颗粒聚合器及除尘除雾一体化系统。

背景技术

为实现燃煤火力发电厂的超净排放甚至近零排放，国家提出“50355”指标，即要求燃煤火力发电厂的烟尘排放分别小于5mg/Nm³(达到燃气机组标准)，二氧化硫SO₂的排放标准小于35mg/Nm³，氮氧化物NO_X浓度小于50mg/Nm³。

为实现烟尘浓度达到超净排放甚至近零排放标准，由于湿式电除尘器投资大、运行能耗高、体积庞大、辅助的化学药剂消耗量大同时带来新的污染物、阳极板的腐蚀等一系列问题让诸多火力发电厂望而却步。

然而如何实现非湿式电除尘器下达到烟尘出口排放小于5mg/Nm³标准是新的技术难题。目前有少许环境治理企业提出“协同治理方案”方案，采用具有高效除尘作用的湿法脱硫系统(单塔、塔内分区、设置托盘或旋汇耦合等技术、三层高效除雾器)，在实现高效脱硫的同时，将进入脱硫系统的粉尘高效脱除，实现脱硫系统≥70％的除尘效率。

并陈述湿法脱硫系统高效除尘功能实现的主要原因：

(1)采用高性能的喷嘴将浆液粒径降低30％，提高浆液的粉尘补集能力。

(2)通过托盘等技术形成的液膜层，增加液膜对微细粉尘的补集能力。

(3)吸收塔设置三层高效除雾器，将吸收塔出口烟气液滴浓度控制在20mg/Nm³以下，大大降低了烟气的石膏颗粒物携带量。

从以上数据可知，当脱硫入口粉尘为20mg/Nm³时，即使脱硫系统实现≥70％的去尘率，即进入到高效除雾器的烟尘浓度依然可以达到6mg/Nm³，然而高效除雾器只对浆液液滴具有很好的拦截去除效果，即使达到20mg/Nm³的液滴浓度，这些残余液滴含有石膏等固体以及可溶性盐，按照最低7％固体浓度计算，新增粉尘含量为1.4mg/Nm³,因此出口浓度要控制在5mg/Nm³,必须要求高效除雾器对粉尘从6mg/Nm³进一步去除到3.6mg/Nm³以内，即要求高效除雾器对粉尘去尘率达到40％以上，这是完全不符合实际的，而且残余的6mg/Nm³几乎都是小于5微米的细微粉尘，经研究和实验结果表明高效除雾器(三级屋顶除雾器)最多可以将粉尘从6mg/Nm³降低到5.6mg/Nm³，去尘效果甚微！

另外，在2002年由化学工业出版社和环境科学与工程出版中心共同出版的《燃煤烟气脱硫脱销技术及工程实例》一书中讲述了一种旋流板除雾器，其利用旋流板片使气流发生旋转，夹带在旋转气流中的液滴在旋流筒内高速旋转产生离心力从而被甩向圆筒内壁上，从而实现气液分离效果，所述旋流板除雾器必须要求足够的外筒高度，且其功能是利用旋流板产生的离心力将雾滴甩到筒壁上从而实现气液分离功能。

再次，在专利申请号201520058549.6(一种高效除尘除雾一体化系统)中申请了一种冷凝湿膜高效除尘除雾技术，在中空的波纹板内流冷却介质，通过冷凝方式将细微粉尘和液滴进行放大，然后通过下游位置的超精细分离器对其进行去除分离。

所述冷凝湿膜离心除尘除雾技术在烟尘治理领域属于巨大的技术创新，但是对极其细微粉尘和液滴，比如粒径小于1微米甚至小于0.5微米的粉尘和液滴，即使放大后依然难以被后续的超精细分离去除分离，因此为进一步深度提高极其细微粉尘和液滴的去除，有必要对所述冷凝湿膜技术做进一步的改进和提高。

因此，现有技术中具有如下技术问题需要解决：

1.采用“协同治理方案”治理烟尘出口浓度小于5mg/Nm³的不现实性，或者更准确地说“协同治理方案”不具有确保烟尘出口浓度小于5mg/Nm³的科学必然性。

2.某些特定工况项目(比如粉尘入口浓度小于10～15mg/Nm³)，即使采用协同治理方案达到小于5mg/Nm³的排放标准，也难以判断究竟是哪个环节对粉尘的治理起到核心关键作用，为避免给烟尘治理技术路线一个错误的指引：即只要配进口三级屋顶高效除雾器就能保证吸收塔出口粉尘浓度小于5mg/Nm³。

3.采用“协同治理方案”，一旦烟尘出口浓度大于5mg/Nm³，则无法判断究竟是哪个技术环节达不到协同治理的效果，因此也无从诊断对系统如何消除缺陷。

4.为进一步深度去除极细粉尘和液滴，对冷凝湿膜技术进行技术改进。

5.去除旋流板除雾器气液分离功能，进行特殊设计后转为粉尘和液滴聚合功能。

发明内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种更有效地增大细微粉尘和/或液滴，使得增大后的粉尘和/或液滴可以被后续的超精细分离器有效分离的聚合器，并提供一种性能可靠、功能清晰的高效除尘除雾一体化系统。

为实现上述目的，本发明提供了一种用于聚合细微颗粒的聚合器，即细微颗粒聚合器，该聚合器能够使烟气中的细微粉尘和/或微小液滴聚合长大，具体来说是将预分离器去除后的残余微小液滴(粒径0～20微米)以及细微粉尘(粒径0～10微米)通过碰撞方式进行聚合。经过大量试验表明，通过本发明的细微颗粒聚合器，微小液滴和细微粉尘的总数量至少可以减少50％，由此数量减少导致颗粒物增大。

本发明的用于聚合细微颗粒的聚合器包括一个或多个旋风装置，旋风装置包括至少两个旋流叶片，旋流叶片被设置为使得包含细微颗粒的气流通过所述旋风装置时形成旋转气流。

进一步地，当聚合器包括多个旋风装置时，任意两个相邻的旋风装置中的旋流叶片的设置方向相同。

进一步地，旋风装置还包括中心柱体和外筒，旋流叶片的一端固接于中心柱体，另一端固接于外筒。

更进一步地，外筒具有圆形截面，圆形截面与外筒的轴线垂直；旋流叶片固接于外筒的另一端的高度与外筒的高度基本相同，或者小于外筒的高度，且两者的高度差不超过圆形截面的直径的三分之一。

更进一步地，外筒具有正多边形截面，正多边形截面与外筒的轴线垂直；旋流叶片固接于外筒的另一端的高度与外筒的高度基本相同，或者小于外筒的高度，且两者的高度差不超过正多边形截面的最长对角线长度的三分之一。

