CN105597471A - 一种湿网式除尘装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种湿网式除尘装置，包括：机体(1)，其内部形成有烟气流道；湿网系统，包括湿网(5)、滚轴机构(6)及滚轴动力机构，所述滚轴机构(6)支撑所述湿网(5)在所述烟气流道中形成可循环运行的过滤幕帘；水循环系统，包括水箱(8)、水泵(9)、净化装置(10)，所述湿网(5)底部浸入所述水箱(8)一定深度，在循环运行时可连续经过所述水箱(8)；清洗系统，用于清洗吸收粉尘后的湿网(5)，其设于对所述湿网(5)进行清洗的位置。该装置结构紧凑、性能安全、除尘效率高，能够对PM10、PM2.5一类微细粉尘进行有效吸收处理，可广泛应用于大型工业机组对烟气进行除尘，使烟气中的微细粉尘的排放达到国家相关环保要求。

Description

一种湿网式除尘装置

技术领域

本发明涉及工业除尘技术领域，特别是对工业排放中的PM10、PM2.5等微细粉尘进行吸收处理的除尘装置。

背景技术

目前，随着国家对环境保护的日益重视，环保标准的日益严格，在除尘领域，传统电除尘技术已无法完全满足要求。

我国是世界上燃煤锅炉使用数量最多的国家，据统计仅在2000-2007年间，我国每年的工业烟尘排放量均超过800万吨(其中火电行业占据50％)，当中的微细粒子(PM10，PM2.5)约400万吨(其中火电行业超过75％)。这些富集在10μm以下的微细粒粉尘对人体危害甚大，其中微细粒子PM2.5可携带重金属、持久性有机物等成分并可直接进入人体支气管和肺泡内引起呼吸系统病症及其并发症，PM2.5微细粒子更是造成雾霾天气的“罪魁祸首”，因此必须对工业烟尘中的微细颗粒进行有效吸收处理，避免对环境的侵蚀和人们身体健康的危害。

授权公告号为CN2815477Y的实用新型专利说明书公开了一种水雾除尘塔，其利用水雾的吸附作用达到除尘的目的，但由于其结构受到尺寸的限制不能实现大型化，无法满足大机组工业除尘的要求。

授权公告号为CN202419847U的实用新型专利公开一种去除屋尘的机械通风装置，其虽然可以实现屋内PM2.5的处理吸收，但是该装置只能小范围的处理微细颗粒，不足以应对大环境下的微细颗粒处理。

公开号为CN101460251A的发明专利申请公布说明书公开的湿式静电除尘器可以应用于大机组工业除尘装置，对微细颗粒也会有一定吸附效果，但是在高压电场应用水清洗极板，实施难度较大，容易造成装置短路。

因此，如何设计一种能有效吸收工业排放中PM10、PM2.5等微细粉的除尘装置，是本领域技术人员需要解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种湿网式除尘装置。该装置结构紧凑、性能安全、除尘效率高，能够对PM10、PM2.5一类微细粉尘进行有效吸收处理，可广泛应用于大型工业机组对排气进行除尘，使烟尘中的微细粉尘排放达到国家相关环保要求。

为实现上述目的，本发明提供一种湿网式除尘装置，包括：

机体，其内部形成有烟气流道；

湿网系统，包括湿网、滚轴机构及滚轴动力机构，所述滚轴机构支撑所述湿网在所述烟气流道中形成可循环运行的过滤幕帘，所述滚轴动力机构通过传动机构与所述滚轴机构相连接，以带动所述过滤幕帘沿流通面连续经过所述烟气流道；

