CN210874610U - 一种脱硫后声波除尘系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种脱硫后声波除尘系统，包括带有除雾器和多层喷淋层的脱硫塔，所述脱硫塔相邻喷淋层之间设置有低频声波发生装置，最下方两层相邻喷淋层之间设置有一台以上可调频声波发生装置，除雾器与其相邻喷淋层之间设置有高频声波发生装置，脱硫塔入口处的空腔内设置有种子颗粒发生装置，脱硫塔外设置压缩空气系统，压缩空气系统作为气源分别与可调频声波发生装置、低频声波发生装置和高频声波发生装置连接。本实用新型提供的系统应用于电厂脱硫除尘内，通过提供多种不同声波及种子颗粒的协同组合进行除尘及脱硫提效。

Description

一种脱硫后声波除尘系统

技术领域

本实用新型属于声波除尘及脱硫技术领域，具体涉及一种由可调频声波发生装置、高频声波发生装置、低频声波发生装置、种子颗粒发生装置及压缩空气系统组成的脱硫后声波除尘系统。

背景技术

由于电厂实际燃煤硫分、灰分和热值偏离设计值，使得脱硫塔入口烟气量、 SO₂浓度、粉尘浓度、烟气温度等超出设计范围，导致脱硫塔无法长期稳定、可靠运行。虽然目前已有的改造方案能够不同程度的提高脱硫塔的效率，但无论是改造或者是新建等等都存在投资大、项目周期长、停炉造成损失大等缺点。另外，湿法脱硫塔难以捕集的细颗粒物，脱硫过程中喷淋的细小浆液液滴，以及蒸发的石灰石或石膏颗粒也随烟气携带出塔。如何切实可行的提高脱硫塔的除尘、脱硫效率是当今的一大难题。

发明内容

为解决以上问题，本实用新型提供一种脱硫后声波除尘系统，可通过声波团聚技术以及声波离散技术有效提高脱硫塔的除尘、脱硫效率，该装置安装简单、施工期短、见效快、投资低、后期维护成本低。

本实用新型的技术方案如下：

一种脱硫后声波除尘系统，包括带有除雾器和多层喷淋层的脱硫塔，所述脱硫塔相邻喷淋层之间设置有低频声波发生装置，最下方两层相邻喷淋层之间设置有一台以上可调频声波发生装置，除雾器与其相邻喷淋层之间设置有高频声波发生装置，脱硫塔入口处的空腔内设置有种子颗粒发生装置，脱硫塔外设置压缩空气系统，压缩空气系统作为气源分别与可调频声波发生装置、低频声波发生装置和高频声波发生装置连接。

进一步的，所述可调频声波发生装置可以包括可调频声波发生器，可调频声波发生器的一端与刀阀连接，刀阀与第一喇叭连接，第一喇叭通过第一短接组件与脱硫塔连接，可调频声波发生器的另一端与第一金属软管连接，第一金属软管上设置有首尾均与第一金属软管连接的旁路管，旁路管上设置旁路手动球阀，旁路管首尾之间的第一金属软管上设置有第一电磁阀，第一金属软管上还设置有第一压力开关、第一压力表、第一过滤器和第一手动阀，其中第一电磁阀、第一压力开关、第一压力表、第一过滤器和第一手动阀依次在第一金属软管上按照距离可调频声波发生器由近到远的顺序设置。

进一步的，所述低频声波发生装置包括低频声波发生器，低频声波发生器一端连接第二喇叭，第二喇叭通过第二短接组件与脱硫塔连接，低频声波发生器的另一端连接第二金属软管，第二金属软管上按照距离低频声波发生器由近到远的顺序依次设置有第二电磁阀、第二压力开关、第二过滤器和第一手动球阀。

进一步的，所述高频声波发生装置包括第一集管，第一集管上设置有高频声波发生器，第一集管的一端连接第三金属软管，在第三金属软管上按照距离第一集管由近到远的方向依次设置有第三电磁阀、第三压力开关、第三过滤器和第二手动球阀，第一集管上与第三金属软管连接的一端通过第三短接组件与脱硫塔塔壁连接，第一集管伸入脱硫塔内部。