进一步地，多个旋风装置的轴线相互平行。

进一步地，多个旋风装置分别位于两个形成V字形或人字形的平面内，位于同一平面内的旋风装置的轴线相互平行。

更进一步地，旋流叶片的仰角，即旋流叶片从一端到另一端延伸的长度方向与外筒的水平横截面之间形成的夹角α，为12.5～60°，优选为22～27°。

更进一步地，旋流叶片的数量为3～18片。

优选地，旋流叶片的数量为6～8片。

进一步地，各个旋风装置的规格被设置为相同，以降低装置的投资成本。对于不同的区域可以采用差异化的旋风装置，以适应不同区域的气体流场，比如旋风装置中的旋流叶片数量不同，外筒的直径不同或者旋风装置的高度不相同。科学地实施差异化布置对细微粉尘和微小液滴的聚合将产生更有益的效果。

进一步地，为了提高旋风装置的使用寿命和结构强度，优选地将旋流叶片、中心柱体和外筒制造成一整体，即一体成型。

进一步地，聚合器还包括用于安装旋风装置的固定件，固定件上设置有用于安装旋风装置的安装孔，多个旋风装置通过安装孔安装在固定件上；固定件上还设置有通气孔。通气孔的作用为降低聚合器的压力损失，并避免聚合器产生积液池，从而维持聚合器的聚合作用。

更进一步地，固定件整体上为平面结构，安装在固定件上的多个旋风装置处于同一平面内，且多个旋风装置的轴线相互平行。

更进一步地，固定件包括两个形成人字形或V字形的平面，安装在同一平面内的旋风装置的轴线相互平行。

本发明的上述用于聚合细微颗粒的聚合器的工作原理如下：

聚合器中的旋风装置能够实现粉尘与粉尘聚合、液滴与液滴聚合、粉尘与液滴聚合、大颗粒与大颗粒聚合、小颗粒与小颗粒聚合、大颗粒与小颗粒聚合，并且同时发生一次聚合、二次聚合甚至多次聚合。

旋风装置中的旋流叶片存在如下三大效应促使上述聚合过程：

首先，大液滴和(或)大粉尘追击小液滴和(或)小粉尘的追捕效应导致液滴和(或)粉尘发生长大。携带大量微小液滴和(或)细微粉尘的气流经过旋风装置后，气流方向发生改变，产生旋转气流。由于相邻两旋风装置的旋流叶片均为顺时针方向或者逆时针方向，所以相邻两旋风装置的交汇耦合区产生气流逆流效应，逆流效应发生，导致烟气流速下降，但由于液滴(密度为1000～1200Kg/m³)和(或)粉尘(堆积密度大约为1600～2200kg/m³)的密度远远高于气流(密度为1.1-1.3Kg/m³)的密度，因此液滴和(或)粉尘在较高的惯性力作用下和同向前进的气流发生相对滑移，而且由于气流存在一定的黏度(在1个大气压50℃工况下动力黏度约1.96×10^-5Pa.s)对发生相对滑移的液滴和(或)粉尘产生粘性力(即粘性内摩擦力，与粉尘和(或)液滴的表面积成正比关系)来阻止这种相对滑移，由于更微小的液滴和(或)粉尘的比表面积大，所以较大液滴和(或)较大粉尘的相对滑移速度要高于较小液滴和(或)较小粉尘，因此较大液滴和(或)较大粉尘将发生追击更小液滴和(或)更小粉尘效应并很大概率将更小液滴和(或)更小粉尘捕获从而导致液滴和(或)粉尘长大。

其次，相邻两旋风装置交汇耦合区域的逆流效应将直接导致烟气流中的细微粉尘和(或)微小液滴与迎面而来气流中的微小液滴和(或)细微粉尘直接相向碰撞从而实现粉尘和(或)液滴长大。由于相邻两旋风装置的旋流叶片均为顺时针方向或者逆时针方向，所以相邻两旋风装置的交汇耦合区域产生气流逆流效应，气流中的大量的细微粉尘和(或)微小液滴与迎面而来的气流中的细微粉尘和(或)微小液滴发生碰撞导致粉尘和粉尘之间、粉尘和液滴之间、液滴和液滴之间发生一次聚合、二次聚合甚至多次聚合从而形成大粉尘和(或)大液滴颗粒。

再次，高速气流致使停留在旋流叶片上的液膜被重新卷起现象(下称携带现象)形成新增超大液滴，超大液滴捕获细微粉尘和(或)液滴效应。下游位置的波纹薄板分离器或冷凝湿膜离心分离器分离下的液滴形成水膜在重力作用下会汇聚在旋风装置的旋流叶片上，其表面上会形成一层薄薄的液膜，经过特殊设计的旋风装置，烟气流过相邻两旋流叶片之间构成的狭小流道时，发生的携带现象将形成大量的超大液滴，这些新增的超大液滴，在上述两种液滴和(或)粉尘增大效应中将发挥更为巨大的聚合作用。

本发明还提供了一种烟气流道，包括一级或多级上述任意一种用于聚合细微颗粒的聚合器，聚合器被布置于含有细微颗粒的烟气气流的断面上。

进一步地，聚合器所在的平面与烟气气流的方向基本垂直。

进一步地，聚合器所在的平面与烟气气流的方向具有夹角β，夹角β为22.5～65°。

进一步地，烟气流道采用钢基础结构分区布置，每个区所在的平面内相应地设置有聚合器。

进一步地，设置在每个区内的聚合器的多个旋风装置分别位于两个形成V字形或人字形的平面内。

进一步地，所述烟气流道的直径为1.5～30m。

由于本发明提供的上述用于聚合细微颗粒的聚合器主要实现细微颗粒物聚合，在实际应用中，通常不适宜单独作为分离器使用，因此本发明还提供了一种除尘除雾一体化系统，该系统包括一级或多级上述任意一种用于聚合细微颗粒聚合器，该聚合器的上游和/或下游位置设置有弯曲流道式分离器，弯曲流道式分离器中的分离元件构成多个弯曲的气流通道，使得气流经过多个弯曲的气流通道时，气流不断改变流动方向，气流中的液滴在离心力作用下撞击分离元件，大量撞击在分离元件的液滴形成水膜，水膜在重力作用下回落。

进一步地，聚合器与弯曲流道式分离器的距离小于1500mm。

优选地，聚合器与弯曲流道式分离器的距离小于50mm。

进一步地，弯曲流道式分离器中的分离元件为波纹板组件，因而该弯曲流道式分离器为波纹板式气液分离器，波纹板组件包括多个间隔的、均匀布置的波纹板，多个波纹板形成弯曲的气流通道，使得气流不断改变流动方向；相邻两波纹板之间的距离为10～60mm；波纹板优选为正弦曲线形波纹薄板，波纹板具有钩和/或孔等附属结构，钩和孔均具有一个或多个；波纹板的厚度为1.0～3.5mm；波纹板为实心或中空结构。