水循环系统，包括通过循环管路相连接形成循环水路的水箱、水泵、及用于去除水中粉尘的净化装置，所述湿网底部浸入所述水箱一定深度，在循环运行时可连续经过所述水箱；

清洗系统，用于清洗吸收粉尘后的湿网，其设于所述水箱上方和/或内部对所述湿网进行清洗的位置。

优选地，所述滚轴机构支撑所述湿网形成在纵截面上呈双“U”形的过滤幕帘，其具有外层“U”形过滤幕帘及位于所述外层“U”形过滤幕帘内侧的内层“U”形过滤幕帘。

优选地，所述滚轴机构支撑所述湿网形成在纵截面上呈长圆形的过滤幕帘，所述过滤幕帘的数量为多道，在所述烟气流道内沿气流方向间隔布置。

优选地，所述湿网顶部向上伸出所述烟气流道一定距离，所述机体上设有供所述湿网穿过的湿网上通道，并在接近所述湿网顶部的位置设有湿网机构检修平台。

优选地，所述湿网的左右两侧设有防止气流从其两侧穿过的阻流板机构。

优选地，所述水箱在接近水面的位置设有防水溅丝网或防水溅网板，以阻止所述水箱中的水溅入所述烟气流道中。

优选地，所述防水溅丝网设有供所述湿网穿过的湿网下通道，所述防水溅丝网上方设有压网轮组件。

优选地，在所述湿网的行进路径上设有多对将所述湿网夹于中间以使所述湿网保持一定张力的压网对轮。

优选地，所述湿网的顶部设有顶部阻流板，所述湿网上通道的出入口下方设有烟气流道上阻流板，所述压网轮组件的上方设有烟气流道下阻流板。

优选地，所述水箱通过隔热悬挂机构悬挂于所述机体底部，其外部包覆水箱保温层壳体。

优选地，所述清洗系统的清洗与冲洗机构包括设于所述湿网底部下方的转动清洗刷、斜向设于所述湿网转向处的清洗喷头、以及设于所述湿网底部前侧和/或后侧的滚动清洗刷。

优选地，所述循环水路上设有热交换装置，以吸收所述水箱中的水所携带的烟气热量。

本发明所提供的湿网式除尘装置的烟气与灰尘的分离工作主要由三大部分完成：湿网收集吸附灰尘、清洗装置将灰尘清洗入水箱和水循环系统处理污水，其在工作时利用湿网的过滤和吸附作用及灰浆层的阻挡作用，实现对烟尘、微细颗粒和有害物质的收集，再由清洗装置将收集在湿网上的颗粒分离到水中，然后通过水循环系统过滤，最终实现烟气中的烟尘、微细颗粒和有害物质与烟气实现气体固体分离，以达到净化工业尾气的目的，其结构简单、可靠性好，对PM2.5，PM10除去效率高，即可以安装在电除尘器最后一个电场辅助电除尘器处理微细粉尘，亦可以单独的安装在烟气浓度较低的锅炉后面单独完成除尘。

附图说明

图1为本发明所提供湿网式除尘装置的一种具体实施方式的整体结构示意图；

图2为湿网系统、水循环系统及清洗系统的局部示意图；

图3为湿网系统、清洗系统及阻流机构的结构示意图；

图4为图3的侧视图；

图5为湿网式除尘装置应用于电除尘器下游的示意图；

图6为控制系统各组成部分的连接示意图；

图7为控制系统的控制原理图。

图中：

1.机体2.进气烟道3.出气通道4.气流分布板5.湿网6.滚轴机构61.动力滚轮62.从动滚轮7.滚轴动力机构8.水箱9.水泵10.净化装置11.循环管路12.水箱保温层壳体13.悬挂机构14.隔热吊环15.支撑工字钢16.防水溅丝网17.水温水位传感器18.转动清洗刷19.清洗喷头20.滚动清洗刷21.湿网机构检修平台22.阻流板机构23.压网轮组件24.压网对轮25.顶部阻流板26.烟气流道上阻流板27.烟气流道下阻流板28.网式除尘装置29.电除尘器

