CN103422948B - 一种发电机组的喷淋消烟装置 - Google Patents

Abstract

本发明创造的目的是克服传统颗粒捕集器（DPF）和氧化催化器（DOC）的不足，提供一种经济可靠，操作简单的喷淋消烟净化装置，这种装置能高效去除发动机组排放的颗粒物，同时水洗溶液的消耗量很低，保证了装置的长时间运行。即喷淋箱形成多腔结构，既可以提高喷淋捕捉颗粒效果，又可以回收溶液，减少消耗。本发明配有散热箱，保证了装置长时间运行时的喷淋效果。

Description

一种发电机组的喷淋消烟装置

技术领域

    本发明涉及发电机组外接碳烟净化技术。

背景技术

随着人们环保意识的提高，发电机组工作时的排放污染越来越引起人们的重视。柴油机的尾气成分中，以PM（碳烟微粒）、NO_×（氮氧化物）、CO、CO₂、HC（碳氢化合物）为主。其中，PM会导致呼吸道感染、心脏病、支气管炎、气喘、肺炎、肺气肿等疾病，严重影响着机组操作人员的健康，机组工作时，碳烟散发到大气中，也成为造成大气的污染，PM2.5已经成为一个被公众广泛接受的大气指标。尽管我国对柴油发电机组等非道路移动机械用柴油机的排放问题非常重视，2007年发布了《GB20891-2007非道路移动机械用柴油机排气污染物排放限值及测量方法（中国Ⅰ、Ⅱ阶段）》，但由于目前我国大功率柴油发电机组生产厂家大多为成套、组装型企业，污染值控制不达标等问题仍然存在，且在工矿企业中，早前生产的高排放的大存量发电机组仍在使用。大功率柴油发电机组的排放污染问题依然严峻。

目前，针对柴油机的PM较为成熟的控制技术主要有颗粒捕集器（DPF）技术、氧化催化器（DOC）技术和非过滤技术，其中DPF技术在国外较为成熟，但再生技术成为技术瓶颈。DOC技术在国外应用较多，但其对柴油的硫含量要求较高，我国柴油硫含量较高，容易导致催化剂中毒而失效。因此成本低，结构简单对PM均有较好净化效果的喷淋消烟净化等非过滤技术更适合中国柴油发动机尾气治理现状。

发明内容

本发明创造的目的是本发明的目的是克服传统颗粒捕集器（DPF）和氧化催化器（DOC）的不足，提供一种经济可靠，操作简单的喷淋消烟净化装置，这种装置能高效去除发动机组排放的颗粒物，同时水洗溶液的消耗量很低，保证了装置的长时间运行。

为实现本发明创造目的而采用的技术方案是这样的，一种发电机组的喷淋消烟装置，包括一个中空箱体，所述箱体内部具有一块将其分隔为上下两部分的水平分隔板，所述水平分隔板下方为溶液箱，所述水平分隔板上方具有一块垂直分隔板，所述垂直分隔板将水平分隔板上方的空间分隔为两部分，即垂直分隔板一侧为喷淋箱、另一侧为散热箱。所述溶液箱内盛装喷淋液，所述溶液箱的箱壁上开有加液口和排污口。所述散热箱内部具有喷淋泵、分流管Ⅰ、分流管Ⅱ、分流管Ⅲ和散热器。所述分流管Ⅰ的一端连接喷淋泵的进水口、另一端穿过所述水平分隔板后插入到溶液箱内的喷淋液中。所述分流管Ⅱ的一端连接喷淋泵的出水口、另一端连接散热器的进水口。所述喷淋箱的侧壁开有尾气进口、顶部开有尾气出口。所述喷淋箱上方安装喷淋管，所述分流管Ⅲ一端连接散热器的出水口、另一端连接喷淋管的进水口。所述喷淋箱的底部的水平分隔板上开有回液口，所述回液口连通喷淋箱和溶液箱。

