CN103521023A - 涡轮微分潜水式脱硫脱硝脱重金属除尘除雾一体化工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种涡轮微分潜水式脱硫脱硝脱重金属除尘除雾一体化工艺，属环保设备废气处理技术领域，主要由一体塔38、露水脱除装置39、炉渣碱水池23、引风机30、药剂调节池45、药剂水泵及管阀44组成；一体塔38主要由上盖1、主筒体13和倒锥形灰斗14、进烟管3、散热装置43、涡轮导波旋涡机构、微分潜水机构及双层涡轮式除雾机构组成；其用途为综合治理各种锅炉、窑炉、火电厂及钢厂烟气排放的多种污染物且效率更高，能治理锅炉燃煤原因产生的雾霾，促PM2.5达标，投资更省运行费用更低更节能减排。

Description

涡轮微分潜水式脱硫脱硝脱重金属除尘除雾一体化工艺

技术领域

本发明涉及一种涡轮微分潜水式脱硫脱硝脱重金属除尘除雾一体化工艺，属于环保设备废气处理领域，主要用于各种锅炉、窑炉、火电厂及钢厂锅炉烟气排放的各种污染物治理。

背景技术

背景技术是我们(宁海泽)设计的涡轮微分潜水式脱硫除尘除雾塔(专利号：ZL201020216969.X)。

背景技术虽然设置了炉渣碱水池，有了一定的节能效果，但高温炉渣进入炉渣碱水池后会产生大量水蒸气并携带灰尘及有害气体冲向天空污染大气环境；脱硫除尘效率虽然比较高，但是还需进一步提高，并且脱硝脱重金属需在一体塔内完成，效率还应提高；脱水除雾效果还不十分理想，在冬季天冷时，排烟管道里烟囱内有少量露水凝结，还有待改进和完善。

发明内容

本发明的目的

对背景技术再进一步改进和完善，提供一种更节能减排，更安全可靠，更合理更完善，能升高一体塔上部及排烟管内烟气的温度，减少烟道烟囱结露并脱除露水，能实现脱硫脱硝脱重金属除尘除雾一体化并且效率更高，在不另配静电除尘器和布袋除尘器的前提下，能确保锅炉燃煤排放的污染物达到并优于国家和地方新出台的大气污染物排放标准，能除掉锅炉燃煤产生的微细灰尘及颗粒物、能治理锅炉燃煤原因产生的雾霾、能促使大气PM2.5达标、可改善大气环境的涡轮微分潜水式脱硫脱硝脱重金属除尘除雾一体化工艺。

本发明的目的可通过以下措施来实现

本发明主要由一体塔、露水脱除装置、炉渣碱水池、引风机、药剂调节池、药剂水泵及管阀组成，一体塔主要由上盖、主筒体和倒锥形灰斗、进烟管、散热装置、涡轮导波旋涡机构、微分潜水机构及双层涡轮式除雾机构组成；主筒体内上部装有进烟管，进烟管主要由横管、90度弯管和竖管组成，塔内横管段和90度弯管段两侧及上部装有散热管和散热肋片组成的散热装置；进烟管的竖管段外部装有夹层套管，内层钻有喷淋孔，夹层套管外上部连接供水管阀；夹层套管外下部与主筒体内壁之间连接装有涡轮导波旋涡机构和微分潜水机构：涡轮导波旋涡机构主要有4-32个导波旋涡板连接下层微分孔板下部和双层微分孔圆墙内层；微分潜水机构主要由下层微分孔板、双层微分孔圆墙、1-2层中间微分孔板和上层锥形微分孔板组成，下层微分孔板外与双层微分孔圆墙上部连接，下层微分孔板、1-2层中间微分孔板和上层锥形微分孔板之间由多个加固件连接，各层微分孔板和双层微分孔圆墙分布钻有若干微分孔；在主筒体内上部和上盖内部装有双层涡轮式除雾机构，涡轮式除雾机构主要有双层锥形圆墙上部用有一定间距一定斜度的导流板与平顶帽连接，双层锥形圆墙下沿与主筒体和上盖内壁连接成流水沟，流水沟下装有1-4个流水管，流水管伸入水下；主筒体外中部装有溢水斗，溢水斗内及下部装有溢水管，溢水斗上装有水位自控报警装置；倒锥形灰斗下部分别装有排灰水蝶阀和随时排灰水管阀；在锅炉下设置有炉渣碱水池，在炉渣碱水池内装有炉渣滑槽和清渣机，炉渣碱水池上口装有密封盖，密封盖上装有引风机和排烟管，排烟管出口与一体塔的进烟管连接；密封盖上装有安全阀；灰水池、炉渣碱水池和药剂调节池之间设置有水池互通溢水沟；在一体塔排烟管道下部与引风机之间装有露水脱除装置；分别设置脱硫剂脱硝剂脱重金属剂药剂调节池、药剂水泵及管阀。

