CN112403164A - 一种模块化多级大水体烟气除尘脱硫一体化设备 - Google Patents

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Abstract

本发明属于燃煤工业锅炉炉窑烟气污染防治技术设备范畴，具体地说，涉及一种模块化多级大水体烟气除尘脱硫一体化设备。以往的多级大水体群塔烟气除尘脱硫设备，在实际生产应用中常采用了固有化结构的设计，针对不同的锅炉、燃烧排放物没有针对性的模块化解决方案，也因此难以实现设备本身的通用化。本发明的目的，是为了解决多级大水体群塔烟气除尘脱硫设备通用性不强，操作、维护人工成本高的问题。同时，应用超声波的空化效应，可以加速水体中的化学反应速率并提高颗粒物捕获效率。

Description

一种模块化多级大水体烟气除尘脱硫一体化设备
技术领域
本发明属于燃煤工业锅炉炉窑烟气污染防治技术设备范畴。具体地说，涉及一种模块化多级大水体烟气除尘脱硫一体化设备。
背景技术
以往的多级大水体群塔烟气除尘脱硫设备，在实际生产应用中通常采用了固有化结构的设计，针对不同的锅炉、燃烧排放物没有针对性的模块化解决方案，也因此难以实现设备本身的通用化。并且往往自动化程度不高，加大了日常操作、维护的难度。
发明内容
本发明的目的，是为了解决多级大水体群塔烟气除尘脱硫设备通用性不强，操作、维护人工成本高的问题。并且应用超声波加速化学反应和提高颗粒物捕获效率的技术手段实现更为高效的除尘脱硫脱硝的目的。
应当理解，前述大体的描述和后续详尽的描述均为示例性说明和解释，并非对本发明所要求保护内容的限制。
根据本发明的一个方面，优选的提供一种实施方式。包括：前置除尘器模块11，用于初步去除烟气中的灰尘杂质；两列并排安置且每列由两层叠落安置的水床构成的水床模块01；所述的水床模块01自下向上数第二层起底部衔接有由至少两个排渣锥斗构成的排渣锥斗模块02；所述每列的各层水床模块01之间由烟气导流模块03衔接；所述烟气导流模块03内包含有引导所述水床模块01的上一层水床溢流出的水液以水幕的形式流向下一层水床的至少一个导流板04；所述两列水床模块01的底层水床下方衔接有沉灰池模块05；位于所述每列水床模块01的顶层水床上方的脱水仓模块06；所述的脱水仓模块06与所述每列水床模块01的顶层水床之间由烟气风道衔接；经由所述的脱水仓模块06脱湿后的烟气最终从脱水仓模块06的出烟口06b排出；所述水床模块01内的灰渣、脱硫、脱硝产物直接沉淀到排渣锥斗模块02的底部，所述排渣锥斗模块02在自动控制模块07的控制下实现定期排渣，之后将前述废渣通过导流槽集中到与所述水床模块01的底层水床下方衔接的沉灰池模块05中。沉灰池模块05上部较为清澈水液依次溢流到斜板沉淀池模块10及泵池13中继续沉淀净化，泵池13中的上层清液可通过水池周边集中布置的水泵和延伸到所述各层水床模块01内部的喷淋管路模块09实现循环利用；同时定期采用抓斗抓取所述沉灰池模块05底部的灰渣、脱硝、脱硫产物并将其输送到浓缩池集中储存，通过浓缩池15底部的泥浆泵输送至压滤机进行泥水分离处理，或输送到锅炉除渣间与锅炉炉渣一同外排。
优选的，当本发明应用于燃用高灰分煤种或生物质燃料的锅炉时，所述水床模块01的底层水床还可以同时通过溢流方式排出漂浮在水床内水液液面上的灰渣、脱硝、脱硫产物，此时通过溢流方式排出的液面上包含有较轻的灰渣、脱硝、脱硫产物的水液，可以先由导流槽引导进入气浮机中去除漂浮的前述产物，再继续溢流到斜板沉淀池模块10中沉淀净化。
优选的，所述的水床模块01的各层水床壳体内部，还可以包含有至少一套由一个超声波换能器08a及与所述超声波换能器08a紧密衔接的浸没于所述水床模块01的各层水床中水液的液面以下的刚性长杆08b构成的超声波换能模块08，用于加速烟气中大气污染物与所述水床模块01的各层水床中水液的化学反应并提高水液液面对颗粒物的捕获效率。
应当理解，前述大体的描述和后续详尽的描述均为示例性说明和解释，并非对本发明所要求保护内容的限制。
附图说明
本申请中的附图与上文给出的实施例及下文给出的详细描述一起，用于解释本发明的功能和优点。
图1是本发明的实施例的侧视图。
图2是本发明的实施例的俯视图。
图3是本发明的实施例中所述喷淋管路模块09的液体喷淋出射终端的直头喷咀的结构图。
图4是本发明的实施例中所述喷淋管路模块09的液体喷淋出射终端的弯头喷咀的结构图。
图5是本发明的实施例中所述超声波换能模块08的结构图。
图6是本发明的实施例中所述超声波换能模块08在所述水床模块01中的安置方式。
图7示出了本发明实施例中所述脱水仓模块06采用顺流疏导方式收敛水汽的角页折板06a的安置图。
