CN211420211U - 一种煤气脱水除尘装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于煤气脱水除尘技术领域，具体涉及一种煤气脱水除尘装置。本实用新型由壳体及壳体内从进气口至排污口依次设置的一级清洗干燥单元、气流均布单元、预荷及除水收尘单元和排污排气单元构成。本实用新型不仅能去除原烟气中的细微颗粒物，还能去脱除机械水，保证了排放烟气中粉尘含量(含PM2.5)≤1mg/m³，机械水去除效率≥90％。

Description

一种煤气脱水除尘装置

技术领域

本实用新型属于煤气脱水除尘技术领域，具体涉及一种煤气脱水除尘装置。

背景技术

转炉煤气干法静电除尘工艺要求净化后的煤气含尘量小于 10mg/Nm³，正常情况下，经干法除尘处理后的转炉煤气可直接供用户使用。由于干法除尘工艺特点，转炉煤气在喷水降温后，才能进入威金斯煤气柜。喷水降温和煤气回收工艺的波动，造成了煤气中机械水含量和含尘量较高，达到了机械水含量130g/Nm³和含尘量10mg/Nm³。较高的机械水含量和含尘量，使得煤气加压风机在运行过程中，风机叶片积灰震动严重，动平衡失衡，风机故障频出，严重制约安全生产。为解决加压风机故障，需在加压风机前端增加有效的脱水除尘装置。

实用新型内容

本实用新型提供了一种煤气脱水除尘装置，目的在于提供一种能够有效降低转炉煤气中的机械水含量和含尘量的煤气脱水除尘装置。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种煤气脱水除尘装置，至少包括壳体，所述壳体设置有进气口、出气管口和排污口，进气口设置在壳体上底面，排污口设置在壳体下底面，出气管口设置在壳体底部侧面；其特征在于：所述壳体内从进气口至排污口依次设置有一级清洗干燥单元、气流均布单元、预荷及除水收尘单元和排污排气单元。

所述的一级清洗干燥单元包括第一喷淋雾化清洗件和凝并调质一级脱水装置；所述第一喷淋雾化清洗件和凝并调质一级脱水装置从上至下依次与壳体内侧壁水平连接。

所述的凝并调质一级脱水装置包括固定架和多个曲板；所述多个曲板竖直、间隙的固定连接在固定架上；固定架与壳体内侧壁连接；所述曲板是由直板和斜板交错连接的一体板，沿烟气进入方向的向下倾斜的斜板底端连接有L形挡风板。

所述的气流均布单元包括三个自复位泄爆装置、第二喷淋雾化清洗件和气流均布装置；所述气流均布装置、和第二喷淋雾化清洗件从上至下水平连接在壳体内侧壁上；所述三个自复位泄爆装置分别连接在气流均布单元所在的壳体侧壁上。

所述的气流均布装置由3-5mm厚不锈钢板制成；钢板上均匀布置多个孔径为70mm、相邻孔中心间距为90mm的通孔，气流经过通孔后的均方根值小于等于0.25。

所述的预荷及除水收尘单元包括放电极、集尘极和负高压直流供电装置；所述负高压直流供电装置与放电极连接；所述放电极和集尘极交错设置；所述放电极向上延长并高于集尘极。

所述的排污排气单元包括两个自复位泄爆装置和排气组件；所述两个自复位泄爆装置连接在排污口上方的壳体的侧壁上；所述排气组件连接在出气管口内。

所述的出气管口水平设置；所述排气组件包括折板凝并脱水二级装置和第三喷淋雾化清洗件；所述排气组件包括折板凝并脱水二级装置和第三喷淋雾化清洗件从内至外依次与壳体内侧壁垂直连接。