进一步的，所述种子颗粒发生装置包括第二集管，第二集管上设置有喷嘴，第二集管的一端连接第四金属软管，另一端封闭；第四金属软管连接水箱，在第四金属软管上，按照从第二集管到水箱的方向依次设置第四电磁阀、第四压力开关、第二手动阀和水泵。

进一步的，所述压缩空气系统包括空压机，空压机连接储气罐，储气罐通过管道连接第四过滤器，所述管道上设置第五压力开关和第三手动阀，所述第五压力开关设置于储气罐和第三手动阀之间，所述管道分别与可调频声波发生装置、低频声波发生装置和高频声波发生装置的气源入口连接。

更进一步的，所述第四压力开关和第二手动阀之间的第四金属软管上设置有第五过滤器。

更进一步的，与第四金属软管连接的第二集管一端设置有法兰，法兰与脱硫塔连接，第二集管伸入脱硫塔内部。

本实用新型提供的声波除尘及脱硫提效装置，其中可调频声波发生装置可以安装在最下方两层喷淋层的中间位置，数量为1套或以上；可调频声波发生器、刀阀、第一喇叭、第一短接组件之间可以使用法兰连接，第一短接组件可以焊接在脱硫塔塔壁上。可调频声波发生器、第一金属软管、第一电磁阀、旁路手动球阀、第一过滤器和第一手动阀按顺序排列，两两之间可以通过法兰连接。

所述低频声波发生装置可以安装在相邻喷淋层的中间位置，数量为1套或以上；低频声波发生器、第二喇叭、第二短接组件之间可以使用法兰连接，第二短接组件可以焊接在脱硫塔塔壁上。低频声波发生器、第二金属软管、第二电磁阀、第二过滤器、第一手动球阀按顺序排列，两两之间可以通过法兰连接。

所述高频声波发生装置可以安装在喷淋层与除雾器中间位置，层数可以为2 个或以上，每层高频声波发生装置可以程环形阵列，数量可以为6套或以上。高频声波发生器、第一集管、第三短接组件之间可以使用法兰连接，第三短接组件可以焊接在脱硫塔塔壁上。高频声波发生器安装在集管上，数量为2个或以上。第一集管、第三金属软管、第三电磁阀、第三过滤器、第二手动球阀按顺序排列，两两之间可以通过法兰连接。

所述声波除尘及脱硫提效装置，种子颗粒发生装置数量可以为2套或以上；喷嘴可以按等距螺旋阵列安装于第二集管上，数量可以为多个，如10个或以上。第二集管、第四金属软管、第四电磁阀、第五过滤器、第二手动阀、水泵和水箱按顺序排列，两两之间可以通过法兰连接。

所述压缩空气系统可以安装在脱硫塔附近的空地及平台上，数量为1套或以上。空压机、储气罐、第三手动阀、第四过滤器按顺序排列，两两之间可通过法兰连接。

本实用新型提供的技术方案涉及多个工作原理，具体如下：

工作原理一：声波团聚原理

当对脱硫塔内的烟气施加高强度的高频声场时，烟气在声波的作用下发生震荡运动。同时，由于气体的粘性力，细颗粒物也随之发生震荡运动，产生声波挟带现象。粒径大小不同颗粒物的惯性不同，被声波挟带的程度不同，因此振动的幅度也不同。粒径很小的颗粒几乎能够完全跟随气体运动，而粒径很大的颗粒，在声波作用下振动幅度很小，几乎保持静止。这样，大颗粒和小颗粒就产生了相对运动，发生碰撞而团聚。对于微米级的颗粒而言，表面力远大于重力和流动中的剪切力。所以，碰撞后就紧紧粘在一起形成新的更大粒径的颗粒。另外，由于种子颗粒可成为气溶胶中团聚核，并有效地与周围的细颗粒发生碰撞，进一步提高了团聚效率，

