CN107899264A - 一种除尘除雾除白烟一体化装置 - Google Patents

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刘曜
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Abstract

本发明提出了一种除尘除雾除白烟一体化装置，包括塔体、束管冲击式除尘器、第一离心式脱水器、涡流浮球式除尘器、降温换热混合器、第二离心式脱水器和升温换热器，束管冲击式除尘器设置在烟室与第一水池之间，用于对烟气进行初步除尘；第一离心式脱水器设置在烟室上方，用于对初步除尘后的烟气进行初步脱水；涡流浮球式除尘器设置在第一离心式脱水器上方用于对初步脱水后的烟气进行二次除尘；降温换热混合器设置在涡流浮球式除尘器上方，用于对二次除尘后的烟气进行降温；第二离心式脱水器设置在降温换热混合器上方用于对降温后的烟气进行二次脱水；升温换热器设置在第二离心式脱水器上方。本发明能够除去烟气中的微细粉尘、水雾和白烟。

Description

一种除尘除雾除白烟一体化装置
技术领域
本发明涉及环保设备技术领域，尤其涉及一种除尘除雾除白烟一体化装置。
背景技术
雾霾的影响让人们深刻体会到了治理大气污染的重要性和紧迫感，国家为此出台了一系列治理政策，并提出各种烟气治理方法和超洁净排放标准。针对烟气除尘的方法有：旋风、陶瓷多管、布袋、水喷淋、静电、湿电等，针对烟气除水雾的方法有：各种折叠式除雾器和格栅式除雾器，由于我国前期对PM2.5及微细粉尘与水雾以及“白烟”没有脱除要求，因此，目前还未见到除“白烟”装置。但随着环保要求的越来越严格和排放标准的越来越高(对粉尘排放趋向于零值)，除“白烟”技术正受到人们的重视。上述列举的各种除尘和除雾方法，都是针对以前的国家排放标准来设计的，很难满足超洁净排放要求，同时各功能模块独立运行，占地面积大，造价高，限制了技术与设备的推广与使用。
发明内容
基于背景技术中存在的技术问题，本发明提出了一种除尘除雾除白烟一体化装置。
本发明提出的一种除尘除雾除白烟一体化装置，包括塔体、束管冲击式除尘器、第一离心式脱水器、涡流浮球式除尘器、降温换热混合器、第二离心式脱水器和升温换热器；其中：
塔体顶端设有烟囱，烟囱内设有引风机，塔体内部底端设有第一水池，第一水池内注有水，第一水池上方设有封闭的烟室，塔体上设有与烟室连通的进烟口；
束管冲击式除尘器设置在烟室与第一水池之间，用于对烟气进行初步除尘，束管冲击式除尘器包括多个竖直布置的束管，束管顶端与烟室连通且其底端浸没在第一水池中；
第一离心式脱水器设置在烟室上方，用于对初步除尘后的烟气进行初步脱水；
涡流浮球式除尘器设置在第一离心式脱水器上方，用于对初步脱水后的烟气进行二次除尘，涡流浮球式除尘器包括第一壳体和导流板，第一壳体底端设有进口，第一壳体顶端设有出口，导流板位于第一壳体下方，第一壳体内分布有多个浮球；
降温换热混合器设置在涡流浮球式除尘器上方，用于对二次除尘后的烟气进行降温；
第二离心式脱水器设置在降温换热混合器上方，用于对降温后的烟气进行二次脱水；
升温换热器设置在第二离心式脱水器上方，升温换热器包括多个从上到下依次布置的水平排列管，相邻两个水平排列管相互连通，塔体外设有与处于顶端的水平排列管连通的进烟管以及与处于低端的水平排列管连通的出烟管，出烟管与烟室的进烟口连通。
优选的，还包括排水管以及设置在塔体外部的第二水池，第二水池内注有水，排水管一端设置在第一水池底部且其另一端设置在第二水池内，排水管上设有排水阀。