本发明结构紧凑，喷淋箱形成多腔结构，既可以提高喷淋捕捉颗粒效果，又可以回收溶液，减少消耗。本发明配有散热箱，保证了装置长时间运行时的喷淋效果。

附图说明

本发明创造的装置可以通过附图给出的非限定性实施例进一步说明。

图1为为本发明的整体外观图；

图2为本发明的内部结构图；

图3为本发明的内部结构图。

图中： 1-尾气进口；2-进风口；3-喷淋箱；4-尾气出口；5-散热器；6-散热箱；8-溶液箱；9-液位指示器；10-喷淋管；11-挡流板Ⅰ；12-丝网除雾器；13-喷淋泵；14-控制面板；15-加液口；16-回液口；17-排污口；18-挡流板Ⅱ，19-水平分隔板，20-垂直分隔板。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明创造作进一步说明，但不应该理解为本发明创造上述主题范围仅限于下述实施例。在不脱离本发明创造上述技术思想的情况下，根据本领域普通技术知识和惯用手段，做出各种替换和变更，均应包括在本发明创造的保护范围内。

本实施例所公开的装置包括了三个箱：下部为溶液箱8，溶液箱8里装有水或者带有能增加吸附效果的添加剂的溶液；上部分为两个箱，即喷淋箱3和散热箱6。

    具体地如图1中所示的一种发电机组的喷淋消烟装置，包括一个立方体的中空箱体。该中空箱体（即大箱体）通过隔板来分成三个独立的中空的小箱体（即溶液箱8、喷淋箱3和散热箱6），即所述中空箱体内部具有一块将其分隔为上下两部分的水平分隔板19，所述水平分隔板19下方为溶液箱8，所述水平分隔板19上方具有一块垂直分隔板20，所述垂直分隔板20将水平分隔板19上方的空间分隔为两部分，即垂直分隔板20一侧为喷淋箱3、另一侧为散热箱6。值得说明的是，所述立方体的中空箱体（即大箱体，后面简称箱体）是由箱壁、盖板和底板围成的。所述溶液箱8的底部即是箱体的底板、侧壁是箱体的箱壁、顶部是所述水平分隔板19；所述散热箱6的底部所述水平分隔板19、顶部是箱体的盖板、侧壁是由箱体的箱壁和所述垂直分隔板20围成的；所述喷淋箱3的底部所述水平分隔板19、顶部是箱体的盖板、侧壁是由箱体的箱壁和所述垂直分隔板20围成的。

所述溶液箱8内盛装喷淋液，所述溶液箱8的箱壁上开有加液口15和排污口17。实施例中，所述加液口15和排污口17均开在溶液箱8的侧壁上，并用密封塞封堵。所述加液口15用于向溶液箱8加入新的液体，所以设置在靠近溶液箱8的上部侧壁，加液口15的高度即为溶液箱8内液面的高度。所述排污口17用于排出溶液箱8内旧的液体，所以设置在靠近溶液箱8的底部的侧壁，以便于将溶液箱8的液体全部排出。

所述散热箱6内部具有喷淋泵、分流管Ⅰ、分流管Ⅱ、分流管Ⅲ和散热器5。实施例中，所述喷淋泵即为用于将溶液箱8内液体抽出的水泵，其具有一个能够产生负压的进水口和一个将液体排出的出水口。所述分流管Ⅰ的一端连接喷淋泵的进水口、另一端穿过所述水平分隔板19后插入到溶液箱8内的喷淋液中，即所述喷淋泵能够通过分流管Ⅰ将溶液箱8内的液体抽出。所述分流管Ⅱ的一端连接喷淋泵的出水口、另一端连接散热器5的进水口。本实施例中，所述散热器5是一个热交换器，与汽车冷却系统中发动机水冷系统中的散热器类似。其具有进水室、出水室、主片及散热器芯等部分，所述进水室的入口即为进水口，所述出水室的出口即为出水口。高温液体能够从进水口进入散热器5中，降温后从散热器5的出水口中流出。

所述喷淋箱3的侧壁开有尾气进口1、顶部开有尾气出口4。即发电机组产生的、未净化的尾气流经喷淋箱3。作为优选，所述尾气进口1靠近喷淋箱3的底部，所述尾气出口4开在立方体中空箱体的盖板上，即喷淋箱3的上方。