在双层涡轮式除雾机构上部装有冲炭管阀及喷头。

在进烟管下口与倒锥形灰斗下口部设置1-4个梯式顶柱。

在原有省煤器后增设二级省煤器。

附图说明

本发明附图的图面说明如下

图1是本发明的剖视总图

图2是图1的A-A剖视图

图3是图1的B-B剖视图

图4是图1的C-C剖视图

本发明附图1的件号代表：

1、上盖             2、锅炉               3、进烟管

4、夹层套管         5、二级省煤器         6、省煤器进水管阀

7、上固定板         8、上层锥形微分孔板   9、中间微分孔板

10、下层微分孔板    11、下支撑板          12、流水管

13、主筒体          14、倒锥形灰斗        15、支架

16、供水管阀        17、水源自控补水管阀  18、锅炉房废水

19、一体塔溢流水    20、锅炉炉渣          21、水池互通溢水沟

22、炉渣滑槽        23、炉渣碱水池        24、平顶帽

25、导流板          26、双层锥形圆墙      27、水位自控报警装置

28、溢水管          29、烟囱              30、引风机

31、随时排灰水管阀  32、导波旋涡板        33、排灰水蝶阀

34、清渣机          35、运渣翻斗车        36、灰水池

37、双层微分孔圆墙  38、一体塔            39、露水脱除装置

40、梯式顶柱        41、密封盖和安全阀    42、引风机及排烟管

43、散热装置        44、药剂水泵及管阀    45、药剂调节池

46、冲炭管阀及喷头  47、溢水斗            48、加固件

49、流水沟          50、安全阀

具体实施方式

下面结合实施例和附图对本发明作进一步详述

图1表示本发明的总体结构，主要由一体塔38、露水脱除装置39、炉渣碱水池23、引风机30、药剂调节池45、药剂水泵及管阀44组成，一体塔38主要由上盖1、主筒体13和倒锥形灰斗14、进烟管3、散热装置43、涡轮导波旋涡机构、微分潜水机构及双层涡轮式除雾机构组成：主筒体13内上部装有进烟管3，进烟管3主要由横管、90度弯管和竖管组成，塔内横管段和90度弯管段两侧及上部装有散热管和散热肋片组成的散热装置43；进烟管3的竖管段外部装有夹层套管4，内层钻有喷淋孔，夹层套管4外上部连接供水管阀16；夹层套管4外下部与主筒体13内壁之间连接装有涡轮导波旋涡机构和微分潜水机构：涡轮导波旋涡机构主要有4-32个导波旋涡板32(详见图4、图1的C-C剖视图)连接下层微分孔板10下部和双层微分孔圆墙37内层；微分潜水机构主要由下层微分孔板10、双层微分孔圆墙37、1-2层中间微分孔板9和上层锥形微分孔板8组成，下层微分孔板10外与双层微分孔圆墙37上部连接，下层微分孔板10、1-2层中间微分孔板9和上层锥形微分孔板8之间由多个加固件48(详见图3、图1的B-B剖视图)连接，各层微分孔板和双层微分孔圆墙分布钻有若干微分孔；在主筒体13内上部和上盖1内部装有双层涡轮式除雾机构，涡轮式除雾机构主要有双层锥形圆墙26上部用有一定间距一定斜度的导流板25(详见图2、图1的A-A剖视图)与平顶帽24连接，双层锥形圆墙26下沿与主筒体13和上盖1内壁连接成流水沟49，流水沟49下装有1-4个流水管12，流水管12伸入水下；主筒体13外中部装有溢水斗47，溢水斗47内及下部装有溢水管28，溢水斗47上装有水位自控报警装置27；倒锥形灰斗14下部分别装有排灰水蝶阀33和随时排灰水管阀31；在锅炉2下设置有炉渣碱水池23，在炉渣碱水池23内装有炉渣滑槽22和清渣机35，炉渣碱水池23上口装有密封盖41，密封盖41上装有引风机及排烟管42，排烟管42出口与一体塔38的进烟管3连接；密封盖41上装有安全阀50；灰水池36、炉渣碱水池23和药剂调节池45之间设置有水池互通溢水沟21；在一体塔38排烟管道下部与引风机30之间装有露水脱除装置39；分别设置脱硫剂脱硝剂脱重金属剂药剂调节池45、药剂水泵及管阀44。

