CN214513683U - 一种烟气处理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种烟气处理系统，包括冷却除水设备，具有进气口和出气口，用于对烟气进行初步除水，除尘设备具有进气口和出气口，除尘设备的进气口与冷却除水设备的出气口连通，所述除尘设备包括围成处理腔的外壳，除尘设备的进气口和出气口位于外壳上，处理腔内设置有由亲水材料制作而成的吸附件，吸附件位于烟气由除尘设备的进气口流向出气口的气流路径上，烟气在流经吸附件所在位置时，烟气中的水雾能够吸附在吸附件上，并在吸附件上形成能够吸附灰尘的水珠和液膜，烟气处理系统的除尘设备工作过程中无需耗电且结构简单，降低烟气处理系统的造价以及运行成本。

Description

一种烟气处理系统

技术领域

本实用新型涉及一种烟气处理系统。

背景技术

工业生产中常产生含水、含尘废气，例如，在高炉炼铁生产过程中会涉及用水冲高温的矿渣，以2500m²高炉为例，每天冲渣12~14次，每次冲渣水量在320~360t之间，水遇到高温的矿渣瞬间气化成水蒸气，腾起的水蒸气会裹挟大量的渣棉和颗粒物形成含水、含尘烟气。

如果将此类烟气直接排放，烟气在出烟囱后与外界温度较低的空气混合，水蒸气会遇冷液化变成水雾，水雾与颗粒物混合形成白色烟羽，这样的烟羽落地后会造成类似石膏雨的污染，因此，此类烟气要经过消白除尘后才能排放。其中消白是指消除烟气中的水份，以免烟气遇冷后形成白色水雾。

对于除尘，现有技术中烟气处理系统中的除尘装置多为离心式或湿式电除尘装置，这样的除尘装置不仅结构复杂，造价昂贵，而且在工作过程中还会消耗电能，导致烟气处理系统的生产、采购和运行成本高，进而导致烟气处理成本较高。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种烟气处理系统，以解决现有技术中对烟气进行消白、除尘处理的烟气处理系统的生产、采购和运行成本高的技术问题。

本实用新型的烟气处理系统采用如下技术方案：

一种烟气处理系统，包括冷却除水设备，具有进气口和出气口，用于对烟气进行初步除水，除尘设备具有进气口和出气口，除尘设备的进气口与冷却除水设备的出气口连通，所述除尘设备包括围成处理腔的外壳，除尘设备的进气口和出气口位于外壳上，处理腔内设置有由亲水材料制作而成的吸附件，吸附件位于烟气由除尘设备的进气口流向出气口的气流路径上，烟气在流经吸附件所在位置时，烟气中的水雾能够吸附在吸附件上，并在吸附件上形成能够吸附灰尘的水珠和液膜。

有益效果为：经过冷却除水设备冷却，使得烟气的温度降至水蒸气液化的温度以下，烟气中的水蒸气在冷却除水设备内冷却为水雾并完成初步的除水，而后烟气进入除尘设备内，由于烟气中的水蒸气已经液化成水雾，因此，当烟气流经吸附件时，烟气中剩余的水雾能够吸附在吸附件的表面上，在吸附件表面形成水珠乃至液膜，烟气中的灰尘随烟气流动或者在自身的布朗运动下与水珠或者液膜接触被水珠或者液膜吸附，使得除尘设备在不耗电的情况下完成除尘，进而使得整个烟气处理系统的能耗更低。与此同时，相较于离心式和湿式电除尘，本实用新型这样设置吸附件的除尘设备的结构更加简单，制造成本更低。

进一步地，所述冷却除水设备为设置有喷淋系统的喷淋式冷却除水设备，通过喷淋系统向烟气直接喷淋冷却水对烟气进行冷却除水。

有益效果为：采用冷却水喷淋冷却，在实现对烟气冷却的同时，还能够通过冷却水吸附灰尘，提高烟气处理系统的除尘效率。

进一步地，所述冷却除水设备包括位于下侧的下部喷淋系统，和位于上侧的上部喷淋系统。

有益效果为：采用两级喷淋，确保冷却除水设备具有可靠的冷却除水性能。

进一步地，所述吸附件为吸附板。

有益效果为：吸附板便于制造，且吸附板能够提供足够大的亲水接触面并隔出便于烟气流动的气流通道。

进一步地，除尘设备内设置有一组或沿烟气的流动方向设置有至少两组吸附板组，吸附板组由多个吸附板组成，且吸附板组内的各吸附板沿垂直于烟气流向的方向间隔布置，并通过吸附板固定结构固定在处理腔内。

