CN110302651A - 烧结烟气脱硫塔内水洗协同除尘装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了烧结烟气脱硫塔内水洗协同除尘装置,包括脱硫塔、冷却塔、沉淀池,脱硫塔内设有浆液喷淋装置、集液器、筛板、除尘喷淋装置、除雾器,脱硫塔底部为浆液池,浆液池侧壁设有烟气进口,脱硫塔顶端设有烟气出口,浆液喷淋装置设在烟气进口上方,集液器设置在浆液喷淋装置上方,筛板设置在集液器上方,除尘喷淋装置设置在筛板上方,除雾器设置在除尘喷淋装置上方,冷却塔底部与沉淀池连通,沉淀池循环水泵连接,循环水泵与除尘喷淋装置连接,沉淀池底部与污泥池连通,冷却塔上部与集液器连通,浆液循环泵与浆液池连接,浆液循环泵与浆液喷淋层管道连接;本发明增加了烟气和液滴接触面积,提高了化学反应速率,能够实现烧结烟气的超低排放。

Description

烧结烟气脱硫塔内水洗协同除尘装置
技术领域
本发明涉及烟气环保净化设备技术领域,尤其涉及一种烧结烟气脱硫塔内水洗协同除尘装置。
背景技术
钢铁行业排放的氮氧化物(NOx)、颗粒物(PM)、二氧化硫(SO2)、挥发性有机物(VOCs)、重金属等多种污染物,是造成大气污染的重要原因,已超过电力行业成为工业部门最主要的大气污染物排放来源。推进实施钢铁行业污染物超低排放已成为国家重大需求,于2018年、2019年被写入政府工作报告。2019年4月28日,五部委联合印发《关于推进实施钢铁行业超低排放的意见》(环大气[2019]35号),排放标准为NOx<50mg/m3、SO2<35mg/m3、PM<10mg/m3。烧结烟气存在工况波动大、成分复杂、温度波动大、粉尘含量高等问题,为实现PM颗粒物小于10mg/m3超低排放治理带来了新的挑战,现有技术的传统生产工艺已经不再适用。
现有技术中烧结烟气经布袋除尘后,其粉尘含量大约在200mg/m3,经脱硫塔的进一步协同除尘后,其尘含量仅能降低至70mg/m3左右,这为后续湿式静电深度脱除PM2.5等微细颗粒物造成了较大的困难,不能实现最终的烧结烟气超低排放治理。因此开发一种针对烧结烟气高效脱硫协同除尘装置是非常迫切且很有必要的。
发明内容
本发明就是为了解决现有技术存在的烧结烟气微细颗粒物不能够超低排放的问题,提供一种烧结烟气脱硫塔内水洗协同除尘装置。本发明的协同除尘装置通过塔内水洗协同处理,微细粉尘被集液器和筛板凝聚,洗涤效果明显,排放出的烟气有利于湿式静电除尘器的进一步处置,避免了因烧结烟气粉尘含量较高对之后湿式电除尘器的影响,能更好地实现烧结烟气的超低排放治理。
本发明解决技术问题的技术方案是:
一种烧结烟气脱硫塔内水洗协同除尘装置,包括脱硫塔、冷却塔、沉淀池,所述脱硫塔内设有浆液喷淋装置、集液器、筛板、除尘喷淋装置、除雾器,所述脱硫塔底部为浆液池,浆液池上部侧壁设有烟气进口,脱硫塔顶端设有烟气出口,浆液喷淋装置设置在所述烟气进口上方,集液器设置在浆液喷淋装置上方,筛板设置在集液器上方,除尘喷淋装置设置在筛板上方,除雾器设置在除尘喷淋装置上方,冷却塔底部通过管道与沉淀池进液口连通,沉淀池通过管道与循环水泵进液口连接,循环水泵出液口通过管道与除尘喷淋装置进液口连接,沉淀池一侧底部与污泥池连通,冷却塔上部通过管道与集液器的回流管连通,浆液循环泵进液口通过管道与浆液池连接,浆液循环泵出液口通过管道与浆液喷淋层管道连接。
所述冷却塔设置于脱硫塔外,当所述回流管内的集液水经过冷却塔时,冷却塔对集液水进行降温处理;所述沉降池设置于冷却塔旁,当所述集液水经过冷却塔后进入沉淀池,所述沉淀池对集液水进行沉降处理。