在双层涡轮式除雾机构上部装有冲炭管阀及喷头46。

在进烟管3下口与倒锥形灰斗14下口部设置1-4个梯式顶柱40。

在原有省煤器后增设二级省煤器5。

本发明的运行原理及效果

来自锅炉2的烟气经二级省煤器5冷却降温后进入一体塔38的进烟管3，烟气先在进烟管3的下口段内被夹层套管4喷出的碱性水喷淋洗涤，再进入一体塔38内保持一定水位的碱性水中，在下层微分孔板10下部经4-32个导波旋涡板32导波旋涡旋转碰撞洗涤，再择路经下层微分孔板10的若干小孔微分细分后上潜，然后经过1-2层中间微分孔板9的若干小孔微分细分后潜出水面，实现微分潜水洗涤，并携带水花喷向上层锥形微分孔板8形成水膜，再经上层锥形微分孔板8的若干小孔穿过水膜孔，实现穿水膜孔洗涤，未经下层微分孔板10潜出的部分烟气经双层微分孔圆墙37携带水花倾向喷向主筒体13内壁旋转旋涡碰撞洗涤。由于在微分潜水机构中增设了1-2层中间微分孔板9双层微分孔圆墙，能使烟气与水更充分接触更充分反应更充分洗涤，气液两相接触的更充分，烟气中的二氧化硫、氮氧化物、重金属及灰尘则被碱性水洗涤吸收的更干净更彻底，脱硫脱硝脱重金属除尘效率则更高，并能除掉微细灰尘和微细颗粒物，能治理锅炉燃煤原因产生的雾霾、能促使大气PM2.5达标、可改善大气环境；经过多级洗涤净化的湿烟气被未经喷淋降温的高温烟气经过进烟管3上增设的由散热管和散热肋片组成的散热装置43散发的热量换热蒸烤升温，可提高脱水除雾效果可减少结露；烟气升温后再上升，被下层涡轮式除雾机构的平顶帽34挡住，择路经导流板25的间隙向下倾斜冲击主筒体13内壁并高速离心旋转，从湿烟气中分离出的水沿流水沟49下流、经流水管12流入下面的水中；经过下层涡轮式除雾机构除雾后烟气中绝大部分的水分已经除掉，然后再上升进入上层涡轮式除雾机构进一步除湿除雾，经上盖1出口和排烟管道进入露水脱除装置39脱除掉排烟管道中因天冷凝结成液滴的露水，再经引风机30进入烟囱29排入大气。灰尘及重金属沉入水下经排灰水蝶阀33定时排出，也可以让排灰水蝶阀33常闭，调节随时排灰水管阀31的开度，让排水量小于供水量，多余的水经溢水管28溢出流入灰水池36和炉渣碱水池23，一体塔38保持工作水位线，水下的灰尘及重金属则经随时排灰水管阀31排出流入灰水池36；水位自控报警装置27负责在水位低于水位线时即时自控补水和报警；因为灰尘属于碱性物质，被一体塔38内的水吸收后因能够在水中积存一定时间，灰尘中的碱性则能够充分释放给水，自然能起到脱硫剂脱硝剂的作用；因锅炉2燃煤产生的炉渣也属碱性，炉渣掉入炉渣碱水池23内经滑槽22缓慢下滑，可充分释放碱性被水吸收使水碱性增加，又因一体塔38溢出的水不断的流入炉渣碱水池23，炉渣碱水池23的水不断的流入药剂调节池45，药剂水泵44不断的从药剂调节池45里抽碱水经供水管阀16给一体塔38供水，如此循环可源源不断地从炉渣中获取碱水用于一体塔38脱硫脱硝脱重金属和除尘；由于在炉渣碱水池23上口装有密封盖41，密封盖41上装有引风机和排烟管42并与一体塔38的进烟管3连接，高温炉渣进入炉渣碱水池23产生的水蒸气携带灰尘和有害气体则经引风机和排烟管42进入一体塔38的进烟管3，可与锅炉2的主流烟气一同进入一体塔38进行处理，不会再冲向天空污染大气；密封盖41上装有安全阀50可防止误操作出现不安全问题；灰水池36、炉渣碱水池23和药剂调节池45之间设置有水池互通溢水沟21，可相互联通水位互补，在炉渣碱水池23设置水源自控补水管阀17，可根据水位高低实现自动补水；分别设置药剂调节池45，可根据烟气中二氧化硫、氮氧化物和重金属浓度高低，分别适当补充脱硫剂、脱硝剂和脱重金属剂。