更进一步地，波纹板为中空结构，内流有冷却介质，冷却介质的温度小于气流的温度，冷却介质由冷却介质供应系统供应。此时该波纹板式气液分离器具体为冷凝湿膜离心分离器。

进一步地，旋风装置中的外筒的内直径优选地与弯曲流道式分离器中相邻两波纹板的距离相同，且旋风装置的出口气流完全被该两波纹板所接纳。

进一步地，弯曲流道式分离器中的分离元件为2～5层相互交错的管束，因而弯曲流道式分离器为管式气液分离器，每一层管束包括多个间隔的、均匀布置的管，相邻两层管束中的管呈交错布置，形成弯曲的气流流道，使得气流不断改变流动方向；处于同一层管束中的管的中心间距为该层管束的管径的1.2～4倍；管的横截形状为圆形、水滴形或子弹头形等适合空气动力学的截面。

本发明还提供了另一种除尘除雾一体化系统，包括一级或多级上述任意一种用于聚合细微颗粒的聚合器，聚合器的上游位置设置有一级或多级预分离器，和/或聚合器的下游位置设置有一级或多级精细分离器和/或一级或多级超精细分离器；

精细分离器具有比预分离器更高的液滴分离性能，超精细分离器具有比精细分离器更高的液滴分离性能。

进一步地，预分离器包括弯曲流道式分离器，或者精细分离器包括弯曲流道式分离器。

进一步地，预分离器为管式设计预分离器、平板设计预分离器、屋顶设计预分离器、水平气流预分离器中的一种或者多种的组合；超精细分离器为平板设计超精细分离器、屋顶设计超精细分离器、水平气流超精细分离器中的一种或者多种的组合。

进一步地，一级或多级预分离器、一级或多级聚合器以及一级或多级精细分离器和/或超精细分离器全部布置在烟气吸收塔内，气流的流动方向为竖直方向。

进一步地，一级或多级预分离器、一级或多级聚合器以及一级或多级精细分离器和/或超精细分离器全部布置在吸收塔出口水平烟道内，气流的流动方向为水平方向。

进一步地，一级或多级预分离器、一级或多级聚合器以及一级或多级精细分离器和/或超精细分离器中的一部分布置在吸收塔内，另一部分布置在吸收塔出口水平烟道内，在吸收塔内气流呈竖直方向，在吸收塔水平出口烟道内气流呈水平方向。

进一步地，任何一级预分离器、任何一级聚合器和任何一级精细分离器和/或超精细分离器均根据实际运行工况需要在各自对应的气流入口侧和/或气流出口测设置有自动和/或手动清洗装置，清洗装置包括管道和冲洗喷嘴。

本发明还提供了一种使烟气中细微颗粒聚合的方法，该方法为，使烟气通过旋风装置，从而产生多股旋转方向相同的旋转气流，旋转气流与相邻的旋转气流之间发生交汇与对冲。

本发明还提供了一种一体化除尘除雾方法，该方法为，使烟气通过旋风装置，从而产生多股旋转方向相同的旋转气流，旋转气流与相邻的旋转气流之间发生交汇与对冲；还使烟气通过设置在旋风装置上游和/下游位置的弯曲流道式分离器，弯曲流道式分离器中的分离元件构成多个弯曲的气流通道，使得气流经过多个弯曲的气流通道时，气流不断改变流动方向，气流中的雾滴或携有固体颗粒物的液滴在离心力作用下撞击分离元件，并形成水膜，水膜在重力作用下回落。

进一步地，弯曲流道式分离器设置在旋风装置的下游位置，使得水膜在重力作用下回落到旋风装置的旋流叶片上。

进一步地，还使烟气通过设置在旋风装置的上游位置的一级或多级预分离器和/或设置在旋风装置的下游位置的一级或多级超精细分离器。

在本发明的较佳实施方式中，除尘除雾一体化系统布置在烟气吸收塔的下游位置，气流依次经过除尘除雾一体化系统中的预分离器、细微颗粒聚合器、冷凝湿膜离心分离器(或波纹板式气液分离器)以及超精细分离器等，预分离器、细微颗粒聚合器、冷凝湿膜离心分离器(或波纹板式气液分离器)以及超精细分离器可以全部布置在烟气吸收塔内顶部位置，也可以全部布置在烟气吸收塔出口水平烟道内，也可以一部分布置在吸收塔内顶部位置一部分布置在烟气吸收塔出口水平烟道内，具体的实施方案将由各个项目现场的空间所决定。

预分离器，其主要功能是去除烟气吸收塔喷淋层产生的大液滴，对于粒径18微米以上的大液滴，其去除效率可以达到100％；对于粒径5～18微米的液滴，具有不同程度的分离效率，液滴越小，分离效率越低，液滴越大，分离效率越高；对于粒径5微米以下的液滴，理论上没有分离效果，只存在极少数量的液滴撞击在分离元件上被拦截去除。典型的燃煤电厂烟气脱硫吸收塔，原烟气经过3-6层喷淋层洗涤后，约有10000mg/Nm³的液滴可能进入预分离器，因此首先需要将大量的液滴浓度降低到≤75mg/Nm³，甚至小于≤35mg/Nm³。

预分离器优选地采用一级管式分离器、一级粗屋顶分离器和一级细屋顶分离器。

管式分离器，优选地采用2～3层交错布置的圆管作为分离元件，同一层圆管之间距离优选地采用90～110mm，圆管直径优选地选用D50～D90；圆管呈水平布置(在吸收塔内安装)或者垂直布置(在吸收塔出口水平烟道内安装)；

粗屋顶分离器，优选地采用似正弦波纹薄板作为分离元件，相邻两波纹薄板之间的间距S优选地选用25～30mm，分离元件倾斜角度(分离元件与水平面的夹角)优选地选用25～37.5°；屋顶分离器可以呈“V”字形布置或者“人”字形布置，优选地选用“人”字形布置。

细屋顶除雾器，优选地采用似正弦波纹薄板作为分离元件，分离元件带钩设计，相邻两波纹薄板之间间距述S优选地选用22.0～27.5mm,分离元件倾斜角度优选地选用25～37.5°；细屋顶分离器可以呈“V”字形布置或者“人”字形布置。

预分离器的选型只要满足预分离器后方的液滴浓度小于75mg/Nm³即可，优选考虑小于35mg/Nm³，因此预分离器采用其他的现有技术方案，比如一级管式分离器、一级平板式分离器和一级细屋顶除雾器，也可以只采用一级管式分离器和一级细屋顶分离器或者一级粗屋顶分离器和一级细屋顶分离器，这种设置对净烟气的污染物排放略有影响。