所述的折板凝并脱水二级装置包括固定架、多个折板和多个L形挡风板；所述多个折板竖直、间隙的连接在固定架上，多个L形挡风板分别交错固定连接在折板不同的折面上。

所述的排污口设置有N型水封装置。

有益效果：

本实用新型通过壳体及壳体内从进气口至排污口依次设置的一级清洗干燥单元、气流均布单元、预荷及除水收尘单元和排污排气单元有机构成，通过两级雾化清洗及脱水，不仅能去除原烟气中的细微颗粒物，还能去脱除机械水，保证排放烟气中粉尘含量(含PM2.5)≤1mg/m³，机械水去除效率≥90％。

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚的了解本实用新型的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本实用新型的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

附图说明

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。

图1是本实用新型结构示意图；

图2是本实用新型凝并调质一级脱水装置结构示意图；

图3是本实用新型气流均布装置结构示意图；

图4是本实用新型折板凝并脱水二级装置结构示意图。

图中：1-进气口；2-第一喷淋雾化清洗件；3-凝并调质一级脱水装置； 4-气流均布区；5-第二喷淋雾化清洗件；6-一级清洗干燥单元；7-负高压直流供电装置；8-预荷及除水收尘单元；9-放电极；10-集尘极；11-自复位泄爆装置；12-折板凝并脱水二级装置；13-出气管口；14-第三喷淋雾化清洗件；15-排污排气单元；16-N型水封装置；17-壳体；18-排污口；19- 曲板；20-L形挡风板；21-气流均布装置；22-折板。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例一：

根据图1所示的一种煤气脱水除尘装置，至少包括壳体17，壳体17 设置有进气口1、出气管口13和排污口18，进气口1设置在壳体17上底面，排污口18设置在壳体17下底面，出气管口13设置在壳体17底部侧面；所述壳体17内从进气口1至排污口18依次设置有一级清洗干燥单元 6、气流均布单元4、预荷及除水收尘单元8和排污排气单元15。

本实用新型中的一级清洗干燥单元6用于含有机械水和颗粒物的煤气的清洗、凝并吸附和干燥；所述气流均布单元4用于气流的均布和防燃爆；所述预荷及除水收尘单元8用于增加含有机械水和颗粒物的煤气表面的荷电量，在电场力的作用下发生碰撞形成较大颗粒物；排污排气单元15的作用是对煤气做进一步的脱水除尘处理并防燃爆。

在实际使用时，含有机械水和颗粒物的煤气通过进气口1进入本实用新型，部分煤气中的机械水微粒和粉尘微粒在一级清洗干燥单元6中碰撞凝并，形成大颗粒物后，脱除煤气中部分机械水和粉尘微粒，再经过气流均布单元4进入预荷及除水收尘单元8，增加机械水微粒和粉尘微粒表面的荷电量，并对机械水微粒和粉尘微粒进一步荷电，在电场力的作用下发生碰撞形成较大颗粒物并沉降，然后将沉降的机械水和粉尘微粒在重力作用下流入排污排气单元15，经过排污口18排出本实用新型。此时，净化后的煤气流进一步的脱水除尘处理并防止燃爆后经出气管口13排出。

在具体应用时壳体17可以设计成：上下两端为台形，中间为柱形结构，这样的结构吸气或排气的效果更好。

本实用新型不仅能去除原烟气中的细微颗粒物，还能去脱除机械水，保证排放烟气中粉尘含量(含PM2.5)≤1mg/m³，机械水去除效率≥90％。

实施例二：

根据图1和图2所示的一种煤气脱水除尘装置，与实施例一不同之处在于：所述的一级清洗干燥单元6包括第一喷淋雾化清洗件2和凝并调质一级脱水装置3；所述第一喷淋雾化清洗件2和凝并调质一级脱水装置3 从上至下依次与壳体17内侧壁水平连接。

在实际使用时，含有机械水和颗粒物的煤气通过进气口1进入本实用新型的一级清洗干燥单元6，部分煤气中的机械水微粒和粉尘微粒首先在第一喷淋雾化清洗件2进行喷淋雾化清洗，然后进入凝并调质一级脱水装置3中碰撞凝并，形成大颗粒物吸附在凝并调质一级脱水装置3的板面上，脱除了煤气中的部分机械水和粉尘微粒。