所述浆液喷淋装置包括上下布置的多层浆液喷淋层,每层浆液喷淋层分别通过管道与各自的浆液循环泵连接;所述每层浆液喷淋层包括喷淋玻璃管道、沿喷淋玻璃管道的长度方向间隔排列设置的碳化硅雾化喷嘴,喷嘴对烟气进行喷淋洗涤。
所述浆液池底部设有搅拌器,所述搅拌器包括位于脱硫塔内部的搅拌叶轮、与搅拌叶轮连接的转动轴、设于脱硫塔外部的与转动轴连接的驱动电机,所述搅拌器固定在脱硫塔的塔壁上,所述转动轴从外向内向下倾斜设置;所述浆液池塔壁设有开口,开口位置连接有氧化空气进气管道,空气进气管道与气源连接。
所述集液器为316L不锈钢材质,集液器通过环形支撑板及支撑梁安装于所述脱硫塔内;所述集液器包括多个升气帽、底板、回流管;底板上设有回流孔、与升气帽位置对应并连接的升气孔,回流孔与回流管配合,所述多个升气帽通过焊接方式间隔均布设置在底板上,升气帽底部开孔大小根据烟气流速进行设计,所述回流管通过回流孔设置在底板下部,集液水经回流管通过冷却塔引出至沉淀池。
所述筛板为2205不锈钢板材弯折结构,所述筛板包括外围的垂直弯折部、中间的水平弯折部,通过垂直弯折部与塔体内部连接,其中水平弯折部均匀设有槽孔。筛板上部在喷淋水的作用下形成持液层,当所述烟气进口进入的烟气通过筛板时,所述筛板对所述烟气进口进入的烟气进行PM10、气溶胶等颗粒物处理。
所述除尘喷淋装置包括采用PP材质管组成的单层喷淋管道和采用镜像对称圆形布置方式的喷嘴。
所述除雾器采用上下布置的多级除雾器结构,所述除雾器采用PP材质的高效除雾器。
所述除雾器与冲洗水管连接,冲洗水管上设有喷嘴。通过自上而下设置的冲洗水管、喷嘴对除雾器内壁定期冲洗,能够有效防止高效多管除雾器内部结垢,提高了除尘除雾效率。
所述脱硫塔内壁、烟气进口、烟气出口的内表面均设置有防止腐蚀的玻璃鳞片。
本发明的技术效果在于:
1.本发明的烧结烟气塔内水洗协同除尘的装置,通过塔内水洗协同处理,微细粉尘被集液器和筛板凝聚,增加了烟气和液滴接触面积,提高化学反应速率,微细粉尘被集液器和筛板凝聚,洗涤效果明显,排放出的烟气有利于湿式静电除尘器的进一步处置,避免了因烧结烟气粉尘含量较高对之后湿式电除尘器的影响,能够可靠高效地逐级去除二氧化硫、PM10、气溶胶、PM2.5以及烟气携带的雾滴等颗粒物,能更好地实现烧结烟气的超低排放治理。
2.本发明的烧结烟气携带微细雾滴进入脱硫塔自下而上经过多层浆液喷淋装置,烟气中的二氧化硫被雾化喷淋液吸收,PM10粉尘颗粒物被雾化喷淋液洗涤、去除,洗涤效果明显,洗涤效率高。
3.本发明烟气经过集液器,集液器有效地减缓了烟气的流速,同时在升气帽的作用下,改变了烟气的上升方向,增强了烟气中微细颗粒物的洗涤效果,提高了洗涤效果效率。
4.本发明的被再次净化后的烟气继续上升至筛板,筛板上部在除尘喷淋装置的作用下形成了一层持液层,烟气经过该持液层时,增加了气液两相接触几率和面积,加强了化学传质效果,提高了SO3酸性气体、PM2.5、等颗粒物的脱除效率和效果。
5.本发明通过烟气继续向上流通到达高效除雾器组件,烟气在除雾器内,经多级除雾,烟气被快速、连续改变运动方向,因离心力和惯性作用,烟气内的雾滴撞击到除雾器叶片上被捕集下来,雾滴汇集形成水流,因重力的作用,下落至筛板层,最终下落至集液器层,通过回流管回流至沉淀池,实现了气液分离,起到了净化作用,提高了除尘除雾效率。
6.为防止高效多管除雾器内部结垢,自上而下设置了一根装有喷嘴的冲洗水管,对内壁定期冲洗,保证了除雾器的除雾效果,提高除雾的效率。
7.通过在浆液池底部设有搅拌器,搅拌器包括位于脱硫塔内部的搅拌叶轮、与搅拌叶轮连接的转动轴、设于脱硫塔外部的与转动轴连接的驱动电机,所述搅拌器固定在脱硫塔的塔壁上,所述转动轴从外向内向下倾斜设置;所述浆液池塔壁设有开口,开口位置连接有氧化空气进气管道,空气进气管道与气源连接。能够对浆液池内的浆液不断的氧化,形成石膏,并适时地排出脱硫塔外。