更进一步地，当细微颗粒聚合器、冷凝湿膜离心分离器(或波纹板式气液分离器)设计为两级或者两级以上时候，预分离器优选为一级管式分离器和一级屋顶分离器，预分离器后方的液滴浓度小于150mg/Nm³通常也是可行的。

冷凝湿膜离心分离器，其主要功能是进一步深度将被细微颗粒聚合器聚合过的微小液滴以及细微粉尘通过冷凝方式再次进行二级增大，同时由于自身结构形式为多弯波纹形状，兼有卓越液滴分离性能。通过冷凝方式二级增大，经过试验表明，在控制好合适的冷凝水汽析出量时，可以将所有微小液滴和细微粉尘的粒径都将增大到6微米以上，大部分的液滴的粒径超过10微米，甚至超过13微米，这些增大后的微小液滴和细微粉尘足以使得自身作为分离器作用和后续的超精细分离器表现出非常出色的分离性能。

冷凝湿膜离心分离器，其分离元件优选为中空的波纹板，内流有冷却水，饱和的湿烟气经过冷凝湿膜离心分离器时，烟气温度下降而析出大量的水汽，产生的水汽自动寻找残余微小液滴和(或)微小粉尘作为凝结核，微小液滴和(或)微小粉尘吸附大量水汽后长大，在相同气体流速下将受到更大的离心力；更为重要的是不规则表面的粉尘通过吸附水汽后变成球体，将粉尘和烟气接触转化为水滴和烟气接触从而大幅降低粉尘和烟气之间的粘性力，因此在弯曲的流道内流动时形成较大的离心力从而撞击在分离元件上。而且由于中空波纹板具有冷壁效应，在中空波纹板的外表面会形成一层均匀稳定的水膜，撞击在中空波纹板的液滴和(或)粉尘被水膜瞬间湮灭，使得微小液滴和(或)微小粉尘被捕获拦截并去除。

当烟尘排放要求可以略低时(比如允许烟尘浓度小于10mg/Nm³)，退而求其次的可选择的技术方案是采用传统的平板式分离器或者屋顶式分离器来代替冷凝湿膜离心分离器，即分离元件不具有中空结构，不具有冷凝对细微粉尘和(或)微小液滴增大功能。

需要特别说明的是，试验结果表明，细微颗粒聚合器和冷凝湿膜离心分离器(或波纹板式气液分离器)组合使用时，将产生令人非常惊喜的聚合效果和分离效果，其组合后的性能要远远高于细微颗粒聚合器和冷凝湿膜离心分离器(或波纹板式气液分离器)各自单个聚合效果和分离效果之和。

超精细分离器，拥有非常卓越的分离性能，根据相应的工况优化设计后，其极限液滴粒径可以低至12～13微米,对10微米的液滴具有80％以上的分离效率；对8微米的液滴具有60％以上的分离效率；对6微米的液滴具有40％以上的分离效率。

极限液滴粒径是指当液滴的粒径达到或者超过该尺寸时，该液滴将100％被分离去除。因此极限液滴粒径是分离器的最重要性能技术指标。

可以对比的是，现有的细屋顶分离器，通常采用两弯一钩的正弦波纹薄板、旋流叶片间距为22～25mm、倾斜角度为35～37.5°、在设计空塔烟气流速3.85m/间距下，极限液滴粒径约为18微米。

超精细分离器，极限液滴粒径低至12～13微米，仅为18微米液滴质量的约1/3。

超精细分离器，优选地采用三弯似正弦波纹薄板作为分离元件，分离元件带一钩和一孔设计，相邻两波纹薄板之间间距S优选地选用22.0～33.0mm，倾斜角度优选地选用30～37.5°。

超精细分离器，优选地设计净面积率≥85％，在小吸收塔内(比如小于10m)，设计净面积率通常不低于80％。

本发明的高效除尘除雾一体化系统，气流依次经过预分离器、细微颗粒聚合器、冷凝湿膜离心分离器(或波纹板式气液分离器)以及超精细分离器后，液滴含量将小于10.0mg/Nm³(采用Mg²⁺示踪法)或者小于1.0mg/Nm³(采用TüV>15微米撞击法检测)；当采用两级或多级细微颗粒聚合器、冷凝湿膜离心分离器(或波纹板式气液分离器)设计时，液滴含量将小于5.0mg/Nm³(采用Mg²⁺示踪法)或者小于0.5mg/Nm³(采用TüV>15微米撞击法检测)。雾滴分离效果远远高于高效除雾器(比如三级屋顶除雾器)所表现的除雾效果。

本发明的高效除尘除雾一体化系统，气流依次经过预分离器、细微颗粒聚合器、冷凝湿膜离心分离器(或波纹板式气液分离器)以及超精细分离器后，当吸收塔入口粉尘小于20mg/Nm³下，可确保气流中残余的烟尘浓度小于3.5mg/Nm³；当脱硫吸收塔入口粉尘小于30mg/Nm³下，可确保气流中残余的烟尘浓度小于5.0mg/Nm³；当脱硫吸收塔入口粉尘小于50mg/Nm³下，可确保气流中残余的烟尘浓度小于10.0mg/Nm³。若采用两级或者多级细微颗粒聚合器、冷凝湿膜离心分离器(或波纹板式气液分离器)，无论入口含量多少，都可以实现小于5.0mg/Nm³。

本发明的一种高效除尘除雾一体化系统，如果气流中的液滴浓度本身不高，可以取消预处理器，只采用细微颗粒聚合器、冷凝湿膜离心分离器以及超精细分离器。

本发明的一种高效除尘除雾一体化系统，如果气流中的液滴浓度本身不高，出口烟尘浓度也要求不高，比如入口烟尘浓度为50mg/Nm³,出口烟尘浓度允许小于20mg/Nm³,可以取消预处理器和超精细分离器，只采用细微颗粒聚合器、冷凝湿膜离心分离器。

本发明的一种高效除尘除雾一体化系统，是否采用预处理器或者超精细分离器或者采用1级或者多级细微颗粒聚合器均取决于设计参数。根据提供的设计参数后，利用计算机模拟计算并结合科学实验、工程实践做设计修正即可满足。

本发明的一种高效除尘除雾一体化系统，由于应用环境中不是水滴，而是浆液滴，所以对于任何一级预分离器、细微颗粒聚合器、冷凝湿膜离心分离器(或波纹板式气液分离器)和超精细分离器均根据实际运行工况需要而在其气流入口侧和(或)气流出口侧设有自动(或手动)清洗装置，清洗装置由管道和冲洗喷嘴组成。