本实施例中的凝并调质一级脱水装置3采用的是现有技术。

实施例三：

根据图2所示的一种煤气脱水除尘装置，与实施例二不同之处在于：所述的凝并调质一级脱水装置3包括固定架和多个曲板19；所述多个曲板 19竖直、间隙的固定连接在固定架上；固定架与壳体17内侧壁连接；所述曲板19是由直板和斜板交错连接的一体板，沿烟气进入方向的向下倾斜的斜板底端连接有L形挡风板20。

在实际使用时，含有粉尘颗粒和液滴的转炉煤气在通过相邻曲板19 之间形成的通道时，沿着通道气流方向多次发生改变以及在曲板19上的L 形挡风板20作用下，部分粉尘颗粒与液滴和液滴与液滴发生碰撞形成更大的颗粒，起到了碰撞凝并和调质的作用，部分颗粒在惯性力作用下与曲板 19板壁碰撞，吸附在曲板19表面，在重力作用下形成水膜流入排污排气单元15。剩余的颗粒随气流继续流动进入气流均布单元4。

L形挡风板20的设置，使得进入的气流增强了与曲板19的碰撞凝，并使得粉尘颗粒被拦截的概率大大增加。

曲板19间距的大小，决定了脱水效率的高低，一般按照用户要求的脱水率，采用现有技术计算的方法来决定间距参数。减小曲板19间距，能够有效提高脱水效率。

实施例四：

根据图1和图3所示的一种煤气脱水除尘装置，与实施例二不同之处在于：所述的气流均布单元4包括三个自复位泄爆装置11、第二喷淋雾化清洗件5和气流均布装置21；所述气流均布装置21和第二喷淋雾化清洗件5从上至下水平连接在壳体17内侧壁上；所述三个自复位泄爆装置11 分别连接在气流均布单元4所在的壳体17侧壁上。

在实际使用时，经一级清洗干燥单元6处理后的煤气进入气流均布单元4经气流均布装置21，使进入电场的气流均匀分布。在第二喷淋雾化清洗件5的进一步喷淋雾化清洗后，进入下一单元。三个自复位泄爆装置11 的设置，有效的防止了燃爆事件的发生，保证本实用新型安全运行。

本实施例设置了三个自复位泄爆装置11，不仅能够满足防止燃爆事件发生的需要，且节约成本。在具体应用时，可以根据实际需要进行自复位泄爆装置11个数的设置。自复位泄爆装置11同时还可以作为设备的进出通道使用。

本实施例中的自复位泄爆装置11采用的是专利号为 ZL201320187074.1的现有技术。

实施例五：

根据图3所示的一种煤气脱水除尘装置，与实施例四不同之处在于：所述的气流均布装置21由3-5mm厚不锈钢板制成；钢板上均匀布置多个孔径为70mm、相邻孔中心间距为90mm的通孔，气流经过通孔后的均方根值小于等于0.25。

在实际使用时，气流均布装置21采用本技术方案，能够使经过气流均布装置21并进入电场的气流得到均匀分布。

气流均布装置21的不锈钢板厚度和板面上的通孔尺寸可以根据实际需要确定。

实施例六：

根据图1所示的一种煤气脱水除尘装置，与实施例一不同之处在于：所述的预荷及除水收尘单元8包括放电极9、集尘极10和负高压直流供电装置7；所述负高压直流供电装置7与放电极9连接；所述放电极9和集尘极10交错设置；所述放电极9向上延长并高于集尘极10。

在实际使用时，当经气流均布单元4处理后的煤气进入预荷及除水收尘单元8，首先接触放电极9，增加了机械水微粒和粉尘微粒表面的荷电量，然后经放电极9和集尘极10，对机械水微粒和粉尘微粒进一步荷电，在电场力的作用下发生碰撞形成较大颗粒物，且在集尘极10上沉降，集尘极 10上沉降的机械水和粉尘微粒在重力作用下顺着集尘极10表面流入排污排气单元15，将废液和干净气体排出。

