CN105797526A - 适用于脱硫除尘吸收塔的高效耦合除尘器及除尘方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种适用于脱硫除尘吸收塔的高效耦合除尘器及除尘方法，该高效耦合除尘器包括撞击除尘区，其包括两排或两排以上，且上下平行布置的圆管层，相邻上下两排所述圆管层交错排列；电场除尘区，其包括了用于收尘的阳极板和用于放电的阴极线；冲洗喷淋层，其设置于所述电场除尘区的上方；其中，烟气依次流过所述撞击除尘区、所述电场除尘区和所述冲洗喷淋层。该除尘方法包括：对从烟气入口流入的待处理烟气进行撞击处理；对撞击处理的烟气进行电场力吸附处理；对阳极板和阴极线进行间歇或连续地喷淋清洗。本发明能有效保证除尘器高效稳定地运行，能够提高对烟气中微细颗粒物的脱除效率，达到颗粒物超净排放要求。

Description

适用于脱硫除尘吸收塔的高效耦合除尘器及除尘方法

技术领域

本发明属于大气污染防治技术领域，尤指一种适用于脱硫除尘吸收塔的高效耦合除尘器及除尘方法。

背景技术

继2015年12月初发布《关于实行燃煤电厂超低排放电价支持政策有关问题的通知》之后，环保部、发改委、能源局于当月再次发布《全面实施燃煤电厂超低排放和节能改造工作方案》，明确超低排放时间表。全面实施燃煤电厂超低排放和节能改造，是推进煤炭清洁化利用、改善大气环境质量、缓解资源约束的重要举措。

为解决这些问题，在我国电力环保现有条件下，需采用烟尘深度净化技术提高除尘效率，以有效去除细微颗粒物。因此，在湿法脱硫的下游加装高效除尘装置为一条有效的解决途径。

湿式电除尘技术作为一种高效除尘技术，在烟气除尘领域得到日益广泛的应用。相对于干式电除尘器，湿式电除尘器对清灰方式进行了优化，取消了传统的振打清灰装置，通过在电场上方喷淋，在极板表面形成水膜，利用水膜将极板上补集到的灰尘去除，无二次扬尘，对粉尘的适用性较好。然而，现有的湿式电除尘器仍存在着大颗粒物附着后除尘效率下降、极板冲洗水量大等缺点，还有待进一步改进与提升的空间。

发明内容

本发明的目的是提供一种适用于脱硫除尘吸收塔的高效耦合除尘器及除尘方法，能有效保证除尘器高效稳定地运行，能够提高对烟气中微细颗粒物的脱除效率，达到颗粒物超净排放要求。

本发明提供的技术方案如下：

一种适用于脱硫除尘吸收塔的高效耦合除尘器，包括：

撞击除尘区，其包括两排或两排以上，且上下平行布置的圆管层，相邻上下两排所述圆管层交错排列；

电场除尘区，其包括了用于收尘的阳极板和用于放电的阴极线；

冲洗喷淋层，其设置于所述电场除尘区的上方；

其中，烟气依次流过所述撞击除尘区、所述电场除尘区和所述冲洗喷淋层。

本技术方案，烟气自烟气入口进入除尘器，进入撞击除尘区，与圆管层发生碰撞，碰撞后烟气中夹带的大颗粒雾滴粘附在圆管层的圆管外壁上，而微细颗粒物进一步凝结变大，继续进入电场除尘区，微细颗粒物在电场力的作用下被收集于阳极板上，最后在冲洗喷淋层的冲洗下仍进入圆管层，同时经除尘净化后的烟气排出。进而能有效保证除尘器高效稳定地运行，能够提高对烟气中微细颗粒物的脱除效率，达到颗粒物超净排放要求。

