一種燒結煙氣微細顆粒物折轉捕集單元及團聚捕集裝置的制作方法

本實用新型涉及鐵礦燒結煙氣污染治理領域，更具體地說，涉及一種燒結煙氣微細顆粒物折轉捕集單元及團聚捕集裝置。

背景技術：

鐵礦燒結工序是現代鋼鐵生產流程中必不可少的環節，同時又是鋼鐵工業最大的PM₁₀和PM_2.5排放源，占其總排放量的40％左右。目前傳統的除塵方式難以有效控制PM_2.5的排放，所以在除塵器前面設置預處理階段能夠通過物理或者化學作用使細顆粒團聚成較大粒徑的顆粒，從而能夠被傳統除塵器所脫除成為了一種新型的除塵方法。

目前燒結廠主要采用除塵器來凈化燒結煙氣中的顆粒物，除塵器對煙氣中的粗顆粒物去除效果較好，但對于粒徑小于10μm的微細顆粒物(PM₁₀和PM_2.5)，由于其顆粒直徑小、比電阻高、荷電能力差。一般的除塵方法難以將微細顆粒物有效地去除，急需開發出一種燒結煙氣微細顆粒物的處理設備，從而對燒結煙氣中的微細顆粒物進行有效處理。

經檢索，中國專利申請號：201620055887.9，授權公告日為2016年6月29日，發明創造名稱為一種煙氣除塵系統，該申請案公開了一種煙氣除塵系統，該除塵系統包括重力沉降室、慣性除塵裝置、旋風除塵裝置及濕式電除塵裝置；其中慣性除塵裝置設置于重力沉降室內并位于重力沉降室的煙氣出口端，重力沉降室的煙氣出口端與旋風除塵裝置的煙氣入口端相連接；濕式電除塵裝置設置于旋風除塵裝置的煙氣出口端。該申請案在相對于現有濕式電除塵裝置在一定程度上提高了除塵效率，但是其不足之處在于使用除塵設備種類較多，壓損大，能耗高，設備投資成本較高。

另外，中國專利申請號：201610288719.9，申請日為2016年4月28日，發明創造名稱為一種鐵礦燒結煙氣PM₁₀和PM_2.5的減排方法，該申請案公開了鐵礦燒結過程微細顆粒物的減排系統，鐵礦燒結過程中，在燒結煙氣的煙氣通道中噴入團聚液，燒結煙氣中的微細顆粒物在團聚液的作用下團聚長大，并采用除塵裝置除去團聚長大的微細顆粒物，所述的團聚劑包括聚合氯化鋁、羧甲基纖維素鈉、聚丙烯酰胺和固體添加劑。本申請案使得吸附有微細顆粒物的團聚液霧滴在低壓情況下成核、碰撞、長大，形成的大顆粒團聚物，并采用除塵裝置除去團聚長大的微細顆粒物。該申請案提出一種新型鐵礦燒結煙氣中微細顆粒物團聚減排的方法，提高鐵礦燒結煙氣中微細顆粒物的團聚效果實現微細顆粒物的減排，但是該申請案中如要提高團聚后顆粒物的捕集還需要配合更高效的捕集裝置。

技術實現要素：

1.實用新型要解決的技術問題

本實用新型的目的在于克服現有技術中，鐵礦燒結過程微細顆粒物難以有效去除的問題，提供一種燒結煙氣微細顆粒物折轉捕集單元及團聚捕集裝置，其中的一種燒結煙氣微細顆粒物折轉捕集單元，通過傾斜設置的儲集部件提高了煙氣顆粒物的去除效率；其中的一種燒結煙氣微細顆粒物團聚捕集裝置，使得煙氣中的微細顆粒物先進行團聚長大，再被傾斜設置的儲集部件捕集，提高了煙氣中微細顆粒物的去除效率。

2.技術方案

為達到上述目的，本實用新型提供的技術方案為：

本實用新型的一種燒結煙氣微細顆粒物折轉捕集單元，包括儲集部件、進氣彎管和出氣彎管，所述的進氣彎管和出氣彎管的底部相連通并構成折轉彎管，所述的儲集部件傾斜的設置于出氣彎管上，顆粒物在折轉彎管中沉降并儲存于儲集部件中。