图8示出了本发明实施例中所述脱水仓模块06采用嵌套圆桶构成的旋风脱水装置的结构原理图。
具体实施方式
通过参考示范性实施例，本发明的目的和功能以及用于实现这些目的和功能的方法将得以阐明。然而，本发明并不受限于以下所公开的示范性实施例；可以通过不同形式来对其加以实现。说明书的实质仅仅是帮助相关领域技术人员综合理解本发明的具体细节。
图1、图2示出了一种模块化多级大水体烟气除尘脱硫一体化设备中各个模块的安置方式。包括前置除尘器模块11，其作用在于当用户燃烧的煤种灰分较大时，能够对高灰分煤种燃烧产生的含有大量粉尘颗粒物的烟气进行预处理；至少两列并排安置且每列由至少两层叠落安置的水床构成的水床模块01，所述各个水床模块01的内部含有水液，用于捕获经由其中的烟气所包含的大气污染物，所述的水液中含有自配液池16及加药管路12输送来的能够与烟气中大气污染物，典型的如硫化物、氮氧化物等产生化学反应并使反应产物溶解于所述水液中的化学药品溶液；所述的水床模块01自下向上数第二层起底部衔接有由至少两个排渣锥斗构成的排渣锥斗模块02，所述的排渣锥斗模块02，在自动控制模块07的控制下，实现定时排渣的功能；所述自动控制模块07由PLC控制器、直流电推杆、直流电机过流保护设备、告警灯及开关构成，能够实现通过PLC控制器定时控制直流电推杆运行，使所述排渣锥斗模块02定时的开启与关闭，并且所述PLC控制器能够实现在直流电推杆运行中遇到障碍物卡死时控制告警灯告警的功能；所述各层水床模块01之间由烟气导流模块03衔接，由所述水床模块01的较低层水床排出的烟气经由所述烟气导流模块03进入较高层的水床中；所述烟气导流模块03内包含有引导所述水床模块01的上一层水床溢流出的水液以水幕的形式流向下一层水床的至少一个导流板04，经由导流板04溢流出的水液形成的水幕能够达到洗涤从较低层水床上升自较高层水床的烟气中所包含的大气污染物的效果；位于底层水床下方的沉灰池模块05，用于收集自各个所述锥斗模块02排出的废渣并对其进行沉淀，使得较重的废渣沉淀至所述沉灰池模块05的底部，进一步的，沉灰池模块05上部较为清澈水液依次溢流到斜板沉淀池模块10及泵池13中继续沉淀净化，泵池13中的上层清液可通过水池周边集中布置的水泵和延伸到所述各层水床模块01内部的喷淋管路模块09实现水液的循环利用；同时定期使用抓斗14抓取所述沉灰池模块05底部的沉淀物并将其输送到浓缩池15集中储存。之后或通过浓缩池15底部的泥浆泵输送至压滤机进行较为彻底的泥水分离处理，或输送到锅炉除渣间与锅炉炉渣一同外排。
图3示出了本发明实施例中所述的喷淋管路模块09采用的直头喷咀的结构图。为了使液体出射后能够喷淋向指定的方向，所述的直头喷咀，其液体出射端口直径需要明显小于喷咀管路的直径，且在喷咀前方有一刚性挡板用以改变喷淋出的液体的运动方向。
图4示出了本发明实施例中所述的喷淋管路模块09采用的弯头喷咀的结构图。为了应对烟气中灰分较多以至于采用前述直头喷咀可能导致喷咀口被灰分堵死的极端情况，可以采用图4所示结构的弯头喷咀。此时需使喷咀前端的刚性挡板迎着所述水床模块01中烟气吹来的方向。从所述弯头喷咀中喷淋出的液体在刚性挡板的阻拦下，形成一面水幕，能够达到捕获烟气中大气污染物的目的。
图5示出了所述超声波换能模块08的结构示意图。所述的超声波换能模块08由超声波换能器08a和刚性结构的变幅杆08b构成。
如图6所示，所述的超声波换能模块在应用中，可以在所述水床模块01内交错排布多个形成阵列，且所述的刚性结构的变幅杆08b其主体部分应当位于所述水床模块01的水床液面以下，利用超声波在水液中的空化效应提升水液对于所述水床模块01中烟气所包含的大气污染物的捕获能力。
图7示出了所述脱水仓模块06采用以顺流疏导方式收敛水汽的角页折板06a的安置方式，所述的角页折板06a其弯角朝上在所述脱水仓模块06的内部交错排布，经过净化的潮湿的烟气在所述角页折板06a上凝结成水滴并在重力的作用下汇聚成水流沿着所述角页折板06a向下方汇集。经由所述脱水仓模块06干燥后的烟气通过排烟口06b排出。
图8示出了由两个嵌套圆筒构成的所述脱水仓模块06的结构原理图及采用此结构时的烟气走向。直径较小的圆筒06c嵌入到直径较大的圆筒06d内，作为烟气最终的排出端口。所述圆筒06c与圆筒06d之间，由环形顶盖06e封合。所述圆筒06d的下方衔接有锥斗形底盖06f，所述锥斗形底盖06f的底部与所述水床模块01联通。烟气自所述水床模块01上升通过烟风道进入所述脱水仓模块06后，沿着所述嵌套圆筒06c的外壁和圆筒06d的内壁绕行。多次绕行后，烟气中的水分逐渐冷凝成液滴沿着所述嵌套圆筒06c的外壁和圆筒06d的内壁流淌至所述锥斗形底盖06f并最终汇入所述水床模块01内。经过干燥后的烟气从所述圆筒06c的内部排出。

