CN110339943A - 一种高性能超低排放设备 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种高性能超低排放设备，其工艺位置位于脱硫与湿式电除尘器之间，安装在湿式电除尘气的电场区前段位置，脱硫烟气经脱硫出口烟道进入高性能PM2.5超低排放设备，其所包括的盖板(1)、挡水环(2)、壳体(3)、旋流体(4)、文丘里(5)、底板(6)之间采用焊接、粘接的加工方式将各部件连接为整体。其适应行业对超低排放的要求，保障超低排放的稳定性和可靠性,其广泛应用于锅炉、窑炉烟气中粉尘、雾滴等细小颗粒的捕击。
Description
技术领域
本发明属于环保技术领域，具体涉及环保超低排放，其为一种高性能超低排放设备，其实质为高性能PM2.5超低排放设备，其广泛应用于锅炉、窑炉烟气中粉尘、雾滴等细小颗粒的捕击。
背景技术
国家现有燃煤锅炉和窑炉大多采用湿法脱硫加湿式电除尘器工艺来降低烟气排放对环境大气的影响。湿法脱硫后烟气组份比较复杂，含水量较高，不同的工况对后端的湿式电除尘器设备的除尘效率影响很大，甚至引发电晕闭塞导致湿式电除尘器电压电源开不起来和排放不达标，不能有效保证国家提倡的节能减排行动计划的超低排放，因此需要一种高性能PM2.5超低排放设备。
发明内容
基于现实和生产实践的需要，本申请人投入大量资金及长期研究，通过数值模拟和不断试验，提供了一种高性能超低排放设备，适应行业对超低排放的要求，保障超低排放的稳定性和可靠性,其广泛应用于锅炉、窑炉烟气中粉尘、雾滴等细小颗粒的捕击。
依据本发明的技术方案，提供一种高性能超低排放设备，其外形为圆筒状，由6部分组成，底板6用于安装高性能超低排放设备；安装在底板上的壳体3、文丘里5形成的腔体用于收集捕击下来的尘、雾滴等细小颗粒；安装在文丘里内的旋流体4用于改变烟气的运动轨迹；安装在壳体顶部的盖板1和挡水环2 形成的L角收集腔有效防止捕击分离下来的细小颗粒被烟气二次夹带，分离效率明显高于旋风分离器。
相比于现有技术，通过计算结果和试验数据对比，高性能PM2.5超低排放设备进口在设计速度范围内时，颗粒粒径(水或固体)在8um以上时，分离效率能保证在85％以上；颗粒粒径(水或固体)在0.9um左右，按此输入条件时，分离效率为40％左右。单件阻力小于等于70Pa。
附图简要说明
图1和图2均是高性能PM2.5超低排放设备的结构示意图。
图3是高性能PM2.5超低排放设备的旋流体结构示意图。
图4是高性能PM2.5超低排放设备的旋流体扇叶与扩散体结构示意图。
图5是高性能PM2.5超低排放设备的文丘里结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清晰完整的描述。显然所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的高性能超低排放设备的工艺位置位于湿法脱硫与湿式电除尘器之间，安装在湿式电除尘器的电场区之前；高性能超低排放设备外形为圆筒状，由6部分组成，底板6用于安装支撑高性能超低排放设备(底板6属于高性能超低排放设备的一部分，它位于高性能超低排放设备底部)；安装在底板上的壳体3、文丘里5形成的腔体用于收集捕击下来的尘、雾滴等细小颗粒；安装在文丘里内的旋流体4用于改变烟气的运动轨迹；安装在壳体顶部的盖板1和挡水环2形成的L角收集腔有效防止捕击分离下来的细小颗粒被烟气二次夹带，分离效率明显高于旋风分离器。高性能超低排放设备整体外形为圆筒状，所有零部件材质可根据不同使用环境，采用普通碳钢、不锈钢、合金钢以及非金属材质等多种材质。壳体的底部端口和顶部端口均有外形为六边形中间开圆孔的板材，板材圆孔中心与壳体端口圆形中心重合，焊接固定。壳体底部焊接的六边形中空板起支撑稳定作用，顶部的六边形中空板上焊接有环圈，形成凹槽，能有效防止烟气出高性能超低排放设备口时夹带细微颗粒问题。与壳体底部焊接的底板上，还焊接安装有文丘里管，文丘里管位于壳体内部，与壳体内壁之间形成腔体收集分离出来的细微颗粒和浆液。文丘里内部装有两层旋流体，用于分离烟气中的颗粒物和液滴。脱硫后烟气经高性能超低排放设备底部端口的六边形中空板中间的圆形孔进入高性能超低排放设备；然后经过壳体内的文丘里管内部焊接固定的第一层旋流体，脱硫烟气在旋流体的作用下改变运动轨迹；然后进入壳体内焊接的文丘里管，脱硫烟气在文丘里管的作用下加速运动；最后进入文丘里管出口处焊接固定的第二层旋流体，脱硫烟气高速运动，在旋流体的作用下在壳体内做旋转运动，在高速旋转运动下，烟气内部的不同组份的细小颗粒会随着轨迹的变化而发生物理变化，小于8um的细小颗粒会在高性能超低排放设备内，在文丘里和旋流体的作用下形成特殊的运动轨迹，发生碰撞凝并，变为大颗粒，8um以上的尘、雾滴等细小颗粒会进入高性能超低排放设备壳体与文丘里管壁之间的收集腔，形成浆液从文丘里与底板之间的排放口排走，分离后的烟气经高性能超低排放设备壳体顶部端口的六边形中空板中心的圆形孔进入湿式电除尘器电场区。