所述喷淋箱3上方安装喷淋管10，所述分流管Ⅲ一端连接散热器5的出水口、另一端连接喷淋管10的进水口。参见图2，所述喷淋管10与消防喷淋防火系统的末端排水管类似，其具有进水口、管道本体和喷淋部位。所述喷淋管10的喷淋部分位于喷淋箱3顶部，从喷淋管10进水口进入管道本体内部的液体从喷淋箱3的顶部向下喷洒。

所述所述喷淋箱3的底部开有回液口16，所述回液口16连通喷淋箱3和溶液箱8。由于喷淋箱3的底部即是水平分隔板19，所述回液口16即是水平分隔板19上的通孔。喷淋管10喷洒出的水与尾气接触后，通过回液口16重新回到溶液箱8中。

进一步地，所述喷淋箱3内设置有至少一块挡流板Ⅰ11，和至少一块挡流板Ⅱ18。所述挡流板Ⅰ11下端连接在水平分隔板19的上表面、上端与所述喷淋箱3的顶部之间具有缝隙。所述挡流板Ⅱ18上端连接在所述喷淋箱3的顶部、下端与所述水平分隔板19的上表面之间具有缝隙。作为优选，所述挡流板Ⅰ11垂直于水平分隔板19和垂直分隔板20；同样，所述挡流板Ⅱ18也垂直于水平分隔板19和垂直分隔板20。

所述挡流板Ⅰ11和挡流板Ⅱ18交错设置在喷淋箱3内，挡流板Ⅰ11和挡流板Ⅱ18垂直于所述水平分隔板19。进一步，所述挡流板Ⅰ11和挡流板Ⅱ18同样垂直于所述垂直分隔板20。

本实施例中，具有两块挡流板Ⅰ11和两块挡流板Ⅱ18，将喷淋箱3内部的空间分割为五部分，即空间A～E：

参见图2或图3，靠近尾气进口1的喷淋箱3的箱体内设置有第一块挡流板Ⅰ11，所述第一块挡流板Ⅰ11下端连接在水平分隔板19的上表面、上端与所述喷淋箱3的顶部之间具有缝隙、两侧均与喷淋箱3的侧壁连接。所述第一块挡流板Ⅰ11与尾气进口1之间的空间记作空间A。

所述第一块挡流板Ⅰ11背向尾气进口1的一侧设置有第一块挡流板Ⅱ18，所述第一块挡流板Ⅱ18上端连接在所述喷淋箱3的顶部、下端与所述水平分隔板19的上表面之间具有缝隙、两侧均与喷淋箱3的侧壁连接。所述第一块挡流板Ⅱ18与第一块挡流板Ⅰ11之间的空间记作空间B。

所述第一块挡流板Ⅱ18背向第一块挡流板Ⅰ11的一侧设置有第二块挡流板Ⅰ11，所述第二块挡流板Ⅰ11下端连接在水平分隔板19的上表面、上端与所述喷淋箱3的顶部之间具有缝隙、两侧均与喷淋箱3的侧壁连接。所述第二块挡流板Ⅰ11与第一块挡流板Ⅱ18之间的空间记作空间C。

所述第二块挡流板Ⅰ11背向第一块挡流板Ⅱ18的一侧设置有第二块挡流板Ⅱ18，所述第二块挡流板Ⅱ18上端连接在所述喷淋箱3的顶部、下端与所述水平分隔板19的上表面之间具有缝隙、两侧均与喷淋箱3的侧壁连接。所述第二块挡流板Ⅰ11与第二块挡流板Ⅱ18之间的空间记作空间D。所述第二块挡流板Ⅱ18背向第二块挡流板Ⅰ11的一侧与喷淋箱3的侧壁之间的空间记作空间E。

实施例中，所述喷淋箱3顶部的尾气出口4处安装有丝网除雾器12。作为优选，所述尾气出口4位于空间E的顶部，而空间A～D的顶部均安装有喷淋管10，空间A～D的底部均开有通向溶液箱8的回液口16。发电机组所排出的尾气通过尾气进口1进入到空间A中，再流经第一块挡流板Ⅰ11的顶部后进入空间B中，再流经第一块挡流板Ⅱ18的底部后进入空间C中，再流经第第二块挡流板Ⅰ11的顶部后进入空间D中，再流经第二块挡流板Ⅱ18的底部后进入空间E中，然后流经安装在空间E顶部的丝网除雾器12，最后从尾气出口4中排出。

