CN202683007U - 一种带有三相电源湿式电除尘的集成湿式脱硫塔 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种带有三相电源湿式电除尘器的集成湿式脱硫塔，包括脱硫塔入口烟道、脱硫塔壳体、脱硫塔中喷头、脱硫塔吸收液系统、烟气出口烟道，在脱硫塔中喷头与烟气出口烟道之间设置有三相电源湿式电除尘器，该三相电源湿式电除尘器包括设置于脱硫塔壳体外的三相高压电源，和与三相高压电源通过三相动力电缆相连的设置于脱硫塔壳体内的电除尘高压电极和电除尘接地电极。本实用新型可以用于各类燃煤锅炉或焚烧炉等烟气中水雾、烟尘、三氧化硫气溶胶等污染物的控制。

Description

一种带有三相电源湿式电除尘的集成湿式脱硫塔

技术领域

本实用新型属于环境保护和废气净化技术领域，尤其涉及集成三相电源湿式电除尘器的湿式脱硫塔。

背景技术

烟气中含有大量的二氧化硫、氮氧化物、烟尘、重金属等，目前最常用的技术是通过选择性催化还原脱硝SCR实现氮氧化物的还原，通过干式电除尘ESP实验除尘，通过湿式脱硫塔FGD实现脱硫，烟气净化系统流程为SCR→ESP→FGD。其中湿式脱硫塔是当今国际上85％左右大型火电厂广泛采用的工艺流程，而烟气脱硫吸收塔是其关键核心设备，已在工程上得到了广泛应用。湿式脱硫塔的原理是利用石灰石碱性浆液从上向下喷淋，烟气从下向上流动，石灰石浆液在下落过程中吸收烟气中的SO₂，达到脱除烟气中的SO₂的目的。

然而现有技术的湿式脱硫塔对烟气中SO₃气溶胶和细颗粒物的收集效率低，三氧化硫和水分在一定的温度下就会从烟气中析出，形成酸露，这种酸露是稀硫酸溶液，对钢筋混凝土结构中的钢筋有很大的腐蚀性，还会使混凝土的体积膨胀对设备造成损害，因此需要一种安装在脱硫塔后面的烟气净化系统，进一步脱除SO3，控制尾气的排放。

公开号为CN102059050A的发明专利申请公开了一种脱硫塔和湿式低温等离子体集成的技术，除尘烟气进入吸收装置，二氧化硫、氮氧化物分别形成亚硫酸盐和硝酸盐，部分吸收液和处理后烟气进入湿式等离子体反应器。在湿式等离子体反应器中，吸收液中的亚硫酸盐被氧化为硫酸盐，烟气被除雾净化。该方法对烟气复合污染实现协同排放控制，湿式低温等离子体是基于正电晕流光放电技术，具有强的氧化性，但存在工作电场强度低及功率密度小，对细颗粒物及气溶胶的收集效率低，成本高的技术缺陷。

实用新型内容

本实用新型的目的是为更好实现烟气净化处理，提供了一种高效率三相电源湿式电除尘器与湿式脱硫塔集成装置，通过三相电源强放电，在湿式电除尘器中产生极强的离子风，与传统的氨法脱硫或石灰石/石膏湿法等烟气脱硫方法组合联用，对烟气中的三氧化硫、氨雾、烟尘细颗粒物和气溶胶等污染物进行净化控制。

一种带有三相电源湿式电除尘器的集成湿式脱硫塔，包括脱硫塔入口烟道、脱硫塔壳体、脱硫塔中喷头、脱硫塔吸收液系统、烟气出口烟道，在所述脱硫塔中喷头与烟气出口烟道之间设置有三相电源湿式电除尘器。

所述三相电源湿式电除尘器包括设置于所述脱硫塔壳体外的三相高压电源，和与所述三相高压电源通过三相动力电缆相连的设置于所述脱硫塔壳体内的电除尘高压电极和电除尘接地电极。

进一步地，所述电除尘高压电极为线形，所述电除尘接地电极为管形，具体的，接地电极可以为圆管形、方管形、六角管形或其他多边管形。所述电除尘高压电极布置于所述电除尘接地电极中轴线上，间隙距离为50～800毫米。

进一步地，所述三相电源湿式电除尘器还包括设置于所述脱硫塔壳体外的清洗水系统，以及与清洗水系统相连，设置于所述脱硫塔壳体内，位于所述电除尘接地电极上方的清洗水喷头，用于清洗电除尘接地电极。

进一步地，所述清洗水系统包括水箱，以及从所述水箱抽水并送入所述清洗水喷头的水泵，所述水泵与所述清洗水喷头之间设置有控制流量的电磁泵。

所述三相动力电缆与所述脱硫塔壳体之间设置有绝缘子，用于隔离高压、低压元件，防止其间爬电或放电，影响正常运行。由于烟气中含有水雾、SO₃等，需要加热绝缘子以防止结露，所述三相电源湿式电除尘器还设置有低压电源控制系统，所述低压电源控制系统与绝缘子相连，用于给绝缘子加热。

