煙氣復合除塵除霧裝置制造方法

煙氣復合除塵除霧裝置制造方法
【專利摘要】本發明涉及一種用于濕法脫硫尾端煙氣深度凈化處理的煙氣靜電復合除塵除霧裝置，箱體內按煙氣流向依次設有靜電聚塵組件I、慣性除塵除霧組件II和靜電除塵除霧組件III；靜電聚塵組件I由互相平行且間距排列的多個聚塵陽極板及設置在相鄰兩聚塵陽極板間的一對陰極線組成，該陰極線與聚塵陽極板之間形成電場；慣性除塵除霧組件II由互相平行且間距排列的多個收集板組成；靜電除塵除霧組件III由互相平行且間距排列的多個除塵除霧陽極板和多個陰極線組成，二者之間形成電場。本裝置連接于脫硫吸收塔出口煙道上，實現對煙氣深度除塵除霧的效果，解決了“石膏雨”、“大白煙”等污染現象，使煙塵達標排放。
【專利說明】煙氣復合除塵除霧裝置
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種除塵除霧設備，特別涉及針對燃煤發電廠濕法脫硫尾端煙氣進行深度凈化處理的煙氣靜電復合除塵除霧裝置。
【背景技術】
[0002]某些以燃煤為能源的行業，如火力發電、金屬冶煉等大型企業每天需要消耗大量燃煤，煤燃燒產生的大量粉塵隨煙氣排放，由于煙塵對環境危害極大，因此國內對煙塵排放濃度有嚴格的限制。例如，國家標準(火電廠大氣污染物排放標準GB 13223-2011)明確規定煙塵排放濃度限值為30 mg/Nm3，重點地區的排放濃度限值為20 mg/Nm3。為達到煙塵排放標準，燃煤系統必須設置煙氣除塵設備。目前，煙氣除塵設備主要為靜電除塵器、袋式除塵器、電袋復合除塵器等種類。
[0003]通常，火力發電廠的大型燃煤鍋爐煙氣的凈化處理除除塵外，其必須還通過吸收塔進行脫硫反應，且近年來大部分火力發電廠已基本完成SCR脫硝改造。煙氣經脫硝、除塵、脫硫凈化后排放。通常，排放煙氣多設有回收余熱的空氣預熱器，在空預器或SCR脫硝反應器之后，脫硫吸收塔(下簡稱吸收塔)之前設置除塵器，使煙氣含塵量降至〈30 mg/Nm3。
[0004]然而，煙氣的濕法脫硫過程是以石灰石漿液為吸收劑，吸收塔內，石灰石漿液以噴淋霧化的方式與煙氣接觸而與煙氣中的氧化硫反應，生成硫酸鈣(石膏)等物質，其間，上升煙氣與下降的霧狀漿液之間發生極大的傳質傳熱過程，煙氣在吸收塔內上升過程中會挾帶部分細小的石膏漿液(逃逸的石膏漿液)，這些隨煙氣逃逸的石膏漿液會形成新的粉塵，導致煙氣的粉塵濃度再次增高，雖然一般在吸收塔頂部設有機械除霧器，但機械除霧器的除霧能力小，除霧器通道易被石膏漿液堵塞，難以除凈煙氣夾帶的石膏漿液，相當部分的石膏漿液隨煙氣排放，導致“石膏雨”、“大白煙”等污染現象時有發生。因此，即使煙氣在脫硫前已將含塵量降至〈30 mg/Nm3，但由于上述原因，脫硫后的煙氣仍難以實現粉塵達標排放。為彌補此現象，專利文獻 CN 101460251 A, CN 102500188 A, CN103055644 A, CN 202538927U等報導了在脫硫吸收塔出口增設濕式靜電除塵器，用于對煙氣進一步深度凈化。然而，濕式靜電除塵器占地面積大，系統復雜，投資高，很多火電廠場地條件無法滿足增設濕式靜電除塵器的要求。而且在進入脫硫吸收塔之前，煙氣已經過了除塵處理，煙塵已經接近達標濃度，僅為了脫除漿液挾帶而新增的少量煙塵，投入巨資新建整套大型濕式靜電除塵系統，其經濟性很低，投資浪費嚴重。
【發明內容】

本發明目的是提供一種可安裝在脫硫吸收塔出口煙道上的煙氣復合除塵除霧裝置，用于對排放前的脫硫煙氣進一步深度凈化，除凈煙氣中少量的殘余粉塵及隨霧沫帶出的新增石膏粉塵，確保煙塵的達標排放。