值得说明的是，在本实施例的上述优选方式中，尾气在流经A～D空间时，不断被喷淋管10所喷出的液体洗涤。即所述喷淋箱3在尾气流经路径上设置多腔喷淋室空间A～E。由于挡流板的分隔，且每一腔空间A～E都分配有若干喷头，挡流板与喷淋箱顶板或底板有一定的距离，从而形成尾气进出的通道。这个通道上下交错，这样可以保证延长气流路径，增加喷淋溶液与尾气的接触时间。本实施例中，挡流板与喷淋箱顶板或底板形成的通道狭窄，喷淋的雾滴随气流由狭窄的通道进入下一个腔后，由于截面突扩，速度下降，较大颗粒的液滴会沉降下来。最后汇集到腔的末端，在末端开有一集液口，溶液又回流到溶液箱。

进一步地，所述散热箱6一侧开有进风口2，所述散热箱6内部安装有风机。本装置还包括一个控制面板14，用于对工作过程进行控制。作为优选，当溶液温度升高后，启动散热箱6内部的风机，外界空气经散热进风口2进入散热箱6，对流经散热器5中的溶液散热，热风排出到大气。

本装置长时间运行后，溶液箱8中的液位必然下降，可以从加液口15添加溶液。当溶液中被吸附的颗粒物过多时，可以从排污口17排出溶液。所述溶液箱8的外壁安装有液位指示器9，用以及时地观察液位和液体颜色。

Claims (5)

1.一种发电机组的喷淋消烟装置，其特征在于：包括一个中空箱体，所述箱体内部具有一块将其分隔为上下两部分的水平分隔板（19），所述水平分隔板（19）下方为溶液箱（8），所述水平分隔板（19）上方具有一块垂直分隔板（20），所述垂直分隔板（20）将水平分隔板（19）上方的空间分隔为两部分，即垂直分隔板（20）一侧为喷淋箱（3）、另一侧为散热箱（6）；

所述溶液箱（8）内盛装喷淋液，所述溶液箱（8）的箱壁上开有加液口（15）和排污口（17）；

所述散热箱（6）内部具有喷淋泵、分流管Ⅰ、分流管Ⅱ、分流管Ⅲ和散热器（5）；所述分流管Ⅰ的一端连接喷淋泵的进水口、另一端穿过所述水平分隔板（19）后插入到溶液箱（8）内的喷淋液中；所述分流管Ⅱ的一端连接喷淋泵的出水口、另一端连接散热器（5）的进水口；

所述喷淋箱（3）的侧壁开有尾气进口（1）、顶部开有尾气出口（4）；

所述喷淋箱（3）上方安装喷淋管（10），所述分流管Ⅲ一端连接散热器（5）的出水口、另一端连接喷淋管（10）的进水口；所述喷淋箱（3）的底部的水平分隔板（19）上开有回液口（16），所述回液口（16）连通喷淋箱（3）和溶液箱（8）。

2.根据权利要求1所述的发电机组的喷淋消烟装置，其特征在于：所述喷淋箱（3）内设置有至少一块挡流板Ⅰ（11），和至少一块挡流板Ⅱ（18）；

所述挡流板Ⅰ（11）下端连接在水平分隔板（19）的上表面、上端与所述喷淋箱（3）的顶部之间具有缝隙；所述挡流板Ⅱ（18）上端连接在所述喷淋箱（3）的顶部、下端与所述水平分隔板（19）的上表面之间具有缝隙；

所述挡流板Ⅰ（11）和挡流板Ⅱ（18）交错设置在喷淋箱（3）内。

3.根据权利要求1所述的发电机组的喷淋消烟装置，其特征在于：所述喷淋箱（3）顶部的尾气出口（4）处安装有丝网除雾器（12）。

4.根据权利要求1所述的发电机组的喷淋消烟装置，其特征在于：所述散热箱（6）一侧开有进风口（2），所述散热箱（6）内部安装有风机。

5.根据权利要求1所述的发电机组的喷淋消烟装置，其特征在于：所述溶液箱（8）的外壁安装有液位指示器（9）。