Claims (10)

1.一种模块化多级大水体烟气除尘脱硫一体化设备，包括至少一列且每列至少两层叠落安置的水床模块（01），所述的水床模块（01）自下向上数第二层起底部衔接有由至少两个排渣锥斗构成的排渣锥斗模块（02），烟气导流模块（03）；所述烟气导流模块（03）内包含有引导所述水床模块（01）的上一层水床溢流出的水液以水幕的形式流向下一层水床的至少一个导流板（04）；与所述水床模块（01）的底层水床底部衔接的沉灰池模块（05）；脱水仓模块（06）。
2.对于权利要求1所述的水床模块（01），其底层水床下方还可以与由至少两个排渣锥斗构成的排渣锥斗模块（02）衔接。
3.对于权利要求1所述的模块化多级大水体烟气除尘脱硫一体化设备，还可以包含控制权利要求1中所述多个模块自动运行的自动控制模块（07）。
4.对于权利要求1所述的模块化多级大水体烟气除尘脱硫一体化设备，其中所述的水床模块（01）的各层水床壳体内部还可以包含有将声波能量传递至所述水床模块（01）的各层水床液面下的超声波换能模块（08）。
5.对于权利要求1所述的脱水仓模块（06），其内部可以包含有用以顺流疏导方式收敛水汽的角页折板（06a）。
6.对于权利要求1所述的模块化多级大水体烟气除尘脱硫一体化设备，还可以包含液体喷淋出射终端为直头喷咀的喷淋管路模块（09）。
7.对于权利要求6所述的喷淋管路模块（09），所述该模块的液体喷淋出射终端还可以是带有挡板的弯头喷咀。
8.对于权利要求1所述的脱水仓模块（06），其结构还可以为由两个嵌套圆筒构成的旋风脱水装置，经由所述水床模块（01）净化后的潮湿烟气沿着所述桶状的旋风脱水器的外侧桶侧壁切面方向进入所述旋风脱水器，利用烟气在所述旋风脱水器内的离心力实现对烟气的脱水操作。
9.对于权利要求1所述的模块化多级大水体烟气除尘脱硫一体化设备，还可以包含斜板沉淀池模块（10）。
10.对于权利要求1所述的模块化多级大水体烟气除尘脱硫一体化设备，还可以包含前置除尘器模块（11）。
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