有益效果为：设置吸附板组能够提供足够的亲水接触面，确保烟气处理系统具有足够的除尘能力。

进一步地，所述吸附板固定结构包括至少两根支撑杆，各支撑杆分别穿过对应吸附板组内的各吸附板并通过两端固定在除尘设备的外壳上。

有益效果为：通过支撑杆可以方便地将吸附板固定在外壳内。

进一步地，吸附板组内相邻的两吸附板之间设置有挡环，所述挡环穿装在支撑杆上。

有益效果为：设置挡环确保相邻两吸附板之间保持合适的间隔，避免相邻的两吸附板贴合导致部分表面无法参与吸附水工作。

进一步地，所述支撑杆为金属杆，挡环表面为耐腐蚀的亲水材料，使得挡环能够对金属杆进行耐腐蚀防护。

有益效果为：采用金属杆确保支撑杆能够提供更加稳定的支撑，与此同时，挡环为耐腐蚀亲水材料，能够对金属的支撑杆进行防护，提高除尘设备的耐用性。

进一步地，除尘设备的进气口和出气口上下布置，除尘设备的外壳用于容纳吸附件的部分的横截面为矩形，包括位于四角处的立柱和固定在相邻两立柱之间的围板，所述支撑杆的端部均伸出外壳并连接有加强横梁，加强横梁的两端分别连接在邻近的两立柱上。

有益效果为：通过加强横梁对吸附板固定结构进行加强，提高吸尘的结构强度，进而提高除尘设备的耐用性。

进一步地，所述吸附板组有至少两组，相邻两组吸附板组对应的吸附板在垂直于烟气流动的方向上错开布置，并在烟气的流动方向上部分重叠，通过在重叠部分上穿装支撑杆使得相邻的两吸附板组相对的一端共用支撑杆固定在外壳上。

有益效果为：设置至少两组吸附板组，在处理腔内形成更大面积的亲水接触面，提高对烟气处理的效率，同时，相邻两组吸附板组共用支撑杆，能够简化除尘设备的结构并降低制造成本。

附图说明

图1是本实用新型中烟气处理系统实施例1的使用状态图，其中除尘设备显示内部结构；

图2是本实用新型中烟气处理系统实施例1的除尘设备的结构示意图；

图3是本实用新型中烟气处理系统实施例1的除尘设备的内部结构示意图；

图4是图3中A处的局部放大图；

图5是2的俯视图；

图6是本实用新型中烟气处理系统实施1的除尘设备的喷淋装置的结构示意图；

图中相应附图标记所对应的组成部分的名称为：

1-冷却除水设备；2-除尘设备；3-下部喷淋系统；4-上部喷淋系统；5-第一进水管路；6-第一排水管路；7-第一喷头；8-水槽；9-第二进水管路；10-第二喷头；11-补水管路；12-上段壳体；13-中段壳体；14-下段壳体；15-支腿；16-立柱；17-围板；18-吸附板；19-支撑杆；20-支撑块；21-加强横梁；22-挡环；23-主管路；24-喷水支路；25-喷头；26-沉淀水箱；27-风机；28-烟囱。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型，即所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的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。

需要说明的是，本实用新型的具体实施方式中可能出现的术语“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，可能出现的术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由可能出现的语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，可能出现的术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，可能出现的术语“设有”应做广义理解，例如，“设有”的对象可以是本体的一部分，也可以是与本体分体布置并连接在本体上，该连接可以是可拆连接，也可以是不可拆连接。对于本领域技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

以下结合实施例对本实用新型作进一步的详细描述。

本实用新型中的烟气处理系统的实施例1，本实施例中，以烟气处理系统为应用于钢铁厂对冲渣烟气进行处理的冲渣烟气处理系统为例，对本实用新型中的烟气处理系统的结构和工作原理进行介绍：

