CN109482033A - 一种烟气除湿除尘装置 - Google Patents

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Abstract

本发明属于大气污染物清洁技术领域，公开了一种烟气除湿除尘装置。所述烟气除湿除尘装置，包括沿烟气流动方向且自下而上依次设置的进口、预荷电场区、换热区、除湿除尘区和出口；含湿烟气中的颗粒物经过所述预荷电场区后被荷电，使颗粒物之间发生凝并，使颗粒物的粒径增大；然后经过所述换热区后使含湿烟气中的水蒸气冷凝为液滴，且液滴与荷电后的颗粒物结合，使颗粒物的粒径进一步增大；最后经过所述除湿除尘区，液滴和颗粒物均被捕集。本发明通过设置预荷电场区、换热区和除湿除尘区，使得能够对含湿烟气进行除湿除尘，进而降低含湿烟气的温度、湿度以及含尘量，实现了对含湿烟气中颗粒物的高效捕集和消除烟气出口的“白烟”现象。

Description

一种烟气除湿除尘装置
技术领域
本发明涉及大气污染物清洁技术领域，尤其涉及一种烟气除湿除尘装置。
背景技术
随着超低排放要求从燃煤电厂扩展到钢铁等冶金行业，湿法脱硫后烟气含水量近乎饱和，排放到大气中后由于环境温度降低而发生水气冷凝，烟囱出口呈现长长的白色烟羽，且液滴容易落到烟囱周围，形成烟囱雨，由于烟囱雨通常呈现酸性，因此对于白烟的消除也被提上了日程。
烟气消白技术主要有降温除水排放、降温除水再升温排放等，这两种技术路线的关键都是烟气降温并除水，烟气降温是提前将烟气中的水冷凝下来，而除水技术则是捕集烟气中的液态水，现有降温除水技术几乎都是分开的两个技术，且由于烟气降温温差较小，烟气中的液滴粒径很小，通常低于10μm，为后续除水过程带来困难。
烟气除水主要采用除雾器和湿式电除尘器，除雾器对10μm以下的液滴或者颗粒物脱除效率低于20％，而湿式电除尘器对10μm以下的液滴或者颗粒物脱除效率可达80％，但其水耗电耗非常高。为实现低成本烟气降温除水，开发一体化的烟气消白除水装置非常必要。因此，亟待需要一种新型烟气除湿除尘装置来解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种烟气除湿除尘装置，以实现对含湿烟气中颗粒物的高效捕集和消除烟气出口的“白烟”现象。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种烟气除湿除尘装置，包括沿烟气流动方向且自下而上依次设置的进口、预荷电场区、换热区、除湿除尘区和出口；
含湿烟气中的颗粒物经过所述预荷电场区后被荷电，使颗粒物之间发生凝并，使颗粒物的粒径增大；
然后经过所述换热区后使含湿烟气中的水蒸气冷凝为液滴，且液滴与荷电后的颗粒物结合，使颗粒物的粒径进一步增大；
最后经过所述除湿除尘区，液滴和颗粒物均被捕集。
作为优选，所述预荷电场区、所述换热区和所述除湿除尘区的上方均设有喷淋层，工艺水能通过所述喷淋层喷淋至所述预荷电场区、所述换热区和所述除湿除尘区。
作为优选，所述进口的下方设有浆液池和与所述浆液池连通的浆液泵，从所述喷淋层流出并喷淋至所述预荷电场区、所述换热区和所述除湿除尘区后的工艺水，下落到所述浆液池中，并被所述浆液泵排出。
作为优选，所述预荷电场区包括阳极板和阴极线，所述阳极板和阴极线之间形成高压电场，所述高压电场为直流高压电场或脉冲高压电场，烟气经过所述预荷电场区的时间不超过2s。
作为优选，所述换热区设有换热器，所述换热器内设有流动的冷却介质，所述换热器采用绝缘材料制成，烟气经过所述换热区的时间为5s-20s。