[0005]本發明煙氣復合除塵除霧裝置包括箱體，箱體設有煙氣進口和出口，箱體的底端設有出污口；所述箱體內按煙氣流向依次設有靜電聚塵組件(I)、慣性除塵除霧組件(II)和靜電除塵除霧組件(III);所述靜電聚塵組件(I)由互相平行且間距排列的多個聚塵陽極板及設置在相鄰兩聚塵陽極板間的一對陰極線組成，該陰極線與聚塵陽極板之間形成電場；所述慣性除塵除霧組件(II)由互相平行且間距排列的多個收集板組成；所述靜電除塵除霧組件(In)由互相平行且間距排列的多個除塵除霧陽極板和間距排列的多個陰極線組成，該陰極線與除塵除霧陽極板之間形成電場；所述靜電聚塵組件(I)中的各相鄰聚塵陽極板之間、所述慣性除塵除霧組件(II)中的各相鄰收集板之間以及所述靜電除塵除霧組件(III)中的各相鄰除塵除霧陽極板之間均形成煙氣通道。
[0006]所述慣性除塵除霧組件(II)中的各收集板是形成連續曲面的“入”字形整體板，“入”字形整體板的頂端向上伸出段形成迎著煙氣前進方向的彎耳。
[0007]所述慣性除塵除霧組件〔II)中的各收集板表面設有一個或多個攔污堰。
[0008]各收集板的兩端分別通過撐桿固定在箱體的壁面上。
[0009]所述靜電聚塵組件(I)和靜電除塵除霧組件(III)中的陰極線均為芒刺狀導線。
[0010]所述靜電除塵除霧組件(III)中的各除塵除霧陽極板是由一對平面板連接成的“人”字形組合板，每對平面板的頂端邊連接在同一根頂端撐桿上，左、右兩底端邊分別連接在各自的底端撐桿上，各頂端撐桿和各底端撐桿的前后兩端均分別固定在箱體的前后壁面上。
[0011]各頂端撐桿和各底端撐桿均通過插槽與除塵除霧陽極板對應端插接相連。
[0012]所述箱體壁面從煙氣進口以下向箱內方向傾斜面斜面，以利于收集所捕獲液體。
[0013]所述各陰極線以不銹鋼或合金鋼為材質。
[0014]本裝置包含了多級復合的除塵除霧系統，其中，靜電聚塵組件對煙氣進行一次荷電，一部分小液滴和粉塵聚集為大顆粒，然后通過“入”字形曲面板接觸碰撞而使含塵霧氣凝聚成液滴，并順曲面板下落至箱底。剩余的微細液滴和微小粉塵通過二次強荷電被靜電除塵除霧組件除去。因此，本裝置利用靜電原理和慣性原理多級復合，協同除塵除霧，能分離除去顆粒型的大、小粉塵和漿液型霧狀液滴，實現對煙氣深度除塵除霧的效果，而且結構簡單，可方便地連接于脫硫吸收塔出口煙道上，彌補了煙氣濕法脫硫后新增含漿霧滴難以的問題，成功地解決了“石膏雨”、“大白煙”等污染現象，使煙塵達標排放。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1是煙氣復合除塵除霧裝置的結構示意圖。
[0016]圖2是“入”字形曲面板的結構示意圖。
[0017]圖3是靜電除塵除霧組件中的除塵除霧陽極板結構示意圖。
[0018]圖4表示本除塵除霧裝置在濕法脫硫尾端煙氣深度凈化系統中的安裝位置。
[0019]圖中:1 一靜電聚塵組件，II一慣性除塵除霧組件，III一靜電除塵除霧組件；1一煙氣進口，2—箱體，2-1—斜面，3、6—陰極線，4一聚塵陽極板，5—收集板，5-1—彎耳，5-2—攔污堰，7—除塵除霧陽極板，8—煙氣出口，9一排污口，10—頂端撐桿，11 一底端撐桿，12—脫硫塔，13—旁路煙道，14一尾端煙氣出口煙道、15、16、17、18—擋板門，19一煙鹵。
【具體實施方式】
[0020]下面結合附說明本發明復合除塵除霧裝置的實施例結構及工作原理。[0021]實施例1
結合圖4和圖1說明復合除塵除霧裝置的結構和工作原理。
[0022]來自濕法脫硫吸收塔12的尾端煙氣從煙氣進口 I進入箱體2，凈化后的煙氣從箱體2的煙氣出口 8排出，煙氣中被分離出的污液從箱體底部的的排污口 9排出。
[0023]箱體2內按煙氣流向依次設有靜電聚塵組件1、慣性除塵除霧組件II和靜電除塵除霧組件III ;下面分別說明各組件的結構。