如图1所示，包括冷却除水设备1和除尘设备2。

冷却除水设备1具有进气口和出气口，烟气经进气口进入冷却除水设备1内进行冷却和除水，然后经由出气口流出。具体的，冷却除水设备1为喷淋式冷却除水设备，包括位于下侧的下部喷淋系统3和位于上侧的上部喷淋系统4。

上部喷淋系统4包括第一进水管路5和伸至设备腔内的第一喷头7，第一进水管路5与储存冲渣乏水的蓄水池连通，以将钢铁厂中的冲渣乏水利用起来，相较于采用干净的自来水作为冷却水，这样将冲渣乏水利用起来可以显著的降低烟气处理系统的运行成本。对应上部喷淋系统4还设置有第一排水管路6，第一排水管路6与厂区废水系统连通，实现废水的排放。

下部喷淋系统3包括设置在设备下侧的水槽8，以及与水槽8连通的第二进水管路9和伸至设备腔内的第二喷头10，为了补水，对应下部喷淋系统3还设置有补水管路11，补水管路11接自来水，工作时，第二喷头10喷淋的冷却水下落至水槽8内，第二进水管路9将水槽8内的冷却水再输向第二喷头10，如此循环。

冷却除水设备1的进气口位于下侧，出气口位于上侧，烟气经进气口进入冷却除水设备的1的腔内，在腔内由下向上流动，流动过程中，先由下喷淋系统3对烟气进行喷淋冷却，当烟气上升至冷却除水设备1上侧时，由上部喷淋系统4对烟气进行喷淋冷却，烟气在冷却除水设备1内被将至70摄氏度以下，烟气中的水蒸气液化成水雾，水雾融于冷却水中随冷却水沉降，此过程可将烟气中的大部分水蒸气除去，实现对烟气的初步除水。与此同时，冷却水还能吸附烟气中的大部分灰尘。

除尘设备2的结构如图1和图2所示，包括竖直布置的外壳，外壳由上至下分为上段壳体12、中段壳体13和下段壳体14，外壳内腔为处理腔，处理腔内设置有由亲水材料制成的吸附件，用于吸附烟气中的水雾，并通过吸附水雾在其表面形成水珠或者水膜来吸附灰尘。上段壳体12上端设置有进气口，下段壳体14的底部设置有出气口，外壳通过支腿15竖直固定在工作位。工作时，烟气经进气口进入处理腔内并向下流动，经过吸附件的吸附完成消白及除尘处理，处理过的烟气经出气口流出。

本实施例中，外壳的中段壳体13的横截面为矩形，如图2所示，包括位于四角处的立柱16以及固定在相邻两立柱16之间的围板17，围板17为金属板，立柱16起到对外壳整体结构进行加强支撑的作用，生产制造时，选用常规的型材即可。上段壳体12的下端为与中段壳体13适配对接的矩形结构，上端为圆形的进气口，上段壳体12可拆安装在中段壳体13上端，以便于对除尘设备内部进行检修。下段壳体14的结构与上段壳体的结构相同，不同的是，下段壳体可以不可拆地连接在中段壳体下端。

如图3所示，本实施例中，处理腔内的吸附件为设置在外壳内的矩形的吸附板18，吸附板18为改性亲水塑料板，具体可为聚四氟乙烯板、聚乙烯板（PE板）或聚丙烯板（PP板）等中的一种，具体的，外壳内由上至下设置有五组吸附板组，各吸附板组包括沿垂直于烟气流动方向间隔布置的多个吸附板18。各组吸附板组通过对应的吸附板固定结构固定在处理腔内，本实施例中，如图2所示，每组吸附板组的吸附板固定结构包括十根支撑杆19，十根支撑杆19分成上下两排，每排各五根，均为金属杆，各支撑杆19横穿对应吸附板组内的吸附板18，两端伸出中段壳体13的对应侧，在伸出端上密封焊接支撑块20，通过支撑块20与外壳挡止配合约束支撑杆19沿其自身轴向的移动。如图4所示，本实施例中的支撑杆19为金属管，在其他实施例中，支撑杆还可以为实心的金属棒。