作为优选，所述除湿除尘区设有多级折流板或波纹板，烟气经过所述除湿除尘区的气体阻力位200Kpa-500KPa。
本发明的有益效果：
本发明通过设置预荷电场区、换热区和除湿除尘区，使得能够对含湿烟气进行除湿除尘，进而降低含湿烟气的温度、湿度以及含尘量，实现了对含湿烟气中颗粒物的高效捕集和消除烟气出口的“白烟”现象。
附图说明
图1是本发明提供的烟气除湿除尘装置的结构示意图。
图中：
1、进口；2、预荷电场区；3、换热区；4、除湿除尘区；5、出口；6、喷淋层；
21、阳极板；22、阴极线；30、换热器；61、浆液池；62、浆液泵。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
如图1所示，本发明提供的一种烟气除湿除尘装置，该烟气除湿除尘装置包括沿烟气流动方向且自下而上依次设置的进口1、预荷电场区2、换热区3、除湿除尘区4和出口5，含湿烟气中的颗粒物经过预荷电场区2后被荷电，使颗粒物之间发生凝并，使颗粒物的粒径增大；然后经过换热区3后使含湿烟气中的水蒸气冷凝为液滴，且液滴与荷电后的颗粒物结合，使颗粒物的粒径进一步增大；最后经过除湿除尘区4，液滴和颗粒物均被捕集。本发明通过设置预荷电场区2、换热区3和除湿除尘区4，使得能够对含湿烟气进行除湿除尘，进而降低含湿烟气的温度、湿度以及含尘量，实现了对含湿烟气中颗粒物的高效捕集和消除烟气出口的“白烟”现象，即实现了含湿烟气的消白和协同除尘，除湿除尘后的烟气从出口5排放，烟气中水含量低于5％，颗粒物浓度低于5mg/Nm3。
进一步地，预荷电场区2、换热区3和除湿除尘区4的上方均设有喷淋层6，工艺水能通过喷淋层6喷淋至预荷电场区2、换热区3和除湿除尘区4。进口1的下方设有浆液池61和与浆液池61连通的浆液泵62，从喷淋层6流出并喷淋至预荷电场区2、换热区3和除湿除尘区4后的工艺水，下落到浆液池61中，并被浆液泵62排出，即工艺水通过喷淋层6为预荷电场区2、换热区3和除湿除尘区4进行喷淋冲洗，随后落入烟气除湿除尘装置底部的浆液池61，最后通过浆液泵62外排。
具体地，预荷电场区2包括阳极板21和阴极线22，阳极板21和阴极线22之间形成高压电场，高压电场为直流高压电场或脉冲高压电场，烟气经过预荷电场区2的时间不超过2s。
具体地，换热区3设有换热器30，换热器30内设有流动的冷却介质，冷却介质选用为10℃-20℃的液体，如此可将含湿烟气从60℃冷却到30℃。换热器30采用绝缘材料制成，以防止荷电后的颗粒物与换热器30的壳体发生碰撞而失去电荷(若采用金属壳体，则容易使荷电后的颗粒物与换热器30的壳体发生碰撞而失去电荷)，使得第二次粒径增大的效果不好，即除尘的效果不好，烟气经过换热区3的时间为5s-20s。
具体地，除湿除尘区4设有多级折流板或波纹板，烟气经过除湿除尘区4的气体阻力位200Kpa-500Kpa，如此荷电后且降温后的含湿烟气经过多级折流板或波纹板时，会将液滴和颗粒物进行捕集，再通过喷淋工艺水将其洗净。
下面通过几组数据证明采用上述烟气除湿除尘装置后的效果。
第一组：
入口烟气的颗粒物浓度为20g/Nm3，烟气温度为60℃，烟气含水量为13％，高压电场施加高压直流负电压，电压为-40KV，烟气经过预荷电场区2的时间为1.5s；换热介质为10℃工艺水，烟气流经换热器30的时间为15s；除湿除尘区4为四级折流板，气体阻力450KPa；出口烟气温度为30℃，烟气含水量为4.5％，出口颗粒物浓度为3mg/Nm3。
