CN110207131A - 一种双级冷却除尘器及其垃圾处理设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种双级冷却除尘器，用于高温废气的冷却以及除尘，包括供给机构、除尘机构、分离网，其中供给机构向除尘机构中通入待处理的高温废气以及水雾，通过除尘机构中的轴流风机带动在除尘腔中叶轮形成流体涡漩，使得高温废气与水雾充分接触而降温，其中的重质颗粒与水滴接触后质量增加，在重力作用下向下运动，而其余气体被轴流风机抽出，从而在对高温蒸汽降温的同时去除其中的重质颗粒，另外，还通过分离网将混入废气中的水雾与废气分离，将分离后的水雾回收并收集在储水箱中，实现设备内的水循环，节约资源；本发明能够对垃圾焚烧产生的高温废气进行有效冷却及净化，使之符合排放标准。

Description

一种双级冷却除尘器及其垃圾处理设备

技术领域

本发明属于垃圾处理设备技术领域，具体涉及一种双级冷却除尘器及其垃圾处理设备。

背景技术

垃圾焚烧是我国主要的城市垃圾处理方法，也就是通过焚烧，垃圾仔高温下发生热分解、燃烧、熔融等反应，经过高温氧化进行减容，成为残渣或者熔融固体物质，焚烧处理后的垃圾减量化效果明显，焚烧后体积相比原来减少了50%~80%，节省用地，还可消灭各种病原体，但是采用焚烧法处理垃圾会产生大量有害气体，如二噁英等，为此在使用垃圾焚烧法处理垃圾时，还需要配备相应的净化装置，而且在烟气刚出炉的时候温度与燃烧室的温度相当，因此还需要快速冷却后在进行过滤。

申请号为201420065113.5的中国发明专利公开了一种水雾除尘装置，通过螺旋式水雾分离器将中药炒制过程中产生的烟雾进行过滤，通过水雾与杂质结合而落入沉淀池中，但是由于中药炒制过程当中，产生的烟雾较少，因而利用水雾落到地面的时间就可以进行良好的去除，而垃圾焚烧产生的烟雾量远大于中药炒制过程中的，因此水雾在较短行程中完全不能与烟雾中的杂质结合，会有遗漏；申请号为201320188102.1的中国发明专利公开了一种水雾除尘器，通过压气注射器与气室配合使用，使之具有二次雾化效果，雾化质量更好，用于解决矿山开采时产生的大量粉尘的情况，虽然现有技术采用水雾来除尘，但是水雾在从顶部喷头喷出后，在重力作用下下落，要使水雾充满分离室就需要设置更多喷头，更加废水，其次，烟气与水雾的接触时间较短，只能对大颗粒杂质进行去除，而更小的杂质适用，另外，现有技术与本发明不属于同一技术领域，垃圾焚烧产生的小颗粒杂质数量更多，且烟气温度更高，现有技术难以适用。

发明内容

本发明的目的是提供一种双机冷却除尘器及其垃圾处理设备，对焚烧产生的高温废气能够快速冷却，并初步进行除尘，配合后续净化设备，使排出气体洁净度更高。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种双级冷却除尘器，包括供给机构、除尘机构、分离网，所述供给机构包括供水管、进气管、储水箱、水泵，其中进气管一端与除尘机构中的除尘腔连通，另一端与高温废气源连通，所述储水箱是设置在双级冷却除尘器底部，储水箱的出水口与供水管连接，所述供水管上还设置有水泵，通过水泵将储水箱中的水泵到高处；所述除尘机构包括喷口、轴流风机、叶轮，除尘腔，其中除尘腔有两个，两除尘腔通过支撑框固定且并排设置，两除尘腔内部结构相同，除尘腔与进气管连通，除尘腔侧壁设置有喷口，喷口与供水管连通，将水以雾状喷出，除尘腔的底部与顶部均为开口，除尘腔底部下方设置有筛网，除尘腔顶部开口设置有叶轮，除尘腔上方设置有轴流风机以及分离网，所述轴流风机转动带动叶轮转动，叶轮转动在除尘腔中形成涡漩，所述分离网用于分离烟气中的水雾液滴，被分离的液滴回流至储水箱中循环使用。

