CN107051736A - 一种立式湿式静电除尘器高效除雾装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种立式湿式静电除尘器高效除雾装置，其特征在于，包括除尘器壳体，所述的除尘器壳体内设有湿式静电除尘器以及设于湿式静电除尘器下侧的下气室，所述的下气室由上腔室、中腔室与下腔室构成，中腔室位于上腔室与下腔室之间，下腔室连接出口烟道。通过该结构简单的装置可实现雾滴超低排放，且阻力较传统波形机械除雾器大幅下降。

Description

一种立式湿式静电除尘器高效除雾装置

技术领域

本发明涉及环保技术领域，涉及一种气流上进下出的立式湿式静电除尘器的除雾装置。

背景技术

燃煤电站烟气治理产业经过几十年的发展，经历了除尘、脱硫、脱硝等发展阶段，烟气中烟尘、SO₂、NO_x得到了有效的控制。但目前对于雾滴的脱除要求不高，国标GB13223-2011《火电厂大气污染物排放标准》未对包括SO₃在内的气溶胶雾滴的排放浓度限值进行要求，机械行业标准JB/T 10989-2010《湿法烟气脱硫装置专用设备除雾器》中要求脱硫后的雾滴携带量应小于75mg/Nm³，最大液滴尺寸小于20μm。远落后于欧洲国家燃煤烟气排放标准中对于雾滴排放需小于10mg/Nm³的要求。

由于小粒径的雾滴具有消光作用，会严重降低空气的能见度，形成大面积的雾霾天气。SO₃等气溶胶雾滴具有强腐蚀性，且直径一般低于1.2μm，对动物的呼吸道毒性较强。随着环保要求的日趋严格，烟气中雾滴的脱除将成为下一步烟气污染治理的方向。

我国燃煤电站采用“石灰石-石膏”湿法脱硫占90％以上，该脱硫技术是雾滴排放的重要源头，即使设置了除雾装置，脱硫塔出口雾滴排放也只能控制在75mg/Nm³甚至更高。湿式静电除尘器能够脱除脱硫后饱和烟气中的雾滴，但燃煤电站湿式静电除尘器的烟气流速一般较高，除雾效果只有50％左右。

湿式静电除尘器除了能够脱除粉尘外，亦可使雾滴荷电，使雾滴向阳极板迁移被脱除下来。燃煤电站烟气在脱硫塔中流向为下进上出，为便于湿式静电除尘器的改造，安装于脱硫塔后的湿式静电除尘器烟气大多采用上进下出方式。但由于除尘器阳极收集的液滴在重力作用下会沿着阳极向下流至下气室中，并随着烟气流动携带出去，造成雾滴排放浓度偏高，并且携带的雾滴在经过在阴阳极之间的脱除后凝结，粒径变大，大粒径液滴随烟气进入烟囱最终排放出去，会在烟囱周围形成“飘雨”现象。因此，开发一种能够在气流上进下出的湿式静电除尘器中协同高效脱除雾滴的装置非常必要。

发明内容

本发明的目的是提供一种湿式静电除尘器雾滴高效脱除装置，以解决气流上进下出的湿式静电除尘器中被脱除的雾滴被再次携带，以及部分极细微颗粒物在湿式静电除尘器中不能被脱除，造成雾滴超标排放的问题。

为了达到上述目的，本发明提供了一种立式湿式静电除尘器高效除雾装置，其特征在于，包括除尘器壳体，所述的除尘器壳体内设有湿式静电除尘器以及设于湿式静电除尘器下侧的下气室，所述的下气室由上腔室、中腔室与下腔室构成，中腔室位于上腔室与下腔室之间，下腔室连接出口烟道。

优选地，所述的上腔室具有底板，下腔室具有顶盖板，中腔室位于上腔室的底板与下腔室的顶盖板之间，所述的上腔室的底板设有开口，所述的开口位于下腔室的顶盖板的上方，下腔室的顶盖板与除尘器壳体之间设有下腔室的入口。

