CN109590112A - 一种相变电除尘系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种相变电除尘系统，包括除尘箱、用于对循环水进行降温的冷却装置(4)、水箱(5)和用于向水箱(5)内加入碱液的加药装置(6)，除尘箱内按照烟气水平流向设置有多组相变换热模块(12)和多组阴极放电线(13)，各组相变换热模块(12)与各组阴极放电线(13)彼此相互间隔排布，每组相变换热模块(12)包括多根竖直布置的换热管道，换热管道的下端靠近除尘箱的底部；水箱(5)通过回收水管道(31)与除尘箱的底部连通，且通过供水管道(32)与换热管道的上端连通。本发明提供的相变电除尘系统能够实现烟气除湿以及烟尘、可凝结颗粒物等污染物的高效脱除，并有助于降低设备投资、运行费用、占地面积及烟气阻力。
Description
技术领域
本发明涉及烟气除尘、除湿技术领域，特别是涉及一种相变电除尘系统。
背景技术
目前，超低排放改造和湿烟羽治理已成为燃煤电厂、钢铁等行业的关注热点，一种普遍的改造方式是增设一套湿式电除尘器以实现烟尘超低排放，同时增设一套烟气冷凝换热器以改善湿烟羽治理，但是，增设的这两套装置不仅使设备投资和运行费用大为增加，而且导致设备占地面积增多、烟道布置复杂、烟气阻力变大等一系列问题。因此，如何在实现烟气除湿以及烟尘、可凝结颗粒物等污染物的高效脱除的同时，尽可能地减少设备投资、占地面积及烟气阻力，成为超低排放改造和湿烟羽治理工作中亟待解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种相变电除尘系统，该相变电除尘系统能够实现烟气除湿以及烟尘、可凝结颗粒物等污染物的高效脱除，并有助于降低设备投资、运行费用、占地面积及烟气阻力。
为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种相变电除尘系统，包括：
卧式布置的除尘箱，所述除尘箱的前端与脱硫出口烟道相连通，尾端与烟囱入口烟道相连通，所述除尘箱内按照烟气水平流向设置有多组相变换热模块和多组阴极放电线，各组所述相变换热模块与各组所述阴极放电线彼此相互间隔排布，每组相变换热模块包括多根竖直布置的换热管道，所述换热管道的下端靠近所述除尘箱的底部；
水箱，所述水箱通过回收水管道与所述除尘箱的底部连通，且通过供水管道与所述换热管道的上端连通；
冷却装置，所述冷却装置用于对所述供水管道内的循环水进行降温；
加药装置，所述加药装置用于向所述水箱内加入碱液以中和水中的酸性物质。
优选地，在上述相变电除尘系统中，每组所述相变换热模块中，所述换热管道按照烟气水平流向分多层错列布置。
优选地，在上述相变电除尘系统中，所述阴极放电线为针刺线。
优选地，在上述相变电除尘系统中，所述除尘箱的底部设置有漏斗形的集液槽，所述回收水管道与所述集液槽连通。
优选地，在上述相变电除尘系统中，所述除尘箱的前端设置有进口喇叭，尾端设置有出口喇叭，所述进口喇叭内设置有一层导流板以对气流进行初步分配。
优选地，在上述相变电除尘系统中，所述水箱的侧壁在靠近底部的位置设置有排污管道。
优选地，在上述相变电除尘系统中，所述水箱的侧壁在高于所述排污管道的位置设置有排水管道。
优选地，在上述相变电除尘系统中，所述换热管道为金属材质或塑料材质。
优选地，在上述相变电除尘系统中，所述相变换热模块为4组～6组，所述阴极放电线为4组～6组。
优选地，在上述相变电除尘系统中，当所述换热管道采用塑料材质时，所述换热管道的内径为5mm～10mm，壁厚为0.5mm～1mm；当所述换热管道采用金属材质时，所述换热管道的内径为30mm～40mm，壁厚为3mm～5mm。