优选地，所述圆管层由多根圆管组合构成，多根所述圆管均为自塔壁一侧向相对一侧塔壁倾斜延伸，延伸方向一致且各所述圆管互相平行。

由于含尘烟气与圆管层进行撞击后，烟气中大颗粒雾滴粘附在圆管外壁上，同时将设置的圆管层由多根圆管构成，且每根圆管为至塔壁的一侧向相对的一侧倾斜延伸，这样可以使圆管层分布均匀，更优的使其经过圆管层的烟气流场分布更均匀，进而提高对大颗粒雾滴的吸附效率。

优选地，所述圆管与水平面之间构成倾斜夹角α，5°<α<30°。

由于吸附在圆管外壁上的大颗粒雾水滴在冲洗喷淋层和喷雾层的共同作用下会积聚成水滴，水滴在重力作用下与撞击除尘区实现分离，进而实现对烟气的除尘。而圆管与水平面之间构成的倾斜夹角，目的是使会积聚成在圆管上的水滴沿倾斜布置的圆管流下，起到对水滴引流的作用，加快流速，提高处理效率。

优选地，所述圆管通过一固定支架设置在所述电场除尘区下方，并在所述固定支架上做轴线转动。

通过设置的固定支架可以简化圆管的安装程序，且保证多个圆管能够被相对地限定在塔体中，同时圆管可以在固定支架上饶轴线做转动，使其圆管的外壁均能得到有效的利益，更优的通过圆管的转动加快水滴流速，实现颗粒雾滴从撞击除尘区分离出来。

优选地，所述圆管层下方设有一用汇集冲洗水的导流槽，所述导流槽的两侧设有一导流嘴。

进一步的在圆管层的下方设置一导流槽，可以将从圆管上流下的水滴集中起来后，统一由两侧设置的导流嘴引入吸收塔塔下部的循环浆液池中，可以避免影响除尘器的运行效率。

优选地，所述高效耦合除尘器为矩形塔体或圆形塔体；

所述电场除尘区为金属板线式结构；

所述阳极板和阴极线均与烟气流动方向垂直布置。

优选地，所述高效耦合除尘器的烟气入口设于塔体的底部，烟气出口设于塔体的顶部。

由于除尘后的烟气质量较小可以直接从塔体的顶部输出，而颗粒雾滴质量较大在自身的重力下容易向下运动，进一步的提高烟气的除尘效率。

进一步优选地，还包括喷雾层，其包括雾化喷嘴和喷雾管道，所述雾化喷嘴设置于所述喷雾管道上；

所述喷雾层设置在所述撞击除尘区下方，且所述雾化喷嘴的喷射方向朝上，且与烟气流动方向一致。

保证待处理的烟气进入后先与连续喷雾的饱和水蒸气顺向混合，烟气增湿并达到过饱和状态，此时，烟气中的微细颗粒凝结变大，随后过饱和烟气继续向上，有效减少烟气增湿并达到过饱和状态所需时间，较快烟气中的微细颗粒凝结变大，提高整个除尘器的除尘效率。

本发明还提供了一种除尘方法，采用如前述的适用于脱硫除尘吸收塔的高效耦合除尘器，包括：

对从烟气入口流入的待处理烟气进行撞击处理；

对撞击处理的烟气进行电场力吸附处理；

对阳极板和阴极线进行间歇或连续地喷淋清洗。

优选地，对从烟气入口流入的待处理烟气进行连续性喷雾加湿处理。

通过本发明提供的一种适用于脱硫除尘吸收塔的高效耦合除尘器及除尘方法，能够带来以下至少一种有益效果：

1、能够提高对烟气中微细颗粒物的脱除效率。本发明的高效耦合除尘器中设置的撞击除尘区，可有效拦截烟气中夹带的大颗粒雾滴，且对经过的烟气流场分布更均匀，并由于两者产生的撞击效果使微细颗粒物进一步凝结变大，增加了后续湿电场除尘区的微细颗粒物脱除效率，进而提高整个除尘器的脱除效率。

