CN203635063U - 一种pm2.5烟气治理塔水循环系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种PM2.5烟气治理塔水循环系统，包括烟气治理塔、脱水机、石膏旋流站、沉淀池、过滤器、pH调节罐、循环水箱和供水箱，所述烟气治理塔导通连接至所述脱水机上，所述脱水机导通连接至所述石膏旋流站上，所述石膏旋流站导通连接至所述沉淀池上，所述沉淀池导通连接至所述过滤器上，所述过滤器导通连接至所述循环水箱上，所述供水箱导通连接至所述循环水箱上，所述pH调节罐导通连接至所述循环水箱上，所述循环水箱导通连接至所述烟气治理塔的用水口上，形成水循环回路。通过本实用新型的水循环系统，保证了冲洗水回用量与湿式电除尘器的极板冲洗水的基本平衡，未增加新的水耗，可有效解决烟气治理塔的水平衡问题。

Description

一种PM2.5烟气治理塔水循环系统

技术领域

本实用新型涉及大气污染控制系统的水循环处理工艺的技术领域，尤其涉及一种PM2.5烟气治理塔水循环系统。 

背景技术

国家对环境保护越来越重视，微细烟尘、SO₃、汞、气溶胶污染物等都有减排要求，国家新的《环境空气质量标准(GB3095-2012)》也将PM2.5纳入环境空气质量标准；同时国家对火电厂烟气排放也提出了更高要求，最新的《火电厂大气污染物排放标准(2012年1月1日实施)》部分具体要求： 

我国大部分电厂均采用湿法脱硫，一般脱硫装置并无GGH，脱硫后的排烟温度仅50℃左右，虽然都已对烟囱进行了防腐处理，但防腐效果不够理想，还是存在烟囱低温SO₃腐蚀的严重问题。 

湿法脱硫（以石灰石、石灰[电石渣]/石膏为主）技术成熟、运行稳定、副产物易处理、综合运行成本较低，脱除效率高，是国内电厂脱硫的主打工艺；但也存在着石膏微细固物逃逸塔体问题、除雾效率问题、SO₃转化率所致酸雾微细气溶胶等问题，这些问题集中体现为烟气出口处的“石膏雨”现象，严重影响环境危害健康，尤其电力行业脱硝装置的投运，更加重了烟气中SO₃的转化率问题，“石膏雨”现象将日趋严重，这也是目前电厂湿法脱硫最为棘手的问题之一。 

在除尘方面，目前采用前端除尘工艺，主要为干式静电除尘器和电袋除尘；除尘后烟气进入脱硫系统后，烟气含尘量存在“不降反增”的 现象。为了能够达到新的排放标准，需要在现有的烟气治理工艺后新增除尘工艺。为此，申请人针对市场所需，经过多年的研究攻关，在消化吸收国外先进技术的基础上，成功研发了一种污染物超低排放终端治理产品——烟气治理塔。 

烟气治理塔集湿法脱硫、湿式电除尘于一体；其中湿式电除尘部分，利用在极板上形成一层水膜清洗被捕集在极板上的粉尘。在除尘器的上方向电除尘器收尘极板供水，清灰水在重力作用下向下流动，形成覆盖整个极板的清灰水膜，带走被收集到收尘极板上的粉尘，落入除尘器下方的湿法脱硫系统中。与干式电除尘器相比具有以下优点：不需振打设备，因而消除了振打引起的二次扬尘，还可以防止气流、电晕风引起的二次扬尘；极板上始终有一层水膜，粉尘（烟尘）被捕集到极板上后立即被水膜冲洗掉，因而对于高比电阻粉尘（烟尘），不会发生反电晕，不会发生反电晕引起的二次扬尘；对于低比电阻粉尘（烟尘），不会发生被捕集的颗粒逃离极板，再次返回气流中的现象。由于上述优点，湿式电除尘具有非常高的除尘效率，可适合任意比电阻的烟尘，可将烟尘排放浓度控制在10mg/Nm³以下，满足世界上最严格排放标准的要求。 

