CN106621659A - 一种适用于锅炉的湿法喷淋除尘器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种适用于锅炉的湿法喷淋除尘器，包括喷雾加湿系统、水喷淋系统和除雾系统，喷雾加湿系统出口与水喷淋系统进口相连，除雾系统设置在水喷淋系统下游。本发明能有效解决现有锅炉除尘器所存在的投资高、占地面积大、运行费用高、阻力大、除尘效率低等问题。

Description

一种适用于锅炉的湿法喷淋除尘器
技术领域
本发明涉及锅炉除尘技术领域，具体涉及一种适用于锅炉的湿法喷淋除尘器。
背景技术
锅炉烟尘中PM5以下所占份额达20～40％，且密度很小，颗粒质量很轻，无离心力、无惯性、不沾电、难过滤，与烟气混在一起运动，故PM5以下烟尘颗粒的脱除是锅炉除尘的关键要素，目前大部分未经改造的水膜除尘器难以除去PM5以下烟尘颗粒，是锅炉烟尘排放超标的主要原因，锅炉的除尘难点在于10微米(μm)以下的灰粒，特别是PM2.5微米的灰粒，采用常规的除尘方法难以脱除。现有的除尘方式主要有以下几种：
(1)布袋除尘器：在锅炉上使用布袋除尘器，关键的限制性因素在于运行可靠性。可能影响到布袋除尘器运行可靠性的主要因素有：启动或低负荷运行时可能结露、高负荷且受热面积灰严重时烟温可能超出布袋的许用温度、烟气中的木炭火星造成布袋烧毁、布袋破损时失去除尘能力。所以，在锅炉上使用布袋除尘器，应当要具备以下几点保障措施：防止结露的保护措施、烟气超温的自动报警和自动停炉设施、消除火星的装置、布袋破损报警和自动停炉设施。除尘器中的火星来自未燃尽的炭粒，所以，在布袋除尘器之前布置一级机械除尘器将炭粒分离出来，对于布袋除尘器的必要保护措施。布袋除尘器的缺点是：投资高、占地面积大、运行费用高、阻力大。
(2)湿法静电除尘器：在锅炉上布置湿法静电除尘器，是在水膜除尘器去掉大部分颗粒灰尘后，微细灰粒通过湿法静电除尘器去除，布置在水膜除尘器后面，此时烟气含湿量高，烟气温度要求小于90℃，接近露点温度，其除尘效率最高只有80％，如进入静电除尘器的烟尘浓度太高，排尘浓度也会超标。这种除尘器存在问题是集尘极表面的水膜均匀稳定、不产生断流与干区以及集尘极的腐蚀等问题，不能连续洗涤极板上积聚的粉尘，且系统投资和运行费用较高。
(3)水膜除尘器：水膜除尘器基本上是锅炉最常用是除尘设备，基本上文丘里洗涤与水膜除尘相结合，可以提高效率并减少磨损，文丘里有立式和卧式两种，水膜为主塔的溢流水槽在内壁上形成均匀的水膜，切向进入的气流在塔内形成旋流，粉尘在离心力作用下被甩到筒壁，与液膜接触而被捕集。而烟尘中占比例20～40％的PM5以下粒径基本上没有离心力，此部分的粉尘是水膜除尘器无法捕集的，与烟气一起排到大气中，故传统水膜除尘器的除尘效率只能在60～70％。烟尘排放浓度高，达不到现有排放标准要求。
上述几种除尘方案是现有锅炉的常见方案，但均存在不同的缺点，并不能完全适用，通过锅炉烟尘的物理性质及各种除尘装置的比较分析，锅炉烟尘的清除应以湿法喷淋除尘为正确方法，现有锅炉除尘设备多为水膜除尘器，也是湿法除尘，一般设有简易喷淋装置，但除尘效果不佳，尾气中微粒含量仍然超标，所以急需一种新的锅炉除尘器来解决上述问题，但现有技术中并没有相应的方案。
发明内容
本发明旨在提供一种适用于锅炉的湿法喷淋除尘器，以解决现有锅炉除尘器所存在的投资高、占地面积大、运行费用高、阻力大、除尘效率低等问题。
本发明是通过如下技术方案予以实现的：
