CN109772084A - 降膜冷凝凝并除尘除雾装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种降膜冷凝凝并除尘除雾装置，包括脱硫塔本体，在脱硫塔本体内设置有屋脊式收水器、降膜冷凝凝并除尘除雾模块、屋脊式除雾器、管式除雾器及清洗系统，该装置基于冷凝相变和凝并的原理，将细微粉尘和微小雾滴的分离转化为对大雾滴的分离；附膜板涂有亲水性材料，表面利于形成水膜，其厚度比换热管的直径小很多，与换热管组合形成波浪起伏的纺锤形外表面，提高传热系数，增加凝并效果，脱硫塔之前烟气中灰尘量30‑50mg/m³，经过分离后，从出烟口排出的烟气含尘量≤5mg/m³。
Description
技术领域
本发明涉及一种除尘除雾装置，具体地说，涉及一种降膜冷凝凝并除尘除雾装置，属于机械技术领域。
背景技术
近年，世界各国对环境保护越来越重视，环境保护标准日趋严格。受到排放标准的限制，一些发达国家除对烟气中排放的SO2、NOx及烟尘采取有效的治理措施外，微细烟尘、汞等以气溶胶形式存在的污染物的减排也已开始。
到目前为止，我国燃煤锅炉绝大部分都设置了除尘和脱硫装置，其中湿法脱硫工艺占全部脱硫装置的90%左右，其中对煤烟型的污染物排放物限制主要为SO2和烟尘。
湿法脱硫工艺虽具有高脱硫率、高可用率等优点，但其存在的固有问题在实际运行中也日益显现出来，主要有：
GGH阻力大、电耗高、易堵塞，严重影响系统的正常运行；
无GGH时石膏固体颗粒、水雾飘落造成局部影响，白色烟羽造成景观污染；
净烟气中SO3对尾部烟道和烟囱的低温腐蚀；
脱硝或氨法脱硫等带来的NH3逃逸问题；
未来对微细烟尘（PM2.5）、汞的排放限制等。
由于上述问题得不到有效的解决，对生产企业、周边群众乃至环保部门造成了越来越严重的困扰。
目前，烟尘超低排放一般由湿式静电除尘器，湿式静电除尘器（WESP）由电晕线(阴极)、沉淀极(阳极)、绝缘箱和高压直流供电电源组成。接通高压直流电源后，在两极之间形成了非均匀高压静电场。在电场的作用下，电晕线周围产生电晕层。电晕层中的空气发生雪崩式电离，从而产生大量的负离子和少量的阳离子，这个过程叫电晕放电。烟气进入电场荷电区时，酸雾、烟尘等颗粒被荷电。荷电后的酸雾、烟尘等颗粒静电凝聚作用加强，粒径增大，荷电量增加，在电场力的作用下迅速抵达阳极(沉淀极)。大量的酸雾颗粒不断地被驱向阳极，同时迅速释放电荷，从而达到酸雾、烟尘等气溶胶微粒与烟气分离的目的。这种除尘方式投资高、运行成本高、维护难度高。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对以上不足，提供一种降膜冷凝凝并除尘除雾装置,对细微粉尘和微小雾滴的分离效果好。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：降膜冷凝凝并除尘除雾装置，其特征在于：包括脱硫塔本体，在脱硫塔本体内设置有屋脊式收水器、降膜冷凝凝并除尘除雾模块、屋脊式除雾器、管式除雾器及清洗系统。
进一步地，脱硫塔本体的顶部为出烟口，出烟口下部的脱硫塔本体内设有收集大的水滴的屋脊式收水器。
进一步地，屋脊式收水器的底部设置有降膜冷凝凝并除尘除雾模块，降膜冷凝凝并除尘除雾模块是由两个连接水箱及若干个平行排列的冷凝换热板片组成，其中冷凝换热板片由换热管和附膜板间隔排列组成，换热管的截面为椭圆形，附膜板为设置在相邻换热管之间的板材，附膜板涂有亲水性材料，与换热管组合形成波浪起伏的纺锤形外表面，换热管的两端分别与连接水箱连通，冷凝换热板片在脱硫塔本体中呈竖直排列，降膜冷凝凝并除尘除雾模块顶部有冲洗水。
进一步地，降膜冷凝凝并除尘除雾模块的下方依次设置有用来收集雾滴的两层屋脊式除雾器。