与现有技术相比，本发明的除尘除雾一体化系统具有以下有益效果：

(1)本发明的高效除尘除雾一体化系统既是卓越的液滴分离器也是卓越的粉尘分离器；

(2)使得整个烟气脱硫吸收塔的设计更为简化，喷淋层、托盘、旋风耦合、FGD普拉斯等设施只是吸收SO₂功能，而并不额外需要考虑去尘功能；

(3)降低整个脱硫装置的投资成本；

(4)降低整个脱硫装置的运行成本，符合国家节能减排发展战略；

(5)通过碰撞聚合和冷凝吸附双重增大功效，将细微粉尘和微小液滴更有效放大，提高了整套除尘除雾一体化系统的综合效率；

(6)设备全部采用耐腐蚀的非金属材料，使用寿命长；

(7)装置日常维护成本低，无需经常更换零部件；

(8)设备可靠性高，可长期运行超过25000hr。

以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本发明的目的、特征和效果。

附图说明

图1是本发明的实施例1的高效除尘除雾一体化系统的结构剖视图；

图2为图1的A－A剖面图；

图3为单个旋风装置三维图；

图4为单个旋风装置的俯视图；

图5为细微颗粒聚合器工作原理图；

图6为本发明实施例1的高效除尘除雾一体化系统的第二方案结构示意图；

图7为本发明实施例1的高效除尘除雾一体化系统的第三方案结构示意图；

图8为本发明实施例1的高效除尘除雾一体化系统的第四方案结构示意图；

图9为本发明的实施例2的高效除尘除雾一体化系统的第一方案结构示意图；

图10为典型的管式预分离器11的示意图；

图11为典型的人字形屋顶式分离器的结构示意图；

图12为一孔一钩形波纹板式气液分离器结构示意图；

图13为本发明的实施例2的高效除尘除雾一体化系统的第二方案结构示意图；

图14为本发明的实施例2的高效除尘除雾一体化系统的第三方案结构示意图。

具体实施方式

实施例1

如附图1所示，本实施例的高效除尘除雾一体化系统的第一方案是除尘除雾一体化系统安装在吸收塔内，该系统包含细微颗粒聚合器20和冷凝湿膜离心分离器30两部分，其中细微颗粒聚合器20和冷凝湿膜离心分离器30被布置于含有细微颗粒的烟气气流的断面上。细微颗粒聚合器20所在的平面和冷凝湿膜离心分离器30所在的平面与烟气气流的方向基本垂直。

所述细微颗粒聚合器20和冷凝湿膜离心分离器30安装在一层支撑梁上。

在细微颗粒聚合器20的下部和冷凝湿膜离心分离器30的上部设有自动冲洗系统。

所述细微颗粒聚合器20和冷凝湿膜离心分离器30紧挨着(距离小于10mm)构成一个整体。

如图2～4所示，本实施例的细微颗粒聚合器20包括多个旋风装置21，每个旋风装置21包括中心柱体212、外筒213和s个(s≥2)旋流叶片211，旋流叶片211能够使得包含细微颗粒的气流通过旋风装置21时形成旋转气流。

本实施例中旋风装置21被设置为具有6片旋流叶片211。任意相邻两个旋风装置21的旋流叶片211均为逆时针方向(俯视)。多个旋流叶片211的一端固接于中心柱体212，另一端固接于外筒213。本实施例的外筒213具有圆形截面，该圆形截面与外筒213的轴线垂直。旋流叶片211固接于外筒213的另一端的高度与外筒213的高度基本相同，或者小于外筒213的高度，且两者的高度差不超过外筒213的上述圆形截面的直径的三分之一。

在其它实施例中外筒213也可以具有正多边形截面，且该正多边形与外筒213的轴线垂直，此时旋流叶片211固接于外筒213的另一端的高度与外筒213的高度基本相同，或者小于外筒213的高度，且两者的高度差不超过外筒213的上述正多边形截面的最长对角线长度的三分之一。

本实施例中，多个旋风装置21位于同一平面内，多个旋风装置21的轴线相互平行。在其它实施例中，多个旋风装置21分别位于两个形成V字形或人字形的平面内，位于同一平面内的旋风装置21的轴线相互平行。

旋风装置21的旋流叶片211的仰角为12.5～60°，本实施例优选为22.5°。

旋风装置21采用相同规格，外筒213的内直径为32.5mm。

本实施例中，旋风装置21为将旋流叶片211、中心柱体212和外筒213注塑成一整体形成的。

本实施例的细微颗粒聚合器20还包括用于安装旋风装置21的固定件22，固定件22上设置有用于安装固定旋风装置21的安装孔221，多个旋风装置21通过安装孔211安装在固定件22上。固定件22还设置有通气孔222，以降低聚合器20的压力损失，并避免聚合器产生积液而引起的聚合器20的聚合作用降低。

图5为本实施例的细微颗粒聚合器20的工作原理图，通过特殊设计(即旋流叶片211与外筒213的高度被设计为差不多)的旋风装置21，可以实现粉尘与粉尘聚合、液滴与液滴聚合、粉尘与液滴聚合、大颗粒与大颗粒聚合、小颗粒与小颗粒聚合、大颗粒与小颗粒聚合，并且同时发生一次聚合、二次聚合甚至多次聚合。

如图5所示，旋风装置21中的旋流叶片211存在如下三大效应促使上述聚合过程：

首先，大液滴和(或)大粉尘追击小液滴和(或)小粉尘的追捕效应导致液滴和(或)粉尘发生长大。携带大量微小液滴和(或)细微粉尘的气流经过旋风装置21后，气流方向发生改变，产生旋转气流。由于相邻两旋风装置21的旋流叶片211均为顺时针方向或者逆时针方向，所以相邻两旋风装置21的交汇耦合区产生气流逆流效应，逆流效应发生，导致烟气流速下降，但由于液滴(密度为1000～1200Kg/m³)和(或)粉尘(堆积密度大约为1600～2200kg/m³)的密度远远高于气流(密度为1.1-1.3Kg/m³)的密度，因此液滴和(或)粉尘在较高的惯性力作用下和同向前进的气流发生相对滑移，而且由于气流存在一定的黏度(在1个大气压50℃工况下动力黏度约1.96×10^-5Pa.s)对发生相对滑移的液滴和(或)粉尘产生粘性力(即粘性内摩擦力，与粉尘和(或)液滴的表面积成正比关系)来阻止这种相对滑移，由于更微小的液滴和(或)粉尘的比表面积大，所以较大液滴和(或)较大粉尘的相对滑移速度要高于较小液滴和(或)较小粉尘，因此较大液滴和(或)较大粉尘将发生追击更小液滴和(或)更小粉尘效应并很大概率将更小液滴和(或)更小粉尘捕获从而导致液滴和(或)粉尘长大。