放电极9和集尘极10交错设置，使得除尘的效果更好。

放电极9向上延长并高于集尘极10，使得经一级调质后的机械水微粒和粉尘微粒进入预荷及除水收尘单元8后首先进行预荷电，增加机械水微粒和粉尘微粒表面的荷电量，然后再进行放电极9和集尘极10的进一步作用，使得集尘的效果更好。

本实施例中的放电极9和集尘极10采用的ZL201320267662.6的现有技术。

实施例七：

根据图1所示的一种煤气脱水除尘装置，与实施例一不同之处在于：所述的排污排气单元15包括两个自复位泄爆装置11和排气组件；所述两个自复位泄爆装置11连接在排污口18上方的壳体17的侧壁上；所述排气组件连接在出气管口13内。

在实际使用时，经预荷及除水收尘单元8处理后废液经排污口18排出本装置，经预荷及除水收尘单元8处理后的气体经出气管口13内的排气组件排出本装置。为了防止燃爆设置了两个自复位泄爆装置11。自复位泄爆装置11的个数，也可以根据实际需要进行设置。

实施例八：

根据图1和图4所示的一种煤气脱水除尘装置，与实施例五不同之处在于：所述的出气管口13水平设置；所述排气组件包括折板凝并脱水二级装置12和第三喷淋雾化清洗件14；所述排气组件包括折板凝并脱水二级装置12和第三喷淋雾化清洗件14从内至外依次与壳体17内侧壁垂直连接。

在实际使用时，经预荷及除水收尘单元8处理后的煤气，经第三喷淋雾化清洗件14更进一步的喷淋雾化清洗和脱水处理，排出符合要求的煤气。折板凝并脱水二级装置12同时具有捕捉溢出收尘区荷电粒子的作用。

第三喷淋雾化清洗件14的设置，能够喷淋雾化清洗折板凝并脱水二级装置12，使得折板凝并脱水二级装置12表面清洁，防止折板凝并脱水二级装置12堵塞。

在具体应用时，可根据设备出口机械水含量要求，增加串联脱水二级装置的数量，提高脱水效率。

实施例九：

根据图4所示的一种煤气脱水除尘装置，与实施例一不同之处在于：所述的折板凝并脱水二级装置12包括固定架、多个折板22和多个L形挡风板20；所述多个折板22竖直、间隙的连接在固定架上，多个L形挡风板20分别交错固定连接在折板22不同的折面上。

在实际使用时，含有液滴的转炉煤气在通过相邻折板22之间所形成的通道时，沿着通道气流方向多次发生改变以及在折板22上的L形挡风板 23作用下，部分液滴和液滴发生碰撞形成更大的颗粒，起到了碰撞凝并和调质的作用，部分颗粒在惯性力作用下与折板22板壁碰撞，吸附在折板 22表面，在重力作用下形成水膜流入排污排气单元15。剩余的颗粒随气流继续流动。折板22间距的尺寸及流速的大小决定脱水效率。一般按照用户要求脱水率决定间距及烟气流速参数。最高脱水率可达到99％。

实施例十：

根据图1所示的一种煤气脱水除尘装置，与实施例一不同之处在于：所述的排污口18设置有N型水封装置16。

在实际使用时，N型水封的水面高度，决定了设备内气体的压力值，N 型水封既保证了设备内部压力，又方便底部污物的排出。N型水封装置16 的设置，还有效的防止了壳体17内煤气从排污口漏出，保证本煤气脱水除尘装置内煤气与煤气脱水除尘装置外部空气隔绝。

