CN203525527U

CN203525527U - 一种除尘除雾脱硫脱硝脱汞烟气综合处理装置

Info

Publication number: CN203525527U
Application number: CN201320723539.0U
Authority: CN
Inventors: 莫伟军; 刘景松; 马俊英
Original assignee: BEIJING ZHICHENG TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: BEIJING KZJ ENVIRONMENTAL PROTECTION ENGINEERING CO., LTD.
Priority date: 2013-11-15
Filing date: 2013-11-15
Publication date: 2014-04-09
Anticipated expiration: 2023-11-15

Abstract

一种除尘除雾脱硫脱硝脱汞烟气综合处理装置，包括塔体和静电除尘器，静电除尘器包括多根阴极线；每根阴极线均由一个阳极管所围绕；阳极管由玻璃钢纤维布制成，在玻璃钢纤维布中设置有导电碳纤维，阴极线的上端绑定在塔体的上部，下端统一连接在一个重锤架上，重锤架的周边连接有多根张紧线，张紧线通过绝缘子绑定在塔体的下部。本实用新型通过改进的静电除尘器，将阴极线的下部采用重锤架、张紧线、绝缘子连接，可以防止在高速气流作用下阴极线的摆动，避免电流经过张紧线连通到塔体上。另外阳极管用可导电的玻璃钢纤维布代替了柔性布料，利用导电碳纤维直接导电形成静电场，即可彻底解决防腐问题，又可解决常规玻璃钢不导电的问题。

Description

一种除尘除雾脱硫脱硝脱汞烟气综合处理装置

技术领域

本实用新型涉及一种电力、化工、冶金等行业烟气排放物的深度净化技术，特别涉及一种除尘、除雾、脱硫、脱硝、脱汞一体化技术，尤其涉及一种除尘除雾脱硫脱硝脱汞烟气综合处理装置。

背景技术

随着经济的发展，有效控制燃煤造成的环境污染已经刻不容缓，尤其是电力、化工、冶金行业的烟气排放物对于大气污染的影响极大。其中，燃煤烟气所含的烟尘、二氧化硫、氮氧化物、重金属等有害物质是造成大气污染、酸雨和温室效应的根源之一。在我国，二氧化硫、氮氧化物等有害物质主要是由燃煤过程产生的。目前，我国已经开展了大规模的烟气脱硫和脱硝项目，但是烟气中二氧化硫、氮氧化物、粉尘、重金属排放依然不满足现行标准要求，仍需进一步治理。

现有脱硫技术常常采用在脱硫塔顶部加装机械除雾器，对携带石膏有一定的去除效果，但是机械除雾器长时间运行普遍存在着板结、堵塞现象，无法长期稳定运行，造成石膏浆液小雾滴随烟气排放进入大气。另外，湿法脱硫技术比较成熟的工艺是钙法和氨法，其中，钙法脱硫工艺理论上脱硫效率不可能无限制提高，氨法脱硫效率可以达到100%，但是氨法脱硫会存在氨逃逸和NH₄HSO₄问题，且随着处理烟气量增加，液氨用量较大，运行费用较高。电除雾技术在化工行业应用较早，主要用来去除酸雾，例如CN103111371A中公开的静电除尘装置适合于大型火力发电厂用于烟气携带石膏和超细粉尘的去除，但是无法应用于烟气脱硝和重金属脱除。

常规脱硝技术采用SCR（选择性催化还原）工艺和SNCR工艺（选择性非催化还原）以及二者联合脱硝工艺，不论哪种工艺，脱硝催化剂会存在活性衰减，脱硝效率随之显著降低，且催化剂维护费用较高。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种除尘除雾脱硫脱硝脱汞烟气综合处理装置，以减少或避免前面所提到的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型提出了一种除尘除雾脱硫脱硝脱汞烟气综合处理装置，用于对含有烟尘、二氧化硫、氮氧化物、重金属汞的有害物质的烟气进行综合化处理，所述装置包括一个塔体，所述塔体至少具有一个烟气入口和一个净化气体排放口；在所述塔体中设置有一个静电除尘器，其中，在所述静电除尘器的上下两端各设置有多个第一冲洗喷头和多个第二冲洗喷头；所述静电除尘器包括多根阴极线；每根所述阴极线均由一个阳极管所围绕，所述阳极管并排排列成截面为蜂窝状的结构，每个所述阳极管的截面为六边形或正方形；所述阳极管由玻璃钢纤维布制成，沿所述阳极管长度方向，在所述玻璃钢纤维布中设置有导电碳纤维；所述多根阴极线的上端绑定在所述塔体的上部，所述多根阴极线的下端统一连接在一个重锤架上，所述重锤架的周边连接有多根张紧线，所述张紧线通过绝缘子绑定在所述塔体的下部。

