CN209317356U - 一种烟气净化系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种烟气净化系统，包括烟道以及设于烟道的湿式电除尘器、第一喷淋装置和阻流部件；第一喷淋装置包括第一喷淋管层，第一喷淋管层位于湿式电除尘器的上游；阻流部件位于第一喷淋管层与湿式电除尘器之间，用于降低烟气的流速。通过设置第一喷淋装置和阻流部件，使湿式电除尘器的负荷减小、捕集效率提高，由此提升了烟气净化系统的除尘效果。此外，该烟气净化系统还集成了电除雾器和换热器，实现了烟气的深度净化，而且换热器利用待净化烟气与净化烟气换热，无需冷却水作为换热媒介，节约了冷却水，提高了换热效率；该烟气净化系统还回收利用了电除雾器的冷凝水、换热器的凝结水以及喷淋装置的喷淋水，实现了工艺水的全回收利用。

Description

一种烟气净化系统

技术领域

本实用新型涉及工业烟气处理技术领域，特别是涉及一种烟气净化系统。

背景技术

在工业生产中，排放的烟气通常含有颗粒物、甲醛等污染物。其中，颗粒物是造成雾霾的主要因素。

现有的工业烟气净化系统主要利用湿式电除尘器去除烟气中的颗粒物。其原理是靠高压电晕放电使颗粒物荷电,荷电后的颗粒物在电场力的作用下积聚在集尘部件上。

但是，实际应用中发现，对于颗粒物浓度较高的烟气，仅利用湿式电除尘器去除烟气中的颗粒物，由于湿式电除尘器负荷过大，很难达到理想的除尘效果。

有鉴于此，开发一种烟气净化系统，使其能够具有较好的除尘效果，是本领域技术人员需要解决的技术问题。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种烟气净化系统所述烟气净化系统包括烟道以及设于所述烟道的湿式电除尘器、第一喷淋装置和阻流部件；所述第一喷淋装置包括第一喷淋管层，所述第一喷淋管层位于所述湿式电除尘器的上游；所述阻流部件位于所述第一喷淋管层与所述湿式电除尘器之间，用于降低烟气的流速。

应用中，烟气先流经第一喷淋管层。在第一喷淋管层的喷淋作用下，一方面，烟气中的大颗粒物与喷淋水滴发生碰撞和凝聚，使烟气中的大颗粒物含量大幅降低，减小了下游湿式电除尘器的负荷；另一方面，烟气温度下降，使烟气中的部分气相水冷凝析出，缓解了烟气排放过程中白色烟羽的产生。

之后，烟气再流经阻流部件，在阻流部件的阻碍作用下，一方面，气流的流速下降，气流中夹带的液滴和小颗粒物在惯性力和重力的作用下沉积下来，使烟气中的小颗粒物含量和水分含量大幅降低，进一步减小了下游湿式电除尘器的负荷，并且进一步缓解了烟气排放过程中白色烟羽的产生；另一方面，在阻流部件的下游形成强烈的湍流凝聚效应，使微小颗粒凝聚成较大的颗粒，下游的湿式电除尘器对凝聚成的较大的颗粒进行捕集，相比直接捕集微小颗粒而言，捕集效率更高，由此提升了湿式电除尘器的除尘效率。

如上所述的烟气净化系统，所述烟道包括竖直布置的第一烟道和第二烟道以及水平布置的第三烟道，所述第三烟道连通所述第一烟道的下部和所述第二烟道的下部，所述第一喷淋装置设于所述第一烟道，所述湿式电除尘器设于所述第二烟道，所述阻流部件设于所述第三烟道。

如上所述的烟气净化系统，所述第一烟道的底部和所述第二烟道的底部均设置集水仓，所述集水仓连通至沉淀池，所述第一喷淋装置还包括向所述第一喷淋管层泵水的第一喷淋水泵，所述第一喷淋水泵与所述沉淀池的上部连通。

如上所述的烟气净化系统，所述阻流部件包括若干个U形槽板；沿所述第三烟道内的烟气流动方向，各所述U形槽板分两层布置，靠近所述第一烟道的各所述U形槽板的开口均朝向所述第二烟道，靠近所述第二烟道的各所述U形槽板的开口均朝向所述第一烟道；

每层中的各所述U形槽板沿竖直方向间隔布置，一层中，相邻的所述U形槽板之间以及最上方或最下方的所述U形槽板与所述第三烟道的侧壁之间形成第一流道，另一层中，相邻的所述U形槽板之间以及最上方或最下方的所述U形槽板与所述第三烟道的侧壁之间形成第二流道；两层中的各所述U形槽板交错布置，且每个所述U形槽板的侧壁伸入对应的另一层中的所述U形槽板的槽内，并与对应的所述U形槽板的侧壁之间形成第三流道。