所述三相高压电源为50kV以上的三相高压电源。

本实用新型提供的带有三相电源湿式电除尘器的集成湿式脱硫塔通过一体化设计，将湿式电除尘器与传统的氨法脱硫或石灰石/石膏湿法等烟气脱硫方法组合联用，对烟气中的三氧化硫、氨雾、烟尘细颗粒物和气溶胶等污染物进行净化控制，具有成本低，效率高的特点。

附图说明

图1为本实用新型带有三相电源湿式电除尘器的集成湿式脱硫塔的结构示意图；

图2为三相电源湿式电除尘器的结构示意图；

图3为三相电源湿式电除尘器中喷雾系统的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型技术方案做进一步详细说明，以下实施例不构成对本实用新型的限定。

为更好实现烟气净化处理，需要在烟气经过湿式脱硫塔后，使烟气通入三相电源湿式电除尘器进一步脱除烟气中SO₃气溶胶和细颗粒物，湿式脱硫塔与三相电源湿式电除尘器可以串联组成分离式脱硫系统，也可以集成在一起组成带有三相电源湿式电除尘器的集成湿式脱硫塔。

如图1所示，为本实用新型带有三相电源湿式电除尘器的集成湿式脱硫塔，包括脱硫塔入口烟道10、脱硫塔壳体2、脱硫塔中喷头3、脱硫塔吸收液系统4、清洗水系统8和清洗水喷头9、烟气出口烟道20，在脱硫塔中喷头3与烟气出口烟道20之间设置有三相电源湿式电除尘器1。

烟气由脱硫塔入口烟道10进入脱硫塔2，通过喷头3和脱硫塔吸收液系统4将SO₂吸收液喷入脱硫塔2实现脱硫。脱硫后的烟气进入三相电源湿式电除尘器1进一步脱除烟气中SO₃气溶胶和细颗粒物。

图2为本实用新型三相电源湿式电除尘器1的结构示意图，三相电源湿式电除尘器1包括电除尘高压电极5、三相高压电源6、电除尘接地电极7、三相动力电缆11、绝缘子12、低压电源控制系统13。

电除尘高压电极5可以为星形线、共轴螺旋线、六角线、芒刺线等，电除尘接地电极7可以为圆管、方形管、六角形管等。电除尘高压电极5布置于电除尘接地电极7中轴线上，间隙距离通常为50～800mm。

通常地，三相高压电源6将产生50kV以上的高电压，三相动力电缆11用于输出三相高压电源6产生的高电压，绝缘子12用于隔离高压、低压元件，防止其间爬电或放电，影响正常运行。由于烟气中含有水雾、SO₃等，需要加热绝缘子12以防止结露。低压电源控制系统13用于控制绝缘子加热部分。

脱硫后的烟气进入三相电源湿式电除尘器1后，在高压电极5强放电下荷电，细颗粒物和气溶胶在放电作用下收集在电除尘接地电极7上。

进一步地，本实施例还包括清洗水系统8和位于三相电源湿式电除尘器1上方的清洗水喷头9，用于冲洗收集在电除尘接地电极7上的细颗粒物或气溶胶。电除尘接地电极7上收集的细颗粒物或气溶胶在清洗水系统8和9的作用下从湿式电除尘中冲洗到脱硫塔中，最后净化后的烟气经出口烟道20排出。

需要说明的是，低压电源控制系统13还与清洗水系统8连接，用于控制清洗水喷雾控制等。如图3所示，本实用新型清洗水系统8包括电磁阀14、水泵15、水箱16。水泵15从水箱16抽取清洗水，由清洗水喷头9喷撒清洗除尘器接地极板。电磁泵14控制流量，低压电源控制系统13控制电磁阀14、水泵15等的运行，从而启闭喷雾、调节喷雾量。

需要说明的是，本实用新型中三相湿式电除尘器中气体的流速一般同脱硫塔中烟气的流速相当，在2～5m/s左右，平均电场强度的在3～6kV/cm左右，电流密度在0.2～2.0mA/m²之间，湿式电除尘器的比收尘面积在5～50m²/(m³/s)左右，处理时间在0.5～5秒之间。

以下给出采用图1所述带有三相电源湿式电除尘的集成湿式脱硫塔进行烟气脱硫净化的实际实施例。

实际实施例1：

某电厂使用本实用新型的带有三相电源湿式电除尘器的集成湿式脱硫塔进行脱硫，并控制脱硫后尾气中的颗粒物、气溶胶。经过脱硫塔后，三相湿式电除尘器入口前烟气量为102.93×10⁴ Nm³/h(湿基)，烟气温度≤50℃，SO₃浓度30mg/Nm³，飞灰浓度20mg/Nm³(干基)。