2、能够提高颗粒雾滴的积聚速度。本发明通过在撞击除尘区下方设置的喷雾层，且喷雾嘴的方向朝上，实现上升的烟气与连续喷射的水雾顺向混合，促进烟气中的微细颗粒凝结变大，进而增加撞击除尘区对大颗粒物的脱除效率。同时夹带的微细颗粒物凝结变大，继续上升进入电场除尘区后，在喷雾层和冲洗喷淋层的共同作用下积聚成水滴。

3、能有效提高高效耦合除尘器的运行效率。本发明的撞击除尘区包括了两排或两排以上，且上下平行布置的圆管层，相邻上下两排所述圆管层交错排列。同时构成圆管层的圆管可绕轴线方向做自由转动，便于冲洗，且倾斜的设置方式可以对圆管层上的水滴起到引流作用，使其在重力作用下沿着倾斜布置的圆管流入导流槽，并由导流嘴引出。

4、除尘方法将电除尘技术、相变凝结技术与撞击流技术高效耦合，除尘器下部分的相变凝结区(即喷雾层)与撞击除尘区可高效除去烟气中的大颗粒物，提升上部分电场除尘区的工作稳定性，有效减少极板(即阳极板)冲洗水量，上部电场除尘区冲洗水可确保整个除尘器的高效、稳定运行，并提高烟气中微细颗粒物的脱除效率。

附图说明

下面将以明确易懂的方式，结合附图说明优选实施方式，对一种适用于脱硫除尘吸收塔的高效耦合除尘器及除尘方法的上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明。

图1是本发明适用于脱硫除尘吸收塔的高效耦合除尘器的结构示意图；

图2是图1的侧面结构示意图；

图3是图2中A部分的侧面视图。

附图标号说明：

喷雾层a；撞击除尘区b；电场除尘区c；冲洗喷淋层d；

1-吸收塔；2-雾化喷嘴；3-喷雾管道；4-导流槽；5-导流嘴；6-固定支架；7-圆管；8-阴极线；9-阳极板。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对照附图说明本发明的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，并获得其他的实施方式。

在本发明的实施例一中，参看图1、2，高效耦合除尘器设置在吸收塔1内部，待处理的烟气从吸收塔1的入口流入后依次经过高效耦合除尘器的撞击除尘区b、电场除尘区c、冲洗喷淋层d，最终从吸收塔1的出口呈垂直方向流出。

在本发明的实施例一中，设置的高效耦合除尘器包括对从烟气入口流入的待处理烟气进行撞击处理的撞击除尘区b，其包括两排或两排以上，且上下平行布置的圆管层，同时将相邻的上下两排圆管层以交错排列的方式排列。可以有效拦截烟气中夹带的大颗粒雾滴，且烟气经过圆管层流场分布更均匀，并由于两者产生的撞击效果使微细颗粒物进一步凝结变大，增加了后续电场除尘区c的微细颗粒物脱除效率。

电场除尘区c，其包括了用于收尘的阳极板9和用于放电的阴极线8。其中，设置的阳极板9可以采用规则818板，也可以采用规则818板和非规则板组合。

冲洗喷淋层d，其设置于电场除尘区c上方，包括喷水管和喷水嘴，用于对阳极板9和阴极线8进行冲洗。

在本发明的实施例二中，对实施例一进行改进，参见图2、3所示，每层圆管层均由多根圆管7组合构成，多根的圆管7均为自塔壁一侧向相对一侧塔壁倾斜延伸，延伸方向一致且各圆管7互相平行。优选地，将每根圆管7倾斜延伸后与水平面之间构成一倾斜夹角α，5°<α<30°，可以对圆管层上的水滴起到引流作用。

在本发明的实施例三中，对实施例一进行改进，参见图2、3，多根的圆管7主要是通过一固定支架6将其设置在电场除尘区c的下方，同时圆管7可以在固定支架6上做轴线转动(即以圆筒7的轴线为转动轴)。通过圆管7的转动可以使得圆管7的外壁得到有效的利益，更优的通过圆管7的转动加快水滴流速，进而实现颗粒雾滴从撞击除尘区b中分离出来。