[0024]靜電聚塵組件I由多個互相平行且間距排列的聚塵陽極板4及陰極線3組成，兩個相鄰的聚塵陽極板4之間均設有一對陰極線3，形成正、負電極間隔布置。聚塵陽極板4材質為不銹鋼或導電玻璃鋼等剛性導電材質，板間距為35(T450 mm。單塊聚塵陽極板4的寬度為500 mm，長度為3000~8000 mm ;陰極線3之間的間距為300~600 mm，陰極線3為不銹鋼或合金鋼材質的芒刺狀線(下同)。陰極線3與聚塵陽極板4之間形成電場，聚塵陽極板4之間形成煙氣通道。煙氣從聚塵陽極板4之間通過時被一次荷電，即液滴及煙塵在不同極性分別荷正電和負電，有利于小顆粒碰撞凝聚轉變為大顆粒，利于集塵。 [0025]慣性除塵除霧組件II由互相平行且間距排列的多個收集板5組成；如圖2，各收集板5是帶有連續曲面的“入”字形整體板，圖中箭頭表示煙氣在收集板5間的流向。“入”字形整體板人頂端形成迎著煙氣前進方向的彎耳5-1，右側板面設有一條(或多條)攔污堰5-2。收集板5的材質為PP或FRPP，易于成型，和具有防腐性能，板間距為50~500 mm。
[0026]經靜電聚塵組件I 一次荷電凝聚處理后的煙氣進入本組件后，大顆粒液滴煙塵與各收集板5的曲面發生碰撞，液滴在收集板5上進一步聚集而增大，受慣性作用，大顆粒液滴順著收集板5下滑，最后下落至箱底，從排污口 9排出。彎耳5-1和攔污堰5-2均可將煙氣中的污物攔下，防止被煙氣流二次挾帶。各收集板5的兩端分別通過撐桿固定在箱體的壁面上，圖2中，左右兩圓形端可與撐桿插接相連(插接方式與圖3相同)。
[0027]如圖1，靜電除塵除霧組件III由互相平行且間距排列的多個除塵除霧陽極板7和若干個陰極線6組成，除塵除霧陽極板7以導電玻璃鋼或柔性纖維織物為材質，板間距為50^500 mm，板間角度為60-120 °。如圖3，各除塵除霧陽極板7是由一對平面板連接成“人”字形的組合板，每對平面板的頂端與同一根頂端撐桿10插接相連，“人”字形組合板的左、右兩底端分別與各自的底端撐桿11插接相連，各頂端撐桿10和各底端撐桿11的前后兩端均分別固定在箱體2的前后壁面卜.，頂端撐桿10和底端撐桿11的結構可以相同或不同。
[0028]經慣性除塵除霧組件H睜去大部分液滴和大顆粒粉塵后的煙氣，在本靜電除塵除霧組件III，煙氣中微細液滴和顆粒物被二次強荷電。由于荷電效應，微細液滴和顆粒物被除塵除霧陽極板7吸附，使其不被氣流挾帶，微細液滴和顆粒物在陽極板表面聚集后靠重力作用順陽極板表面向下匯入箱體2底部，由排污口 9排出。經凈化的煙氣從煙氣出口 8達標排放，完成脫硫煙氣的深度除塵除霧。
[0029]本裝置運行過程中，除塵除霧陽極板7可配備沖洗系統，可采用噴嘴噴射方式沖洗，提高除塵除霧陽極板7表面的收污效率。
[0030]實施例2
火力發電廠石灰石-石膏濕法煙氣脫硫尾端煙氣深度凈化試驗。[0031]如圖4，脫硫塔12的尾端煙氣出口煙道14連接煙鹵19，同時引接旁路煙道13。將復合除塵除霧裝置(以箱體2表示)連接在旁路煙道13的管路中。
[0032]箱體2橫截面積為42 m2 (6mX7m)，裝置長度為2 m (不包括進出口部位的喇叭狀面積)。聚塵陽極板4材質為不銹鋼,尺寸為500X6000 mm,兩塊陽極板間距為400 mm。陰極線3材質為不銹鋼。收集板5布置間距為100 mm。陰極線6材質為不銹鋼。陽極板7材質為纖維織物，單片纖維織物尺寸為250X6000 mm，兩片纖維織物夾角為90 °C，板間距為100mm。