如果遇有少数燃烧不完全的锅炉，可能会有炭黑在一体塔38上部的涡轮式除雾机构上积存，由于在一体塔38上部的平顶帽24上部装有冲炭管阀及喷头46，可定期短时或在一体塔38停运检修时打开阀门方便冲洗积炭。

在进烟管3下口与倒锥形灰斗14下口部设置1-4个梯式顶柱40，既可加强进烟管3和微分潜水机构的支撑，还可方便人员上去检修。

在原有省煤器后增设二级省煤器5，可进一步回收烟气中多余的热量，可使锅炉供水温度升高，可省煤节约能源，还可减轻高温烟气对一体塔38和引风机30的损害。

本发明的优点

1、由于在微分潜水机构中增设了1-2层中间微分孔板和双层微分孔圆墙，能进一步提高一体塔的脱硫脱硝脱重金属除尘效果，能确保燃煤锅炉排放的污染物达到并优于国家和地方新出台的大气污染物排放标准，可不必另配静电除尘器或布袋除尘器，能除掉燃煤锅炉产生的微细灰尘及微细颗粒物、能治理锅炉燃煤原因产生的雾霾、能促使大气PM2.5达标、可改善大气环境。

2、由于分别设置脱硫剂脱硝剂脱重金属剂药剂调节池和药剂水泵及管阀，可实现脱硫脱硝脱重金属除尘除雾在一个塔内完成。

3、由于将进烟管入口段的夹套喷淋改到进烟管的出口段，又在一体塔内进烟管上装有散热管和散热肋片组成的散热装置，不用电加热即可利用锅炉烟气自身的高温提高一体塔上部和排烟管中烟气的温度，能够提高脱水除雾效果，可减少烟气因天冷而在排烟管内壁凝结露水；还由于在排烟管下部与引风机之间增设了露水脱除装置，能脱除排烟管内凝结的露水，可提高引风机、烟道和烟囱的寿命。

4、由于一体塔用水量微小，设置炉渣碱水池可从炉渣中源源不断地获取碱水用于脱硫脱硝，可节省脱硫剂脱硝剂；由于在炉渣碱水池上口装有密封盖和安全阀，密封盖上装有引风机和排烟管并与一体塔的进烟管连接，高温炉渣进入炉渣碱水池产生的水蒸气携带灰尘和有害气体则经引风机和排烟管进入一体塔的进烟管，可与锅炉的主流烟气一同进入一体塔进行处理，不会再冲向天空污染大气。

5、由于一体塔能让灰尘在水中积存一定时间，灰尘的碱性能充分释放给水，使灰尘自然能起到脱硫剂脱硝剂的作用；可充分利用锅炉燃煤产生的废物脱除锅炉燃煤产生的二氧化硫和氮氧化物污染，以其废治其污。