工作原理二：声波离散原理

当对脱硫塔内的烟气施加高强度的低频声场时，声波诱发液滴颗粒中微小质量的振动，在高强声压下，声波能量将被颗粒吸收，使其表面发生形变、破碎。这个逐渐变化的过程是颗粒积累吸收声能的过程，一旦颗粒表面产生微小裂隙，声波便沿着裂隙将振动状态传入，进而发生颗粒的破碎、离散，形成更小的液滴颗粒，提高脱硫浆液的液气比，增加脱硫效率。

有益效果

1、系统构造简单、安装方便、项目周期短、见效快、投资成本低；

2、系统可自动运行，减少运行人力，降低设备使用成本，后期维护成本低；

3、使用高频声波装置与种子颗粒发生装置的组合，利用声波团聚原理，可有效捕集烟气中的细颗粒物，提高除尘效率；

4、使用低频声波装置，利用声波离散原理，可有效振碎脱硫浆液颗粒，在不增加脱硫浆液循环量的情况下，提高液气比，增加脱硫效率。

附图说明

图1为实施例1中所述的脱硫后声波除尘系统的结构示意图；

图2为实施例1中所述脱硫后声波除尘系统中可调频声波发生装置示意图；

图3为实施例1中所述脱硫后声波除尘系统中低频声波发生装置示意图；

图4为实施例1中所述脱硫后声波除尘系统中高频声波发生装置示意图；

图5为实施例1中所述脱硫后声波除尘系统中种子颗粒发生装置示意图；

图6为实施例1中所述脱硫后声波除尘系统中压缩空气系统示意图；

以上图1-图6中，1为可调频声波发生装置，101为可调频声波发生器，102为刀阀，103为第一喇叭，104为第一短接组件，105为第一金属软管，106为第一电磁阀， 107为旁路手动球阀，108为第一压力开关，109为第一压力表，110为第一过滤器， 111为第一手动阀，112为旁路管，2为低频声波发生装置，201为低频声波发生器， 202为第二喇叭，203为第二短接组件，204为第二金属软管，205为第二电磁阀， 206为第二压力开关，207为第二过滤器，208为第一手动球阀，3为高频声波发生装置，301为高频声波发生器，302为第一集管，303为第三短接组件，304为第三金属软管，305为第三电磁阀，306为第三压力开关，307为第三过滤器，308为第二手动球阀，4为种子颗粒发生装置，401为第二集管，402为法兰，403为喷嘴，404为第四金属软管，405为第四电磁阀，406为第四压力开关，407为第五过滤器， 408为第二手动阀，409为水泵，410为水箱，5为压缩空气系统，501为空压机， 502为储气罐，503为第五压力开关，504为第三手动阀，505为第四过滤器,6为除雾器。

具体实施方式：

实施例1

本实施例提供了一种脱硫后声波除尘系统，如图1所示，包括带有除雾器6 和三层喷淋层的脱硫塔，所述脱硫塔在第一层和第二层以及第二层和第三层喷淋层之间均设置有低频声波发生装置2，最下方两层相邻喷淋层之间设置有可调频声波发生装置1，除雾器6与其相邻喷淋层之间设置有四台高频声波发生装置3，脱硫塔入口处的空腔内设置有种子颗粒发生装置4，脱硫塔外设置压缩空气系统 5，压缩空气系统5作为气源分别与可调频声波发生装置1、低频声波发生装置2 和高频声波发生装置3连接。

进一步，以上所述的可调频声波发生装置1示意图如图2所示，包括可调频声波发生器101，可调频声波发生器101的一端与刀阀102连接，刀阀102与第一喇叭 103连接，第一喇叭103通过第一短接组件104与脱硫塔连接，可调频声波发生器 101的另一端与第一金属软管105连接，第一金属软管105上设置有首尾均与第一金属软管105连接的旁路管112，旁路管112上设置旁路手动球阀107，旁路管112 首尾之间的第一金属软管105上设置有第一电磁阀106，第一金属软管105上还设置有第一压力开关108、第一压力表109、第一过滤器110和第一手动阀111，其中第一电磁阀106、第一压力开关108、第一压力表109、第一过滤器110和第一手动阀111依次在第一金属软管105上按照距离可调频声波发生器101由近到远的顺序设置。