更优选地，所述的下腔室的顶盖板的边缘连接集水槽，集水槽的底部连接排水管，排水管的出口位于除尘器壳体内，并与设于除尘器壳体的底端的集液罐连通。

更优选地，所述的湿式静电除尘器排出的液滴滴落至上腔室的内表面或直接落至下腔室的顶盖板上，顶盖板收集的水沿上腔室的内表面与下腔室的外表面最终流至集水槽，并通过集水槽下方相连的排水管将水落至除尘器壳体，最终汇入集液罐。

更优选地，所述的顶盖板的高度从中心到边缘逐渐降低。

优选地，所述的湿式静电除尘器为金属极板、导电玻璃钢或者柔性电极湿式静电除尘器。

优选地，所述的上腔室为上大下小的斗状。

优选地，所述的下腔室的顶盖板的下侧设有用于支撑顶盖板的下腔室支撑，下腔室支撑固定于除尘器壳体内。

优选地，所述的中腔室内设有声波团聚系统。

传统的湿式静电除尘器增强除雾的方式为在出口烟道中增加波形除雾器进行除雾，由于出口烟道处气流流通截面小，气流流速高，导致除雾效果差。高流速还导致波形除雾器阻力急速增加，增加了湿式静电除尘器的运行阻力。另外，波形除雾器孔隙小，一般还需要设置冲洗装置，使运行维护成本增加。本发明的立式湿式静电除尘器高效除雾装置是利用玻璃钢或碳钢涂玻璃鳞片或其他防腐板材材料将湿式静电除尘器下气室分为3个腔室，气流在三个腔室中通过合理组织的流速变化，流向突变，并结合声波团聚技术将雾滴脱除。

经过湿式静电除尘器除尘除雾的烟气在湿式静电除尘器下气室中先经过上腔室，大液滴在上腔室内表面形成水膜并逐渐向下流动，由于上腔室底部流通截面变小，气流在此处流速增加，将收集的液滴迅速冲击至下腔室的外表面。下腔室上盖板略大于上腔室出口流通截面，并且上盖板中心与上盖板沿设有一定的坡度，以便收集液滴形成的水流能够顺利流至集水槽，并排至集液罐最终排出除尘器。该方式避免了液滴被净烟气携带。被湿式静电除尘器处理后的净烟气在上腔室中流速逐渐增大，促进了未被收集的小液滴的碰撞结合，流出后冲击至下腔室上盖板，气流冲击至上盖板后发生折向，部分小液滴可被脱除。含有极细微液滴的气体进入中腔室后，利用声波对烟气进行辐射处理，不同大小的液滴在声场中随声波振动的振幅不同，液滴间产生相对运动，使得液滴发生团聚现象，从而中腔室内的粒径分布改变，增加了液滴的平均粒径。经过声波团聚作用的气体在下腔室上盖板边缘与除尘器壳体之间形成的窄通道中再次加速，促进团聚下来的液滴的碰撞结合，并落至集液罐中，转向上升后的净烟气通过出口烟道排出除尘器。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明的立式湿式静电除尘器高效除雾装置阻力小，不存在随运行时长阻力增加现象，并且无需喷淋冲洗装置，可使得湿式静电除尘器出口雾滴浓度低于10mg/Nm³，运行阻力在100Pa左右，并且较折流板式等波形除雾器相比阻力基本恒定，不会因为长时间运行后的孔隙堵塞而形成系统压降增加的弊端。

2、本发明结合湿式静电除尘器技术，通过本装置的流场气流速变转向碰撞设计，结合声波团聚技术，能够实现雾滴高效脱除作用，使得雾滴排放浓度低于10mg/Nm³。

3、本发明能够避免被湿式静电除尘器收集而形成的大液滴被气体带走造成液滴携带。

4、本发明通过气流的速变与转向设计，增强细微液滴的碰撞结合。

5、本发明通过辅助的声波团聚作用将细微液滴再次团聚形成相对较大的液滴，并再次通过气流的速变与转向实现气液分离，最终上升流出的气体中含有极微量的液滴，可实现液滴超低排放。