6、本发明投资省，见效快，省水省电省脱硫剂脱硝剂，运行费用更低，更节能减排；没有废水外排，没有二次污染；无喷嘴无堵塞，运行安全可靠，操作简便；体积小，占地省，结构紧凑，外型美观；运行阻力小可调节，保证锅炉正常运行；适用于大、中、小各型锅炉窑炉，更适用于火电厂锅炉，焦化炉，炼钢厂烧结炉烟气污染治理。

7、如果遇有少数燃烧不完全的锅炉，可能会有炭黑在一体塔上部的涡轮式除雾机构上积存，由于在一体塔上部的平顶帽上部装有冲炭管阀及喷头，可定期短时或在一体塔停运检修时打开阀门方便冲洗积炭。

8、在进烟管下口与倒锥形灰斗下口部设置1-4个梯式顶柱，既可加强进烟管和微分潜水机构的支撑，还可方便人员上去检修。

9、在原有省煤器后增设二级省煤器，可进一步回收烟气中多余的热量，可使锅炉供水温度升高，可省煤节约能源，还可减轻高温烟气对一体塔和引风机的损害。

Claims (4)

1.一种涡轮微分潜水式脱硫脱硝脱重金属除尘除雾一体化工艺，主要由一体塔、露水脱除装置、炉渣碱水池、引风机、药剂调节池、药剂水泵及管阀组成，一体塔主要由上盖、主筒体和倒锥形灰斗、进烟管、散热装置、涡轮导波旋涡机构、微分潜水机构及双层涡轮式除雾机构组成；主筒体内上部装有进烟管，进烟管主要由横管、90度弯管和竖管组成，塔内横管段和90度弯管段两侧及上部装有散热管和散热肋片组成的散热装置；进烟管的竖管段外部装有夹层套管，内层钻有喷淋孔，夹层套管外上部连接供水管阀；夹层套管外下部与主筒体内壁之间连接装有涡轮导波旋涡机构和微分潜水机构：涡轮导波旋涡机构主要有4-32个导波旋涡板连接下层微分孔板下部和双层微分孔圆墙内层；微分潜水机构主要由下层微分孔板、双层微分孔圆墙、1-2层中间微分孔板和上层锥形微分孔板组成，下层微分孔板外与双层微分孔圆墙上部连接，下层微分孔板、1-2层中间微分孔板和上层锥形微分孔板之间由多个加固件连接，各层微分孔板和双层微分孔圆墙分布钻有若干微分孔；在主筒体内上部和上盖内部装有双层涡轮式除雾机构，涡轮式除雾机构主要有双层锥形圆墙上部用有一定间距一定斜度的导流板与平顶帽连接，双层锥形圆墙下沿与主筒体和上盖内壁连接成流水沟，流水沟下装有1-4个流水管，流水管伸入水下；主筒体外中部装有溢水斗，溢水斗内及下部装有溢水管，溢水斗上装有水位自控报警装置；倒锥形灰斗下部分别装有排灰水蝶阀和随时排灰水管阀；在锅炉下设置炉渣碱水池，在炉渣碱水池内装有炉渣滑槽和清渣机，炉渣碱水池上口装有密封盖，密封盖上装有引风机及排烟管，排烟管出口与一体塔的进烟管连接，密封盖上装有安全阀，灰水池、炉渣碱水池和药剂调节池之间设置有水池互通溢水沟；在一体塔排烟管道下部与引风机之间装有露水脱除装置；分别设置脱硫剂脱硝剂脱重金属剂药剂调节池、药剂水泵及管阀。

2.根据权利要求1所述的涡轮微分潜水式脱硫脱硝脱重金属除尘除雾一体化工艺，其特征在于在双层涡轮式除雾机构上部装有冲炭管阀及喷头。

3.根据权利要求1所述的涡轮微分潜水式脱硫脱硝脱重金属除尘除雾一体化工艺，其特征在于在进烟管下口与倒锥形灰斗下口部设置1-4个梯式顶柱。

4.根据权利要求1所述的涡轮微分潜水式脱硫脱硝脱重金属除尘除雾一体化工艺，其特征在于在原有省煤器后增设二级省煤器。

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