如上所述的烟气净化系统，所有的所述第一流道的总流通面积为A1，所有的所述第二流道的总流通面积为A2，所有的所述第三流道的总流通面积为A3，所述第三烟道的流通面积为A4，A1、A2、A3与A4的比值范围均为0.4-0.7。

如上所述的烟气净化系统，所述烟气净化系统还包括电除雾器，所述电除雾器设于所述第二烟道并位于所述湿式电除尘器的下游。

如上所述的烟气净化系统，所述烟气净化系统还包括第二喷淋装置和收水部件；所述收水部件设于所述第二烟道并位于所述电除雾器的下方，用于收集自所述电除雾器排出的冷凝水；所述第二喷淋装置设于所述第二烟道，用于喷淋清洗所述湿式电除尘器的集尘部件，且所述第二喷淋装置包括第二喷淋水泵，所述第二喷淋水泵与所述收水部件连通。

如上所述的烟气净化系统，所述收水部件包括若干个V形槽板，沿竖直方向，各所述V形槽板分两层布置，上层中的各所述V形槽板的开口向下，下层中的各所述V形槽板的开口向上；两层中的各所述V形槽板交错布置，且每个所述V形槽板的侧壁伸入对应的另一层中的所述V形槽板的槽内。

如上所述的烟气净化系统，所述烟气净化系统还包括换热器；所述烟道还包括第四烟道，所述第四烟道连通所述第一烟道的上部与所述第二烟道的上部，用于通入待净化烟气；所述换热器设于所述第二烟道与所述第四烟道的连通处，使所述换热器位于所述电除雾器的下游和所述第一喷淋管层的上游，以便待净化烟气流经所述换热器的换热管表面、经所述电除雾器净化过的烟气流入所述换热器的换热管内。

如上所述的烟气净化系统，所述换热器的换热管竖直布置，且各所述换热管的下端固连于下管板，所述下管板固连于所述烟道的侧壁，所述下管板相对水平面倾斜布置，所述下管板的低高度侧与所述烟道的侧壁的连接处开设排水口，所述排水口连通至沉淀池。

附图说明

图1为本实用新型提供的烟气净化系统一种具体实施例的整体结构示意图。

图2为图1中阻流部件的示意图。

图1-图2中的附图标记说明如下：

11第一烟道，12第二烟道，13第三烟道，14第四烟道，1a集水仓，1b排水口；

2第一喷淋装置，21第一喷淋水泵，22第一喷淋管层；

3阻流部件，31第一流道，32第二流道，33第三流道；

4湿式电除尘器；

5第二喷淋装置，51第二喷淋水泵，52第二喷淋管层；

6电除雾器；

7收水部件；

8换热器，81换热管，82下管板；

9沉淀池。

具体实施方式

为了使本技术领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型的技术方案作进一步的详细说明。

请参考图1，图1为本实用新型提供的烟气净化系统一种具体实施例的整体结构示意图。

该烟气净化系统包括烟道以及设于烟道的第一喷淋装置2、阻流部件3和湿式电除尘器4，此外，还可以包括设于烟道的第二喷淋装置5、电除雾器6、收水部件7和换热器8。

下面对详细介绍各个部件的结构和位置关系。首先需要说明的是，本文所述的上游、下游均是相对烟气流动方向而言的。

第一喷淋装置2、湿式电除尘器4和第二喷淋装置5

第一喷淋装置2包括第一喷淋水泵21和第一喷淋管层22，通过第一喷淋水泵21向第一喷淋管层22泵送喷淋水。在图示具体实施例中，第一喷淋装置2设置了两层第一喷淋管层22。在其他实施例中，第一喷淋装置2也可以仅设置一层第一喷淋管层22，还可以设置三层或者更多层第一喷淋管层22。并且，各个第一喷淋管层22均设置在湿式电除尘器4的上游。

应用中，烟气先流经第一喷淋管层22。在第一喷淋管层22的喷淋作用下，一方面，烟气中的大颗粒物与喷淋水滴发生碰撞和凝聚，使烟气中的大颗粒物含量大幅降低，减小了下游湿式电除尘器4的负荷；另一方面，烟气温度下降，使烟气中的部分气相水冷凝析出，缓解了烟气排放过程中白色烟羽的产生。

湿式电除尘器4包括集尘部件，第二喷淋装置5用于喷淋清洗湿式电除尘器4的集尘部件。第二喷淋装置5包括第二喷淋水泵51和第二喷淋管层52，通过第二喷淋水泵51向第二喷淋管层52泵送喷淋水。