但是，湿式清灰依靠在极板上形成水膜清洗捕集的灰尘，一台300MW机组清灰用水需要100t/h，清灰水由于有酸性气体融入，pH值较低。由此可知，清灰水会对脱硫系统的石膏浆液有一定的稀释作用，同时影响脱硫系统的pH值。在增加了湿式电除尘系统后，如何保证系统用水平衡，减少对脱硫系统的冲击，是烟气治理塔需要解决的难题，为此，我们结合实际工况，总结国内外相关技术经验，经过长期的研究，发明了一种针对PM2.5烟气治理塔的水循环系统。 

实用新型内容

鉴于上述现有技术存在的不足，本实用新型提出一种能够解决烟气治理塔水平衡问题的PM2.5烟气治理塔水循环系统。 

本实用新型为达到上述目的，本实用新型提供的一种PM2.5烟气治理塔水循环系统，包括： 

集湿法脱硫、湿式电除尘于一体的烟气治理塔， 

用于脱水处理所述烟气治理塔排出的混合废液的脱水机， 

用于去除所述混合废液中颗粒物的石膏旋流站， 

用于对所述混合废液进行添加混凝剂和进行重力沉淀的沉淀池， 

用于对所述混合废液进行多级过滤的过滤器， 

用于调节所述混合废液pH值的pH调节罐， 

用于为所述烟气治理塔提供循环用水的循环水箱， 

用于补充所述循环水箱水量的供水箱； 

所述烟气治理塔的混合废液出水口导通连接至所述脱水机上，所述脱水机的出水口导通连接至所述石膏旋流站上，所述石膏旋流站的出水口导通连接至所述沉淀池上，所述沉淀池的出水口导通连接至所述过滤器上，所述过滤器的出水口导通连接至所述循环水箱上，所述供水箱的出水口导通连接至所述循环水箱上，所述pH调节罐导通连接至所述循环水箱上，所述循环水箱的出水口导通连接至所述烟气治理塔的用水口上，形成水循环回路。 

作为本实用新型的进一步改进，所述烟气治理塔包括用于湿式电除尘的电场段和用于湿法脱硫的脱硫段，所述电场段设置在所述烟气治理塔的上部，所述电场段上设置有湿式电除尘器，所述脱硫段设置在所述烟气治理塔的下部，所述脱硫段上设置有石灰石-石膏浆液自循环喷淋层，所述电场段的顶部设置有用于对所述湿式电除尘器的极板进行冲洗的雾化喷嘴，所述雾化喷嘴与所述循环水箱的出水口导通连接。 

作为本实用新型的进一步改进，所述沉淀池为中心进水，上部出水，底部重力除浆的竖式中心沉淀池。 

作为本实用新型的进一步改进，所述沉淀池包括池体、中心管、格栅、溢流板、清水槽、出水管和排浆管，所述池体上部设置有所述格栅、溢流板、清水槽和出水管，所述溢流板沿所述池体的上口沿设置，所述清水槽绕设在所述溢流板外侧，所述出水管导通设置在所述清水槽上，所述中心管插设在所述池体上，出水口处于所述格栅下方，所述排浆管 设置在所述池体底部，所述混合废液由所述中心管导入所述池体内，透过所述格栅和溢流板进入所述清水槽内，由所述出水管导出。 

作为本实用新型的进一步改进，所述过滤器为滤芯式自动反冲洗过滤器。 

本实用新型的PM2.5烟气治理塔水循环系统的有益效果和具体应用情况如下： 

（1）由于湿式电除尘器能够捕集到除雾器无法捕集到的微小颗粒物，增加了废水中细微颗粒物的含量，增大了废水过滤难度。湿式电除尘器的极板需要不间断的冲洗，通过本实用新型的水循环系统及方法，保证了冲洗水回用量与湿式电除尘器的极板冲洗水的基本平衡，未增加新的水耗；由此可知，本实用新型的水循环系统及方法对于烟气治理塔的水平衡至关重要。 