其次，相邻两旋风装置21交汇耦合区域的逆流效应将直接导致烟气流中的细微粉尘和(或)微小液滴与迎面而来气流中的微小液滴和(或)细微粉尘直接相向碰撞从而实现粉尘和(或)液滴长大。由于相邻两旋风装置21的旋流叶片均为顺时针方向或者逆时针方向，所以相邻两旋风装置21的交汇耦合区域产生气流逆流效应，气流中的大量的细微粉尘和(或)微小液滴与迎面而来的气流中的细微粉尘和(或)微小液滴发生碰撞导致粉尘和粉尘之间、粉尘和液滴之间、液滴和液滴之间发生一次聚合、二次聚合甚至多次聚合从而形成大粉尘和(或)大液滴颗粒。

再次，高速气流致使停留在旋流叶片上的液膜被重新卷起现象(下称携带现象)形成新增超大液滴，超大液滴捕获细微粉尘和(或)液滴效应。下游位置的冷凝湿膜离心分离器30分离下的液滴形成水膜在重力作用下会汇聚在旋风装置的旋流叶片211上，其表面上会形成一层薄薄的液膜，经过旋风装置21后，烟气流过相邻两旋流叶片211之间构成的狭小流道时，发生的携带现象将形成大量的超大液滴，这些新增的超大液滴，在上述两种液滴和(或)粉尘增大效应中将发挥更为巨大的聚合作用。

冷凝湿膜离心分离器30的分离元件采用三弯波纹中空板31，内流有循环冷却水32。相邻两波纹中空板间距S为32.5mm。

携带着液滴和粉尘的气流经过本实施例的上述高效除尘除雾一体化系统后，气流的残余雾滴含量将小于40mg/Nm³；当高效除尘除雾一体化系统入口粉尘浓度小于50mg/Nm³时，出口粉尘浓度将小于20mg/Nm³，即除尘效率超过60％。

如图6所示，本实施例的可选择的第二方案是将冷凝湿膜离心分离器30采用以实心的波纹板为分离元件的波纹板式气液分离器302代替，即高效除尘除雾一体化系统包括细微颗粒聚合器20和波纹板式气液分离器302两部分，且与气流呈垂直布置。波纹板式气液分离器302的分离元件可以为两弯似正弦波曲线无钩形，如图1所示的三弯波纹中空板31；或者两弯似正弦波曲线带钩形，如图10所示的带钩的分离元件132；三弯似正弦波曲线无钩形、三弯似正弦波曲线带钩形、带有一个或多个孔和(或)钩形等等。

如图7所示，在本实施例的可选择的第三方案中，高效除尘除雾一体化系统包括包括细微颗粒聚合器20和冷凝湿膜离心分离器30(或波纹板式气液分离器)两部分，本方案中，将细微颗粒聚合器20、冷凝湿膜离心分离器30(或波纹板式气液分离器)采用倾斜布置，即和烟气流方向构成一夹角β(β大于0°)，其中细微颗粒聚合器20所在的平面与烟气气流的方向构成的夹角β为22.5～65°，其主要作用在于提高分离器的有效面积并改善冲洗效果。

如图8所示，在本实施例的可选择的第四方案中，高效除尘除雾一体化系统包括细微颗粒聚合器20和冷凝湿膜离心分离器30(或波纹板式气液分离器)两部分，并将细微颗粒聚合器20、冷凝湿膜离心分离器30(或波纹板式气液分离器)采用人字形或V字形布置，其主要作用在于提高分离器的有效面积并改善冲洗效果。对于大烟气流道(比如直径为1.5～3m)，烟气流道采用钢基础结构分区布置，每个区所在的平面内相应地设置有细微颗粒聚合器20，其中设置在每个区内的细微颗粒聚合器20的多个旋风装置21分别位于两个形成人字形或V字形的平面内。

实施例2

如图9所示，本实施例的除尘除雾一体化系统包括一级预处理器10，细微颗粒聚合器20、冷凝湿膜离心分离器30(或波纹板式气液分离器)以及超精细分离器40，且全部安装在吸收塔内。

锅炉尾烟气经电除尘器后烟尘浓度以≤20mg/Nm³进入脱硫吸收塔60。在吸收塔60内设有3～6层喷淋层70以及可能的1～2层托盘或FGD普拉斯80，烟气经过托盘或FGD普拉斯80和喷淋层70后依次经过预处理器10，细微颗粒聚合器20、冷凝湿膜离心分离器30以及超精细分离器40。图9中的箭头指示了烟气的流动方向。

所述预分离器10包括一级管式分离器11、一级粗屋顶分离器12和一级细屋顶分离器13。

管式除雾器11在吸收塔内水平布置，包括两排或三排相互错开布置的圆管111，如图10所示，其中每排圆管111处于水平状态，圆管111可自由转动。位于同一排内的相邻圆管111之间中心间距为90～120mm，圆管111管径为63mm。圆管111的两端具有管道堵头112，并套有端板113，圆管111上套有多个中间隔板114。多个圆管111通过中间隔板114和端板113组装在一起。携带大量液滴的烟气经过管式分离器11后，体积比例的85～90％的液滴被管式分离器11所去除，并且烟气得到有效的整流。

图11示出了粗屋顶分离器12和细屋顶分离器13，两者的区别在于分离元件不同，粗屋顶分离器的左模块和右模块的分离元件121不带钩，细屋顶分离器的左模块和右模块分离元件131带钩。具体来说，粗屋顶式除雾器和细屋顶除雾器分别包括第一波纹板组件121和第二波纹板组件131，第一波纹板组件121和第二波纹板组件131均由多片波纹薄板组成，波纹板的截面具有半正弦波形状，相邻波纹板之间的距离为20.0～40mm。第二波纹板组件131中的波纹板上设置有钩部132，该钩部132的开口方向与烟气的流动方向相反，该钩部132位于半正弦波形状的波峰处或波谷处。第一波纹板组件121和第二波纹板组件131组合形成“人”字形布置，波纹板的厚度优选为2.0～3.5mm。烟气经过细屋顶式除雾器13后，净烟气中只残留了微小的液滴，液滴浓度可以≤35mg/Nm³。