进一步，所述低频声波发生装置2如图3所示，包括低频声波发生器201，低频声波发生器201一端连接第二喇叭202，第二喇叭202通过第二短接组件203与脱硫塔连接，低频声波发生器201的另一端连接第二金属软管204，第二金属软管204 上按照距离低频声波发生器201由近到远的顺序依次设置有第二电磁阀205、第二压力开关206、第二过滤器207和第一手动球阀208。

进一步，所述高频声波发生装置3如图4所示，包括第一集管302，第一集管 302上设置有高频声波发生器301，第一集管302的一端连接第三金属软管304，在第三金属软管304上按照距离第一集管302由近到远的方向依次设置有第三电磁阀305、第三压力开关306、第三过滤器307和第二手动球阀308，第一集管302上与第三金属软管304连接的一端通过第三短接组件303与脱硫塔塔壁连接，第一集管302伸入脱硫塔内部。

进一步，所述种子颗粒发生装置4如图5所示，包括第二集管401，第二集管 401上设置有喷嘴403，第二集管401的一端连接第四金属软管404，另一端封闭；第四金属软管404连接水箱410，在第四金属软管404上，按照从第二集管401到水箱410的方向依次设置第四电磁阀405、第四压力开关406、第二手动阀408和水泵 409，第四压力开关406和第二手动阀408之间的第四金属软管404上设置有第五过滤器407，与第四金属软管404连接的第二集管401一端设置有法兰402，法兰402 与脱硫塔连接，第二集管401伸入脱硫塔内部。

进一步，所述压缩空气系统5如图6所示，包括空压机501，空压机501连接储气罐502，储气罐502通过管道连接第四过滤器505，所述管道上设置第五压力开关503和第三手动阀504，所述第五压力开关503设置于储气罐502和第三手动阀 504之间，所述管道分别与可调频声波发生装置1、低频声波发生装置2和高频声波发生装置3的气源入口连接。

实施例2

以上实施例1提供的脱硫后声波除尘系统，应用于某电厂300MW机组湿法脱硫过程中为例，在使用过程中，开启空压机501，将压缩空气送至储气罐502，经压力开关503、手动阀504、过滤器505打入可调频声波发生装置1，低频声波发生装置2以及高频声波发生装置3，并使之发声；与此同时，水泵409将水箱410内的水经第二手动阀408、第五过滤器407、第四金属软管404打入第二集管401，水从喷嘴403喷出并形成种子颗粒并跟随烟气流动。

喷嘴403喷出的种子颗粒捕集烟气中的细颗粒物，在高频声波发生装置3 的作用下团聚，此时烟气内的灰尘更容易被除雾器脱除，除尘效率得到了提高；

低频声波装置2发出的低频声波作用于喷淋层喷出的脱硫浆液，由于声波离散的作用，使浆液进一步碎裂成更小的水滴，提高脱硫塔浆液的液气比，从而增加了脱硫效率。

可调频声波装置1可以以扫频方式运行，使发出声波在高频段-低频段-高频段不断循环，配合低频声波装置2、高频声波装置3，进一步提高除尘、脱硫效率。

通过应用本实用新型提供的脱硫后声波除尘系统，除尘效率能够提高到90％以上，脱硫效率能够提高到98％以上。

Claims (8)