（2）经过脱水机压滤后的滤液，首先进入石膏旋流站，在石膏旋流站内，在惯性力的作用下，滤液被进一步过滤，被去除的颗粒物循环至石灰石—石膏制浆系统，出水经管道进入沉淀池，通过加入混凝剂，对废水中的细小颗粒进行吸附，随絮凝体一起在重力作用下，沉淀到沉淀池底部，上清液从顶部溢流管流出；传统的电厂废水处理工艺中，将沉淀池的上清液直接与补充水进行混合后，进入水循环系统，此时水中固体含量较高，且pH偏低，不利于气体吸收，同时较低的pH对设备有一定的腐蚀性；本实用新型针对存在的这些问题，对沉淀池出水进行了三级过滤，将出水引入滤芯式自动反冲洗过滤器，经过滤芯式过滤器后，出水中含固量≤50mg/L，满足烟气治理塔雾化喷嘴对水质要求，系统中设置了pH调节罐，pH调节范围在4.5～9.5之间，保证了系统的pH稳定，防止了在水循环利用过程中，对设备的腐蚀作用；滤芯式自动反冲洗过滤器的出水与补充水在循环水箱内混合后经循环泵输送至烟气治理塔中循环利用，降低了补充水的利用量，在增加了除尘设备的基础上，并没有增加新的水耗，充分发挥了烟气治理塔的优势。 

附图说明

图1为本实用新型的PM2.5烟气治理塔水循环系统的结构示意图。 

图2为本实用新型的烟气治理塔的结构示意图。 

图3为本实用新型的沉淀池侧面结构示意图。 

图4为本实用新型的沉淀池俯视结构示意图。 

图中主要组件符号说明： 

烟气治理塔100，电场段110，湿式电除尘器111，雾化喷嘴112，脱硫段120，石灰石-石膏浆液自循环喷淋层121，脱水机200，石膏旋流站300，沉淀池400，池体410，中心管420，格栅430，溢流板440，清水槽450，出水管460，排浆管470，挡流板480，沉淀层490，过滤器500，pH调节罐600，循环水箱700，供水箱800，石膏储存间900。 

具体实施方式

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。 

实施例一： 

图1为本实用新型的PM2.5烟气治理塔水循环系统的结构示意图。如图1所示，本实施例提出的一种PM2.5烟气治理塔水循环系统，包括：集湿法脱硫、湿式电除尘于一体的烟气治理塔100，用于脱水处理烟气治理塔100排出的混合废液的脱水机200，用于去除所述混合废液中颗粒物的石膏旋流站300，用于对所述混合废液进行添加混凝剂和进行重力沉淀的沉淀池400，用于对所述混合废液进行多级过滤的过滤器500，用于调节所述混合废液pH值的pH调节罐600，用于为所述烟气治理塔提供循环用水的循环水箱700，以及用于补充循环水箱700水量的供水箱800。 

如图1所示，烟气治理塔100的混合废液出水口导通连接至脱水机200上，脱水机200的出水口导通连接至石膏旋流站300上，石膏旋流站300的出水口导通连接至沉淀池400上，沉淀池400的出水口导通连接至 过滤器500上，示例性的，本实施例的过滤器500采用滤芯式自动反冲洗过滤器，过滤器500的出水口导通连接至循环水箱700上，供水箱800的出水口导通连接至循环水箱700上，pH调节罐600导通连接至循环水箱700上，循环水箱700的出水口导通连接至烟气治理塔100的用水口上，形成水循环回路。 