優選地，所述的進氣彎管和出氣彎管通過震蕩波紋管與煙氣管道相連。

優選地，所述的儲集部件與豎直方向的傾斜角為10-30°，且儲集部件入口處設置有水霧噴頭。

優選地，所述的折轉捕集單元上設置有震動器。

本實用新型的一種燒結煙氣微細顆粒物團聚捕集裝置，包括

顆粒團聚單元，該顆粒團聚單元內設置有團聚劑噴頭；

折轉捕集單元，該折轉捕集單元為權利要求上述的折轉捕集單元；

所述的顆粒團聚單元設置于折轉捕集單元的上部，顆粒團聚單元的底部與折轉捕集單元的進氣彎管相連。

優選地，所述的顆粒團聚單元包括團聚劑噴頭、擾流柱和顆粒團聚室，所述的團聚劑噴頭和擾流柱設置于顆粒團聚室的內部，且團聚劑噴頭位于擾流柱的上部。

優選地，所述的團聚劑噴頭的噴射方向與煙氣的流動方向相反；所述的擾流柱的橫截面形狀為等腰三角形。

優選地，所述的顆粒團聚室的底部設置有收縮管道，該收縮管道的橫截面積沿著豎直向下的方向逐漸減小，顆粒團聚室通過收縮管道與進氣彎管相連。

優選地，還包括靜電除塵單元，該靜電除塵單元包括電暈電極、收塵電極和供電部件，所述的電暈電極設置于顆粒團聚單元內，收塵電極設置于折轉捕集單元的出氣彎管上，所述的電暈電極、收塵電極分別與供電部件的負正電極相連。

優選地，所述的電暈電極設置于擾流柱的下部，所述的收塵電極設置于儲集部件入口處上方。

3.有益效果

采用本實用新型提供的技術方案，與已有的公知技術相比，具有如下顯著效果：

(1)本實用新型的一種燒結煙氣微細顆粒物折轉捕集單元，進氣彎管和出氣彎管的底部相連通并構成折轉彎管，儲集部件傾斜的設置于出氣彎管上，儲集部件傾斜的設置于出氣彎管的底部，在重力和顆粒運動過程中的慣性力的共同作用下，顆粒沉降在折轉彎管的底部，并且主要聚集在出氣彎管的底部，由于儲集部件的上端開口與水平面的夾角為10-30°，顆粒在出氣彎管的底部沉降過程中，可直接由儲集部件的上端開口處直接運動至儲集部件中，從而促進了顆粒物直接被儲集部件所捕集，提高了煙氣顆粒物的去除效率；

(2)本實用新型的一種燒結煙氣微細顆粒物折轉捕集單元，進氣彎管頂部的煙氣流入端通過震蕩波紋管與上部的煙氣管道相連，出氣彎管頂部的煙氣流出端通過震蕩波紋管與上部的煙氣管道相連，即折轉彎管能相對于煙氣管道作豎直方向的震動，在震動的過程中煙氣中的微細顆粒物同時隨煙氣在折轉彎管中發生擾動，從而促進了顆粒物在折轉彎管中發生碰撞，并促進著微細顆粒物團聚長大，提高了煙氣顆粒物的去除效率；

(3)本實用新型的一種燒結煙氣微細顆粒物團聚捕集裝置，團聚劑噴頭和擾流柱設置于顆粒團聚室的內部，團聚劑噴頭位于擾流柱的上部，噴射方向與煙氣的流動方向相反，煙氣中微細顆粒物與團聚劑噴頭迎面噴出的團聚劑霧滴接觸機會增大，促進了顆粒物的快速團聚；

(4)本實用新型的一種燒結煙氣微細顆粒物團聚捕集裝置，電暈電極與供電部件的負極相連，收塵電極與供電部件的正極相連，煙氣中的顆粒物在顆粒團聚單元的下部被荷載上負電荷，而后進入靜電除塵單元，在儲集部件入口處上方處，攜帶負電荷的顆粒物被收塵電極所捕集，而且折轉彎管能相對于顆粒團聚單元作豎直方向的震動，震動而產生相互的碰撞，增大了顆粒物與收塵電極的接觸概率，從而促進了顆粒物在儲集部件入口處上方處被收塵電極捕集，并沉降在儲集部件中。

附圖說明

圖1為本實用新型的一種燒結煙氣微細顆粒物團聚捕集裝置的整體結構示意圖；

圖2為本實用新型的儲集部件的結構示意圖。

示意圖中的標號說明：

100、顆粒團聚單元；101、團聚劑噴頭；102、擾流柱；103、收縮管道；104、顆粒團聚室；105、擴展管道；

200、折轉捕集單元；201、震蕩波紋管；202、震動器；210、儲集部件；211、集塵擾流板；212、水霧噴頭；213、卸塵閥；214、集塵波紋管；220、進氣彎管；221、煙氣流入端；230、出氣彎管；231、煙氣流出端；