在本发明的实施例三中，对实施例一进一步改进，参看图2、3所示，在设置的圆管层下方设置一用汇集冲洗水(即颗粒雾滴)的导流槽4，同时在导流槽4的两侧设有一导流嘴5。进而可以将冲洗水汇集在导流槽4中，再由导流嘴5引出。

应说明的是，导流槽4的作用将圆管7上的冲洗水汇集在一处，本申请中为减小导流槽4的占用面积，且简化安装程序，具体的将导流槽4设置在圆管7向下倾斜的一侧。这样冲洗水在重力作用下沿着倾斜布置的圆管7流入导流槽7中。

在本发明的实施例四中，对实施例一进行改进，参照图1、2，高效耦合除尘器为矩形塔体或圆形塔体；电场除尘区c为金属板线式结构；阳极板9和阴极线8均与烟气流动方向垂直布置。

在本发明的实施例四中，对实施例一进行改进，高效耦合除尘器的烟气入口、烟气出口可有多种设置方式，优选地参照图1、2，高效耦合除尘器的烟气入口设于塔体的底部，烟气出口设于塔体的顶部，即下进上出形式。当然在其他实施例中可以为上进下出形式或侧进上出形式等均可，仅需将撞击除尘区b、电场除尘区c、冲洗喷淋层d的顺序做合理的调整即可，本申请中不再一一赘述。

在本发明的实施例五中，对实施例一进行改进，还包括对烟气进行连续性喷雾加湿处理的喷雾层a，其包括雾化喷嘴2和喷雾管道3，而雾化喷嘴2设置在喷雾管道3上；其中，撞击除尘区b设置在喷雾层a上方，且将雾化喷嘴2的喷射方向设置成朝上，使其与烟气的流动方向一致，能够有效提高颗粒雾滴的积聚速度。

在本发明的除尘方法的实施例一中，采用如前述的适用于脱硫除尘吸收塔的高效耦合除尘器，包括如下：

对从烟气入口流入的待处理烟气进行撞击处理；

对撞击处理的烟气进行电场力吸附处理；

对阳极板和阴极线进行间歇或连续地喷淋清洗。

在方法的实施例二中，对方法的实施例一进行改进，对从烟气入口流入的待处理烟气预先进行连续性喷雾加湿处理。

在方法的实施例三中，对方法的实施例一进行改进，烟气从高效耦合除尘器的底部流入，从顶部流出。

针对于烟气出口的设置方式，高效耦合除尘器的净烟气引出方式可以为垂直引出，也可为水平引出，参照图1、2。具体的设置方式可根据实际应用时灵活设置。

在本发明的高效耦合除尘器与吸附塔1系统的实施例一中，参照图1、2，包括如前述的高效耦合除尘器，并进一步包括：吸附塔1；高效耦合除尘器设置于吸附塔1的内部，高效耦合除尘器的烟气入口即吸附塔1的烟气入口。烟气从吸附塔1的底部引出之后，依次经过撞击后将大颗粒雾滴粘附在圆管7外壁上、高压放电脱除烟气中的微细颗粒、最后对集尘进行喷淋冲洗，吸附塔1的顶部排出。即烟气在高效耦合除尘器中为下进上出形式。

在本发明的高效耦合除尘器与吸附塔1系统的实施例二中，烟气从吸附塔1的底部引出之后，依次经过喷雾加湿处理实现相变凝结，撞击后将大颗粒雾滴粘附在圆管7外壁上、高压放电脱除烟气中的微细颗粒、最后对集尘进行喷淋冲洗，吸附塔1的顶部排出。即烟气在高效耦合除尘器中为下进上出形式。