进一步地，所述分离网是网框和分离块组成，网框是长方体空心板，网框表面有若干通孔，所述分离块填充在网框内，分离块是不规则的金属块，分离块大于网框表面的通孔大小，而小于网框的高度。

进一步地，所述分离块上均设置有贯穿的通孔。

进一步地，所述储水箱中靠近出水口的位置还纵向设置有多道滤网。

根据本发明的另一方面，提供了一种垃圾处理装置，包括依次连通的燃烧室、除尘器、脉冲除尘器、活性炭吸附器、高压静电吸附器、脱酸脱硫器，所述除尘器为上述任意一项所述的双极冷却除尘器。

进一步地，所述双级冷却除尘器与脉冲除尘器之间的连通管道内设置有温度传感器。

本发明至少具有以下有益效果：

（1）通过叶轮在除尘腔中形成涡漩，增加水雾与废气的接触时间，提高除尘效果。

（2）水雾能够对高温废气进行降温，其余的液滴会在穿过分离网时与气体分离，避免大量液滴进入下一工步，影响下一工步的净化效果。

（3）叶轮通过轴流风机产生的气流推动，而且轴流风机还推动除尘腔中气流的运动。

（4）该垃圾处理中设备中的水是循环使用的，节约用水。

（5）全程温度可控，避免在脉冲除尘阶段气体温度过高而损坏设备，或是温度过低，而影响设备使用寿命。

附图说明

构成本申请一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

附图中：

图1示意性示出了本发明中实施例1侧视角度的结构示意图；

图2示意性示出了沿图1中A-A线剖开的剖面结构示意图；

图3示意性示出了本发明中实施例2的结构示意图；

其中，上述附图包括以下附图标记：

111-进气管，112-供水管，113-储水箱，114-水泵；

121-喷口，122-轴流风机，123-叶轮，124-除尘腔；

13-分离网，14-筛网，15-支撑框；

2-燃烧室，3-脉冲除尘器，4-活性炭吸附器，5-高压静电吸附器，6-脱硫脱酸器。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明；除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式；如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系；应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。

实施例1

如图1~2所示的是一种双级冷却除尘器，用于高温废气的冷却以及除尘，包括供给机构、除尘机构、分离网13，其中供给机构向除尘机构中通入待处理的高温废气以及水雾，通过除尘机构中的轴流风机122带动在除尘腔124中叶轮形成流体涡漩，使得高温废气与水雾充分接触而降温，其中的重质颗粒与水滴接触后质量增加，在重力作用下向下运动，而其余气体被轴流风机122抽出，从而在对高温蒸汽降温的同时去除其中的重质颗粒，另外，还通过分离网13将混入废气中的水雾与废气分离，将分离后的水雾回收并收集在储水箱中，实现设备内的水循环，节约资源。

供给机构包括供水管112、进气管111、储水箱113、水泵114，如图1所示，进气管111一端与除尘机构中的除尘腔124连通，另一端为开口，与燃烧室2连通，将燃烧室2燃烧时产生的高温废气通入除尘机构中；储水箱113设置在双级冷却除尘器底部，用于储存水，储水箱113的出水口与供水管112连接，供水管112上还设置有水泵114，如图1所示，通过水泵114将储水箱113中的水泵114到高处，储水箱113的进水口设置在储水箱113的顶部，接收冷凝后的水，实现水资源的循环使用，当然，蒸发的水不会全部被冷凝下来，仍有部分会随气流进入下一工部，因此需要定期从外部补充水风道储水箱113中，保持正常使用。