优选地，所述导电碳纤维沿所述阳极管的周边均匀布置。

优选地，在所述烟气入口位置处设置有多个喷入碱性溶液的烟气预处理喷头。

优选地，在所述净化气体排放口位置处设置有多个喷入碱性溶液的尾气处理喷头。

优选地，每根所述阴极线的截面为工字型。

优选地，所述多根阴极线与60-100KV恒流高频电源电连接。

优选地，所述烟气入口位于所述塔体的下部。

优选地，沿所述烟气的气流方向，在所述烟气预处理喷头和所述第二冲洗喷头之间设置有气流调整格栅。

优选地，所述烟气入口位于所述塔体的上部。

优选地，沿所述烟气的气流方向，在所述烟气预处理喷头和所述第一冲洗喷头之间设置有气流调整格栅。

本实用新型的除尘除雾脱硫脱硝脱汞烟气综合处理装置通过改进的静电除尘器，用可导电的玻璃钢纤维布代替了柔性布料，解决了现有技术的柔性阳极布需要水才能导电的缺陷，利用导电碳纤维直接导电形成静电场，即可彻底解决防腐问题，又可解决常规玻璃钢不导电的问题。由于本实用新型的可导电的玻璃钢本身强度、刚度都远优于现有的柔性极布，更便于工厂整体成型，现场一次吊装，提高了生产效率，便于控制生产质量，减少现场安装周期。

另外，本实用新型还采用重锤架绑定阴极线的下部，可以防止在高速气流作用下阴极线的摆动，造成电压不稳，影响除尘效果。另外，为了防止重锤架本身的摆动，还设置了多根张紧线通过绝缘子对重锤架进行固定，避免电流经过张紧线连通到塔体上。

附图说明

以下附图仅旨在于对本实用新型做示意性说明和解释，并不限定本实用新型的范围。其中，

图1显示的是根据本实用新型的一个具体实施例的一种除尘除雾脱硫脱硝脱汞烟气综合处理装置的结构示意图；

图2显示的是根据本实用新型的另一个具体实施例的一种除尘除雾脱硫脱硝脱汞烟气综合处理装置的结构示意图；

图3显示的是图1中所示的静电除尘器的横截面示意图

图4显示的是根据本实用新型的又一个具体实施例的一种除尘除雾脱硫脱硝脱汞烟气综合处理装置的结构示意图.

具体实施方式

为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本实用新型的具体实施方式。其中，相同的部件采用相同的标号。

图1显示的是根据本实用新型的一个具体实施例的一种除尘除雾脱硫脱硝脱汞烟气综合处理装置的结构示意图，该烟气综合处理装置可用于对含有烟尘、二氧化硫、氮氧化物、重金属汞等有害物质的烟气进行综合化处理。如图所示，所述烟气综合处理装置包括一个塔体1，塔体1至少具有一个烟气入口11和一个净化气体排放口12；在塔体1中设置有一个静电除尘器2，在静电除尘器2的上下两端各设置有多个第一冲洗喷头31和多个第二冲洗喷头32。

在一个优选实施例中，本实用新型在烟气入口11位置处设置有多个烟气预处理喷头4，用于对进入塔体1的烟气进行预处理调质，在一个具体实施例中，可以通过烟气预处理喷头4迎着烟气的气流方向喷入碱性溶液，具体可以为氢氧化钠、氢氧化钾、石灰水之一，这样做的好处是由于烟气中主要有害物质为S和N的氧化物，这些物质在烟气中形成酸性气溶胶物质，通过烟气预处理喷头4喷入石灰水之类的碱性溶液，可以对这些酸性气溶胶物质进行中和，使之部分溶于水，其本质上增加收尘效率，并且进一步加大对酸性气溶胶物质的吸收和捕获。

在另一个优选实施例中，同样还可以进一步在净化气体排放口12位置处设置有多个喷入碱性溶液的尾气处理喷头41，同样可以将尾气中没有完全溶解的有害酸性气体、溶胶类物质等进一步中和吸收，达到净化尾气的目的。

在图1所示实施例中，烟气入口11位于塔体1的下部，亦即烟气气流是从下逆向向上流动，为使烟气流速沿截面均匀，避免烟气气流方向不稳定导致后续处理困难，在一个具体实施例中，沿烟气的气流方向，在烟气预处理喷头4和第二冲洗喷头32之间设置有气流调整格栅5。

图2显示的是根据本实用新型的另一个具体实施例的一种除尘除雾脱硫脱硝脱汞烟气综合处理装置的结构示意图，与图1不同的是，本实施例中，烟气入口11位于塔体1的上部，亦即烟气气流是从上顺向向下流动，与图1所示实施例类似，在一个具体实施例中，沿烟气的气流方向，在烟气预处理喷头4和第一冲洗喷头31之间设置有气流调整格栅5，用于控制气流方向，使烟气流速沿截面均匀，避免烟气气流方向不稳定导致后续处理困难。