300、靜電除塵單元；301、電暈電極；302、收塵電極；303、供電部件。

具體實施方式

下文對本實用新型的示例性實施例的詳細描述參考了附圖，該附圖形成描述的一部分，在該附圖中作為示例示出了本實用新型可實施的示例性實施例。盡管這些示例性實施例被充分詳細地描述以使得本領域技術人員能夠實施本實用新型，但應當理解可實現其他實施例且可在不脫離本實用新型的精神和范圍的情況下對本實用新型作各種改變。下文對本實用新型的實施例的更詳細的描述并不用于限制所要求的本實用新型的范圍，而僅僅為了進行舉例說明且不限制對本實用新型的特點和特征的描述，以提出執行本實用新型的最佳方式，并足以使得本領域技術人員能夠實施本實用新型。因此，本實用新型的范圍僅由所附權利要求來限定。

下文對本實用新型的詳細描述和示例實施例可結合附圖來更好地理解，其中本實用新型的元件和特征由附圖標記標識。

實施例1

結合圖1，本實施例一種燒結煙氣微細顆粒物折轉捕集單元，包括儲集部件210、進氣彎管220和出氣彎管230，所述的進氣彎管220和出氣彎管230的底部相連通并構成折轉彎管，所述的儲集部件210傾斜的設置于出氣彎管230上，儲集部件210傾斜的設置于出氣彎管230 的底部，如圖1所示，儲集部件210設置于折轉彎管底部偏右側，所述的儲集部件210設置為圓球形，使得微細顆粒物一旦進入儲集部件210后就難以由儲集部件210飛出，防止了儲集部件210內的顆粒發生二次揚塵。

顆粒物在折轉彎管中沉降并儲存于儲集部件210中，且儲集部件210與豎直方向的傾斜角為10-30°，即儲集部件210的幾何中心線與豎直方向的傾斜角為δ，δ＝10-30°，即儲集部件210的上端開口與水平面的夾角為10-30°，本實施例優選20°。當煙氣及顆粒物在折轉彎管運動時，顆粒物在重力和慣性力的共同作用下，煙氣中的顆粒物會沉降在折轉彎管，并且主要聚集在出氣彎管230的底部，由于儲集部件210的上端開口與水平面的夾角為 10-30°，顆粒在出氣彎管230的底部沉降過程中，可直接由儲集部件210的上端開口處直接運動至儲集部件210中。

值得進一步說明的是，折轉彎管曲率半徑最小的位置位于折轉彎管的最底部，而本實用新型的儲集部件210并不設置于折轉彎管曲率半徑最小的位置，而是傾斜的設置于出氣彎管 230上，該位置并不是曲率半徑最小的位置，儲集部件210傾斜設置，打破了折轉式收塵器將捕集裝置設置在折轉彎管曲率最小處或者豎直最低處的慣性思維，反而對顆粒物具有更好的捕集和捕集效果。其原因可能是，煙氣中的顆粒原有初速度的基礎上，在重力和顆粒運動過程中的慣性力的共同作用下，更易聚集在靠近出氣彎管230的底部，該設置使得顆粒物更容易在折轉彎管中沉降并儲存于儲集部件210中。

上述的儲集部件210入口處還設置有水霧噴頭212，顆粒物經過水霧濕潤后，在儲集部件210中進行二次團聚，使得微細顆粒物進行團聚長大、增加重量，避免沉降在儲集部件210 底部的顆粒物再次飛入出氣彎管230中。而且，在儲集部件210底部設置有卸塵閥213，當儲集部件210中儲集了一部分顆粒物后，可以打開卸塵閥213，將聚集在儲集部件210的顆粒物排出。

上述的進氣彎管220和出氣彎管230通過震蕩波紋管201與煙氣管道相連，即進氣彎管 220頂部的煙氣流入端221通過震蕩波紋管201與上部的煙氣管道相連，出氣彎管230頂部的煙氣流出端231通過震蕩波紋管201與上部的煙氣管道相連，即折轉彎管能相對于煙氣管道作豎直方向的震動，在震動的過程中煙氣中的微細顆粒物同時隨煙氣在折轉彎管中發生擾動，從而促進了顆粒物在折轉彎管中發生碰撞，并促進著微細顆粒物發生團聚長大，此外折轉彎管在震動的過程中同時增大了顆粒在折轉彎管中運動的復雜性，促使著顆粒物更易進入儲集部件210之中。折轉捕集單元200上設置有震動器202，震動器202可以促使著折轉彎管發生震動。