一种适用于锅炉的湿法喷淋除尘器，包括喷雾加湿系统、水喷淋系统和除雾系统，喷雾加湿系统出口与水喷淋系统进口相连，除雾系统设置在水喷淋系统下游。
所述喷雾加湿系统包括文丘里烟道，文丘里烟道内部设置有若干加湿喷头，加湿喷头之间相并联且通过不锈钢管与加湿水泵相连。
所述水喷淋系统包括环形烟道，环形烟道中部插装有竖直布置的烟道主塔，烟道主塔末端安装有同样竖直布置的下降烟道，下降烟道底部设置有烟气尾管，环形烟道内设置有若干间隔且沿圆周布置的喷淋喷头，喷淋喷头之间相并联且通过不锈钢管与喷淋水泵相连。
所述除雾系统包括若干嵌装在烟道主塔内的圆形除雾器，除雾器内通过隔板分为若干个盒形单元，每个盒形单元内设置有若干间隔且平行布置的波形板。
所述加湿喷头和喷淋喷头均为316L不锈钢喷头。
所述加湿喷头的喷射方向与烟气流动方向相同。
所述喷淋喷头的喷射方向与烟气流动方向相同。
所述烟道主塔外壁设置有检修平台。
本发明的有益效果是：
与现有技术相比，本发明提供的适用于锅炉的湿法喷淋除尘器具有以下优点：
1、文丘里烟道的雾化喷水使灰粒变粗变重，并增加烟气的含水浓度，提高烟气的露点温度；使喷淋后有更多烟气产生结露，结露后更好的除掉微细灰粒；
2、在环形烟道布置多层喷淋喷头，形成多重水帘及水膜，烟尘(包括没有离心力的微细烟尘颗粒)与水长时间、充分接触，部分烟气也会结露，烟气中大、中、小及微细烟尘颗粒均脱落而除尘，除尘效率≥98％；
3、喷水装置采用固定式，无运动部件，喷水安全可靠，不会因机械故障而产生中断除尘的现象；
4、文丘里烟道、环形烟道、除雾器的位置集中就近布置，脱除的灰尘容易集中在主塔下部的灰池中，更好的通过灰水流动排尘，不会产生灰尘堆积堵塞烟道的现象，烟气流动通畅；
5、通过加湿系统、水喷淋系统和除雾系统的三重烟尘清除，能有效降低尾气中的PM2.5和PM10。
附图说明
图1是本发明的结构图；
图2是图1的I-I剖视图；
图3是除雾器的内部结构图；
图4是实施例1中的实施后废气检测结果表；
图中：1-文丘里烟道，2-加湿喷头，3-加湿水泵，4-喷淋喷头，5-环形烟管，6-喷淋水泵，7-不锈钢管，8-检修平台，9-除雾器，10-清洗水泵，11-烟道主塔，12-下降烟道，13-清洗喷头，14-烟气尾管。
具体实施方式
以下结合附图及实施例对本发明的技术方案作进一步说明，但所要求的保护范围并不局限于所述；
如图1-2所示，本发明提供的适用于锅炉的湿法喷淋除尘器，包括喷雾加湿系统、水喷淋系统和除雾系统，喷雾加湿系统出口与水喷淋系统进口相连，除雾系统设置在水喷淋系统下游。
所述喷雾加湿系统包括文丘里烟道1，文丘里烟道1内部设置有若干加湿喷头2，加湿喷头2之间相并联且通过不锈钢管7与加湿水泵3相连。
所述水喷淋系统包括环形烟道5，环形烟道5中部插装有竖直布置的烟道主塔11，烟道主塔11末端安装有同样竖直布置的下降烟道12，下降烟道12底部设置有烟气尾管14，环形烟道5内设置有若干间隔且沿圆周布置的喷淋喷头4，喷淋喷头4之间相并联且通过不锈钢管7与喷淋水泵6相连。
所述除雾系统包括若干嵌装在烟道主塔11内的圆形除雾器9，除雾器9内通过隔板分为若干个盒形单元，每个盒形单元内设置有若干间隔且平行布置的波形板，如图3所示。
所述加湿喷头1和喷淋喷头4均为316L不锈钢喷头，其具有雾化效果好、不易堵塞的优点。
所述加湿喷头2的喷射方向与烟气流动方向相同。
所述喷淋喷头4的喷射方向与烟气流动方向相同。
所述烟道主塔11外壁设置有检修平台8。