1.一种脱硫后声波除尘系统，包括带有除雾器和多层喷淋层的脱硫塔，其特征在于，所述脱硫塔相邻喷淋层之间设置有低频声波发生装置（2），最下方两层相邻喷淋层之间设置有一台以上可调频声波发生装置（1），除雾器与其相邻喷淋层之间设置有高频声波发生装置（3），脱硫塔入口处的空腔内设置有种子颗粒发生装置（4），脱硫塔外设置压缩空气系统（5），压缩空气系统（5）作为气源分别与可调频声波发生装置（1）、低频声波发生装置（2）和高频声波发生装置（3）连接。

2.根据权利要求1所述的脱硫后声波除尘系统，其特征在于，所述可调频声波发生装置（1）包括可调频声波发生器（101），可调频声波发生器（101）的一端与刀阀（102）连接，刀阀（102）与第一喇叭（103）连接，第一喇叭（103）通过第一短接组件（104）与脱硫塔连接，可调频声波发生器（101）的另一端与第一金属软管（105）连接，第一金属软管（105）上设置有首尾均与第一金属软管（105）连接的旁路管（112），旁路管（112）上设置旁路手动球阀（107），旁路管（112）首尾之间的第一金属软管（105）上设置有第一电磁阀（106），第一金属软管（105）上还设置有第一压力开关（108）、第一压力表（109）、第一过滤器（110）和第一手动阀（111），其中第一电磁阀（106）、第一压力开关（108）、第一压力表（109）、第一过滤器（110）和第一手动阀（111）依次在第一金属软管（105）上按照距离可调频声波发生器（101）由近到远的顺序设置。

3.根据权利要求1所述的脱硫后声波除尘系统，其特征在于，所述低频声波发生装置（2）包括低频声波发生器（201），低频声波发生器（201）一端连接第二喇叭（202），第二喇叭（202）通过第二短接组件（203）与脱硫塔连接，低频声波发生器（201）的另一端连接第二金属软管（204），第二金属软管（204）上按照距离低频声波发生器（201）由近到远的顺序依次设置有第二电磁阀（205）、第二压力开关（206）、第二过滤器（207）和第一手动球阀（208）。

4.根据权利要求1所述的脱硫后声波除尘系统，其特征在于，所述高频声波发生装置（3）包括第一集管（302），第一集管（302）上设置有高频声波发生器（301），第一集管（302）的一端连接第三金属软管（304），在第三金属软管（304）上按照距离第一集管（302）由近到远的方向依次设置有第三电磁阀（305）、第三压力开关（306）、第三过滤器（307）和第二手动球阀（308），第一集管（302）上与第三金属软管（304）连接的一端通过第三短接组件（303）与脱硫塔塔壁连接，第一集管（302）伸入脱硫塔内部。

5.根据权利要求1所述的脱硫后声波除尘系统，其特征在于，所述种子颗粒发生装置（4）包括第二集管（401），第二集管（401）上设置有喷嘴（403），第二集管（401）的一端连接第四金属软管（404），另一端封闭；第四金属软管（404）连接水箱（410），在第四金属软管（404）上，按照从第二集管（401）到水箱（410）的方向依次设置第四电磁阀（405）、第四压力开关（406）、第二手动阀（408）和水泵（409）。

6.根据权利要求1所述的脱硫后声波除尘系统，其特征在于，所述压缩空气系统（5）包括空压机（501），空压机（501）连接储气罐（502），储气罐（502）通过管道连接第四过滤器（505），所述管道上设置第五压力开关（503）和第三手动阀（504），所述第五压力开关（503）设置于储气罐（502）和第三手动阀（504）之间，所述管道分别与可调频声波发生装置（1）、低频声波发生装置（2）和高频声波发生装置（3）的气源入口连接。

7.根据权利要求5所述的脱硫后声波除尘系统，其特征在于，所述第四压力开关（406）和第二手动阀（408）之间的第四金属软管（404）上设置有第五过滤器（407）。

8.根据权利要求5所述的脱硫后声波除尘系统，其特征在于，与第四金属软管（404）连接的第二集管（401）一端设置有法兰（402），法兰（402）与脱硫塔连接，第二集管（401）伸入脱硫塔内部。

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