本高效除尘除雾一体化系统的细微颗粒聚合器20和冷凝湿膜离心分离器30同实施例一的第一方案相同。

超精细分离器40由多片波纹板41组成，如图12所示，波纹板的截面为至少包含一个波长的正弦波形状；在正弦波形状的波峰处设置有孔411，在正弦波形状的波谷处设置有钩部412；或者在正弦波形状的波谷处设置有孔411，在正弦波形状的波峰处设置有钩部412。其中，钩部412的开口方向与烟气的流动方向相反。相邻波纹板之间的距离优选为20.0～38mm。优选地在烟气流速高的区域将波纹板之间的距离设计为小，在烟气流速低的区域将波纹板之间的距离设计为大。波纹板间距也可以采用固定间距。波纹板呈倾斜布置，具体为呈人字形或V字形布置，波纹板的倾斜角度(波纹板与水平面的夹角)优选为28～39.0°，波纹板的厚度优选为2.0～3.5mm。烟气经过超精细除雾器后，净烟气中对于粒径大于13微米的液滴100％被去除分离；对粒径10微米的液滴具有80％以上的分离效率；对粒径8微米的液滴具有60％以上的分离效率；对粒径6微米的液滴具有40％以上的分离效率。

本实施例中，管式分离器11和粗屋顶式分离器12安装在下层支撑梁上；细屋顶式分离器13安装在中间层支撑梁上；细微颗粒聚合器20、冷凝湿膜离心分离器30和屋顶型超精细分离器40安装在上层支撑梁上。

为避免本实施例的高效除尘除雾一体化系统发生堵塞，设有六层冲洗系统50，第一层冲洗系统51用来冲洗管式分离器11下游侧和粗屋顶分离器12的上游侧，第二层冲洗系统52用来冲粗屋顶分离器11的下游侧，第三层冲洗系统53用来细粗屋顶分离器13的上游侧，第四层冲洗系统54用来冲洗细微颗粒聚合器20，且兼顾冲洗细粗屋顶分离器13的下游侧，第五层冲洗系统55用来冲洗超精细分离器40上游侧，且兼顾冲洗细冷凝湿膜离心分离器30的下游侧，第六层冲洗系统56用来冲洗超精细分离器40下游侧。第一到第五层冲洗51～56采用自动冲洗系统，第六层冲洗系统56采用手动冲洗系统，也可以采用自动冲洗系统。

采用本实施例高效除尘除雾一体化系统，当入口烟尘浓度≤20mg/Nm³时，可以使得烟气中的烟尘含量≤3.5mg/Nm³；当脱硫吸收塔入口粉尘小于30mg/Nm³下，可确保气流中残余的烟尘浓度小于5.0mg/Nm³；当脱硫吸收塔入口粉尘小于50mg/Nm³下，可确保气流中残余的烟尘浓度小于10.0mg/Nm³；液滴含量将小于10.0mg/Nm³(采用Mg²⁺示踪法)或者小于1.0mg/Nm³(采用TüV>15微米撞击法检测)。

受到现场吸收塔60空间的限制，可以将图9中的高效除尘除雾一体化系统的超精细分离器40安装在水平烟道601内(如图13所示)。烟气经过一级预分离器(包括管式预分离器11，粗屋顶分离器12，细屋顶分离器13)、细微颗粒聚合器20、冷凝湿膜离心分离器30(或波纹板式气液分离器)和超精细水平气流分离器40；预分离器和细微颗粒聚合器20、冷凝湿膜离心分离器30(或波纹板式气液分离器)安装在吸收塔内；超精细水平气流分离器40安装在吸收塔出口水平烟道内。

针对特殊项目，在吸收塔60内不设有分离器的安装空间，可以将本实施例高效除尘除雾一体化系统安装在吸收塔60的出口水平烟道601内。其中烟气经过一级预分离器(包括管式预分离器11，水平气流粗分离器12，水平气流粗细分离器13)、细微颗粒聚合器20、冷凝湿膜离心分离器30(或波纹板式气液分离器)和超精细水平气流分离器40。(如图14所示)。

无论将超精细水平气流分离器40或者整个高效除尘除雾一体化系统被布置在出口水平烟道内，在超精细水平气流分离器40或者整个高效除尘除雾一体化系统的上游位置的烟道外壳体可以不采取保温措施用以降低脱硫系统的总体成本，同时冷凝水可以捕获一小部分细微粉尘和微小雾滴，这些冷凝水可以被安装在水平烟道内的超精细水平气流分离器40或者整个高效除尘除雾一体化系统所拦截去除，因此反而提高了除尘和除雾效果。

以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (37)

1.一种用于聚合细微颗粒的聚合器，其特征在于，所述聚合器包括一个或多个旋风装置，所述旋风装置包括至少两个旋流叶片，所述旋流叶片被设置为使得包含细微颗粒的气流通过所述旋风装置时形成旋转气流。

2.如权利要求1所述的用于聚合细微颗粒的聚合器，其特征在于，当所述聚合器包括多个所述旋风装置时，任意两个相邻的所述旋风装置中的所述旋流叶片的设置方向相同。

3.如权利要求1所述的用于聚合细微颗粒的聚合器，其特征在于，所述旋风装置还包括中心柱体和外筒，所述旋流叶片的一端固接于所述中心柱体，另一端固接于所述外筒。

4.如权利要求3所述的用于聚合细微颗粒的聚合器，其特征在于，所述外筒具有圆形截面，所述圆形截面与所述外筒的轴线垂直。

5.如权利要求4所述的用于聚合细微颗粒的聚合器，其特征在于，所述旋流叶片固接于所述外筒的所述另一端的高度与所述外筒的高度基本相同，或者小于所述外筒的高度，且两者的高度差不超过所述圆形截面的直径的三分之一。

6.如权利要求3所述的用于聚合细微颗粒的聚合器，其特征在于，所述外筒具有正多边形截面，所述正多边形截面与所述外筒的轴线垂直。

7.如权利要求6所述的用于聚合细微颗粒的聚合器，其特征在于，所述旋流叶片固接于所述外筒的所述另一端的高度与所述外筒的高度基本相同，或者小于所述外筒的高度，且两者的高度差不超过所述正多边形截面的最长对角线长度的三分之一。

8.如权利要求1所述的用于聚合细微颗粒的聚合器，其特征在于，所述多个旋风装置的轴线相互平行。

9.如权利要求1所述的用于聚合细微颗粒的聚合器，其特征在于，所述多个旋风装置分别位于两个形成V字形或人字形的平面内，位于同一平面内的旋风装置的轴线相互平行。

10.如权利要求3所述的用于聚合细微颗粒的聚合器，其特征在于，所述旋流叶片的仰角为12.5～60°。

11.如权利要求3所述的用于聚合细微颗粒的聚合器，其特征在于，所述旋流叶片的数量为3～18片。

12.如权利要求11所述的用于聚合细微颗粒的聚合器，其特征在于，所述旋流叶片的数量为6～8片。

13.如权利要求1所述的用于聚合细微颗粒的聚合器，其特征在于，所述聚合器还包括用于安装所述旋风装置的固定件，所述固定件上设置有用于安装所述旋风装置的安装孔，所述多个旋风装置通过所述安装孔安装在所述固定件上；所述固定件上还设置有通气孔。