图2为本实用新型的烟气治理塔的结构示意图。如图2所示的烟气治理塔100包括用于湿式电除尘的电场段110和用于湿法脱硫的脱硫段120，电场段110设置在烟气治理塔100的上部，电场段110上设置有湿式电除尘器111，脱硫段120设置在烟气治理塔100的下部，脱硫段120上设置有石灰石-石膏浆液自循环喷淋层121，电场段110的顶部设置有用于对湿式电除尘器111的极板进行冲洗的雾化喷嘴112，雾化喷嘴112与循环水箱700的出水口导通连接。 

图3为本实用新型的沉淀池侧面结构示意图，图4为本实用新型的沉淀池俯视结构示意图。如图3和图4所示，沉淀池400为中心进水，上部出水，底部重力除浆的竖式中心沉淀池，沉淀池400包括池体410、中心管420、格栅430、溢流板440、清水槽450、出水管460和排浆管470，池体410上部设置有格栅430、溢流板440、清水槽450和出水管460，溢流板440沿池体410的上口沿设置，清水槽450绕设在溢流板440外侧，出水管460导通设置在清水槽450上，中心管420插设在池体410上，出水口处于格栅430下方，排浆管470设置在池体410底部，所述混合废液由中心管420导入池体410内，透过格栅430和溢流板440进入清水槽450内，由出水管460导出。 

当然了，在具体实施例中，烟气治理塔及其内置部件、脱水机、石膏旋流站、沉淀池、过滤器、pH调节罐、循环水箱和供水箱可按照需求选用外购件，此处不再赘述。 

实施例二： 

本实施例提出一种PM2.5烟气治理塔水循环方法，对烟气治理塔电场段的冲洗水和脱硫段的石膏浆液混合排出的混合废液进行处理循环使 用，参考图1所示，包括以下步骤： 

脱水步骤：将所述混合废液输送至用作脱水机200的石膏脱水带内进行脱水，石膏运送到石膏储存间900，经过石膏脱水带压滤后的滤液输入下一步骤。 

二次颗粒物去除步骤：将所述滤液输入石膏旋流站300，进行二次颗粒物去除。 

沉淀步骤：将经过二次颗粒物去除步骤后的液体输入沉淀池400中，液体的颗粒物在重力和惯性力的作用下部分经沉淀去除。 

精过滤步骤：将经过沉淀步骤后的液体输入过滤器500中，进行精过滤，液体中99%以上的固体颗粒被去除，出水中含固量≤50mg/L。 

pH值调节步骤：将经过精过滤步骤的液体输入循环水箱700内，进行pH调节。 

补水步骤：由供水箱800输出清水补充到循环水箱700内。 

供水步骤：将循环水箱700内的液体通过循环泵（图中未示出）输入烟气治理塔100内用作电场段的冲洗水循环使用。 

示例性的，本实施例的PM2.5烟气治理塔水循环方法可直接采用实施例一中所述的PM2.5烟气治理塔水循环系统，按照上述步骤由上至下依次进行，实现冲洗水的循环使用。 

具体的，如图2所示，如图2所示的烟气治理塔100包括用于湿式电除尘的电场段110和用于湿法脱硫的脱硫段120，电场段110设置在烟气治理塔100的上部，电场段110上设置有湿式电除尘器111，脱硫段120设置在烟气治理塔100的下部，脱硫段120上设置有石灰石-石膏浆液自循环喷淋层121，电场段110的顶部设置有用于对湿式电除尘器111的极板进行冲洗的雾化喷嘴112，雾化喷嘴112与循环水箱700的出水口导通连接。 

图3为本实用新型的沉淀池侧面结构示意图，图4为本实用新型的沉淀池俯视结构示意图。如图3和图4所示，沉淀池400为中心进水，上部出水，底部重力除浆的竖式中心沉淀池，沉淀池400包括池体410、 中心管420、格栅430、溢流板440、清水槽450、出水管460和排浆管470，池体410上部设置有格栅430、溢流板440、清水槽450和出水管460，溢流板440沿池体410的上口沿设置，清水槽450绕设在溢流板440外侧，出水管460导通设置在清水槽450上，中心管420插设在池体410上，出水口处于格栅430下方，排浆管470设置在池体410底部，所述混合废液由中心管420导入池体410内，透过格栅430和溢流板440进入清水槽450内，由出水管460导出。 