优选的，还包括水雾喷淋机构，水雾喷淋机构包括第一进水管和两个设置在烟室与第一离心式脱水器之间的第一喷淋管，两个第一喷淋管沿竖直方向间隔布置，第一喷淋管上分布有多个第一喷淋头，第一进水管一端与第一喷淋管连通且其另一端浸没在第二水池中，第一进水管上设有循环水泵和进水阀门。
优选的，第一水池内设有与第二水池连通的溢流管，溢流管的高度高于束管底端高度，溢流管上设有溢流阀。
优选的，两个第一喷淋管下方均设有水幕筛板，水幕筛板上分布有多个小孔，小孔直径为5mm-20mm，开孔率为25％-35％。
优选的，还包括冲洗机构，冲洗机构包括第二喷淋管和第二进水管，第二喷淋管设置在降温换热混合器与涡流浮球式除尘器之间，第二喷淋管上分布有第二喷淋头，第二进水管一端与第二喷淋管连通且其另一端浸没在第二水池中，第二进水管上设有冲洗水泵和冲洗阀门。
优选的，降温换热混合器包括第二壳体，第二壳体内分布有多个竖直布置的螺旋管，螺旋管的进出口均设置在第二壳体外部，第二壳体上端四周设有多个伸出塔体外并与第二壳体内部连通的空气进管，第二壳体中部设有空气管道，空气管道底端设有与第二壳体内部连通的空气进口，空气管道顶端设有空气出口，空气出口处设有轴流风机。
优选的，塔体上安装有人行爬梯，烟囱上设有检测平台，检测平台处设有检测口。
优选的，塔体上沿竖直方向间隔布置有多个检修孔。
本发明提出的除尘除雾除白烟一体化装置，通过设置升温换热器，使得锅炉、热风炉、工业窑炉等排放的高温烟气与塔体内低温烟气换热后从出烟管进入到塔体的烟室；烟室四周封闭，下部为束管冲击式除尘器，烟气进入烟室后往下进入垂直排列的束管内，束管下部浸入到塔体底部的第一水池中，烟气在引风机压力作用下，在各束管内由上而下冲入水中，并从水中向上浮动和鼓泡，细小水泡在水中往上浮动并慢慢变大，浮向水面时迅速破裂，烟气从气泡中冒出并向上移动，烟气中的粉尘便浸入到了水中并沉入第一水池池底，这个过程能除去烟气中比较粗的粉尘；通过初步水洗除尘过的烟气向上移动经过水雾喷淋机构进行2次水幕除尘，能除去小粒径粉尘；经过两级水幕和水雾喷淋的烟气往上移动进入到第一离心式脱水器进行初步脱水，初步脱水的烟气往上移动，通过导流板进入到涡流浮球式除尘器中，涡流浮球式除尘器能深度除尘和除水雾，能除去烟气中PM2.5及以下粒径的细微粉尘；经过涡流浮球除尘器的烟气往上移动，进入到降温换热混合器内进行降温；降温后的烟气向上移动进入第二离心式脱水器中进行脱水和除雾后，烟气中的含水量大幅降低，二次脱水后的烟气再往上移动经过升温换热器，烟气与水平排列管内高温烟气换热，在升温换热器内，低温烟气与高温烟气进行气一气换热后能得到10℃以上的升温，此时，烟气中的饱和水蒸汽变为欠饱和水蒸汽，该含有欠饱和水蒸汽的烟气从烟囱排出时，烟气中的水蒸汽远离饱和点，在大气扩散中不会很快冷凝成水珠或水雾，从而达到消除“白烟”和目测看不到“白烟”的目的。
附图说明
图1为本发明提出的一种除尘除雾除白烟一体化装置的结构示意图。
具体实施方式
参照图1，本发明提出一种除尘除雾除白烟一体化装置，包括塔体1、束管冲击式除尘器2、第一离心式脱水器3、涡流浮球式除尘器4、降温换热混合器5、第二离心式脱水器6、升温换热器7。排水管8、第二水池9、水雾喷淋机构10和冲洗机构13；其中：
塔体1顶端设有烟囱101，烟囱101内设有引风机，塔体1内部底端设有第一水池102，第一水池102内注有水，第一水池102上方设有封闭的烟室103，塔体1上设有与烟室103连通的进烟口。为便于烟气检测，塔体1上安装有人行爬梯14，烟囱101上设有检测平台15，检测平台15处设有检测口16。为便于检修，塔体1上沿竖直方向间隔布置有多个检修孔17。