14.如权利要求13所述的用于聚合细微颗粒的聚合器，其特征在于，所述固定件整体上为平面结构，安装在所述固定件上的所述多个旋风装置处于同一平面内，且所述多个旋风装置的轴线相互平行。

15.如权利要求13所述的用于聚合细微颗粒的聚合器，其特征在于，所述固定件包括两个形成人字形或V字形的平面，安装在同一平面内的旋风装置的轴线相互平行。

16.一种烟气流道，其特征在于，包括一级或多级如权利要求1～15中任意一项所述的用于聚合细微颗粒的聚合器，所述聚合器被布置于含有细微颗粒的烟气气流的断面上。

17.如权利要求16所述的烟气流道，其特征在于，所述聚合器所在的平面与所述烟气气流的方向基本垂直。

18.如权利要求16所述的烟气流道，其特征在于，所述聚合器所在的平面与所述烟气气流的方向具有夹角β，所述夹角β为22.5～65°。

19.如权利要求16所述的烟气流道，其特征在于，所述烟气流道采用钢基础结构分区布置，每个区所在的平面内相应地设置有所述聚合器。

20.如权利要求19所述的烟气流道，其特征在于，设置在每个区内的所述聚合器的所述多个旋风装置分别位于两个形成V字形或人字形的平面内。

21.一种除尘除雾一体化系统，其特征在于，包括一级或多级如权利要求1～15中任意一项所述的用于聚合细微颗粒的聚合器，所述聚合器的上游和/或下游位置设置有弯曲流道式分离器，所述弯曲流道式分离器中的分离元件构成多个弯曲的气流通道。

22.如权利要求21所述的除尘除雾一体化系统，其特征在于，所述聚合器与所述弯曲流道式分离器的距离小于1500mm。

23.如权利要求22所述的除尘除雾一体化系统，其特征在于，所述聚合器与所述弯曲流道式分离器的距离小于50mm。

24.如权利要求21所述的除尘除雾一体化系统，其特征在于，所述弯曲流道式分离器中的分离元件为波纹板组件，所述波纹板组件包括多个间隔的、均匀布置的波纹板，多个所述波纹板形成弯曲的气流通道；相邻两所述波纹板之间的距离为10～60mm；所述波纹板为正弦曲线形波纹板，所述波纹板具有钩和/或孔，所述钩和所述孔均具有一个或多个；所述波纹板的厚度为1.0～3.5mm。

25.如权利要求24所述的除尘除雾一体化系统，其特征在于，所述波纹板为中空结构，内流有冷却介质，所述冷却介质的温度小于所述气流的温度，所述冷却介质由冷却介质供应系统供应。

26.如权利要求21所述的除尘除雾一体化系统，其特征在于，所述弯曲流道式分离器中的分离元件为2～5层相互交错的管束，每一层所述管束包括多个间隔的、均匀布置的管，相邻两层所述管束中的管呈交错布置，形成弯曲的气流流道；处于同一层所述管束中的管的中心间距为该层管束的管径的1.2～4倍；所述管的横截形状为圆形、水滴形或子弹头形。

27.一种除尘除雾一体化系统，包括一级或多级如权利要求1～15中任意一项所述的用于聚合细微颗粒的聚合器，所述聚合器的上游位置设置有一级或多级预分离器，和/或所述聚合器的下游位置设置有一级或多级精细分离器和/或一级或多级超精细分离器；

所述精细分离器具有比所述预分离器更高的液滴分离性能，所述超精细分离器具有比所述精细分离器更高的液滴分离性能。

28.如权利要求27所述的除尘除雾一体化系统，其特征在于，所述预分离器包括弯曲流道式分离器，或者所述精细分离器包括弯曲流道式分离器。

29.如权利要求27所述的除尘除雾一体化系统，其特征在于，所述预分离器为管式设计预分离器、平板设计预分离器、屋顶设计预分离器、水平气流预分离器中的一种或者多种的组合；所述超精细分离器为平板设计超精细分离器、屋顶设计超精细分离器、水平气流超精细分离器中的一种或者多种的组合。

30.如权利要求27所述的除尘除雾一体化系统，其特征在于，一级或多级所述预分离器、一级或多级所述聚合器以及一级或多级所述精细分离器和/或所述超精细分离器全部布置在烟气吸收塔内，气流的流动方向为竖直方向。

31.如权利要求27所述的除尘除雾一体化系统，其特征在于，一级或多级所述预分离器、一级或多级所述聚合器以及一级或多级所述精细分离器和/或所述超精细分离器全部布置在吸收塔出口水平烟道内，气流的流动方向为水平方向。

32.如权利要求27所述的除尘除雾一体化系统，其特征在于，一级或多级所述预分离器、一级或多级所述聚合器以及一级或多级所述精细分离器和/或所述超精细分离器中的一部分布置在吸收塔内，另一部分布置在吸收塔出口水平烟道内，在吸收塔内气流呈竖直方向，在吸收塔水平出口烟道内气流呈水平方向。

33.如权利要求27所述的除尘除雾一体化系统，其特征在于，任何一级所述预分离器、任何一级所述聚合器和任何一级所述精细分离器和/或所述超精细分离器均根据实际运行工况需要在各自对应的气流入口侧和/或气流出口测设置有自动和/或手动清洗装置，所述清洗装置包括管道和冲洗喷嘴。

34.一种使烟气中细微颗粒聚合的方法，其特征在于，使所述烟气通过旋风装置，从而产生多股旋转方向相同的旋转气流，所述旋转气流与相邻的旋转气流之间发生交汇与对冲。

35.一种一体化除尘除雾方法，其特征在于，使烟气通过旋风装置，从而产生多股旋转方向相同的旋转气流，所述旋转气流与相邻的旋转气流之间发生交汇与对冲；还使烟气通过设置在所述旋风装置上游和/下游位置的弯曲流道式分离器，所述弯曲流道式分离器中的分离元件构成多个弯曲的气流通道，使得气流经过所述多个弯曲的气流通道时，气流不断改变流动方向，气流中的雾滴或携有固体颗粒物的液滴在离心力作用下撞击所述分离元件，并形成水膜，所述水膜在重力作用下回落。

36.如权利要求35所述的一体化除尘除雾方法，其特征在于，所述弯曲流道式分离器设置在所述旋风装置的下游位置，使得所述水膜在重力作用下回落到所述旋风装置的旋流叶片上。

37.如权利要求35所述的一体化除尘除雾方法，其特征在于，还使烟气通过设置在所述旋风装置的上游位置的一级或多级预分离器和/或设置在所述旋风装置的下游位置的一级或多级超精细分离器。