實施例2

本實施例一種燒結煙氣微細顆粒物團聚捕集裝置，包括顆粒團聚單元100和折轉捕集單元200，其中顆粒團聚單元100內設置有團聚劑噴頭101；折轉捕集單元200為上述的折轉捕集單元200；顆粒團聚單元100設置于折轉捕集單元200的上部，顆粒團聚單元100的底部與折轉捕集單元200的進氣彎管220相連，顆粒物在顆粒團聚單元100團聚長大，并被折轉捕集單元200捕集，提高了煙氣中顆粒物的捕集效率。

顆粒團聚單元100設置于折轉捕集單元200的上部，顆粒團聚單元100的底部與折轉捕集單元200的進氣彎管220相連，顆粒團聚單元100包括團聚劑噴頭101、擾流柱102和顆粒團聚室104，所述的團聚劑噴頭101和擾流柱102設置于顆粒團聚室104的內部，團聚劑噴頭101位于擾流柱102的上部，噴射方向與煙氣的流動方向相反，煙氣中微細顆粒物與團聚劑噴頭101迎面噴出的團聚劑霧滴接觸機會增大，從而提高了團聚效果。

值得說明的是顆粒團聚室104的直徑大于煙氣管道的直徑，在顆粒團聚室104上方管道設置有一個擴展管道105，擴展管道105將煙氣管道與顆粒團聚室104連接，煙氣在擴展管道105處產生初步湍流，同時降低煙氣速率。煙氣由上部的煙氣管道進入顆粒團聚室104后，煙氣流速減慢，使得微細顆粒物與團聚劑霧滴接觸更加充分，有利于煙氣中的顆粒物與團聚劑混合；擾流柱102的橫截面形狀為等腰三角形，三角形底邊垂直于煙氣流動方向，頂角指向方向與煙氣流動方向相對，煙氣經過擾流柱102時產生湍流，通過旋轉與相互碰撞，微細顆粒物與團聚劑霧滴之間以及與其他顆粒之間充分接觸，增強團聚效果，促使著微細顆粒物團聚長大，從而增加顆粒物粒徑，利于被接下來的折轉捕集單元200捕集。

顆粒團聚室104的底部設置有收縮管道103，該收縮管道103的橫截面積沿著豎直向下的方向逐漸減小，顆粒團聚室104通過收縮管道103與進氣彎管220相連，增加氣流速率，使得煙氣進入折轉捕集單元200中有較高的初速度，產生較大的慣性力，有利于顆粒物在折轉捕集單元200發生沉降。

進氣彎管220頂部的煙氣流入端221通過震蕩波紋管201與上部的收縮管道103相連，出氣彎管230頂部的煙氣流出端231通過震蕩波紋管201與上部的煙氣管道相連，即折轉彎管能相對于顆粒團聚單元100作豎直方向的震動。

實施例3

本實施例的基本內容同實施例2，不同之處在于：還包括靜電除塵單元300，靜電除塵單元300包括電暈電極301、收塵電極302和供電部件303，所述的電暈電極301設置于顆粒團聚單元100的下部，燒結煙氣中微細顆粒物經過擾流柱102擾流團聚之后速度降低，故經過電暈電極301需要更長時間，荷電更加充分，而且微細顆粒在顆粒團聚室104上部團聚長大，使得團聚長大的顆粒能更好的被電暈電極301荷電；收塵電極302設置于儲集部件210入口處上方，收塵電極302捕集的顆粒物落入儲集部件210中。本實施例中電暈電極301、收塵電極302分別與供電部件303的負正電極相連，即電暈電極301與供電部件303的負極相連，收塵電極302與供電部件303的正極相連。

電暈電極301放電的情況下，煙氣中的顆粒物在顆粒團聚單元100的下部被荷載上負電荷，而后進入靜電除塵單元300，在儲集部件210入口處上方處，攜帶負電荷的顆粒物被收塵電極302所捕集，而且折轉彎管能相對于顆粒團聚單元100作豎直方向的震動，震動而產生相互的碰撞，增大了顆粒物與收塵電極302的接觸概率。從而促進了顆粒物在儲集部件210 入口處上方處被收塵電極302捕集，并在震動的過程中收塵電極302的顆粒物沉降在儲集部件210中。