进一步地，底层屋脊式除雾器的底部设置有进行烟气粗除雾的管式除雾器。
进一步地，在管式除雾器的下方设置有两层清洗系统，降膜冷凝凝并除尘除雾模块连通有冷却管道，冷却管道连通在连接水箱与软化水箱之间，冷却管道上设置有循环水泵，软化水箱用于储存软化水，循环水泵给降膜冷凝装置提供冷却水，软化水箱与冷却塔连通，将降膜冷凝凝并模块和烟气换热后升温的水进入冷却塔进行冷却。
本发明采用了上述技术方案，与现有技术相比，具有以下优点：该装置基于冷凝相变和凝并的原理，将细微粉尘和微小雾滴的分离转化为对大雾滴的分离；附膜板涂有亲水性材料，表面利于形成水膜，其厚度比换热管的直径小很多，与换热管组合形成波浪起伏的纺锤形外表面，提高传热系数，增加凝并效果。
烟气在经过冷凝换热板片时变速变向运动，烟气在附膜板间流动，由于附膜板外表面波浪起伏的形状，速度和方向不断发生变化。不同粒径的液滴与液滴之间、液滴与固粒之间、固粒与固粒之间、相互碰撞、相互凝结，附膜板上面形成水膜，随着水膜增厚形成液滴，液滴在重力作用沿附膜板向下流与微小的雾滴与微尘再凝并，大的液滴在重力作用下落入塔底；水温升高后返回至冷却塔进行冷却，在冷凝凝并作用下精除尘、除雾，去除粒径小的尘和雾滴，最后经过屋脊式收水器收集因风力作用向上飘的部分冷凝小水滴，分离后的剩余物从出烟口排出。
经多次试验测定：脱硫塔之前烟气中灰尘量30-50mg/m³，经过分离后，从出烟口排出的烟气含尘量≤5mg/m³。
下面结合实施例对本发明进行详细说明。
附图说明
附图1是本发明实施例中降膜冷凝凝并除尘除雾装置的结构示意图；
附图2是本发明实施例中降膜冷凝凝并除尘除雾模块的结构示意图；
附图3是附图2中A-A向的结构示意图；
图中：
1-屋脊式收水器，2-降膜冷凝凝并除尘除雾模块，3-屋脊式除雾器， 4-管式除雾器，5-循环水泵，6-软化水箱，7-冷却塔，8-清洗系统，9-脱硫塔本体，10-冷却管道，11-冷凝换热板片，12-连接水箱，13-换热管，14-附膜板，15-出烟口。
具体实施方式
实施例，如图1所示，降膜冷凝凝并除尘除雾装置，包括脱硫塔本体9，在脱硫塔本体9内设置有屋脊式收水器1、降膜冷凝凝并除尘除雾模块2、屋脊式除雾器3、管式除雾器4及清洗系统8。
脱硫塔本体9的顶部为出烟口15，出烟口15下部的脱硫塔本体9内设有屋脊式收水器1，收集大的水滴。
屋脊式收水器1的底部设置有降膜冷凝凝并除尘除雾模块2，降膜冷凝凝并除尘除雾模块2是由两个连接水箱12及若干个平行排列的冷凝换热板片11组成，其中冷凝换热板片11由换热管13和附膜板14间隔排列组成，换热管13的截面为椭圆形，附膜板14为设置在相邻换热管13之间的板材，附膜板14涂有亲水性材料，表面利于形成水膜，其厚度比换热管13的直径小很多，与换热管13组合形成波浪起伏的纺锤形外表面，提高传热系数，增加凝并效果，换热管13的两端分别与连接水箱12连通，冷凝换热板片11在脱硫塔本体9中呈竖直排列，降膜冷凝凝并除尘除雾模块2顶部有冲洗水，亲水性材料采用具有对水亲和能力的传统亲水性材料即可。
降膜冷凝凝并除尘除雾模块2的下方依次设置有用来收集雾滴的两层屋脊式除雾器3，底层屋脊式除雾器3的底部设置有进行烟气粗除雾的管式除雾器4，在管式除雾器4的下方设置有两层清洗系统8，降膜冷凝凝并除尘除雾模块2连通有冷却管道10， 冷却管道10连通在连接水箱12与软化水箱6之间，冷却管道10上设置有循环水泵5，软化水箱6用于储存软化水，循环水泵5给降膜冷凝装置提供冷却水，软化水箱6与冷却塔7连通，将降膜冷凝凝并模块和烟气换热后升温的水进入冷却塔7进行冷却。