a.传感器系统b.动力与传动装置c.湿网与滚轴机构d.壳体与保温层e.清洗系统f.水循环系统g.水箱与隔热装置h.检测与控制系统i.运动控制卡

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

请参考图1、图2，图1为本发明所提供湿网式除尘装置的一种具体实施方式的整体结构示意图；图2为湿网系统、水循环系统及清洗系统的局部示意图。

在一种具体实施例中，本发明提供的湿网式除尘装置主要由机体1、以及设于机体1的湿网系统、水循环系统、清洗系统三大部分组成，湿网系统利用湿网收集吸附灰尘，清洗系统将灰尘清洗入水箱，水循环系统处理污水，三部分协调运行，共同实现除尘功能。

其中，机体1大体呈纵向的长方体形状，其底部由支架支撑，一端连接斜向的进气烟道2，另一端连接口径逐渐变小的喇叭形出气通道3，内部形成有烟气流道，其进气口处设有气流分布板4，以便整流使气流均匀进入机体1内部，机体1的外部设有保温层，以保证装置在保温环境下运行，减少热量损失。

湿网系统主要由湿网5、滚轴机构6及滚轴动力机构7组成，滚轴机构6支撑湿网5在烟气流道中形成可循环运行的过滤幕帘，此过滤幕帘在纵截面上呈长圆形，滚轴机构6设有动力滚轮61以及若干从动滚轮62，滚轴动力机构7通过传动机构与动力滚轮61相连接，为湿网5运行提供动力和位置支撑，带动过滤幕帘沿流通面(垂直于烟气方向)连续经过烟气流道。

过滤幕帘的数量可以有多道，图中所示为两道，若设计多道过滤幕帘，例如三道或四道甚至更多，则多道过滤幕帘可以在烟气流道内沿气流方向间隔布置，这样，烟气可通过多道过滤幕帘进行多级过滤，能显著提高收集细微粉尘的效果。

水循环系统主要由水箱8、水泵9及用于去除水中粉尘的净化装置10(图中所示为储水罐反应罐)组成，水泵9连接水循环管路11安装在水箱8外边，水箱8、水泵9、净化装置10通过循环管路11相连接形成循环水路，使得水箱8中的水与储水罐反应罐相通、循环、反应，达到处理净化的目的。

水箱8外部包覆有水箱保温层壳体12，水箱8通过隔热悬挂机构悬挂于机体1底部。具体地，水箱保温层壳体12包裹着水箱8与水箱悬挂机构13相连，再通过隔热吊环14连接支撑工字钢15，支撑工字钢15焊接在机体钢支架上，机体1通过在支撑工字钢15与水箱悬挂机构13之间安装隔热吊环14，使得机体1的热量扩散到水箱8中较少。

湿网5底部浸入水箱8一定深度，在循环运行时可连续经过水箱8，并在通过水箱8后可重新吸满水，同时，水箱8在接近液面的位置，也就是水箱8与机体1结合部安装防水溅丝网16，以防止机构运行溅起水花进入机体内部。

可以理解，除了防水溅丝网16，其他带有网眼的板材也可以起到防止溅起水花的作用，其效果与防水溅丝网16等同，在实际应用中，可以用来代替防水溅丝网16。

水箱8中设有水温水位传感器17，用来检测水的物理化学特性，循环水的情况受到水温水位传感器17的监测，并传输至控制系统，由控制系统根据监测数据，控制水泵9以及下述清洗系统，以确保可以稳定安全的完成水循环处理工作。

此外，在水处理过程中，水循环管路11上可以设置热交换装置(图中未示出)，将烟气传递到水箱8中的热量加以吸收利用，减少热量损失，节约能源。

请参考图3、图4，图3为湿网系统、清洗系统及阻流机构的结构示意图；图4为图3的侧视图；

如图所示，作为另一种形式，滚轴机构6支撑湿网5形成在纵截面上呈双“U”形的过滤幕帘，其具有外层“U”形过滤幕帘及位于外层“U”形过滤幕帘内侧的内层“U”形过滤幕帘。