[0033]從脫硫塔12出口的煙氣溫度為5(T55 °C，煙氣含塵量:40 mg/Nm3 ;含液滴量:75mg/Nm3。試驗中，開啟擋板門15、擋板門17和擋板門19,擋板門16根據試驗要求為部分或全部關閉，使脫硫塔12的尾端煙氣從旁路煙道13通過復合除塵除霧裝置(箱體)2，經深度凈化后通入煙鹵19排放。試驗過程:調節擋板門16的開度，以改變進入旁路煙道13的煙氣流量，分別在復合除塵除霧裝置箱體2的出口測得深度凈化后煙氣含塵量和液滴量數據如下:
(O旁路煙道13的煙氣流量為620000 m3/h，復合除塵除霧裝置箱體2內的煙氣流速為4.1 m/s’出口煙氣含塵量〈20 mg/Nm3，含液滴量〈20 mg/Nm3。
[0034](2)旁路煙道13的煙氣流量為1162500 m3/h，復合除塵除霧裝置箱體2內的煙氣流速為7.7 m/s，出口煙氣含塵量〈30 mg/Nm3，含液滴量〈20 mg/Nm3。
[0035](3)旁路煙道13的煙氣流量為1550000 m3/h，復合除塵除霧裝置箱體2內的煙氣流速為10.3 m/s，出口煙氣含塵量〈30 mg/Nm3，含液滴量〈30 mg/Nm3。
[0036]從以上試驗數據可知，復合除塵除霧裝置能對濕法脫硫尾端煙氣進行深度凈化，進一步除去煙氣中殘留的塵粒和液滴(包括石膏漿液)，因而確保煙氣排放達標。
【權利要求】
1.復合除塵除霧裝置，其特征是包括箱體，箱體設有煙氣進口和出口，箱體的底端設有出污口；所述箱體內按煙氣流向依次設有靜電聚塵組件(I)、慣性除塵除霧組件(II)和靜電除塵除霧組件απ);所述靜電聚塵組件(O由互相平行且間距排列的多個聚塵陽極板及設置在相鄰兩聚塵陽極板間的一對陰極線組成，該陰極線與聚塵陽極板之間形成電場；所述慣性除塵除霧組件(II)由互相平行且間距排列的多個收集板組成；所述靜電除塵除霧組件(in)由互相平行且間距排列的多個除塵除霧陽極板和間距排列的多個陰極線組成，該陰極線與除塵除霧陽極板之間形成電場;所述靜電聚塵組件α)中的各相鄰聚塵陽極板之間、所述慣性除塵除霧組件αι)中的各相鄰收集板之間以及所述靜電除塵除霧組件απ)中的各相鄰除塵除霧陽極板之間均形成煙氣通道。
2.根據權利要求1所述的復合除塵除霧裝置，其特征是慣性除塵除霧組件(II)中的各收集板是形成連續曲面的“入”字形整體板，“入”字形整體板的頂端向上伸出段形成迎著煙氣前進方向的彎耳。
3.根據權利要求2所述的復合除塵除霧裝置，其特征是所述慣性除塵除霧組件(II)中的各收集板表面設有一個或多個攔污堰。
4.根據權利要求3所述的復合除塵除霧裝置，其特征是所述各收集板的兩端分別通過撐桿固定在箱體的壁面上。
5.根據權利要求1所述的復合除塵除霧裝置，其特征是所述靜電聚塵組件(I)和靜電除塵除霧組件(III)中的陰極線均為芒刺狀導線。
6.根據權利要求5所述的復合除塵除霧裝置，其特征是所述靜電除塵除霧組件(III)中的各除塵除霧陽極板是由一對平面板連接成的“人”字形組合板，每對平面板的頂端邊連接在同一根頂端撐桿上，左、右兩底端邊分別連接在各自的底端撐桿上，各頂端撐桿和各底端撐桿的前后兩端均分別固定在箱體的前后壁面上。
7.根據權利要求6所述的復合除塵除霧裝置，其特征是各頂端撐桿和各底端撐桿均通過插槽與除塵除霧陽極板對應端插接相連。
8.根據權利要求1或2或3或4或5或6或7所述的復合除塵除霧裝置，其特征是所述箱體壁面從煙氣進口以下向箱內方向傾斜面斜面。
9.根據權利要求8所述的復合除塵除霧裝置，其特征是所述各陰極線以不銹鋼或合金鋼為材質。
【文檔編號】B01D50/00GK103933813SQ201410127874
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2014年4月1日 優先權日:2014年4月1日
【發明者】金定強, 苗永旗, 申智勇, 莊柯 申請人:國電環境保護研究院