6、本发明无需冲洗装置，运行时通过液滴流动自净，湿式静电除尘器冲洗时大流量冲洗水亦可强化冲洗效果。

7、本发明可运用于原湿式静电除尘器的除雾增强改造中，对原除尘器的结构基本不产生影响。

8、本发明基本无需维护，设备投资费用低，稳定运行时间长。

附图说明

图1是立式湿式静电除尘器高效除雾装置结构示意图；

图2为图1中A-A剖面图。

图中，1.湿式静电除尘器，2.上腔室，3.中腔室，4.下腔室，5.出口烟道，6.下腔室支撑，7.集液罐，8.排水管，9.集水槽，10.除尘器壳体，11.声波团聚系统。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

实施例

如图1所示，为立式湿式静电除尘器高效除雾装置结构示意图，所述的立式湿式静电除尘器高效除雾装置包括除尘器壳体10，所述的除尘器壳体10内设有湿式静电除尘器1以及设于湿式静电除尘器1下侧的下气室，所述的下气室由上腔室2、中腔室3与下腔室4构成，中腔室3位于上腔室2与下腔室4之间，下腔室4连接出口烟道5。本发明的下气室可安装于被处理气体上进下出流动的湿式静电除尘器1底部，用于提高湿式静电除尘器1的雾滴脱除效率。

所述的上腔室2具有底板12，下腔室4具有顶盖板13，中腔室3位于上腔室2的底板12与下腔室4的顶盖板13之间，所述的上腔室2为上大下小的斗状。所述的下腔室4的顶盖板13为伞状。上腔室2的底板12设有开口，所述的开口位于下腔室4的顶盖板13的上方，顶盖板13的高度从中心到边缘逐渐降低，以利于排水，下腔室4的顶盖板13与除尘器壳体10之间设有下腔室4的入口

所述的下腔室4的顶盖板13的边缘连接集水槽9，集水槽9的底部连接排水管8，排水管8的出口位于除尘器壳体10内，并与设于除尘器壳体10的底端的集液罐7连通。所述的下腔室4的顶盖板13的下侧设有下腔室支撑6，下腔室支撑6固定于除尘器壳体10内。所述的中腔室3内设有声波团聚系统11，声波团聚系统11为市售产品，可由信号发生器、功率放大器、声源号角等构成，能够发射一定声压级及频率的声源。所述的湿式静电除尘器1为导电玻璃钢湿式静电除尘器。

如图1和图2所示，通过上腔室2的底板12与下腔室4的顶盖板13将下气室分为上腔室2、中腔室3与下腔室4，气流分别经过这3个腔室后流出立式湿式静电除尘器高效除雾装置。待处理烟气经过湿式静电除尘器1的处理后流入下气室，湿式静电除尘器1将烟气中部分液滴脱除，液滴沿着湿式静电除尘器1的阳极板在重力作用下向下流动，排出湿式静电除尘器1，湿式静电除尘器1排出的液滴滴落至上腔室2的内表面或直接落至下腔室4的顶盖板13上，顶盖板13收集的水沿上腔室2的内表面与下腔室4的外表面最终流至集水槽9，并通过集水槽9下方相连的排水管8将水落至除尘器壳体10，最终汇入集液罐7，通过自流或排污泵排出除尘器。

经过湿式静电除尘器1处理过的烟气在本发明的立式湿式静电除尘器高效除雾装置中主要发生2次增速急转。在上腔室2底部流速增加，遇到下腔室4的顶盖板13后转向流至中腔室3中，此过程为第1次增速急转。中腔室3的气流在向下运动时由于下腔室4的上盖板13与除尘器壳体10形成的流通截面小，气流在此增速，在碰至除尘器壳体10后转向下腔室4，下腔室4中净烟气在其中向上流动，此过程为第2次增速急转。在增速急转程中，促进了液滴的碰撞凝结作用，未被脱除的大液滴在重力作用下往下沉降以实现大液滴的分离。