根据上述技术方案可知，本发明提供的相变电除尘系统中，除尘箱内同时设置了多组相变换热模块和多组阴极放电线，除尘箱卧式布置，前端与脱硫出口烟道相连通，尾端与烟囱入口烟道相连通，而相变换热模块的换热管道竖直布置，各组相变换热模块与各组阴极放电线按照烟气水平流向彼此相互间隔排布。烟气流经相变换热模块时发生冷凝相变，烟气中的部分烟尘、可凝结颗粒物(如SO3等)等物质通过热泳力、惯性碰撞、电吸附等作用冷凝富集在换热管道上顺流到除尘箱底部，另一部分颗粒态污染物经过水汽冷凝富集后粒径增大、荷电后被换热管道表面捕集进而顺流到除尘箱底部。在除尘箱的底部，冷凝水与换热管道中流出来的循环水一起通过回收水管道流入水箱。由此可见，本发明提供的相变电除尘系统集成烟气冷凝技术和湿式电除尘技术的优势于一体，因而能够实现烟气除湿以及烟尘、可凝结颗粒物的高效脱除，与传统的改造方式相比，有助于降低设备投资、运行费用、占地面积及烟气阻力。
附图说明
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，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的一种相变电除尘系统的示意图；
图2是图1中A-A剖视图。
图中标记为：
11、进口喇叭；12、相变换热模块；13、阴极放电线；14、出口喇叭；2、集液槽；31、回收水管道；32、供水管道；33、排水管道；34、排污管道；4、冷却装置；5、水箱；6、加药装置。
具体实施方式
为了便于理解，下面结合附图对本发明作进一步的描述。
参见图1和图2，图1是本发明实施例提供的一种相变电除尘系统的示意图，图2是图1中A-A剖视图。本发明实施例提供的相变电除尘系统包括除尘箱、冷却装置4、水箱5和加药装置6。
其中，除尘箱卧式布置，除尘箱的前端与脱硫出口烟道相连通，尾端与烟囱入口烟道相连通，而且，在除尘箱内按照烟气水平流向设置有多组相变换热模块12和多组阴极放电线13，各组相变换热模块12与各组阴极放电线13彼此相互间隔排布，每组相变换热模块12包括多根竖直布置的换热管道，换热管道的下端靠近除尘箱的底部；水箱5一方面通过回收水管道31与除尘箱的底部连通，另一方面通过供水管道32与换热管道的上端连通，供水管道32经过冷却装置4，冷却装置4则对供水管道32内的循环水进行降温；加药装置6用于向水箱5内加入碱液以中和水中的酸性物质。
本发明实施例提供的相变电除尘系统的工作原理为：
烟气从脱硫设备出来以后，经过脱硫出口烟道进入相变电除尘系统的除尘箱，由于除尘箱横卧布置，所以烟气水平地流过除尘箱的内腔，最后经由尾端的烟囱入口烟道进入烟囱，在此过程中，水箱5中的水通过供水管道32流到相变换热模块12的顶端，然后进入各根换热管道并沿竖直方向流下来，由于冷却装置4已经对供水管道32内的循环水进行了降温，所以烟气流经相变换热模块12时发生冷凝相变，烟气中的部分烟尘、可凝结颗粒物(如SO3等)等物质通过热泳力、惯性碰撞、电吸附等作用冷凝富集在换热管道上顺流到除尘箱底部，另一部分颗粒态污染物经过水汽冷凝富集后粒径增大、荷电后被换热管道表面捕集进而顺流到除尘箱底部。在除尘箱的底部，冷凝水与换热管道中流出来的循环水一起通过回收水管道31流入水箱5。由于冷凝水携带有烟气中的酸性物质，冷凝水与循环水收集在一起后使循环水的酸碱度受到影响，所以配备了加药装置6来向水箱5内加入碱液。
由上述工作原理可知，本发明提供的相变电除尘系统集成烟气冷凝技术和湿式电除尘技术的优势于一体，因而能够实现烟气除湿以及烟尘、可凝结颗粒物的高效脱除，与传统的改造方式相比，有助于降低设备投资、运行费用、占地面积及烟气阻力。