清洗系统用于清洗吸收粉尘后的湿网，其设于水箱8内部对湿网5进行清洗的位置。

清洗系统的清洗与冲洗机构主要由转动清洗刷18、清洗喷头19、滚动清洗刷20组成，其中转动清洗刷18位于湿网5底部下方，清洗喷头19斜向设于湿网5转向处，其喷流方向大体与湿网5转向部位的弧形网面相切，滚动清洗刷20设于湿网5底部后侧，转动清洗刷18和滚动清洗刷20的转动速度可以控制调节，清洗喷头19的喷水频率和流量可以控制，以达到最佳清洗效果和最优能耗。

当然，清洗系统的具体结构并不仅仅限于上述方式，其可以采用转动清洗刷18、清洗喷头19、滚动清洗刷20中的任意一者或两者组合使用，位置也可以根据湿网所形成的过滤幕帘的形状灵活布置，甚至不设置在水箱8中，而是在水箱8上方单独设计一层空间来安装清洗系统，同样能够实现本发明目的。

湿网5顶部向上伸出烟气流道一定距离，机体1上设有供湿网5穿过的湿网上通道，并在接近湿网5顶部的位置设有湿网机构检修平台21，为人工维护保养提供操作空间。

在湿网5的左右两侧与机体内壁之间，设有阻流板机构22，以防止气流从湿网5两侧与机体1形成的缝隙闯过而降低除尘效果，此阻流板机构大体呈C形，主要由中间的纵向挡块，以及前挡板和后挡板组成，挡块的中间开设有对应于相邻两层湿网5的凹槽，其宽度略大于相邻两层湿网5的宽度，用于容纳相邻两层湿网的纵向边缘部位，前挡板和后挡板均呈弧形，两者前后镜像布置，分别从挡块向湿网弯曲成弧形，以包围挡块与湿网5之间细微的缝隙。

防水溅丝网16设有供湿网5穿过的湿网下通道，防水溅丝网16上方设有压网轮组件23，湿网5的行进路径上设有多对将湿网网面夹于中间以使湿网5保持一定张力的压网对轮24，压网对轮24使湿网5保持较小的形变，压网轮组件23和压网对轮24大体位于湿网5的中部，运行时，动力滚轮61可通过传动装置带动压网对轮24和湿网5转动。

为防止烟气从湿网机构检修平台21、水箱8和其他缝隙中通过，降低除尘效果，湿网5的顶部设有顶部阻流板25，湿网上通道的出入口下方设有烟气流道上阻流板26，湿网下通道的出入口上方设有烟气流道下阻流板27，防止气流不经过湿网5而直接通过，在起到烟气阻流作用的同时，这些阻流板还可以防止烟气将热量过多的带入水箱8，使得水温上升过快。

其中，顶部阻流板25在纵截面上呈四分之一圆的弧形，湿网5顶部的中间位置设有单只压网轮，顶部阻流板25从单只压网轮向前下方延伸，与湿网5转向部位的弧度相吻合，其根部半包围单只压网轮；烟气流道上阻流板26由三支角钢拼接组成，其中一支角钢的顶面贴合在机体隔板的下表面上，另一支角钢的侧面贴合在湿网5的网面上，第三支角钢连接前述两支角钢；烟气流道下阻流板27以湿网网面为中心前后镜像布置，各阻流板的根部分别连接防水溅丝网16，其中间部分呈半圆形，分别半包围网面前侧和后侧的压网轮，顶部折弯后贴合网面向上延伸一定距离。