束管冲击式除尘器2设置在烟室103与第一水池102之间，用于对烟气进行初步除尘，束管冲击式除尘器2包括多个竖直布置的束管，束管顶端与烟室103连通且其底端浸没在第一水池102中。
第一离心式脱水器3设置在烟室103上方，用于对初步除尘后的烟气进行初步脱水。
涡流浮球式除尘器4设置在第一离心式脱水器3上方，用于对初步脱水后的烟气进行二次除尘，涡流浮球式除尘器4包括第一壳体401和导流板402，第一壳体401底端设有进口，第一壳体401顶端设有出口，导流板402位于第一壳体401下方，第一壳体401内分布有多个浮球403。
降温换热混合器5设置在涡流浮球式除尘器4上方，用于对二次除尘后的烟气进行降温。降温换热混合器5包括第二壳体501，第二壳体501内分布有多个竖直布置的螺旋管502，螺旋管502的进出口均设置在第二壳体501外部，第二壳体501上端四周设有多个伸出塔体1外并与第二壳体501内部连通的空气进管503，第二壳体501中部设有空气管道504，空气管道504底端设有与第二壳体501内部连通的空气进口，空气管道504顶端设有空气出口，空气出口处设有轴流风机505。
第二离心式脱水器6设置在降温换热混合器5上方，用于对降温后的烟气进行二次脱水。
升温换热器7设置在第二离心式脱水器6上方，升温换热器7包括多个从上到下依次布置的水平排列管701，相邻两个水平排列管701相互连通，塔体1外设有与处于顶端的水平排列管701连通的进烟管702以及与处于低端的水平排列管701连通的出烟管703，出烟管703与烟室103的进烟口连通。
第二水池9设置在塔体1外部，第二水池9内注有水，排水管8一端设置在第一水池102底部且其另一端设置在第二水池9内，排水管8上设有排水阀801。
水雾喷淋机构10包括第一进水管1001和两个设置在烟室103与第一离心式脱水器3之间的第一喷淋管1002，两个第一喷淋管1002沿竖直方向间隔布置，第一喷淋管1002上分布有多个第一喷淋头1003，两个第一喷淋管1002下方均设有水幕筛板12，水幕筛板12上分布有多个小孔，小孔直径为5mm-20mm，开孔率为25％-35％。第一进水管1001一端与第一喷淋管1002连通且其另一端浸没在第二水池9中，第一进水管1001上设有循环水泵1004和进水阀门1005。
第一水池102内设有与第二水池9连通的溢流管11，溢流管11的高度高于束管底端高度，溢流管11上设有溢流阀1101。
冲洗机构13包括第二喷淋管1301和第二进水管1302，第二喷淋管1301设置在降温换热混合器5与涡流浮球式除尘器4之间，第二喷淋管1301上分布有第二喷淋头1303，第二进水管1302一端与第二喷淋管1301连通且其另一端浸没在第二水池9中，第二进水管1302上设有冲洗水泵1304和冲洗阀门1305。
本发明的工作过程如下：锅炉、热风炉、工业窑炉等排放的高温烟气通过旋风或陶瓷多管除尘器后从升温换热器的进烟管702进入到水平排列管701内，与水平排列管701外低温烟气换热后从出烟管703进入到塔体1的烟室103；烟室103四周封闭，下部为束管冲击式除尘器2，烟气进入烟室103后往下进入垂直排列的束管内，束管下部浸入到塔体底部的第一水池102中，浸入深度约30mm，烟气在引风机压力作用下，在各束管内由上而下冲入水中，并从水中向上浮动和鼓泡，细小水泡在水中往上浮动并慢慢变大，浮向水面时迅速破裂，烟气从气泡中冒出并向上移动，烟气中的粉尘便浸入到了水中并沉入第一水池102池底，这个过程能除去烟气中比较粗的粉尘；通过初步水洗除尘过的烟气向上移动穿过水幕筛板12，烟气从水幕筛板12小孔中穿过向上移动时碰