1.向湿式电除尘器提供能量的三相电源所输出的高电压为100kV，电流2.0A；

2.三相湿式电除尘器直径为13m，电极长度3.0m，接地电极为方形管，间隙400mm。烟气流速2.1m/s，烟气在电除尘器中停留时间1.4s。总收尘面积3980m²；

3.以上三相湿式电除尘器具有比收尘面积14.0m²/(m³/s)，ESP指数420(kV/cm)²m²/(m³/s)；

经检测，在以上操作条件下，可以实现尘排放＜3mg/Nm³，SO₃排放＜3mg/Nm³，所需工艺清洗水＜20m³/h。总除尘效率＞95％，分级收尘效率中，粒径为0.04μm的颗粒收尘效率达100％，粒径大于1μm的颗粒收尘效率＞98％。

实际实施例2：

某电厂使用本实用新型带有三相电源湿式电除尘器的集成湿式脱硫塔进行脱硫，并控制脱硫后尾气中的颗粒物、气溶胶。烟气条件、三相电源与实际实施例1相同。三相湿式电除尘器直径更改为10m。

1.烟气在电除尘器中停留时间1.0s。总收尘面积2850m²；

2.以上三相湿式电除尘器具有比收尘面积10.0m²/(m³/s)，ESP指数300(kV/cm)²m²/(m³/s)；

经检测，在以上操作条件下，可以实现尘排放＜3mg/Nm³，SO₃排放＜3mg/Nm³，所需工艺清洗水＜20m³/h。

实际实施例3：

某电厂使用本实用新型带有三相电源湿式电除尘器的集成湿式脱硫塔进行脱硫，并控制脱硫后尾气中的颗粒物、气溶胶。烟气条件、三相湿式电除尘器直径与实际实施例1相同。接地电极方形管间隙更改为800mm。

1.向湿式电除尘器提供能量的三相电源所输出的高电压更改为120kV，电流1.8A；

2.以上三相湿式电除尘器具有比收尘面积7.0m²/(m³/s)，ESP指数210(kV/cm)²/(m³/s)；

经检测，在以上操作条件下，可以实现尘排放＜5mg/Nm³，SO₃排放＜5mg/Nm³，所需工艺清洗水＜20m³/h。

以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其进行限制，在不背离本实用新型精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。

Claims (8)

1.一种带有三相电源湿式电除尘器的集成湿式脱硫塔，包括脱硫塔入口烟道(10)、脱硫塔壳体(2)、脱硫塔中喷头(3)、脱硫塔吸收液系统(4)、烟气出口烟道(20)，其特征在于，在所述脱硫塔中喷头(3)与烟气出口烟道(20)之间设置有三相电源湿式电除尘器(1)。

2.根据权利要求1所述的集成湿式脱硫塔，其特征在于，所述三相电源湿式电除尘器(1)包括设置于所述脱硫塔壳体(2)外的三相高压电源(6)，与所述三相高压电源(6)通过三相动力电缆(11)相连的设置于所述脱硫塔壳体(2)内的电除尘高压电极(5)和电除尘接地电极(7)。

3.根据权利要求2所述的集成湿式脱硫塔，其特征在于，所述电除尘高压电极(5)为线形，所述电除尘接地电极(7)为管形，所述电除尘高压电极(5)布置于所述电除尘接地电极(7)中轴线上，间隙距离为50～800毫米。

4.根据权利要求2所述的集成湿式脱硫塔，其特征在于，所述三相电源湿式电除尘器(1)还包括设置于所述脱硫塔壳体(2)外的清洗水系统(8)，以及与清洗水系统(8)相连，设置于所述脱硫塔壳体(2)内，位于所述电除尘接地电极(7)上方的清洗水喷头(9)。

5.根据权利要求4所述的集成湿式脱硫塔，其特征在于，所述清洗水系统(8)包括水箱(16)，以及从所述水箱(16)抽水并送入所述清洗水喷头(9)的水泵(15)，所述水泵(15)与所述清洗水喷头(9)之间设置有控制流量的电磁泵(14)。

6.根据权利要求2所述的集成湿式脱硫塔，其特征在于，所述三相动力电缆(11)与所述脱硫塔壳体(2)之间设置有绝缘子(12)。

7.根据权利要求6所述的集成湿式脱硫塔，其特征在于，所述三相电源湿式电除尘器(1)还设置有低压电源控制系统(13)，所述低压电源控制系统(13)与绝缘子(12)相连，用于给绝缘子(12)加热。

8.根据权利要求1-7任一权利要求所述的集成湿式脱硫塔，其特征在于，所述三相高压电源(6)为50kV以上的三相高压电源。

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