CN103962240A

CN103962240A - 一种脱除湿法脱硫后烟气中细颗粒物的湿式电除尘装置及方法

Info

Publication number: CN103962240A
Application number: CN201410117020.7A
Authority: CN
Inventors: 张磊; 艾华; 李彦涛; 边靖
Original assignee: China National Heavy Machinery Research Institute Co Ltd
Current assignee: China National Heavy Machinery Research Institute Co Ltd
Priority date: 2014-03-27
Filing date: 2014-03-27
Publication date: 2014-08-06

Abstract

本发明属于环保设备技术领域，具体涉及一种脱除湿法脱硫后烟气细颗粒物的湿式电除尘装置及方法，包括机壳，设于机壳上部的烟气进口端，设于烟气进口端上部的粉尘荷电区、设于机壳内中部的收尘区，设于收尘区上方的冲洗装置，设于收尘区下方的烟气出口区及排灰区，还包括凝并团聚区和二次预荷电区，该凝并团聚区设有烟气紊流装置；冲洗装置为连续水膜清灰装置和至少一级的喷淋清灰装置；放电极与集尘极的极间距为150~350mm；烟气出口区设有与水平方向交角为3~15°的出口烟道。本发明还提供了一种脱除细颗粒物的方法，包括步骤:1）粉尘荷电；2）凝并团聚；3）二次预荷电；4）收尘；5）除雾。本发明去粉尘效率高，效果好。

Description

一种脱除湿法脱硫后烟气中细颗粒物的湿式电除尘装置及方法

技术领域

本发明属于环保设备技术领域，涉及一种脱除湿法脱硫后烟气细颗粒物的湿式电除尘装置及方法。

背景技术

燃煤锅炉与工业窑炉烟气排放的细颗粒物是大气中PM_2.5的主要固定排放源，我国的能源结构也决定我国长期以后仍会将煤作为主要能源。虽然大部分燃煤锅炉与工业窑炉已经采用了除尘脱硫设备，但对烟气中PM_2.5等细颗粒物的去除效率低，且现有大多数燃煤锅炉与工业窑炉采取传统除尘与湿法脱硫工艺，虽经过湿法脱硫后的烟气中大颗粒粉尘浓度降低，但是烟气中细粉尘、酸雾等细颗粒物的总量往往达到100mg/m³左右，细微颗粒物排放严重超标，排放的细颗粒物总量巨大，这些细颗粒物长期悬浮在空气中难以沉降，对人体健康和大气环境造成严重危害。

随着人们对生活环境质量要求的提高及环保标准要求的越来越严格，湿法脱硫后烟气中的细颗粒物必将成为环保排放控制的重点，而现有的颗粒物控制技术及装备对PM_2.5等细颗粒物的脱除能力微乎其微，开发高效脱除细颗粒物的技术和装备迫在眉睫。

申请号为201110248535.7的中国发明专利公开了“一种脱除烟气中PM_2.5的装置及方法”，其采用的微极距式湿式电除尘器，但是由于其极间距仅为15~30mm，电场运行电压很低，导致除尘效果不佳，根本不能解决脱除烟气PM_2.5的技术问题。由此可见，现有技术有待于更一步的改进和发展。

发明内容

本发明的目的是提供一种脱除湿法脱硫后烟气中细颗粒物的湿式电除尘装置及方法，来克服现有湿式电除尘装置去除烟气中PM_2.5等细颗粒物效率低及除尘效果不佳的问题。

为此，本发明提供了一种脱除湿法脱硫后烟气中细颗粒物的湿式电除尘装置，包括包括机壳，设于机壳上部的烟气进口端，设于烟气进口端上部的粉尘荷电区、设于机壳内中部的收尘区，收尘区包括放电极、集尘极、高压电源，设于收尘区上方的冲洗装置，设于收尘区下方的烟气出口区及排灰区，还包括设置于所述粉尘荷电区后方的凝并团聚区，所述凝并团聚区设有烟气紊流装置；所述冲洗装置和收尘区之间设有二次预荷电区；所述冲洗装置为连续水膜清灰装置和至少一级的喷淋清灰装置；所述放电极与集尘极的极间距为150~350mm；所述烟气出口区设有与水平方向交角为3~15°的出口烟道。