实施例1：针对广西农垦良圻制糖有限公司的锅炉采用本发明提供的适用于锅炉的湿法喷淋除尘器，该公司35t/h、45t/h锅炉两台，每台配备水膜除尘器。未实施前，2014/15榨季烟尘排放均在160mg/m3以上，先使用本发明提供的湿法喷淋除尘器进行烟气除尘，具体工作原理为：从锅炉排除的烟气通过烟管进入文丘里烟管1，加湿水泵3工作将水泵入不锈钢管7并流至加湿喷头1，文丘里烟管1内设置的加湿喷头2将水雾化喷射向烟气，使烟气内的灰粒变粗变重，并增加烟气的含水浓度，提高烟气的露点温度；使喷淋后有更多烟气产生结露，结露后更好的除掉微细灰粒。加湿后的烟气进入环形烟道5，环形烟道5内通过通过喷淋水泵6和喷淋喷头4的工作向烟气喷射水，环形烟道5内每个分段设置5个喷淋喷头4，其中3个竖直间隔布置在环形烟道5中心线上，另外两个设置在靠近外壁的位置，多层喷淋喷头4形成多重水帘及水膜，烟尘与水长时间、充分接触，部分烟气也会结露，烟气中大、中、小及微细烟尘颗粒均脱落而除尘，经过水喷淋系统后的烟气从底部向上进入烟道主塔11，烟道主塔11内嵌装有两个间隔布置的除雾器9，除雾器9内通过隔板分为若干个盒形单元，每个盒形单元内设置有若干间隔且平行布置的波形板，烟气通过波形板时，含雾滴的气体经若干次改变方向，雾滴在惯性和离心力的作用下，被甩在波形板上，从而实现气液分离，波形板上的小液滴汇集成大颗粒液滴，靠重力落下。通过上述步骤后即完成了烟气除尘，尾气通过下降烟道12尾端的烟气尾管14排入沉淀池。实施后，2015/16榨季烟尘排放一直保持在60mg/m3以下，在锅炉负荷稳定、燃烧较完全、除尘水较清洁的情况下，甚至在30mg/m3以下，通过图4的实施后废气检测结果表记载，采用本发明提供的适用于锅炉的湿法喷淋除尘器具有优异的除尘效果。

Claims (8)

1.一种适用于锅炉的湿法喷淋除尘器，其特征在于：包括喷雾加湿系统、水喷淋系统和除雾系统，喷雾加湿系统出口与水喷淋系统进口相连，除雾系统设置在水喷淋系统下游。
2.根据权利要求1所述的适用于锅炉的湿法喷淋除尘器，其特征在于：所述喷雾加湿系统包括文丘里烟道(1)，文丘里烟道(1)内部设置有若干加湿喷头(2)，加湿喷头(2)之间相并联且通过不锈钢管(7)与加湿水泵(3)相连。
3.根据权利要求1所述的适用于锅炉的湿法喷淋除尘器，其特征在于：所述水喷淋系统包括环形烟道(5)，环形烟道(5)中部插装有竖直布置的烟道主塔(11)，烟道主塔(11)末端安装有同样竖直布置的下降烟道(12)，下降烟道(12)底部设置有烟气尾管(14)，环形烟道(5)内设置有若干间隔且沿圆周布置的喷淋喷头(4)，喷淋喷头(4)之间相并联且通过不锈钢管(7)与喷淋水泵(6)相连。
4.根据权利要求1所述的适用于锅炉的湿法喷淋除尘器，其特征在于：所述除雾系统包括若干嵌装在烟道主塔(11)内的圆形除雾器(9)，除雾器(9)内通过隔板分为若干个盒形单元，每个盒形单元内设置有若干间隔且平行布置的波形板。
5.根据权利要求2-3所述的适用于锅炉的湿法喷淋除尘器，其特征在于：所述加湿喷头(1)和喷淋喷头(4)均为316L不锈钢喷头。
6.根据权利要求2所述的适用于锅炉的湿法喷淋除尘器，其特征在于：所述加湿喷头(2)的喷射方向与烟气流动方向相同。
7.根据权利要求3所述的适用于锅炉的湿法喷淋除尘器，其特征在于：所述喷淋喷头(4)的喷射方向与烟气流动方向相同。
8.根据权利要求1所述的适用于锅炉的湿法喷淋除尘器，其特征在于：所述烟道主塔(11)外壁设置有检修平台(8)。
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