在一个优选实施例中，第一冲洗喷头31向下喷水，第二冲洗喷头32向上喷水，这样的好处是位于静电除尘器2上端的第一冲洗喷头31可以向下喷水冲洗固态附着物，第二冲洗喷头32向上提供可以与可溶氧化物达到最大化接触的水流，用于将这些有害氧化物溶解冲走。

本装置是在利用静电除尘器除雾的基础上所进行的一种改进，正如背景技术部分所述，静电除尘器适于石膏和超细粉尘的去除，但是无法应用于烟气脱硝和重金属脱除。本实用新型中，利用静电除尘原理脱除烟气的灰尘等颗粒物，同时利用静电除尘器中的阴极线电晕原理电离烟气产生臭氧等强化剂，臭氧（O₃）是一种具有强氧化性物质，它可以将烟气NO_x中的不溶性NO氧化成可溶于水的N₂O₃、N₂O₅等高价氮氧化物，将SO₂氧化成SO₃，将零价汞（Hg⁰）之类的重金属氧化成可溶性二价汞（Hg²⁺）等高价氧化物，即能实现烟气除尘、除雾、脱硫、脱硝、脱除金属汞等有害物质的目的。

在现有静电除尘器中，静电作用仅仅对烟气中的灰尘等颗粒物产生吸附作用，使得灰尘等颗粒物附着到静电除尘器的阳极上，关于静电除尘器的相关原理可以参见背景技术部分所述CN103111371A的描述。为了实现烟气综合化处理的效果，本实用新型在上述结构的基础上，对于现有静电除尘器进行了进一步的改进，具体说明如下。

图3显示的是图1中所示的静电除尘器2的横截面示意图，为清楚描述，图中仅仅具体显示了若干阴极线21和围绕该阴极线21的阳极管22，而且大小比例仅仅是示意性的表示。如图所示，静电除尘器2包括多根阴极线21；每根阴极线21均由一个阳极管22所围绕，阳极管22并排排列成截面为蜂窝状的结构，每个阳极管22的截面为六边形或正方形；阳极管22由玻璃钢纤维布221制成，沿阳极管22长度方向，在玻璃钢纤维布221中设置有导电碳纤维222。在一个优选实施例中，所述阳极管22的截面内切圆直径在300-450mm之间，所述阳极管22的纵向长度在4-9米之间。

在一个优选实施例中，所述导电碳纤维222沿所述阳极管22的周边均匀布置，这样可以保证阳极管22和阴极线21之间形成均匀的静电场。在另一个优选实施例中，每根阴极线21的截面为工字型，阴极线21可以沿其长度方向扭转成麻花状，实验表明，工字型截面的阴极线21可以获得360度的放电效果，同时相比于其它截面的阴极线，其结构强度要大得多，不容易在高速气流中颤动导致电压不稳。

在图4所示又一个具体实施例中，具体显示了阴极线21的连接结构，如图所示，所述多根阴极线21的上端绑定在塔体1的上部，所述多根阴极线21的下端统一连接在一个重锤架23上，重锤架23的周边连接有多根张紧线24，张紧线24通过绝缘子25绑定在塔体1的下部。

本实施例采用重锤架23绑定阴极线21的下部，可以进一步防止在高速气流作用下，例如3.8m/s以上的气流速度下，阴极线的摆动，造成电压不稳，影响除尘效果。另外，为了防止重锤架23本身的摆动，还设置了多根张紧线24用于对重锤架23进行固定，然而由于阴极线21带电，塔体1中又有水流，因此为了防止张紧线24漏电不安全，因此，本实施例进一步通过绝缘子25来连接张紧线24，从而可以避免电流经过张紧线24连通到塔体1上。

在另一个具体实施例中，所述多根阴极线21与60-100KV恒流高频电源（图中未示出）电连接，与现有的40-60KV电源相比，本实施例采用60-100KV恒流高频电源，可以使粉尘荷电能力提高20%以上，提高脱除效率。也就是说，本实用新型的高温烟气通常经脱硫吸收塔降温增湿后形成湿饱和烟气，烟气温度在49～55℃。高频恒流电源可以在烟气中产生电晕电场，并同时产生臭氧等强氧化剂，后面将对此进一步说明。