值得注意的是：储水箱113中靠近出水口的位置还纵向设置有多道滤网，避免冷凝水流下时裹携的杂质将供水管112堵塞或损坏水泵114。

除尘机构包括喷口121、轴流风机122、叶轮123，除尘腔124，如图2所示，除尘腔124有两个，两除尘腔124通过支撑框15固定且并排设置，两除尘腔124内部结构相同，除尘腔124与进气管111连通，高温废气由此进入除尘腔124中，除尘腔124侧壁设置有喷口121，喷口121与供水管112连通，水泵114通水后从喷口121处喷出水雾，水雾进入高温废气中，部分受热蒸发，部分与高温废气中的重质颗粒结合而将其除去，剩余水雾颗粒岁冷却后的废气运动，由于水是以水雾形式弥散于空气中，所以与高温废气的接触面积更大，因此冷却效果更好，除尘腔124的底部与顶部均为开口，除尘腔124底部下方设置有筛网14，高温废气中的重质颗粒在与雾化水滴接触后重量增加而下落，被筛网14拦截，除尘腔124顶部开口设置有叶轮123，叶轮123上还依次设置有轴流风机122以及分离网13，通过外壳将双极冷却除尘器顶部出气口与除尘腔124外壁连接，叶轮123、轴流风机、分离网置于其中，使得两除尘腔124与出气口形成气流通道，避免受外界干扰，在轴流风机122工作时，将除尘腔124中气体被抽出，此时，叶轮123在轴流风机122作用下会发生旋转，叶轮的旋转会使除尘腔124中烟雾及水雾组成的流体形成涡漩，如图2中螺旋线所示，除尘腔124中形成的涡漩能够增加高温蒸汽与水雾的接触时间，使冷却以及除尘的效果更好。

需要说明的是：本实施例中，所述叶轮123是风机用叶轮，叶轮123叶片的形状与风力发电机的叶片形状相同，但叶片数目根据实际工况进行调整，在轴流风机122工作时发生转动，叶轮123会随之发生转动，由于叶轮与安装平面不是完全水平的，所以转动中的叶轮123会扰动除尘腔中的流体使之随叶轮123转动而旋转形成涡漩，与搅拌桨的作用相同。

另外，底层筛网14的底部设置有导流板，导流板形状、面积以及安装方式与筛网14相同，但导流板表面无通孔，且导流板与储水箱113的进水口连接，使得冷凝下的水顺着导流板流入储水箱113中而被回收。

分离网13是由网框和分离块组成，网框是长方体空心板，网框表面有若干通孔，网框固定在轴流风机122上方，分离块位于网框中，分离块是不规则的金属块，分离块大于网框表面的通孔大小，而小于网框的高度，使分离块铺满网框内部，由于分离块是不规则形状，所以铺满以后会存在大量空隙，而且这些空隙会形成通道供气体穿过，但是这些通道形状不规则，随气流上升的水雾液滴再通过这些空隙时，会与组成空隙的分离块相撞而被吸附在分离块表面，被拦截的液滴会沿着分离体向下流动，并顺着除尘腔124的外壁向下流回储水箱113中，其余的气体通过顶部的出口离开双级冷却除尘器，实现固液分离。

值得注意的是：分离块上均设置有贯穿的通孔，通孔的设置增加了空隙，避免分离块紧密堆积使得分离网13孔径较小而导致的气体排出不畅。

实施例2

本发明实施例2还提供了一种垃圾处理设备，包括实施例1提供的双极冷却除尘器，其中，双级冷却除尘器的结构、工作原理和有益效果已在实施例1中进行了详细说明，在此不再赘述，且上述垃圾处理设备与本发明提供的双机冷却除尘器相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。