在图示具体实施例中，烟道包括第一烟道11和第二烟道12，两者均竖直布置，当然也允许一定的偏斜，并非必须绝对竖直。第一喷淋装置2设于第一烟道11，湿式电除尘器4和第二喷淋装置5设于第二烟道12。将第一喷淋装置2设置在竖直布置的烟道内，利于喷淋水与烟气的充分接触，且利于烟气中的大颗粒物的沉积。将湿式电除尘器4和第二喷淋装置5设置在竖直布置的烟道内，便于集尘部件的喷淋清洗。

在图示具体实施例中，第一烟道11和第二烟道12的底部均设置集水仓1a，集水仓1a连通至沉淀池9，第一喷淋水泵21与沉淀池9的上部连通。应用中，喷淋烟气的喷淋水以及喷淋集尘部件的喷淋水均通过集水仓1a回收至沉淀池9，在沉淀池9内喷淋水得以沉积净化，净化后的喷淋水经第一喷淋水泵21泵入第一喷淋管层22。如此设置，可以减少外加工艺水，并可以减少外排水处理，利于降低系统的运行成本，提升系统的节水节能效果。

阻流部件3

阻流部件3设置在第一喷淋管层22与湿式电除尘器4之间，用于降低烟气流速。

应用中，烟气流过第一喷淋管层22后再流经阻流部件3，在阻流部件3的阻碍作用下，一方面，气流的流速下降，气流中夹带的液滴和小颗粒物在惯性力和重力的作用下沉积下来，使烟气中的小颗粒物含量和水分含量大幅降低，进一步减小了下游湿式电除尘器4的负荷并且进一步缓解了烟气排放过程中白色烟羽的产生；另一方面，在阻流部件3的下游形成强烈的湍流凝聚效应，使微小颗粒凝聚成较大的颗粒，下游的湿式电除尘器4对凝聚成的较大的颗粒进行捕集，相比直接捕集微小颗粒而言，捕集效率更高，由此提升了湿式电除尘器4的除尘效率。

在图示具体实施例中，烟道包括第三烟道13，第一烟道11的下部和第二烟道12的下部通过第三烟道13连通。第三烟道13水平布置，当然也允许一定的偏斜，并非必须绝对水平。阻流部件3设于第三烟道13。将阻流部件3设置在水平布置的烟道内，可以使气流中夹带的液滴和小颗粒物的重力与烟气流方向相垂直，利于气流中夹带的液滴和小颗粒物的沉积。

请参考图2，图2为图1中阻流部件的示意图。

在图示具体实施例中，阻流部件3包括若干个U形槽板；沿第三烟道13内的烟气流动方向，各U形槽板分两层布置，靠近第一烟道11的为第一层，靠近第二烟道12的为第二层。第一层中的各U形槽板的开口均朝向第二烟道12，第二层中的各U形槽板的开口均朝向第一烟道11。

并且，第一层中，各U形槽板沿竖直方向间隔布置，且相邻的U形槽板之间、最上方U形槽板或最下方的U形槽板与第三烟道的侧壁之间形成第一流道31。第二层中，各U形槽板也沿竖直方向间隔布置，且相邻的U形槽板之间、最上方的U形槽板或最下方的U形槽板与第三烟道的侧壁之间形成第二流道32。

并且，第一层中的各U形槽板与第二层中的各U形槽板交错布置，而且，每个U形槽板的侧壁伸入对应的另一层中的U形槽板的槽内，并与对应的U形槽板的侧壁之间形成第三流道33。

具体实施中，所有的第一流道31的总流通面积为A1，所有的第二流道32的总流通面积为A2，所有的第三流道33的总流通面积为A3，第三烟道13的流通面积为A4，A1/A4、A2/A4、A3/A4的范围均为0.4-0.7。

应用中，如图2中箭头所示，烟气流经阻流部件3时，依次流过第一流道31、第三流道33和第二流道32，流经过程中，流动路径发生了折返，因此可以有效降低烟气的流速。

需要说明的是，阻流部件3的结构并不局限于图中示例，能够使烟气的流动路径发生折返的其他结构也可，但是相比而言，图中示例更便于实施，且更利于小颗粒物的沉积。

电除雾器6和收水部件7

电除雾器6设于第二烟道12并位于湿式电除尘器4的下游。电除雾器6利用等离子体瞬间产生的强大电场能量电离、裂解有害气体的化学键能，破坏气体分子结构，可去除烟气中的挥发性有机物(VOC)和除臭。