所述二次预荷电区是通过加长收尘区的放电极形成预荷电区进行粉尘荷电，放电极利用装置外高压电源供电。

所述排灰区设有锥形灰斗，所述的锥形灰斗出口设有水封排灰装置。

所述烟道内设有除雾器。

所述除雾器下方设有除雾器专用喷淋冲洗装置。

同时，本发明还提供了一种脱除湿法脱硫后烟气中细颗粒物的方法，包括以下步骤：

1）粉尘荷电：湿法脱硫烟气通过高压电晕粉尘荷电区，使细微粉尘带有不同的电荷；

2）凝并团聚：经过步骤1）后的细微粉尘进入凝并团聚区，带有正电或负电的细微粉尘在电荷引力作用下进行团聚，形成颗粒更大的粉尘；

3）二次预荷电：经过步骤2）后的大颗粒粉尘在二次预荷电区再次荷电，提高粉尘的荷电程度；

4）收尘：经过步骤3）的粉尘进入湿式电除尘器的收尘区，在电场力的作用下被捕集到集尘极上，并随着连续水膜流入锥形灰斗，粉尘颗粒从烟气中脱除；

5）除雾：经过步骤4）的净烟气进入出口端的除雾器，进一步脱除烟气中的机械水，使烟气得到净化。

本发明的有益效果是：通过与湿法脱硫高效结合，不仅能去除原烟气中的细微颗粒物，还能去除湿法脱硫后烟气中的SO₃酸雾、机械水、重金属等细微颗粒物，保证排放烟气中粉尘含量≤20mg/m³，PM_2.5的去除效率≥90%。

下面将结合附图做进一步详细说明。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图中：1、粉尘荷电区；2、正电极；3、正电晕放电区；4、烟气紊流装置；5、凝并团聚区；6、负电极；7、负电晕放电区；8、气流均布装置；9、喷淋清灰装置；10、连续水膜清灰装置；11、高压电源、12、二次预荷电区；13、收尘区、14、放电极；15、集尘极；16、出口烟道；17、烟气出口区；18、除雾器；19、除雾器专用喷淋冲洗装置；20、排灰区；21、锥形灰斗；22、水封。

具体实施方式

本实施例提供了一种如图1所示的一种脱除湿法脱硫后烟气中细颗粒物的湿式电除尘装置，包括机壳，设于机壳上部的烟气进口端，设于烟气进口端上部的粉尘荷电区1、设于机壳内中部的收尘区13，设于收尘区13上方的冲洗装置，设于收尘区13下方的烟气出口区17及排灰区20，还包括设置于粉尘荷电区1后方的凝并团聚区5，该凝并团聚区5设有烟气紊流装置4，冲洗装置和收尘区13之间设有二次预荷电区12，二次预荷电区12上部设有气流均布装置8，冲洗装置为连续水膜清灰装置10和至少一级的喷淋清灰装置9，烟气出口区17设有与水平方向交角为3~15°的出口烟道16。粉尘荷电区1分为具有正电极2的正电晕放电区3与具有负电极6的负电晕放电区7，二次预荷电区12可通过加长收尘区13的放电极14形成，放电极14利用装置外高压电源11供电。收尘区13设有放电极14、集尘极15、高压电源11，放电极14与高压电源11相连接，集尘极15与机壳相连并接地，放电极14与集尘极15的间距为150~350mm；烟道内部设有除雾器18，除雾器18下游设有除雾器专用喷淋冲洗装置19，排灰区20设有锥形灰斗21，锥形灰斗21出口设有水封22。

日产600吨的玻璃窑炉生产线，窑炉产生的烟气量为131000Nm³/h，窑炉出来的烟气经过余热锅炉回收热量后，进入湿法脱硫系统脱除烟气中的SO₂，烟气中SO₂含量≤200mg/Nm³，在脱除SO₂的同时对烟气中粗颗粒物进行脱除，脱硫后烟气为饱和湿烟气，烟气中颗粒物浓度约为660mg/Nm³，这部分颗粒物主要为PM_2.5（粉尘、酸雾、机械水、重金属）等。经湿法脱硫后的烟气进入本发明装置，进一步脱除烟气中的PM_2.5，烟气首先进入粉尘荷电区1，一部分细颗粒物进入正电极2产生的正电晕放电区3时被荷正电，另一部分烟气进入负电极6产生的负电晕放电区7时被荷负电，两部分荷有不同电荷的细颗粒物随烟气进入凝并团聚区5，细颗粒物在烟气紊流装置4的作用下进行混合碰撞，并且带有不同电荷的细颗粒物在电荷引力下发生凝并作用，促使细颗粒物凝并团聚成大颗粒物，然后经过气流均布装置8后进入二次预荷电区12，进一步增加颗粒物表面荷电数量，随后烟气携带荷电颗粒物进入收尘区13，收尘区是由外接高压电源11的放电极14产生均匀电场，颗粒物在电场力的作用下沉降在集尘极15上，电场风速为1.0~2.5m/s，连续水膜清灰装置10通过连续喷入细微水滴（40μm~70μm），在集尘极15表面形成连续流动水膜，将吸附沉降在集尘板15的颗粒物冲洗进入排灰区20的锥形灰斗21，同时通过间歇运行的喷淋清灰装置9彻底冲洗放电极14和集尘机15，产生的废水也进入锥形灰斗21。由收尘区13出来后的烟气进入烟气出口区17转向后进入出口烟道16，并通过除雾器18进一步除雾后排出系统，使排放烟气中水分浓度小于75mg/m³，除雾器18通过专用的冲洗装置19进行清洗。冲洗产生的含尘废水进入锥形灰斗21，然后通过水封22排出系统处理后进行循环利用，通过以上装置后，烟气中的PM_2.5微粒被脱除，烟气得到净化，净化后的烟气中粉尘含量≤20mg/Nm³，PM_2.5≤20μg/Nm³。