具体的，过滤器500为滤芯式自动反冲洗过滤器。 

结合附图1-4所示，对本实施例进一步描述如下： 

经过皮带脱水带压滤后的滤液，首先进入石膏旋流站300，在石膏旋流站300内，在惯性力的作用下，滤液被进一步过滤，被去除的颗粒物循环至石灰石—石膏制浆系统（图中未示出），出水经管道进入沉淀池400，通过加入混凝剂，对滤液中的细小颗粒进行吸附，随絮凝体一起在重力作用下，沉淀到沉淀池底部，上清液从顶部清水槽450上的出水管460流出；传统的电厂废水处理工艺中，将沉淀池的上清液直接与补充水进行混合后，进入水循环系统，此时水中固体含量较高，且pH偏低，不利于气体吸收，同时较低的pH对设备有一定的腐蚀性；为进一步解决存在的这些问题，本实施例对沉淀池400出水进行了三级过滤，将出水引入过滤器500，本实施例采用的过滤器500是滤芯式自动反冲洗过滤器，经过过滤器500进行精过滤后，液体中99%以上的固体颗粒被去除，出水中含固量≤50mg/L，满足烟气治理塔100雾化喷嘴112对冲洗水的水质要求，同时设置了的pH调节罐600，pH调节范围在4.5～9.5之间，保证了循环水的pH稳定，防止了在水循环利用过程中，对设备的腐蚀作用；过滤器500的出水与供水箱800的补充水在循环水箱700内混合后经循环泵输送至烟气治理塔100中循环利用，降低了补充水的利用量，在增加了除尘设备的基础上，并没有增加新的水耗，充分发挥了烟气治理塔的优势。 

其中沉淀池400具体运行方式如下： 

石膏旋流站300出水，经水管道泵入沉淀池400中，如图3所示，石膏旋流站300出水从沉淀池400的中心管420入口进入，沿中心管420向下流动，在中心管420出口的底部还设置有挡流板480，在挡流板480的作用下，出口水流受到向上的反弹力，向上流动，同时在沉淀池400内根据实际情况添加混凝剂，如颗粒物沉淀效果较好，可以选择性添加；水流向上流动的过程中，水中的大颗粒在重力的作用下，向下运动，最终落入沉淀层490；水中的小颗粒在水中胶体的吸附作用下，被吸附，颗粒物逐渐长大，最终在重力的作用下，沉入沉淀池400底部的沉淀层490；为防止部分颗粒物、胶体等被水流带出，在沉淀池400出水的顶端设置了格栅430，进行拦截，保证了沉淀池400的出水水质，减小了下端过滤器500水处理的负担。 

过滤器500进行污水净化处理，包括以下步骤： 

过滤阶段：将经过沉淀池后的液体通过污水输送泵和污水进水管导入过滤器的下腔内，所述液体透过过滤滤芯时被过滤，大于过滤滤芯网孔的杂质被截留，穿过所述过滤滤芯网孔，进入所述过滤滤芯内部的净水通过所述滤芯固定孔进入塔体的上腔中，从出水管导出。 

反洗阶段：当过滤滤芯表面滤饼逐渐堆积，随着过滤滤芯上截留的聚集物增多，而过滤滤芯的有效过滤面积减少，造成上腔和下腔的压差增大，当压差达到预定值时，压差变送器输出压差信号至可编程控制器中，可编程控制器按照预设编程序输出控制信号到进口控制阀门、反冲洗控制阀门和排污控制阀门上：首先关闭进口控制阀门，同时打开反冲洗控制阀门和排污控制阀门，并通过液位监测器来控制塔内液位，当液位到达控制点时关闭所述排污控制阀门，保持反冲洗控制阀门打开，经反冲洗装置延时加压后，自动打开排污控制阀门，在高压作用下，形成反向冲洗爆破力，迅速将堆积在过滤滤芯表面的杂质清洗掉，冲洗的时间可根据冲洗效果进行调节（通过观察压差变送器的压力恢复情况来确定）。 