收水部件7设于第二烟道12并位于电除雾器6的下方，以收集自电除雾器6排出的冷凝水。

在图示具体实施例中，收水部件7包括若干个V形槽板，沿竖直方向，各V形槽板分两层布置，上层中的各V形槽板的开口向下，下层中的各V形槽板的开口向上。

并且，上层中的各V形槽板与下层中的各V形槽板交错布置，且每个V形槽板的侧壁伸入对应的另一层中的V形槽板的槽内。

应用中，上层的V形槽板的侧壁起到导流作用，下层的V形槽板的槽部起到储水作用。

需要说明的是，收水部件7的结构并不局限于图中示例，能够起到储水作用的其他结构也可，但是相比而言，图中示例更便于实施，且兼具导流和储水功能。

并且，收水部件7与上述第二喷淋水泵51连通，通过第二喷淋水泵51将收水部件7收集的冷凝水泵送至第二喷淋管层52。如此设置，利用自电除雾器6排出的相对洁净的冷凝水喷淋清洗湿式电除尘器4的集尘部件，可以进一步减少外加工艺水，从而进一步提升了系统的节水节能效果。

换热器8

烟道还包括第四烟道14，第四烟道14连通第一烟道11的上部与第二烟道12的上部，用于通入待净化烟气。

换热器8设于第二烟道12与第四烟道14的连通处，使换热器8位于电除雾器6的下游和第一喷淋管层22的上游，并且，换热器8的换热管81内部与第二烟道12连通，换热器8的换热管81外部与第四烟道14连通。

应用中，待净化烟气流经换热管81的表面，经电除雾器6净化过烟气(称为净化烟气)流经换热管81的内部，通过气-气换热，使净化烟气升温后排出至大气、待净化烟气降温后流向第一喷淋管层22。通过对净化烟气升温、对待净化烟气降温，可以进一步缓解烟气排放过程中白色烟羽的产生。

传统技术中，一般利用冷却水与待净化烟气相互换热，使冷却水升温，升温的冷却水再与净化烟气相互换热，以此达到使净化烟气升温、待净化烟气降温的目的。这种气-水-气换热方式，需要设置冷却水循环部件，使系统成本高、占地面积大、且换热效率一般。

相比而言，本实用新型设置的换热器8，实现了气-气换热，因而无需再设置冷却水循环部件，有效节约了系统的占地面积和系统的投资成本，而且气-气换热相比传统技术中的气-水-气换热而言，换热效率更高，更利于烟气中气相水的凝结，从而更利于减少白色烟羽的产生。

优选地，换热器8的换热管81均竖直布置，当然，也允许一定的倾斜，并非必须绝对竖直。并且，各换热管81的下端固连于下管板82，下管板82固连于烟道的侧壁，下管板82相对水平面倾斜布置，相对水平面的倾斜角度的范围可以为5°-30°。并且，下管板82的低高度侧与烟道的侧壁的连接处开设排水口1b，该排水口1b连通至沉淀池9。

如此设置，应用中，烟气流经换热器8时，烟气中的气相水在换热管81的表面凝结为冷凝水，冷凝水沿着换热管81的表面汇集到下管板82上，并沿着下管板82的上表面流向排水口1b，经排水口1b流入沉淀池9，由此有效回收利用了自换热器8排出的冷凝水。

从上述分析可知，该烟气净化系统具有如下技术效果：

(1)通过设置第一喷淋装置和阻流部件，使湿式电除尘器的负荷减小、捕集效率提高，由此提升了烟气净化系统的除尘效果。

(2)有效回收利用了自电除雾器和换热器排出的冷凝水以及自第一喷淋装置和第二喷淋装置喷出的喷淋水，实现了工艺水的全回收利用，有效节约了外加工艺水，提升了烟气净化系统的节水节能效果。

(3)采用气-气换热代替气-水-气换热来减少白色烟羽的产生，节约了外加工艺水，并节约了烟气净化系统的占地面积和投资成本。

(4)集成了换热器、喷淋装置、阻流部件、湿式电除尘器和电除雾器等部件，各部件合理布置，使烟气净化系统占地面积小、能耗低，且各部件协同作用，实现了烟气的深度净化。

以上对本实用新型所提供的烟气净化系统进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种烟气净化系统，其特征在于，所述烟气净化系统包括烟道以及设于所述烟道的第一喷淋装置(2)、阻流部件(3)和湿式电除尘器(4)；所述第一喷淋装置(2)包括第一喷淋管层(22)，所述第一喷淋管层(22)位于所述湿式电除尘器(4)的上游；所述阻流部件(3)位于所述第一喷淋管层(22)与所述湿式电除尘器(4)之间，用于降低烟气的流速。