实施例十一：

一种煤气脱水除尘方法，其特征在于：包括如下步骤

步骤一：一级清洗干燥

含有机械水和颗粒物的煤气从进气口1进入壳体17内，经第一喷淋雾化清洗件2和凝并调质一级脱水装置3进行喷淋雾化清洗和调质一级脱水，吸附在凝并调质一级脱水装置3上的颗粒，在重力作用下形成水膜流入排污排气单元15；

步骤二：气流均布

经步骤一处理后的煤气进入气流均布单元4，经气流均布装置21后，由第二喷淋雾化清洗件5进行进一步的喷淋雾化清洗；

步骤三：预荷及除水收尘

经步骤二处理后的煤气进入预荷及除水收尘单元8，首先通过放电极9 对煤气中的机械水微粒和粉尘微粒表面进行预荷电；然后经放电极9和集尘极10，对机械水微粒和粉尘微粒进一步荷电，集尘极10上沉降的机械水和粉尘微粒，在重力作用下形成水膜，顺着集尘极10表面流入排污排气单元15；

步骤四：排污排气

经步骤三处理后的煤气进入排污排气单元15，通过折板凝并脱水二级装置12和第三喷淋雾化清洗件14后排出煤气脱水除尘装置；将步骤一和步骤三流入的污水通过排污口10和N型水封装置16排出煤气脱水除尘装置。

通过本方法处理后的排放烟气中粉尘含量(含PM2.5)≤1mg/m³，机械水去除率≥90％。

实施例十二：

本实用新型在实践中的具体应用

某炼钢总厂三工区环保改造工程新建的D、E转炉采用干法静电除尘工艺，除尘系统出口煤气含尘量小于10mg/Nm³。正常情况下，经干法除尘处理后的转炉煤气可直接供用户使用。由于干法除尘工艺特点，转炉煤气在喷水降温后，无需配置脱水设施直接入柜，导致12万立转炉煤气柜的煤气含水量大。经能源管控中心抽样检测，12万立转炉煤气柜后转炉煤气最大含水量为150g/Nm³，为了降低12万立转炉煤气柜出口转炉煤气含水含尘量，改善风机震动，在12万立转炉煤气柜后增设具有除尘脱水功能的电除尘器及其配套设施。该设备要求：保证设备出口煤气中PM2.5等细微颗粒物粉尘含量≤1mg/Nm³，或除尘效率≥90％；保证设备出口端转炉煤气中机械水含量≤30g/Nm³或机械水脱出率≥85％；同时该设备上设有泄爆门，具有泄爆功能。

含有机械水150g/Nm³和含有10mg/Nm³的颗粒物的煤气，经转炉煤气柜输送出至本实用新型装置，煤气量为85000Nm³/h，首先进入烟气进气口 1，部分煤气中的机械水微粒和粉尘微粒在凝并调质一级脱水装置3中碰撞凝并，形成大颗粒物吸附在凝并调质一级脱水装置3的板面上，脱除了部分机械水和粉尘微粒，再经过气流均布区4进入预荷及除水收尘单元8，增加机械水微粒和粉尘微粒表面的荷电量，并对机械水微粒和粉尘微粒进一步荷电，在电场力的作用下发生碰撞形成较大颗粒物，且在集尘极10 上沉降，集尘极10上沉降的机械水和粉尘微粒在重力作用下顺着集尘极 10表面流入排污排气单元15，经过N型水封装置16排出本实用新型装置，此时净化后的煤气流经烟气出管口13内折板凝并脱水二级装置12，做进一步的脱水除尘处理，为防止燃爆在本实用新型装置上装有自复位泄爆装置11。

用户要求通过本装置后的煤气中机械水含量由150g/Nm³降至 30g/Nm³，细微颗粒物粉尘含量由10mg/Nm³降至1mg/Nm³。

本实用新型装置在实际运用中可达到出口煤气机械水含量为≤ 20g/Nm³，细微颗粒物粉尘含量为≤0.6mg/Nm³。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

在不冲突的情况下，本领域的技术人员可以根据实际情况将上述各示例中相关的技术特征相互组合，以达到相应的技术效果，具体对于各种组合情况在此不一一赘述。

需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本实用新型中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。