流至中腔室3中的气体中仍含有部分极细液滴，此时通过声波团聚系统11向中腔室发射一定频率与声压级的声源(如1500HZ，145dB声源)，使得中腔室3中的气体中含有的微小液滴发生团聚作用，并通过中腔室3形成的旋流使得凝聚剂与气体中的细微液滴充分混合与碰撞后形成大液滴落至除尘器壳体10的壁板上汇入集液罐7。顶盖板13的面积大于上腔室2的底板12的开口，该措施可使得气流在出上腔室2后能够强制向上流动并在中腔室中形成旋流，进一步加强携带微细液滴气流与声流和声致湍流的混合，促进细微液滴的碰撞结合。

从中腔室3流至下腔室4的气体在往上抬升过程中，携带的液滴量已经很少，极少部分未脱除的液滴在下气室中通过重力作用落至集液罐7中，最终净烟气通过连接在下腔室4上部的出口烟道5排出。

上腔室2可以直接固定于湿式静电除尘器壳体1上，下腔室4通过下腔室支撑6支撑于除尘器壳体10上。上腔室2的底板12与下腔室4的顶盖板13可以为玻璃钢材质或者碳钢衬玻璃鳞片材质或其他防腐材质。

本发明通过合理的组织气流场，并借助声波团聚将极细微液滴脱除，能够有效避免烟气的雾滴携带。结构简单可靠，投运后基本免维护。

Claims (9)

1.一种立式湿式静电除尘器高效除雾装置，其特征在于，包括除尘器壳体(10)，所述的除尘器壳体(10)内设有湿式静电除尘器(1)以及设于湿式静电除尘器(1)下侧的下气室，所述的下气室由上腔室(2)、中腔室(3)与下腔室(4)构成，中腔室(3)位于上腔室(2)与下腔室(4)之间，下腔室(4)连接出口烟道(5)。

2.如权利要求1所述的立式湿式静电除尘器高效除雾装置，其特征在于，所述的上腔室(2)具有底板(12)，下腔室(4)具有顶盖板(13)，中腔室(3)位于上腔室(2)的底板(12)与下腔室(4)的顶盖板(13)之间，所述的上腔室(2)的底板(12)设有开口，所述的开口位于下腔室(4)的顶盖板(13)的上方，下腔室(4)的顶盖板(13)与除尘器壳体(10)之间设有下腔室(4)的入口。

3.如权利要求2所述的立式湿式静电除尘器高效除雾装置，其特征在于，所述的下腔室(4)的顶盖板(13)的边缘连接集水槽(9)，集水槽(9)的底部连接排水管(8)，排水管(8)的出口位于除尘器壳体(10)内，并与设于除尘器壳体(10)的底端的集液罐(7)连通。

4.如权利要求3所述的立式湿式静电除尘器高效除雾装置，其特征在于，所述的湿式静电除尘器(1)排出的液滴滴落至上腔室(2)的内表面或直接落至下腔室(4)的顶盖板(13)上，顶盖板(13)收集的水沿上腔室(2)的内表面与下腔室(4)的外表面最终流至集水槽(9)，并通过集水槽(9)下方相连的排水管(8)将水落至除尘器壳体(10)，最终汇入集液罐(7)。

5.如权利要求3所述的立式湿式静电除尘器高效除雾装置，其特征在于，所述的顶盖板(13)的高度从中心到边缘逐渐降低。

6.如权利要求1所述的立式湿式静电除尘器高效除雾装置，其特征在于，所述的湿式静电除尘器(1)为金属极板、导电玻璃钢或者柔性电极湿式静电除尘器。

7.如权利要求1所述的立式湿式静电除尘器高效除雾装置，其特征在于，所述的上腔室(2)为上大下小的斗状。

8.如权利要求1所述的立式湿式静电除尘器高效除雾装置，其特征在于，所述的下腔室(4)的顶盖板(13)的下侧设有用于支撑顶盖板(13)的下腔室支撑(6)，下腔室支撑(6)固定于除尘器壳体(10)内。

9.如权利要求1所述的立式湿式静电除尘器高效除雾装置，其特征在于，所述的中腔室(3)内设有声波团聚系统(11)。