烟气进入脱硫塔，经脱硫塔喷淋层水洗后，烟气接近饱和，先经过管式除雾器4和屋脊式除雾器3进行粗除雾和除尘，去除粒径大的尘和雾滴；再通过软化水箱6中的冷却水进入降膜除尘除雾装置2与烟气间壁换热，烟气在经过冷凝换热板片11时变速变向运动，烟气在附膜板14间流动，由于附膜板14外表面波浪起伏的形状，速度和方向不断发生变化。不同粒径的液滴与液滴之间、液滴与固粒之间、固粒与固粒之间、相互碰撞、相互凝结，称为凝并现象。换热管13内冷水与外面烟气间壁式换热，冷凝析出烟气中水分，在附膜板14上面形成水膜，随着水膜增厚形成液滴，液滴在重力作用沿附膜板向下流与微小的雾滴与微尘再凝并，大的液滴在重力作用下落入塔底；水温升高后返回至冷却塔7进行冷却，在冷凝凝并作用下精除尘、除雾，去除粒径小的尘和雾滴，最后经过屋脊式收水器1收集因风力作用向上飘的部分冷凝小水滴，分离后的剩余物从出烟口15排出。
经多次试验测定：脱硫塔之前烟气中灰尘量30-50mg/m³，经过分离后，从出烟口15排出的烟气含尘量≤5mg/m³。
以上所述为本发明最佳实施方式的举例，其中未详细述及的部分均为本领域普通技术人员的公知常识。本发明的保护范围以权利要求的内容为准，任何基于本发明的技术启示而进行的等效变换，也在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.降膜冷凝凝并除尘除雾装置，其特征在于：包括脱硫塔本体（9），在脱硫塔本体（9）内设置有屋脊式收水器（1）、降膜冷凝凝并除尘除雾模块（2）、屋脊式除雾器（3）、管式除雾器（4）及清洗系统（8）。
2.如权利要求1所述的降膜冷凝凝并除尘除雾装置，其特征在于：脱硫塔本体（9）的顶部为出烟口（15），屋脊式收水器（1）设置在出烟口（15）下部。
3.如权利要求1所述的降膜冷凝凝并除尘除雾装置，其特征在于：降膜冷凝凝并除尘除雾模块（2）设置在屋脊式收水器（1）的底部，降膜冷凝凝并除尘除雾模块（2）是由两个连接水箱（12）及若干个平行排列的冷凝换热板片（11）组成，其中冷凝换热板片（11）由换热管（13）和附膜板（14）间隔排列组成，换热管（13）的截面为椭圆形，附膜板（14）为设置在相邻换热管（13）之间的板材，附膜板（14）涂有亲水性材料，与换热管（13）组合形成波浪起伏的纺锤形外表面，换热管（13）的两端分别与连接水箱（12）连通，冷凝换热板片（11）在脱硫塔本体（9）中呈竖直排列，降膜冷凝凝并除尘除雾模块（2）顶部有冲洗水。
4.如权利要求1所述的降膜冷凝凝并除尘除雾装置，其特征在于：屋脊式除雾器（3）设置在降膜冷凝凝并除尘除雾模块（2）的下方，数量为两层。
5.如权利要求1所述的降膜冷凝凝并除尘除雾装置，其特征在于：管式除雾器（4）设置在底层屋脊式除雾器（3）的底部。
6.如权利要求1所述的降膜冷凝凝并除尘除雾装置，其特征在于：清洗系统（8）设置在管式除雾器（4）的下方，降膜冷凝凝并除尘除雾模块（2）连通有冷却管道（10），冷却管道（10）连通在连接水箱（12）与软化水箱（6）之间，冷却管道（10）上设置有循环水泵（5），软化水箱（6）用于储存软化水，循环水泵（5）给降膜冷凝装置提供冷却水，软化水箱（6）与冷却塔（7）连通，将降膜冷凝凝并模块和烟气换热后升温的水进入冷却塔（7）进行冷却。
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|---|---|---|---|---|
| CN114210459A (zh) * | 2021-11-30 | 2022-03-22 | 华中科技大学 | 一种基于微纳结构强化放电的静电除雾集水装置和方法 |
| CN114288838A (zh) * | 2021-12-21 | 2022-04-08 | 太仓联科工业设计有限公司 | 一种化工工厂排放废气脱硫脱硝净化塔 |
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