以上所述，只是本实用新型的较佳实施例而已，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖性特点相一致的最宽的范围。依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。本实施例没有详细叙述的部件和结构属本行业的公知部件和常用结构或常用手段，这里不一一叙述。

Claims (10)

1.一种煤气脱水除尘装置，至少包括壳体(17)，所述壳体(17)设置有进气口(1)、出气管口(13)和排污口(18)，进气口(1)设置在壳体(17)上底面，排污口(18)设置在壳体(17)下底面，出气管口(13)设置在壳体(17)底部侧面；其特征在于：所述壳体(17)内从进气口(1)至排污口(18)依次设置有一级清洗干燥单元(6)、气流均布单元(4)、预荷及除水收尘单元(8)和排污排气单元(15)。

2.如权利要求1所述的一种煤气脱水除尘装置，其特征在于：所述的一级清洗干燥单元(6)包括第一喷淋雾化清洗件(2)和凝并调质一级脱水装置(3)；所述第一喷淋雾化清洗件(2)和凝并调质一级脱水装置(3)从上至下依次与壳体(17)内侧壁水平连接。

3.如权利要求2所述的一种煤气脱水除尘装置，其特征在于：所述的凝并调质一级脱水装置(3)包括固定架和多个曲板(19)；所述多个曲板(19)竖直、间隙的固定连接在固定架上；固定架与壳体(17)内侧壁连接；所述曲板(19)是由直板和斜板交错连接的一体板，沿烟气进入方向的向下倾斜的斜板底端连接有L形挡风板(20)。

4.如权利要求1所述的一种煤气脱水除尘装置，其特征在于：所述的气流均布单元(4)包括三个自复位泄爆装置(11)、第二喷淋雾化清洗件(5)和气流均布装置(21)；所述气流均布装置(21)、和第二喷淋雾化清洗件(5)从上至下水平连接在壳体(17)内侧壁上；所述三个自复位泄爆装置(11)分别连接在气流均布单元(4)所在的壳体(17)侧壁上。

5.如权利要求4所述的一种煤气脱水除尘装置，其特征在于：所述的气流均布装置(21)由3-5mm厚不锈钢板制成；钢板上均匀布置多个孔径为70mm、相邻孔中心间距为90mm的通孔，气流经过通孔后的均方根值小于等于0.25。

6.如权利要求1所述的一种煤气脱水除尘装置，其特征在于：所述的预荷及除水收尘单元(8)包括放电极(9)、集尘极(10)和负高压直流供电装置(7)；所述负高压直流供电装置(7)与放电极(9)连接；所述放电极(9)和集尘极(10)交错设置；所述放电极(9)向上延长并高于集尘极(10)。

7.如权利要求1所述的一种煤气脱水除尘装置，其特征在于：所述的排污排气单元(15)包括两个自复位泄爆装置(11)和排气组件；所述两个自复位泄爆装置(11)连接在排污口(18)上方的壳体(17)的侧壁上；所述排气组件连接在出气管口(13)内。

8.如权利要求7所述的一种煤气脱水除尘装置，其特征在于：所述的出气管口(13)水平设置；所述排气组件包括折板凝并脱水二级装置(12)和第三喷淋雾化清洗件(14)；所述排气组件包括折板凝并脱水二级装置(12)和第三喷淋雾化清洗件(14)从内至外依次与壳体(17)内侧壁垂直连接。

9.如权利要求8所述的一种煤气脱水除尘装置，其特征在于：所述的折板凝并脱水二级装置(12)包括固定架、多个折板(22)和多个L形挡风板(20)；所述多个折板(22)竖直、间隙的连接在固定架上，多个L形挡风板(20)分别交错固定连接在折板(22)不同的折面上。

10.如权利要求1所述的一种煤气脱水除尘装置，其特征在于：所述的排污口(18)设置有N型水封装置(16)。

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