第二组：
入口烟气的颗粒物浓度为20g/Nm3，烟气温度为60℃，烟气含水量为13％，高压电场施加高压直流负电压，电压为-40KV，烟气经过预荷电场区2的时间为1.5s；换热介质为15℃工艺水，烟气流经换热器30的时间为20s；除湿除尘区4为三级折流板，气体阻力350KPa；出口烟气温度为30℃，烟气含水量为4.8％，出口颗粒物浓度为4mg/Nm3。
第三组：
入口烟气的颗粒物浓度为15g/Nm3，烟气温度为50℃，烟气含水量为11％，高压电场施加高压直流负电压，电压为-35KV，烟气经过预荷电场区2的时间为1s；换热介质为15℃工艺水，烟气流经换热器30的时间为20s；除湿除尘区4为三级折流板，气体阻力350KPa；出口烟气温度为30℃，烟气含水量为4.4％，出口颗粒物浓度为3mg/Nm3。
第四组：
入口烟气的颗粒物浓度为10g/Nm3，烟气温度为40℃，烟气含水量为9％，高压电场施加高压直流负电压，电压为-30KV，烟气经过预荷电场区2的时间为1s；换热介质为10℃工艺水，烟气流经换热器30的时间为20s；除湿除尘区4为两级折流板，气体阻力260KPa；出口烟气温度为30℃，烟气含水量为4.5％，出口颗粒物浓度为4mg/Nm3。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术用户来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种烟气除湿除尘装置，其特征在于，包括沿烟气流动方向且自下而上依次设置的进口(1)、预荷电场区(2)、换热区(3)、除湿除尘区(4)和出口(5)；
含湿烟气中的颗粒物经过所述预荷电场区(2)后被荷电，使颗粒物之间发生凝并，使颗粒物的粒径增大；
然后经过所述换热区(3)后使含湿烟气中的水蒸气冷凝为液滴，且液滴与荷电后的颗粒物结合，使颗粒物的粒径进一步增大；
最后经过所述除湿除尘区(4)，液滴和颗粒物均被捕集。
2.根据权利要求1所述的烟气除湿除尘装置，其特征在于，所述预荷电场区(2)、所述换热区(3)和所述除湿除尘区(4)的上方均设有喷淋层(6)，工艺水能通过所述喷淋层(6)喷淋至所述预荷电场区(2)、所述换热区(3)和所述除湿除尘区(4)。
3.根据权利要求2所述的烟气除湿除尘装置，其特征在于，所述进口(1)的下方设有浆液池(61)和与所述浆液池(61)连通的浆液泵(62)，从所述喷淋层(6)流出并喷淋至所述预荷电场区(2)、所述换热区(3)和所述除湿除尘区(4)后的工艺水，下落到所述浆液池(61)中，并被所述浆液泵(62)排出。
4.根据权利要求1所述的烟气除湿除尘装置，其特征在于，所述预荷电场区(2)包括阳极板(21)和阴极线(22)，所述阳极板(21)和阴极线(22)之间形成高压电场，所述高压电场为直流高压电场或脉冲高压电场，烟气经过所述预荷电场区(2)的时间不超过2s。
5.根据权利要求1所述的烟气除湿除尘装置，其特征在于，所述换热区(3)设有换热器(30)，所述换热器(30)内设有流动的冷却介质，所述换热器(30)采用绝缘材料制成，烟气经过所述换热区(3)的时间为5s-20s。
6.根据权利要求1所述的烟气除湿除尘装置，其特征在于，所述除湿除尘区(4)设有多级折流板或波纹板，烟气经过所述除湿除尘区(4)的气体阻力位200Kpa-500KPa。
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