垃圾处理设备还包括燃烧室2、脉冲除尘器3、活性炭吸附器4、高压静电吸附器5、脱硫脱酸器6，该设备的处理过程是：先将垃圾放入燃烧室2中进行燃烧，燃烧室2内部有两个燃烧室，主燃烧室以及二次燃烧室，主燃烧室内的温度在600~800℃，且控制给氧量呈还原气氛，铜、铝、铁不会发生氧化，没有氧化铜等产生也就不会有氯化铜的产生和存在，没有了氯化铜的催化，就失去了二噁英再合成的催化剂，从而避免再生成二噁英，同时由于主燃烧室中为还原气氛，氮、磷极少氧化而被残留在渣中，在二次燃烧室中，其温度在900~1100℃，因为只有1000℃以上才能将二噁英完全分解，同时给氧量较高，以过氧燃烧的方法进行，保证垃圾充分燃烧。

经燃烧室2焚烧后的垃圾产生的高温废气通过管道进入双级冷却除尘器中，双级冷却除尘器对高温废气进行冷却，同时去除废气中重质颗粒，剩余气体进入脉冲除尘器3，在脉冲除尘器3中去除固体颗粒，通过活性炭吸附器4废气中的有害气体，在经过高压静电吸附器5将未被吸附的固相颗粒完全吸附，最后经过脱硫脱酸器6将其中的硫化物等除去，从而完成对废气的处理。

需要说明的是，在脉冲除尘器3与双级冷却除尘器的连接管内设置有温度传感器，用于检测进入脉冲除尘器3的气体温度，温度过高时降低双级冷却除尘器中气体的通入速度，并增大水雾提供量，使水雾与高温废气充分结合而降温，反之，温度过低时，提高高温废气的输出量，从而实现对温度的控制，使温度控制在100~200℃，避免温度过高造成脉冲除尘器3中的布袋损坏、温度过低导致水蒸气冷凝成小水滴，堵塞布袋，影响使用效果。

作为一种优选的实施例，所述温度传感器的型号是PT100。

在上述实施例中，所述水泵、轴流风机、筛网、燃烧室、脉冲除尘器、活性炭吸附器、高压静电吸附器、脱硫脱酸器均为成熟的现有技术，能够直接购买，因此，不做详细说明。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (6)

1.一种双级冷却除尘器，其特征在于：包括供给机构、除尘机构、分离网，所述供给机构包括供水管、进气管、储水箱、水泵，其中进气管一端与除尘机构中的除尘腔连通，另一端与高温废气源连通，所述储水箱是设置在双级冷却除尘器底部，储水箱的出水口与供水管连接，所述供水管上还设置有水泵，通过水泵将储水箱中的水泵到高处；所述除尘机构包括喷口、轴流风机、叶轮，除尘腔，其中除尘腔有两个，两除尘腔通过支撑框固定且并排设置，两除尘腔内部结构相同，除尘腔与进气管连通，除尘腔侧壁设置有喷口，喷口与供水管连通，将水以雾状喷出，除尘腔的底部与顶部均为开口，除尘腔底部下方设置有筛网，除尘腔顶部开口设置有叶轮，除尘腔上方设置有轴流风机以及分离网，所述轴流风机转动带动叶轮转动，叶轮转动在除尘腔中形成涡漩，所述分离网用于分离烟气中的水雾液滴，被分离的液滴回流至储水箱中循环使用。

2.根据权利要求1所述的一种双级冷却除尘器，其特征在于：所述分离网是网框和分离块组成，网框是长方体空心板，网框表面有若干通孔，所述分离块填充在网框内，所述分离块是不规则的金属块，分离块大于网框表面的通孔大小，而小于网框的高度。

3.根据权利要求2所述的一种双级冷却除尘器，其特征在于：所述分离块上均设置有贯穿的通孔。

4.根据权利要求1所述的一种双级冷却除尘器，其特征在于：所述储水箱中靠近出水口的位置还纵向设置有多道滤网。

5.一种垃圾处理装置，包括依次连通的燃烧室、除尘器、脉冲除尘器、活性炭吸附器、高压静电吸附器、脱酸脱硫器，其特征在于：所述除尘器为权利要求1~4任意一项所述的双极冷却除尘器。

6.根据权利要求5所述的一种垃圾处理设备，其特征在于：所述双级冷却除尘器与脉冲除尘器之间的连通管道内设置有温度传感器。