上述湿网式除尘装置的气体、固体分离工作分湿网收集吸附灰尘、清洗装置将灰尘清洗入水箱和水循环系统处理污水三部分，其中湿网5收集和吸附灰尘和微细颗粒部分，当烟气通过时湿网5自身纤维阻挡大部分灰尘，富含的水分产生的吸附作用和张力效应可以将微细颗粒阻挡在湿网纤维表面。当湿网5运行到水箱8部分的时候，转动清洗刷18、清洗喷头19和滚动清洗刷20；将吸附在湿网5上的灰尘和微细颗粒清洗入水中，水泵9带动水在水循环管路11和储水罐反应罐中循环，通过水处理过程将水中的灰尘和有害物质处理掉。

请一并参考图5，图5为本发明所提供湿网式除尘装置应用于电除尘器下游的示意图。

在一种实际应用方式中，本发明提供的湿网式除尘装置28安装在电除尘器29下游，湿网式除尘装置28的高度低于电除尘器29，两者通过向下倾斜的烟道相连通，当烟气进入装置进气烟道2，经过气流分布板4整流使气流均匀进入，装置系统自检，启动装置，水泵9和滚轴动力机构7开始工作，带动水在水循环管路11和水箱8中循环，滚轴机构6和湿网5开始运行，湿网5收集和吸附烟气中灰尘与微细颗粒，在水箱8中，清洗与冲洗机构不断清理湿网5收集的灰尘和微细颗粒，水循环管路11和水箱8将清洗产生的污水带走进入储水罐反应罐处理，实现装置的循环处理吸收烟气中的灰尘和微细颗粒，最终洁净的烟气从出气通道3排出。

请参考图6、图7，图6为控制系统各组成部分的连接示意图；图7为控制系统的控制原理图。

如图所示，从控制的角度来讲，传感器系统a与动力与传动装置b双向连接形成闭环回路；传感器系统a与湿网与滚轴机构c单向连接旨在监测运行状态；动力与传动装置b与湿网与滚轴机构c单向连接为其提供动力；壳体与保温层d包裹整个装置；清洗系统e与水循环系统f和水箱与隔热装置g都为双向连接；检测与控制系统h与运动控制卡i和传感器系统a都为双向连接形成闭环回路。

当烟气从装置进口进入装置壳体与保温层d中，传感器系统a在烟气入口处监测到烟气流速和基本物理化学特性后；动力与传动装置b在运动控制卡i的控制下开始带动湿网与滚轴机构c运行；当湿网工作的同时清洗机构e为转动到底部的湿网清洗；在清洗系统e清洗过程中，水循环系统f将灰水分离出来的，将高浓度灰浆排出水箱与隔热装置g后收集利用；检测与控制系统h通过传感器系统a实时监测整个装置工作的状况，最终完成对烟气中的灰尘与微细颗粒的分离收集工作。

本发明在工作时利用湿网的过滤和吸附作用及灰浆层的阻挡作用，实现对烟尘、微细颗粒和有害物质实现收集，再由清洗装置将收集在湿网上的颗粒分离到水中，然后通过水循环系统过滤，最终实现烟气中的烟尘、微细颗粒和有害物质与烟气实现气体固体分离，达到净化工业尾气的目的，其结构简单、可靠性好，对PM2.5，PM10除去效率高，即可以安装在电除尘器最后一个电场辅助电除尘器处理微细粉尘，亦可以单独的安装在烟气浓度较低的锅炉后面单独完成除尘。

本装置与电除尘装置、电袋除尘装置的试验数据对比如下表所示：

此外，由于装置中没有应用高压电场，使用安全，能耗较低，装置运动件较少，维护周期长，维护保养容易，后期维护投入少。并且产生的灰浆回收物容易处理，可避免造成二次污染，过滤网在一种全湿的环境下工作，没有耐高温要求，材料选择容易，制作简单，不会像电袋除尘器一样，滤袋最后成为一种不可沉降的污染物。

上述实施例仅是本发明的优选方案，具体并不局限于此，在此基础上可根据实际需要作出具有针对性的调整，从而得到不同的实施方式。例如，滚轴机构6支撑湿网5形成“V”形、“N”形或“W”形等可以循环运行的过滤幕帘，或者，清洗系统不设置的水箱8内部，而是设置在水箱8上方，等等。由于可能实现的方式较多，这里就不再一一举例说明。