循环水利用情况，对于湿式电除尘器111应用中，极板平面的水膜 形成对除尘效果极其重要，如何形成稳定的均匀的水膜，影响着起晕电压的高低，同时也影响着电压的稳定性，为了解决极板水膜问题，本次实施例在循环水利用的水膜形成阶段采用了雾化喷嘴112，雾化喷嘴112的材质采用不锈钢，喷嘴角度为40～120度，雾滴粒度在10～100微米之间。 

在实际应用中，根据雾化喷嘴与极板之间的设计高度、雾化喷嘴的布置数量，合理选择雾化喷嘴的雾化角度，调节雾化喷嘴的喷淋角度，将循环水雾化后，在极板的表面形成均匀的水膜。 

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。 

Claims (5)

1.一种PM2.5烟气治理塔水循环系统，其特征在于：包括 

集湿法脱硫、湿式电除尘于一体的烟气治理塔， 

用于脱水处理所述烟气治理塔排出的混合废液的脱水机， 

用于去除所述混合废液中颗粒物的石膏旋流站， 

用于对所述混合废液进行添加混凝剂和进行重力沉淀的沉淀池， 

用于对所述混合废液进行精细过滤的过滤器， 

用于调节所述混合废液pH值的pH调节罐， 

用于为所述烟气治理塔提供循环用水的循环水箱， 

用于补充所述循环水箱水量的供水箱； 

所述烟气治理塔的混合废液出水口导通连接至所述脱水机上，所述脱水机的出水口导通连接至所述石膏旋流站上，所述石膏旋流站的出水口导通连接至所述沉淀池上，所述沉淀池的出水口导通连接至所述过滤器上，所述过滤器的出水口导通连接至所述循环水箱上，所述供水箱的出水口导通连接至所述循环水箱上，所述pH调节罐导通连接至所述循环水箱上，所述循环水箱的出水口导通连接至所述烟气治理塔的用水口上，形成水循环回路。 

2.如权利要求1所述的PM2.5烟气治理塔水循环系统，其特征在于：所述烟气治理塔包括用于湿式电除尘的电场段和用于湿法脱硫的脱硫段，所述电场段设置在所述烟气治理塔的上部，所述电场段上设置有湿式电除尘器，所述脱硫段设置在所述烟气治理塔的下部，所述脱硫段上设置有石灰石-石膏浆液自循环喷淋层，所述电场段的顶部设置有用于对所述湿式电除尘器的极板进行冲洗的雾化喷嘴，所述雾化喷嘴与所述循环水箱的出水口导通连接。 

3.如权利要求1所述的PM2.5烟气治理塔水循环系统，其特征在于：所述沉淀池为中心进水，上部出水，底部重力除浆的竖式中心沉淀池。 

4.如权利要求3所述的PM2.5烟气治理塔水循环系统，其特征在于：所述沉淀池包括池体、中心管、格栅、溢流板、清水槽、出水管和排浆管， 所述池体上部设置有所述格栅、溢流板、清水槽和出水管，所述溢流板沿所述池体的上口沿设置，所述清水槽绕设在所述溢流板外侧，所述出水管导通设置在所述清水槽上，所述中心管插设在所述池体上，出水口处于所述格栅下方，所述排浆管设置在所述池体底部，所述混合废液由所述中心管导入所述池体内，透过所述格栅和溢流板进入所述清水槽内，由所述出水管导出。 

5.如权利要求1所述的PM2.5烟气治理塔水循环系统，其特征在于：所述过滤器为滤芯式自动反冲洗过滤器。 

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