本实施例中的烟气紊流装置4采用浙江康兴环保设备有限公司公司生产的管道烟气折流板，连续水膜清灰装置10采用江苏博际喷雾系统有限公司生产的PZ8080QZ11型空气雾化喷嘴连续排列组成，喷淋清灰装置9可采用由斯普瑞喷雾系统(上海)有限公司生产的1/4A-SS-50型实心锥喷嘴连续排列组成，气流均布装置8采用林州林海除尘设备制造有限公司的规格FBB-Φ100*6多孔气流分布板，除雾器18为苏州恒通金属丝网厂的折流板式除雾器，其他装置为本领域内公知技术，在此不一一赘述。

以上例举仅仅是对本发明的举例说明，并不构成对本发明的保护范围的限制，凡是与本发明相同或相似的设计均属于本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种脱除湿法脱硫后烟气中细颗粒物的湿式电除尘装置，包括机壳，设于机壳上部的烟气进口端，设于烟气进口端上部的粉尘荷电区（1）、设于机壳内中部的收尘区（13），收尘区（13）包括放电极（14）、集尘极（15）、高压电源（11），设于收尘区（13）上方的冲洗装置，设于收尘区（13）下方的烟气出口区（17）及排灰区（20），其特征在于：还包括设置于所述粉尘荷电区（1）后方的凝并团聚区（5），所述凝并团聚区（5）设有烟气紊流装置（4）；所述冲洗装置和收尘区（13）之间设有二次预荷电区（12）；所述冲洗装置为连续水膜清灰装置（10）和至少一级的喷淋清灰装置（9）；所述放电极（14）与集尘极（15）的极间距为150~350mm；所述烟气出口区（17）设有与水平方向交角为3~15°的出口烟道（16）。

2.根据权利要求1所述的一种脱除湿法脱硫后烟气中细颗粒物的湿式电除尘装置，其特征在于：所述二次预荷电区（12）是通过加长收尘区（13）的放电极（14）形成预荷电区进行粉尘荷电，放电极（14）利用机壳外高压电源（11）供电。

3.如权利要求1所述的一种脱除湿法脱硫后烟气中细颗粒物的湿式电除尘装置，其特征在于：所述排灰区（20）设有锥形灰斗（21），所述的锥形灰斗（21）出口设有水封（22）。

4.根据权利要求1所述的一种脱除湿法脱硫后烟气中细颗粒物的湿式电除尘装置，其特征在于：所述烟道内设有除雾器（18）。

5.根据权利要求4所述的一种脱除湿法脱硫后烟气中细颗粒物的湿式电除尘装置，其特征在于：所述除雾器（18）下方设有除雾器专用喷淋冲洗装置（19）。

6.一种脱除湿法脱硫后烟气中细颗粒物的方法，其特征在于：包括以下步骤：

1）粉尘荷电：湿法脱硫烟气通过高压电晕粉尘荷电区（1），使细微粉尘带有不同的电荷；

2）凝并团聚：经过步骤1）后的细微粉尘进入凝并团聚区（5），带有正电或负电的细微粉尘在电荷引力作用下进行团聚，形成颗粒更大的粉尘；

3）二次预荷电：经过步骤2）后的大颗粒粉尘在二次预荷电区（12）再次荷电，提高粉尘的荷电程度；

4）收尘：经过步骤3）的粉尘进入湿式电除尘器的收尘区（13），在电场力的作用下被捕集到集尘极（15）上，并随着连续水膜流入锥形灰斗（21），粉尘颗粒从烟气中脱除；

5）除雾：经过步骤4）的净烟气进入出口端的除雾器（18），进一步脱除烟气中的机械水，使烟气得到净化。