以上对本发明所提供的湿法除尘装置进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (12)

1.一种湿网式除尘装置，其特征在于，包括：

机体(1)，其内部形成有烟气流道；

湿网系统，包括湿网(5)、滚轴机构(6)及滚轴动力机构，所述滚轴机构(6)支撑所述湿网(5)在所述烟气流道中形成可循环运行的过滤幕帘，所述滚轴动力机构通过传动机构与所述滚轴机构(6)相连接，以带动所述过滤幕帘连续经过所述烟气流道；

水循环系统，包括通过循环管路(11)相连接形成循环水路的水箱(8)、水泵(9)、及用于去除水中粉尘的净化装置(10)，所述湿网(5)底部浸入所述水箱(8)一定深度，在循环运行时可连续经过所述水箱(8)；

清洗系统，用于清洗吸收粉尘后的湿网(5)，其设于所述水箱(8)上方和/或内部对所述湿网(5)进行清洗的位置。

2.根据权利要求1所述的湿网式除尘装置，其特征在于，所述滚轴机构(6)支撑所述湿网(5)形成在纵截面上呈双“U”形的过滤幕帘，其具有外层“U”形过滤幕帘及位于所述外层“U”形过滤幕帘内侧的内层“U”形过滤幕帘。

3.根据权利要求1所述的湿网式除尘装置，其特征在于，所述滚轴机构(6)支撑所述湿网形成在纵截面上呈长圆形的过滤幕帘，所述过滤幕帘的数量为多道，在所述烟气流道内沿气流方向间隔布置。

4.根据权利要求1所述的湿网式除尘装置，其特征在于，所述湿网(5)顶部向上伸出所述烟气流道一定距离，所述机体(1)上设有供所述湿网(5)穿过的湿网上通道，并在接近所述湿网(5)顶部的位置设有湿网机构检修平台(21)。

5.根据权利要求4所述的湿网式除尘装置，其特征在于，所述湿网(5)的左右两侧设有防止气流从其两侧穿过的阻流板机构(22)。

6.根据权利要求5所述的湿网式除尘装置，其特征在于，所述水箱(8)在接近水面的位置设有防水溅丝网(16)或防水溅网板，以阻止所述水箱(8)中的水溅入所述烟气流道中。

7.根据权利要求6所述的湿网式除尘装置，其特征在于，所述防水溅丝网(16)设有供所述湿网(5)穿过的湿网下通道，所述防水溅丝网(16)上方设有压网轮组件(23)。

8.根据权利要求7所述的湿网式除尘装置，其特征在于，在所述湿网(5)的行进路径上设有多对将所述湿网网面夹于中间以使所述湿网网面保持一定张力的压网对轮(24)。

9.根据权利要求8所述的湿网式除尘装置，其特征在于，所述湿网(5)的顶部设有顶部阻流板(25)，所述湿网上通道的出入口下方设有烟气流道上阻流板(26)，所述湿网下通道的出入口上方设有烟气流道下阻流板(27)。

10.根据权利要求1至9任一项所述的湿网式除尘装置，其特征在于，所述水箱(8)通过悬挂机构(13)悬挂于所述机体(1)底部，其外部包覆水箱保温层壳体(12)。

11.根据权利要求10所述的湿网式除尘装置，其特征在于，所述清洗系统的清洗与冲洗机构包括设于所述湿网(5)底部下方的转动清洗刷(18)、斜向设于所述湿网(5)转向处的清洗喷头(19)、以及设于所述湿网(5)底部前侧和/或后侧的滚动清洗刷(20)。

12.根据权利要求11所述的湿网式除尘装置，其特征在于，所述循环水路上设有热交换装置，以吸收所述水箱(8)中的水所携带的烟气热量。