到水雾喷淋机构10，第一喷淋头1003喷出的水雾能除去烟气中中小粒径的粉尘，水雾喷淋机构10喷出的水雾往下掉落到水幕筛板12上，并在水幕筛板12上形成一层水幕，水幕厚度控制为10mm，这样烟气又经过了2次水幕除尘，能除去小粒径粉尘；经过两级水幕和水雾喷淋的烟气往上移动进入到第一离心式脱水器3，第一离心式脱水器3能脱除烟气中大部分水珠(水滴)，脱除粉尘和水珠的烟气往上移动，通过导流板进入到涡流浮球式除尘器4，导流板402主要功能是改变烟气的移动方向，引导烟气从切线方向进入第一壳体401内，并将浮球403吹起沿圆周方向运动，同时浮球403又自转运动，浮球403具有静电吸附功能，能吸附烟气中的微细粉尘，当浮球403吸附大量的粉尘后，浮球403表面粘结的粉尘厚度增加，浮球403的重量也随之增加并往下落，在下落过程中，碰到下部往上运动的浮球403，两浮球发生碰撞，粘在浮球403表面的粉尘便在重力作用下跌落到第一水池102中，每隔一段时间，通过冲洗机构13对浮球403进行一次清洗，以保持浮球403洁净和提高除尘效率，涡流浮球式除尘器4能深度除尘和除水雾，能除去烟气中PM2.5及以下粒径的细微粉尘，能提高10％的除尘效率，可除尘至10mg/m3以下，达到超洁净排放；经过涡流浮球除尘器4的烟气往上移动，进入到降温换热混合器5内，外界空气在轴流风机505作用下空气进管503进入到螺旋管502的外围从上往下移动，烟气在螺旋管502内螺旋向上移动，与螺旋管502外空气进行换热，70℃左右的湿烟气降温至50℃左右，常温空气(10～30℃)升温至45℃以上，这样，70℃左右的饱和水蒸汽变为50℃左右的饱和水蒸汽，部分水蒸汽凝结成了水珠和水雾，升温后的空气进入空气管道504再往上移动，在出口处与降温后的烟气混合；与空气混合后的烟气向上移动进入第二离心式脱水器6中进行脱水和除雾后，烟气中的含水量大幅降低，二次脱水后的烟气再往上移动经过升温换热器，烟气与水平排列管701内高温烟气换热，在升温换热器内，低温烟气与高温烟气进行气一气换热后能得到10℃以上的升温，此时，烟气中的饱和水蒸汽变为欠饱和水蒸汽，该含有欠饱和水蒸汽的烟气从烟囱101排出时，烟气中的水蒸汽远离饱和点，在大气扩散中不会很快冷凝成水珠或水雾，从而达到消除“白烟”和目测看不到“白烟”的目的。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种除尘除雾除白烟一体化装置，其特征在于，包括塔体(1)、束管冲击式除尘器(2)、第一离心式脱水器(3)、涡流浮球式除尘器(4)、降温换热混合器(5)、第二离心式脱水器(6)和升温换热器(7)；其中：
塔体(1)顶端设有烟囱(101)，烟囱(101)内设有引风机，塔体(1)内部底端设有第一水池(102)，第一水池(102)内注有水，第一水池(102)上方设有封闭的烟室(103)，塔体(1)上设有与烟室(103)连通的进烟口；
束管冲击式除尘器(2)设置在烟室(103)与第一水池(102)之间，用于对烟气进行初步除尘，束管冲击式除尘器(2)包括多个竖直布置的束管，束管顶端与烟室(103)连通且其底端浸没在第一水池(102)中；
第一离心式脱水器(3)设置在烟室(103)上方，用于对初步除尘后的烟气进行初步脱水；
涡流浮球式除尘器(4)设置在第一离心式脱水器(3)上方，用于对初步脱水后的烟气进行二次除尘，涡流浮球式除尘器(4)包括第一壳体(401)和导流板(402)，第一壳体(401)底端设有进口，第一壳体(401)顶端设有出口，导流板(402)位于第一壳体(401)下方，第一壳体(401)内分布有多个浮球(403)；