与现有技术不同的是，本实用新型将现有静电除尘器的阳极由柔性布料改成了相对刚性要大得多的玻璃钢纤维布221，玻璃钢纤维布221中设置导电碳纤维222用于导电。现有的柔性阳极布因为有结垢的倾向，不易清洗干净。因此本实施例用具备导电碳纤维222的玻璃钢纤维布221替代柔性极布，即可彻底解决防腐问题，又可解决常规玻璃钢不导电的问题。由于本实用新型的可导电的玻璃钢本身强度、刚度都远优于现有的柔性极布，更便于工厂整体成型，现场一次吊装，提高了生产效率，便于控制生产质量，减少现场安装周期。另外，本实用新型由于采用了具备导电功能的玻璃钢材料制成阳极管22，解决了现有技术的柔性阳极布需要水才能导电的缺陷，也就是说，现有技术中的静电除尘器必须设置相应的水流浸润和循环结构才能实现阳极导电的功能，结构非常复杂，而本实用新型可以省略这些结构，利用导电碳纤维222直接导电形成静电场，大大简化了结构，而且导电碳纤维222和玻璃钢纤维布221不用担心腐蚀问题，完全可以配合前述的多个第一冲洗喷头31和多个第二冲洗喷头32工作。

也就是说，通常静电除尘器2工作一段时间之后，静电除尘器2的阳极管22上会附着厚厚一层石膏裹挟的灰尘等物质，这些固态物质会影响静电除尘器2的阴极和阳极之间的静电场，因此往往需要定期停电分区清理结垢，对于生产的影响很大。本实用新型中，在静电除尘器2的上下两端各设置有多个第一冲洗喷头31和多个第二冲洗喷头32，通过两侧的冲洗喷头持续喷水，一方面这些冲洗喷头31、32可以对静电除尘器2中的硫酸钙和超细粉煤灰等固体附着物进行冲洗（尤其是上端的第一冲洗头31），防止结垢，从而可以不停电冲洗。另一方面，冲洗喷头31、32可以形成一道水幕，随着静电除尘器中的阴极线电离产生臭氧等强化剂，将N、S、Hg等氧化成可溶性氧化物，这些氧化物需要大量的水将其溶解，由于本实用新型改进的静电除尘器2的阳极管22已经不用水流使其导电了，因此这些氧化物需要额外的水源才能溶解去除的，因此，冲洗喷头31、32提供的大量的水流可以将这些氧化物充分溶解去除，从而可以实现对烟气的综合化处理。

本领域技术人员应当理解，虽然本实用新型是按照多个实施例的方式进行描述的，但是并非每个实施例仅包含一个独立的技术方案。说明书中如此叙述仅仅是为了清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体加以理解，并将各实施例中所涉及的技术方案看作是可以相互组合成不同实施例的方式来理解本实用新型的保护范围。

以上所述仅为本实用新型示意性的具体实施方式，并非用以限定本实用新型的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本实用新型的构思和原则的前提下所作的等同变化、修改与结合，均应属于本实用新型保护的范围。

Claims

1.一种除尘除雾脱硫脱硝脱汞烟气综合处理装置，用于对含有烟尘、二氧化硫、氮氧化物、重金属汞的有害物质的烟气进行综合化处理，所述装置包括一个塔体（1），所述塔体（1）至少具有一个烟气入口（11）和一个净化气体排放口（12）；在所述塔体（1）中设置有一个静电除尘器（2），其特征在于，在所述静电除尘器（2）的上下两端各设置有多个第一冲洗喷头（31）和多个第二冲洗喷头（32）；所述静电除尘器（2）包括多根阴极线（21）；每根所述阴极线（21）均由一个阳极管（22）所围绕，所述阳极管（22）并排排列成截面为蜂窝状的结构，每个所述阳极管（22）的截面为六边形或正方形；所述阳极管（22）由玻璃钢纤维布制成，沿所述阳极管（22）长度方向，在所述玻璃钢纤维布中设置有导电碳纤维；所述多根阴极线（21）的上端绑定在所述塔体（1）的上部，所述多根阴极线（21）的下端统一连接在一个重锤架（23）上，所述重锤架（23）的周边连接有多根张紧线（24），所述张紧线（24）通过绝缘子（25）绑定在所述塔体（1）的下部。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述导电碳纤维沿所述阳极管（22）的周边均匀布置。

3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，在所述烟气入口（11）位置处设置有多个喷入碱性溶液的烟气预处理喷头（4）。

4.如权利要求1所述的装置，其特征在于，在所述净化气体排放口（12）位置处设置有多个喷入碱性溶液的尾气处理喷头（41）。

5.如权利要求1所述的装置，其特征在于，每根所述阴极线（21）的截面为工字型。

6.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述多根阴极线（21）与60-100KV恒流高频电源电连接。

7.如权利要求3所述的装置，其特征在于，所述烟气入口（11）位于所述塔体（1）的下部。

8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，沿所述烟气的气流方向，在所述烟气预处理喷头（4）和所述第二冲洗喷头（32）之间设置有气流调整格栅（5）。

9.如权利要求3所述的装置，其特征在于，所述烟气入口（11）位于所述塔体（1）的上部。

10.如权利要求9所述的装置，其特征在于，沿所述烟气的气流方向，在所述烟气预处理喷头（4）和所述第一冲洗喷头（31）之间设置有气流调整格栅（5）。