2.根据权利要求1所述的烟气净化系统，其特征在于，所述烟道包括竖直布置的第一烟道(11)和第二烟道(12)以及水平布置的第三烟道(13)，所述第三烟道(13)连通所述第一烟道(11)的下部和所述第二烟道(12)的下部，所述第一喷淋装置(2)设于所述第一烟道(11)，所述湿式电除尘器(4)设于所述第二烟道(12)，所述阻流部件(3)设于所述第三烟道(13)。

3.根据权利要求2所述的烟气净化系统，其特征在于，所述第一烟道(11)的底部和所述第二烟道(12)的底部均设置集水仓(1a)，所述集水仓(1a)连通至沉淀池(9)，所述第一喷淋装置(2)还包括向所述第一喷淋管层(22)泵水的第一喷淋水泵(21)，所述第一喷淋水泵(21)与所述沉淀池(9)的上部连通。

4.根据权利要求2所述的烟气净化系统，其特征在于，所述阻流部件(3)包括若干个U形槽板；沿所述第三烟道(13)内的烟气流动方向，各所述U形槽板分两层布置，靠近所述第一烟道(11)的各所述U形槽板的开口均朝向所述第二烟道(12)，靠近所述第二烟道(12)的各所述U形槽板的开口均朝向所述第一烟道(11)；

每层中的各所述U形槽板沿竖直方向间隔布置，一层中，相邻的所述U形槽板之间以及最上方或最下方的所述U形槽板与所述第三烟道(13)的侧壁之间形成第一流道(31)，另一层中，相邻的所述U形槽板之间以及最上方或最下方的所述U形槽板与所述第三烟道(13)的侧壁之间形成第二流道(32)；两层中的各所述U形槽板交错布置，且每个所述U形槽板的侧壁伸入对应的另一层中的所述U形槽板的槽内，并与对应的所述U形槽板的侧壁之间形成第三流道(33)。

5.根据权利要求4所述的烟气净化系统，其特征在于，所有的所述第一流道(31)的总流通面积为A1，所有的所述第二流道(32)的总流通面积为A2，所有的所述第三流道(33)的总流通面积为A3，所述第三烟道(13)的流通面积为A4，A1、A2、A3与A4的比值范围均为0.4-0.7。

6.根据权利要求2-5任一项所述的烟气净化系统，其特征在于，所述烟气净化系统还包括电除雾器(6)，所述电除雾器(6)设于所述第二烟道(12)并位于所述湿式电除尘器(4)的下游。

7.根据权利要求6所述的烟气净化系统，其特征在于，所述烟气净化系统还包括第二喷淋装置(5)和收水部件(7)；所述收水部件(7)设于所述第二烟道(12)并位于所述电除雾器(6)的下方，用于收集自所述电除雾器(6)排出的冷凝水；所述第二喷淋装置(5)设于所述第二烟道(12)，用于喷淋清洗所述湿式电除尘器(4)的集尘部件，且所述第二喷淋装置(5)包括第二喷淋水泵(51)，所述第二喷淋水泵(51)与所述收水部件(7)连通。

8.根据权利要求7所述的烟气净化系统，其特征在于，所述收水部件(7)包括若干个V形槽板，沿竖直方向，各所述V形槽板分两层布置，上层中的各所述V形槽板的开口向下，下层中的各所述V形槽板的开口向上；两层中的各所述V形槽板交错布置，且每个所述V形槽板的侧壁伸入对应的另一层中的所述V形槽板的槽内。

9.根据权利要求7所述的烟气净化系统，其特征在于，所述烟气净化系统还包括换热器(8)；所述烟道还包括第四烟道(14)，所述第四烟道(14)连通所述第一烟道(11)的上部与所述第二烟道(12)的上部，用于通入待净化烟气；所述换热器(8)设于所述第二烟道(12)与所述第四烟道(14)的连通处，使所述换热器(8)位于所述电除雾器(6)的下游和所述第一喷淋管层(22)的上游，以便待净化烟气流经所述换热器(8)的换热管(81)表面、经所述电除雾器(6)净化过的烟气流入所述换热器(8)的换热管(81)内部。

10.根据权利要求9所述的烟气净化系统，其特征在于，所述换热器(8)的换热管(81)竖直布置，且各所述换热管(81)的下端固连于下管板(82)，所述下管板(82)固连于所述烟道的侧壁，所述下管板(82)相对水平面倾斜布置，所述下管板(82)的低高度侧与所述烟道的侧壁的连接处开设排水口(1b)，所述排水口(1b)连通至沉淀池(9)。