降温换热混合器(5)设置在涡流浮球式除尘器(4)上方，用于对二次除尘后的烟气进行降温；
第二离心式脱水器(6)设置在降温换热混合器(5)上方，用于对降温后的烟气进行二次脱水；
升温换热器(7)设置在第二离心式脱水器(6)上方，升温换热器(7)包括多个从上到下依次布置的水平排列管(701)，相邻两个水平排列管(701)相互连通，塔体(1)外设有与处于顶端的水平排列管(701)连通的进烟管(702)以及与处于低端的水平排列管(701)连通的出烟管(703)，出烟管(703)与烟室(103)的进烟口连通。
2.根据权利要求1所述的除尘除雾除白烟一体化装置，其特征在于，还包括排水管(8)以及设置在塔体(1)外部的第二水池(9)，第二水池(9)内注有水，排水管(8)一端设置在第一水池(102)底部且其另一端设置在第二水池(9)内，排水管(8)上设有排水阀(801)。
3.根据权利要求2所述的除尘除雾除白烟一体化装置，其特征在于，还包括水雾喷淋机构(10)，水雾喷淋机构(10)包括第一进水管(1001)和两个设置在烟室(103)与第一离心式脱水器(3)之间的第一喷淋管(1002)，两个第一喷淋管(1002)沿竖直方向间隔布置，第一喷淋管(1002)上分布有多个第一喷淋头(1003)，第一进水管(1001)一端与第一喷淋管(1002)连通且其另一端浸没在第二水池(9)中，第一进水管(1001)上设有循环水泵(1004)和进水阀门(1005)。
4.根据权利要求3所述的除尘除雾除白烟一体化装置，其特征在于，第一水池(102)内设有与第二水池(9)连通的溢流管(11)，溢流管(11)的高度高于束管底端高度，溢流管(11)上设有溢流阀(1101)。
5.根据权利要求3所述的除尘除雾除白烟一体化装置，其特征在于，两个第一喷淋管(1002)下方均设有水幕筛板(12)，水幕筛板(12)上分布有多个小孔，小孔直径为5mm-20mm，开孔率为25％-35％。
6.根据权利要求2-5中任一项所述的除尘除除雾除白烟一体化装置，其特征在于，还包括冲洗机构(13)，冲洗机构(13)包括第二喷淋管(1301)和第二进水管(1302)，第二喷淋管(1301)设置在降温换热混合器(5)与涡流浮球式除尘器(4)之间，第二喷淋管(1301)上分布有第二喷淋头(1303)，第二进水管(1302)一端与第二喷淋管(1301)连通且其另一端浸没在第二水池(9)中，第二进水管(1302)上设有冲洗水泵(1304)和冲洗阀门(1305)。
7.根据权利要求1-5中任一项所述的除尘除雾除白烟一体化装置，其特征在于，降温换热混合器(5)包括第二壳体(501)，第二壳体(501)内分布有多个竖直布置的螺旋管(502)，螺旋管(502)的进出口均设置在第二壳体(501)外部，第二壳体(501)上端四周设有多个伸出塔体(1)外并与第二壳体(501)内部连通的空气进管(503)，第二壳体(501)中部设有空气管道(504)，空气管道(504)底端设有与第二壳体(501)内部连通的空气进口，空气管道(504)顶端设有空气出口，空气出口处设有轴流风机(505)。
8.根据权利要求1-5中任一项所述的除尘除雾除白烟一体化装置，其特征在于，塔体(1)上安装有人行爬梯(14)，烟囱(101)上设有检测平台(15)，检测平台(15)处设有检测口(16)。
9.根据权利要求1-5中任一项所述的除尘除雾除白烟一体化装置，其特征在于，塔体(1)上沿竖直方向间隔布置有多个检修孔(17)。
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