其中，底板6用于安装高性能超低排放设备；安装在底板6上的壳体3与文丘里5形成的腔体用于收集捕击下来的尘、雾滴等细小颗粒；文丘里5用于加快烟气的运动速度，安装在文丘里5内的旋流体4用于改变烟气的运动轨迹；安装在壳体3上的盖板1和挡水环2形成的L角收集腔有效防止捕击分离下来的细小颗粒被烟气二次夹带，分离效率明显高于旋风分离器。
各部件之间的相对装配尺寸为特定尺寸，例如图4中A7尺寸为关键尺寸，直接影响内部气流运动轨迹；图5中文丘里5的A10、A11为关键尺寸，直接影响内部细微颗粒的分离效果；图1和图2中挡水环2和文丘里5的相对安装尺寸A1为关键尺寸，直接影响防止二次夹带效果。
图1和图2中盖板1、底板6和壳体3通过焊接或者粘接等连接方式，组成高性能超低排放设备的外筒体，盖板1下方通过焊接或粘接等连接方式安装有挡水环2，外筒体内有文丘里5通过焊接或者粘接等连接方式安装于底板6上，旋流体4安装于文丘里5内。
图3中的旋流体4为若干片叶片沿一定角度和间隔距离焊接组成的整体。
本发明提供高性能PM2.5超低排放设备，其使用寿命更长，运行期间稳定性好；预净化系统能够直接净化脱硫气中夹杂的大颗粒，并将小雾滴凝聚成大颗粒，凝聚长大的颗粒物有利于后面的湿式静电系统直接有效地将杂质吸附与脱出下来，达到预处理并解决湿式电除尘器电晕闭塞的目的。
本发明的高性能PM2.5超低排放设备具有以下特点：
1、本体的组成：
1)盖板1：为安装于高性能超低排放设备上部的正六边形内有圆形孔的密封板。
2)挡水环2：为圆筒形短节。
3)壳体3：为一圆形筒体。
4)旋流体4：为若干片叶片沿一定角度和间隔距离组成的整体。
5)文丘里5：为两段圆筒形短节和两段圆锥台组成，其下方圆筒形短节处设有排污(水)孔。
6)底板6：为安装于本设备下部的正六边形内有圆形孔的密封板。
2、材料选择
高性能PM2.5超低排放设备，其材质根据使用环境的不同，可选用普通碳钢、不锈钢、合金钢以及非金属材质等多种材质，以适应各种工况的需求。
3、连接方式
盖板1、底板6和壳体3通过焊接或者粘接等连接方式，组成高性能超低排放设备的外筒体，盖板1下方通过焊接或粘接等连接方式安装有挡水环2，外筒体内有文丘里5通过焊接或者粘接等连接方式安装于底板6上，旋流体4安装于文丘里5内。
本发明能够直接净化烟气中夹杂的大颗粒，并将小雾滴凝聚成大颗粒，有利于后面的湿式系统，直接有效地将杂质脱出下来，且能避免细小颗粒二次夹带问题，达到预处理的目的。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明实施例揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
Claims (4)
1.一种高性能超低排放设备，其特征在于：其为一种高性能PM2.5超低排放设备，高性能PM2.5超低排放设备工艺位置位于脱硫与湿式电除尘器之间，安装在湿式电除尘气的电场区前段位置，脱硫烟气经脱硫出口烟道进入高性能PM2.5超低排放设备，其所包括的盖板(1)、挡水环(2)、壳体(3)、旋流体(4)、文丘里(5)、底板(6)之间采用焊接、粘接的加工方式将各部件连接为整体。
2.根据权利要求1所述的高性能超低排放设备，其特征在于，高性能PM2.5超低排放设备的外筒体内有文丘里(5)通过焊接或者粘接的连接方式安装于底板(6)上。
3.根据权利要求2所述的高性能超低排放设备，其特征在于，旋流体(4)安装于文丘里(5)内。
4.根据权利要求1所述的高性能超低排放设备，其特征在于，其外形为圆筒状，底板(6)用于安装高性能超低排放设备；安装在底板上的壳体(3)、文丘里(5)形成的腔体用于收集捕击下来的尘、雾滴等细小颗粒；安装在文丘里内的旋流体(4)用于改变烟气的运动轨迹；安装在壳体顶部的盖板(1)和挡水环(2)形成的L角收集腔有效防止捕击分离下来的细小颗粒被烟气二次夹带。
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