具体实际应用中，相变换热模块12与阴极放电线13的级数可根据污染物脱除效率与除湿效果灵活调整，相变换热模块12通常设置为4组～6组，相应地，阴极放电线13也为4组～6组。换热管道可以采用金属材质或塑料材质，换热管道的内径根据材质、场地空间、除尘除湿效率综合考虑，当换热管道采用塑料材质时，内径一般设计为5mm～10mm，壁厚一般设计为0.5mm～1mm；而当换热管道采用金属材质时，内径一般设计为30mm～40mm，壁厚一般设计为3mm～5mm。在每组相变换热模块12中，换热管道可以按照烟气水平流向分多层错列布置，一方面对气流进行多次均流、提高流场均匀性，另一方面强化烟气与换热管道之间的换热效率，也可以强化换热管道与烟尘等污染物的冷凝富集、惯性碰撞的效果。阴极放电线13一般采用针刺线等高电流形式的阴极线，从而对高浓度的雾滴、烟尘进行有效荷电。阴极放电线13采用常规阴极框架固定，高频电源供电。每组阴极放电线13包括多根相互平行的阴极放电线13，每根阴极放电线13既可以如图1和图2所示沿竖直方向布置，也可以垂直于换热管道沿水平方向布置。
如图1所示，本实施例中，为了便于收集冷凝水和循环水，除尘箱的底部设置有漏斗形的集液槽2，回收水管道31与集液槽2连通。
为了改善气流流场以提高除尘效率，可以在除尘箱的前端设置进口喇叭11，在尾端设置出口喇叭14，并在进口喇叭11内设置一层导流板以对气流进行初步分配。
本实施例中，水箱5的侧壁在靠近底部的位置设置有排污管道34，具体实际应用中，水箱5中的底泥等可以经过排污管道34进入脱硫地坑。另外，水箱5的侧壁在高于排污管道34的位置设置有排水管道33，这样水箱5中的上清溢流液可以经过排水管道33进入工业水系统循环利用。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种相变电除尘系统，其特征在于，包括：
卧式布置的除尘箱，所述除尘箱的前端与脱硫出口烟道相连通，尾端与烟囱入口烟道相连通，所述除尘箱内按照烟气水平流向设置有多组相变换热模块(12)和多组阴极放电线(13)，各组所述相变换热模块(12)与各组所述阴极放电线(13)彼此相互间隔排布，每组相变换热模块(12)包括多根竖直布置的换热管道，所述换热管道的下端靠近所述除尘箱的底部；
水箱(5)，所述水箱(5)通过回收水管道(31)与所述除尘箱的底部连通，且通过供水管道(32)与所述换热管道的上端连通；
冷却装置(4)，所述冷却装置(4)用于对所述供水管道(32)内的循环水进行降温；
加药装置(6)，所述加药装置(6)用于向所述水箱(5)内加入碱液以中和水中的酸性物质。
2.根据权利要求1所述的相变电除尘系统，其特征在于，每组所述相变换热模块(12)中，所述换热管道按照烟气水平流向分多层错列布置。
3.根据权利要求2所述的相变电除尘系统，其特征在于，所述阴极放电线(13)为针刺线。
4.根据权利要求3所述的相变电除尘系统，其特征在于，所述除尘箱的底部设置有漏斗形的集液槽(2)，所述回收水管道(31)与所述集液槽(2)连通。
5.根据权利要求1～4中任意一项所述的相变电除尘系统，其特征在于，所述除尘箱的前端设置有进口喇叭(11)，尾端设置有出口喇叭(14)，所述进口喇叭(11)内设置有一层导流板以对气流进行初步分配。
6.根据权利要求5所述的相变电除尘系统，其特征在于，所述水箱(5)的侧壁在靠近底部的位置设置有排污管道(34)。
7.根据权利要求6所述的相变电除尘系统，其特征在于，所述水箱(5)的侧壁在高于所述排污管道(34)的位置设置有排水管道(33)。
8.根据权利要求5所述的相变电除尘系统，其特征在于，所述换热管道为金属材质或塑料材质。
9.根据权利要求5所述的相变电除尘系统，其特征在于，所述相变换热模块(12)为4组～6组，所述阴极放电线(13)为4组～6组。
10.根据权利要求9所述的相变电除尘系统，其特征在于，当所述换热管道采用塑料材质时，所述换热管道的内径为5mm～10mm，壁厚为0.5mm～1mm；
当所述换热管道采用金属材质时，所述换热管道的内径为30mm～40mm，壁厚为3mm～5mm。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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