8.所述筛板为2205不锈钢板材弯折结构,所述筛板包括外围的垂直弯折部、中间的水平弯折部,通过垂直弯折部与塔体内部连接,其中水平弯折部均匀设有槽孔。能够形成持液层,强化介质传递效果。
9.通过所述冷却塔设置于脱硫塔外,当所述回流管内的集液水经过冷却塔时,冷却塔对集液水进行降温处理;所述沉降池设置于冷却塔旁,当所述集液水经过冷却塔后进入沉淀池,所述沉淀池对集液水进行沉降处理。能够沉降分离集液水中含有的杂质,节约水源,实现水的循环节约利用。
10.通过所述除尘喷淋装置包括采用PP材质管组成的单层喷淋管道和采用镜像对称圆形布置方式的喷嘴,能够形成雾化喷淋液,实现PM2.5微细颗粒物和酸性气体的收集。
11.所述除雾器采用上下布置的多级除雾器结构,所述除雾器采用PP材质的高效除雾器。能够实现气液分离,捕集烟气中的含尘雾滴,提高除尘除雾效率。
12由于集液器通过环形支撑板及支撑梁安装于所述脱硫塔内;所述集液器包括多个升气帽、底板、回流管;底板上设有回流孔、与升气帽位置对应并连接的升气孔,回流孔与回流管配合,所述多个升气帽通过焊接方式间隔均布设置在底板上,升气帽底部开孔大小根据烟气流速进行设计,所述回流管通过回流孔设置在底板下部,集液水经回流管通过冷却塔引出至沉淀池。能够改变烟气的上升方向,减缓烟气流速,增强烟气中微细颗粒物的洗涤效果。
附图说明
图1为本发明一种烧结机烟气湿法脱硫塔内协同除尘装置的结构示意图。
图2为本发明浆液喷淋装置结构示意图。
图3为本发明集液器结构示意图。
图4为图3的I局部放大图。
图5为本发明筛板结构示意图。
图6为本发明除尘喷淋装置结构示意图。
图7为本发明高效除雾器结构示意图。
其中,1-脱硫塔;2-浆液喷淋层;3-集液器;4-筛板;5-除尘喷淋装置;6-除雾器;7-回流管;8-冷却塔;9-沉淀池;10-搅拌器;11-浆液循环泵;12-循环水泵。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明,以使本领域的技术人员可以更好的理解本发明并能予以实施,但所举实施例不作为对本发明的限定。
如图1至图7所示,一种烧结烟气脱硫塔内水洗协同除尘装置,包括脱硫塔1、冷却塔8、沉淀池9,所述脱硫塔内设有浆液喷淋装置2、集液器3、筛板4、除尘喷淋装置5、除雾器6,所述脱硫塔底部为浆液池,浆液池上部侧壁设有烟气进口,脱硫塔顶端设有烟气出口,浆液喷淋装置2设置在所述烟气进口上方,浆液喷淋装置2在高度方向重叠安装,集液器3设置在浆液喷淋装置2上方,筛板4设置在集液器3上方,除尘喷淋装置5设置在筛板4上方,除雾器6设置在除尘喷淋装置5上方,冷却塔8底部通过管道与沉淀池9进液口连通,沉淀池通过管道与循环水泵12进液口连接,循环水泵12出液口通过管道与除尘喷淋装置5进液口连接,沉淀池一侧底部与污泥池连通,冷却塔8上部通过管道与集液器3的回流管7连通,浆液循环泵11进液口通过管道与浆液池连接,浆液循环泵出液口通过管道与浆液喷淋层2管道连接。所述冷却塔设置于脱硫塔外,当所述回流管内的集液水经过冷却塔时,所述冷却塔对集液水进行降温处理。所述沉降池设置于冷却塔旁,当所述集液水经过冷却塔后进入沉淀池,所述沉淀池对集液水进行沉降处理。除雾器与除雾器冲洗水泵通过管道连接。沉淀池9通过管道加入中和剂、絮凝剂,沉淀池9还通过管道与工艺水管道连接。