實施例4

本實施例的基本內容同實施例2，不同之處在于：本實施例的折轉捕集單元200上設置有震動器202，整個折轉捕集單元200都會產生震動，顆粒物在到達儲集部件210上方收塵電極302之前，震動而產生相互的碰撞，更易被收塵電極302捕集，到達收塵電極302后因為震動增加顆粒物與收塵電極302接觸概率，中和后的顆粒物震動彈出收塵電極302，并落入儲集部件210中，捕獲、捕集到更多的顆粒物。進氣彎管220和出氣彎管230通過震蕩波紋管201與煙氣管道相連，折轉捕集單元200在震動的過程中，上部的顆粒團聚單元100并不會發生震動，減少折轉捕集單元200捕集過程中對于顆粒團聚單元100團聚過程影響。

實施例5

如圖2所示，本實施例的基本內容同實施例2，不同之處在于：儲集部件210通過集塵波紋管214與折轉彎管相連，避免折轉彎管震動造成儲集部件210揚塵；在儲集部件210入口處還設置有集塵擾流板211，其作用是降低顆粒物進入儲集部件210后的速度，配合水霧噴頭212，使顆粒物經過水霧二次團聚效果更佳，避免儲集部件210內顆粒物揚出。

本實施例的減排步驟為：

步驟一、微細顆粒物團聚

煙氣進入團聚捕集裝置，在團聚捕集裝置中向煙氣中噴入團聚劑，微細顆粒物與團聚劑充分混合，團聚劑霧滴與煙氣充分混合并團聚長大；詳細說明如下：

A、煙氣進入顆粒團聚室104，在顆粒團聚室104的頂部向煙氣中噴入團聚劑霧滴，且團聚劑霧滴的噴射方向與煙氣的流動方向相反，煙氣在擾流柱102擾流作用下，微細顆粒物發生不規則方向運動，團聚劑霧滴與煙氣中的顆粒物充分混合并團聚長大；

B、顆粒物團聚長大后，電暈電極301對顆粒物進行電暈放電，使顆粒物上帶上電荷，且電暈電極301與供電部件303的負極相連，從而使顆粒物帶上負電荷。

步驟二、捕集顆粒物

微細顆粒物團聚長大后進入團聚捕集裝置的折轉彎管中，在折轉彎管下部的轉向部位煙氣急速的改變氣體流向，煙氣中的顆粒物在重力和慣性力的作用下與煙氣分離，折轉彎管傾斜的設置儲集部件210，顆粒物被儲集部件210捕集并儲存；詳細說明如下：

A、煙氣中的顆粒物經團聚長大、電暈放電后進入折轉捕集單元200，顆粒物隨煙氣沿著折轉彎管中運動，顆粒物在重力和顆粒慣性力的共同作用下沉降、捕集在折轉彎管下部的儲集部件210中；

B、供電部件303為收塵電極302供電，使得收塵電極302帶上與顆粒物相異的電荷，未沉降的顆粒被收塵電極302捕集，經震動后儲存于儲集部件210；其中收塵電極302與供電部件303的正極相連，被電暈電極301荷載上負電的顆粒物被收塵電極302所吸附，在震動的過程中吸附在收塵電極302的顆粒物落入儲集部件210中，并被儲集部件210捕集。

在上文中結合具體的示例性實施例詳細描述了本實用新型。但是，應當理解，可在不脫離由所附權利要求限定的本實用新型的范圍的情況下進行各種修改和變型。詳細的描述和附圖應僅被認為是說明性的，而不是限制性的，如果存在任何這樣的修改和變型，那么它們都將落入在此描述的本實用新型的范圍內。此外，背景技術旨在為了說明本技術的研發現狀和意義，并不旨在限制本實用新型或本申請和本實用新型的應用領域。

更具體地，盡管在此已經描述了本實用新型的示例性實施例，但是本實用新型并不局限于這些實施例，而是包括本領域技術人員根據前面的詳細描述可認識到的經過修改、省略、 (例如各個實施例之間的)組合、適應性改變和/或替換的任何和全部實施例。權利要求中的限定可根據權利要求中使用的語言而進行廣泛的解釋，且不限于在前述詳細描述中或在實施該申請期間描述的示例，這些示例應被認為是非排他性的。例如，在本實用新型中，術語“優選地”不是排他性的，這里它的意思是“優選地，但是并不限于”。在任何方法或過程權利要求中列舉的任何步驟可以以任何順序執行并且不限于權利要求中提出的順序。因此，本實用新型的范圍應當僅由所附權利要求及其合法等同物來確定，而不是由上文給出的說明和示例來確定。