需要说明的是，本发明高效耦合除尘器与吸附塔1可以一体成型或分体式设置，且在中下部会留有一定空间用于存放撞击除尘区的冲洗水的浆液池，这样通过导流嘴5引出的冲洗水可直接引入浆液池中，再由泵引出至水循环装置。本发明的高效耦合除尘器与吸附塔1的实施例都是依据实际项目可能存在的烟气流动类型提出的，具体如何设置应根据具体项目特点及业主要求等决定。

本发明的高效耦合除尘器在吸附塔1内的布置的方式，不仅适合新建项目，同时也适合改造项目，即对已设有脱硫装置的项目进一步进行除尘改造，也可直接在吸附塔1外部增设撞击除尘区，不会对原有脱硫系统产生任何影响，不破坏原吸附塔1的系统稳定和水循环等。由于目前国内电厂的现状是脱硫装置已非常普遍，对其进行改造，加设撞击装置的需求也趋于普遍，因此本发明提出的塔内布置方式有重要的实用价值。

应当说明的是，上述实施例均可根据需要自由组合。以上所述仅是本发明的优选实施方式，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，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种适用于脱硫除尘吸收塔的高效耦合除尘器，其特征在于，包括：

撞击除尘区，其包括两排或两排以上，且上下平行布置的圆管层，相邻上下两排所述圆管层交错排列；

电场除尘区，其包括了用于收尘的阳极板和用于放电的阴极线；

冲洗喷淋层，其设置于所述电场除尘区的上方；

其中，烟气依次流过所述撞击除尘区、所述电场除尘区和所述冲洗喷淋层。

2.根据权利要求1所述的适用于脱硫除尘吸收塔的高效耦合除尘器，其特征在于：

所述圆管层由多根圆管组合构成，多根所述圆管均为自塔壁一侧向相对一侧塔壁倾斜延伸，延伸方向一致且各所述圆管互相平行。

3.根据权利要求2所述的适用于脱硫除尘吸收塔的高效耦合除尘器，其特征在于：

所述圆管与水平面之间构成倾斜夹角α，5°<α<30°。

4.根据权利要求2所述的适用于脱硫除尘吸收塔的高效耦合除尘器，其特征在于：

所述圆管通过一固定支架设置在所述电场除尘区下方，并在所述固定支架上做轴线转动。

5.根据权利要求1所述的适用于脱硫除尘吸收塔的高效耦合除尘器，其特征在于：

所述圆管层下方设有一用汇集冲洗水的导流槽，所述导流槽的两侧设有一导流嘴。

6.根据权利要求1所述的适用于脱硫除尘吸收塔的高效耦合除尘器，其特征在于：

所述高效耦合除尘器为矩形塔体或圆形塔体；

所述电场除尘区为金属板线式结构；

所述阳极板和阴极线均与烟气流动方向垂直布置。

7.根据权利要求1所述的适用于脱硫除尘吸收塔的高效耦合除尘器，其特征在于：

所述高效耦合除尘器的烟气入口设于塔体的底部，烟气出口设于塔体的顶部。

8.根据权利要求1-7中任意一项所述的适用于脱硫除尘吸收塔的高效耦合除尘器，其特征在于，还包括：

喷雾层，其包括雾化喷嘴和喷雾管道，所述雾化喷嘴设置于所述喷雾管道上；

所述喷雾层设置在所述撞击除尘区下方，且所述雾化喷嘴的喷射方向朝上，且与烟气流动方向一致。

9.一种除尘方法，采用根据权利要求1-8中任一项所述的适用于脱硫除尘吸收塔的高效耦合除尘器，其特征在于，包括：

对从烟气入口流入的待处理烟气进行撞击处理；

对撞击处理的烟气进行电场力吸附处理；

对阳极板和阴极线进行间歇或连续地喷淋清洗。

10.根据权利要求9所述的除尘方法，其特征在于：

对从烟气入口流入的待处理烟气进行连续性喷雾加湿处理。