图2所示,所述浆液喷淋装置2包括上下布置的多层浆液喷淋层,每层浆液喷淋层分别通过管道与各自的浆液循环泵11连接;所述每层浆液喷淋层包括喷淋玻璃管道、沿喷淋玻璃管道的长度方向间隔排列设置的碳化硅雾化喷嘴,所述喷嘴对烟气进行喷淋洗涤。其中喷嘴的喷淋角度设置方式是:上半部分喷嘴平行于烟气流通方向,下半部分喷嘴与烟气流向呈150°向上喷淋。
所述浆液池底部设有搅拌器11,所述搅拌器11包括位于脱硫塔内部的搅拌叶轮、与搅拌叶轮连接的转动轴、设于脱硫塔外部的与转动轴连接的驱动电机,所述搅拌器固定在脱硫塔的塔壁上,所述转动轴从外向内向下倾斜45°方向设置;所述浆液池塔壁设有开口,开口位置连接有氧化空气进气管道,空气进气管道与气源连接。
图3,图4所示,所述集液器为316L不锈钢材质,集液器通过环形支撑板及支撑梁安装于所述脱硫塔内;所述集液器3包括多个升气帽31、底板32、回流管7;底板32上设有回流孔33、与升气帽31位置对应并连接的升气孔,回流孔与回流管配合,所述多个升气帽31通过焊接方式间隔均布设置在底板32上,升气帽31底部开孔大小根据烟气流速进行设计,所述回流管7通过回流孔设置在底板下部,集液水经回流管通过冷却塔引出至沉淀池。
图5所示,所述筛板4为2205不锈钢板材弯折结构,所述筛板包括外围的垂直弯折部、中间的水平弯折部,通过垂直弯折部与塔体内部连接,其中水平弯折部均匀设有槽孔,筛板上部在喷淋水的作用下形成持液层,当所述烟气进口进入的烟气通过筛板时,所述筛板对所述烟气进口进入的烟气进行PM10、气溶胶等颗粒物处理。
图6所示,所述除尘喷淋装置5包括采用PP材质管组成的单层喷淋管道和采用镜像对称圆形布置方式的喷嘴。
图7所示,所述除雾器6采用上下布置的多级除雾器结构。所述除雾器为PP材质的高效除雾器。
所述除雾器6与冲洗水管连接,冲洗水管上设有喷嘴。通过自上而下设置的冲洗水管、喷嘴对除雾器6内壁定期冲洗,能够有效防止高效多管除雾器内部结垢,提高了除尘除雾效率。
所述脱硫塔1内壁、烟气进口、烟气出口的内表面均设置有防止腐蚀的玻璃鳞片。
烧结烟气携带微细雾滴自烟气入口进入脱硫塔1,自下而上经过多层浆液喷淋装置2,烟气中的二氧化硫被雾化喷淋液吸收,PM10粉尘颗粒物被雾化喷淋液洗涤、去除。
然后烟气上行经过集液器3,通过集液器3能够有效地减缓了烟气的流速,同时在升气帽的作用下,改变了烟气的上升方向,增强了烟气中微细颗粒物的洗涤效果。
被再次净化后的烟气继续上升至筛板4,筛板上部在除尘喷淋装置5的作用下形成了一层持液层,烟气经过该持液层时,增加了气液两相接触几率和面积,加强了化学传质效果,提高了SO3酸性气体、PM2.5等颗粒物的脱除效率。
烟气继续向上流通到达高效除雾器6组件,烟气在除雾器6内经多级除雾,烟气被快速、连续改变运动方向,因离心力和惯性作用,烟气内的雾滴撞击到除雾器6叶片上被捕集下来,雾滴汇集形成水流,因重力的作用下落至筛板4层,最终下落至集液器3层,通过回流管7经冷却塔8冷却后经逐级沉降回流至沉淀池9,实现了气液分离,起到了净化作用,提高了除尘除雾效率。同时为防止高效多管除雾器内部结垢,通过自上而下设置了装有喷嘴的冲洗水管,对内壁定期冲洗,更提高了除尘除雾效率。
与烟气中二氧化硫反应后的喷淋液降落到浆液池中,启动搅拌器11对浆液进行搅动,使得浆液流动起来,通过氧化空气管向浆液池喷入大量的空气,对浆液池内的浆液不断的氧化,形成石膏,并适时的排出脱硫塔1外。
本发明的协同除尘装置通过塔内水洗协同处理,微细粉尘被集液器和筛板凝聚,洗涤效果明显,排放出的烟气有利于湿式静电除尘器的进一步处置,避免了因烧结烟气粉尘含量较高对之后湿式电除尘器的影响,能更好地实现烧结烟气的超低排放治理。
以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例,本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换,均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。

Claims (10)

1.一种烧结烟气脱硫塔内水洗协同除尘装置,包括脱硫塔、冷却塔、沉淀池,其特征是,所述脱硫塔内设有浆液喷淋装置、集液器、筛板、除尘喷淋装置、除雾器,所述脱硫塔底部为浆液池,浆液池上部侧壁设有烟气进口,脱硫塔顶端设有烟气出口,浆液喷淋装置设置在所述烟气进口上方,集液器设置在浆液喷淋装置上方,筛板设置在集液器上方,除尘喷淋装置设置在筛板上方,除雾器设置在除尘喷淋装置上方,冷却塔底部通过管道与沉淀池进液口连通,沉淀池通过管道与循环水泵进液口连接,循环水泵出液口通过管道与除尘喷淋装置进液口连接,沉淀池一侧底部与污泥池连通,冷却塔上部通过管道与集液器的回流管连通,浆液循环泵进液口通过管道与浆液池连接,浆液循环泵出液口通过管道与浆液喷淋层管道连接。
2.如权利要求1所述的烧结烟气脱硫塔内水洗协同除尘装置,其特征是,所述冷却塔设置于脱硫塔外,当所述回流管内的集液水经过冷却塔时,冷却塔对集液水进行降温处理;所述沉降池设置于冷却塔旁,当所述集液水经过冷却塔后进入沉淀池,所述沉淀池对集液水进行沉降处理。
3.如权利要求1所述的烧结烟气脱硫塔内水洗协同除尘装置,其特征是,所述浆液喷淋装置包括上下布置的多层浆液喷淋层,每层浆液喷淋层分别通过管道与各自的浆液循环泵连接;所述每层浆液喷淋层包括喷淋玻璃管道、沿喷淋玻璃管道的长度方向间隔排列设置的碳化硅雾化喷嘴,喷嘴对烟气进行喷淋洗涤。
4.如权利要求1所述的烧结烟气脱硫塔内水洗协同除尘装置,其特征是,所述浆液池底部设有搅拌器,所述搅拌器包括位于脱硫塔内部的搅拌叶轮、与搅拌叶轮连接的转动轴、设于脱硫塔外部的与转动轴连接的驱动电机,所述搅拌器固定在脱硫塔的塔壁上,所述转动轴从外向内向下倾斜设置;所述浆液池塔壁设有开口,开口位置连接有氧化空气进气管道,空气进气管道与气源连接。
5.如权利要求1所述的烧结烟气脱硫塔内水洗协同除尘装置,其特征是,所述集液器为316L不锈钢材质,集液器通过环形支撑板及支撑梁安装于所述脱硫塔内;所述集液器包括多个升气帽、底板、回流管;底板上设有回流孔、与升气帽位置对应并连接的升气孔,回流孔与回流管配合,所述多个升气帽通过焊接间隔均布设置在底板上,升气帽底部开孔大小根据烟气流速进行设计,所述回流管通过回流孔设置在底板下部,集液水经回流管通过冷却塔引出至沉淀池。
6.如权利要求1所述的烧结烟气脱硫塔内水洗协同除尘装置,其特征是,所述筛板为2205不锈钢板材弯折结构,所述筛板包括外围的垂直弯折部、中间的水平弯折部,通过垂直弯折部与塔体内部连接,其中水平弯折部均匀设有槽孔,筛板上部在喷淋水的作用下形成持液层,筛板对烟气进行PM10、气溶胶颗粒物处理。
7.如权利要求1所述的烧结烟气脱硫塔内水洗协同除尘装置,其特征是,所述除尘喷淋装置包括采用PP材质管组成的单层喷淋管道和采用镜像对称圆形布置方式的喷嘴。
8.如权利要求1所述的烧结烟气脱硫塔内水洗协同除尘装置,其特征是,所述除雾器采用上下布置的多级除雾器结构,所述除雾器采用PP材质的高效除雾器。
9.如权利要求8所述的烧结烟气脱硫塔内水洗协同除尘装置,其特征是,所述除雾器与冲洗水管连接,冲洗水管上设有喷嘴。
10.如权利要求1所述的烧结烟气脱硫塔内水洗协同除尘装置,其特征是,所述脱硫塔内壁、烟气进口、烟气出口的内表面均设置有防止腐蚀的玻璃鳞片。
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