为了对吸附板组的固定进行加强，进一步优化地，如图2和图4所示，每排五个支撑杆19上的支撑块20又同时连接一个加强横梁21，加强横梁21的两端分别与对应侧的立柱16固定连接，通过加强横梁21对支撑杆19在上下方向上进行支撑或者牵拉，减小对应侧围板所受载荷，提高吸附板组在外壳上固定的稳定性。

进一步地，如图4所示，上下相邻的两吸附板组的相对端共用一排支撑杆19，也就是说，上下两组吸附板组实际上通过三排共十五个支撑杆19进行固定安装。上下两组吸附板组对应的吸附板18的端部重叠并贴紧布置形成一个吸附板对，为了对吸附板18之间的间隔进行保持，如图4所示，在支撑杆19上套装挡环22对相邻的两吸附板对之间的间隔进行保持，与此同时，挡环22也由改性亲水塑料制成，挡环22与吸附板18共同实现对金属材质的支撑杆19的防护，避免支撑杆19遭受烟气腐蚀。

进一步地，由于吸附板18上粘附的灰尘过多会影响烟气中水雾在吸附板18上的吸附，作为进一步优化地，如图5所示，除尘设备顶部还设置有喷淋装置，关于喷淋装置的结构，如图5和图6所示，包括伸至上段壳体12内的主管路23，主管路23伸至外壳内的部分上连接有六个喷水支路24，六个喷水支路24分成两组，分别沿主管路23的径向向主管路23两侧悬伸，在喷水支路24上设置有喷头25。主管路23连接自来水管，可通过喷淋装置定期对吸附板18进行喷淋冲洗。

具体使用时，除尘设备2的进气口与冷却吸水设备1的出气口连通，经冷却除水设备1冷却后的烟气经进气口进入处理腔并朝向出气口流动，在其流动路径上会流经吸附件，烟气中的水雾与吸附件的亲水接触面接触能够吸附在吸附件的亲水接触面上并融合形成大的水珠或者在吸附件的亲水接触面上形成液膜，与此同时，烟气中的灰尘在自身的布朗运动或者随气流的流动过程中与吸附件上的水珠或者液膜接触能够粘附在吸附件上，实现对烟气的除尘。随着吸附的水滴变多，会在吸附件上形成液流，液流裹挟着灰尘向下流动，对应地，在下段壳体上开设排污口用于收集流下的污水。使用一段时间后，为保证吸附件的吸附能力，可定期开启喷淋装置对吸附件进行喷淋清洗。这样的除尘设备结构简单，消白除尘过程中不会消耗电能，实现低成本的烟气处理，进而使得烟气处理系统能够低成本运行。除此以外，当进入处理腔内的烟气温度过高时，可以通过开启喷淋装置对烟气进行降温，使烟气内的水蒸气液化形成水雾。

进一步优化地，为了在排放前对烟气进行更加彻底的消白和除尘，烟气处理系统还包括设置在除尘设备2下游的沉淀水箱26，烟气经过除尘设备2的除尘处理后，温度不高于55摄氏度，由除尘设备2底部进入沉淀水箱26后，在沉淀水箱26内进一步降温吸附水雾和灰尘，然后通过风机27抽吸至烟囱28内排放至大气。

本实用新型中的烟气处理系统的实施例2，本实施例与实施例1的不同之处在于，实施例1中的冷却除水设备为喷淋式冷却除水设备，而本实施例中，在冷却除水设备腔内布置密集的冷却管，冷却管中通入冷却液，通过烟气与冷却管接触热交换实现对烟气的冷却，冷却后烟气中的水雾凝结在冷却管上实现初步的除水。

本实用新型中的烟气处理系统的实施例3，本实施例与实施例1的不同之处在于，实施例1中的上部喷淋系统连通冲渣乏水，本实施例中，上部喷淋系统直接连接自来水，利用自来水对烟气进行喷淋冷却。

本实用新型中的烟气处理系统的实施例4，本实施例与实施例1的不同之处在于，实施例1中的除尘设备竖直布置，本实施例中，除尘设备水平布置，废气在处理腔内沿左右方向流动。

本实用新型中的烟气处理系统的实施例5，本实施例与实施例1的不同之处在于，实施例1中的除尘设备的横截面为矩形，本实施例中除尘设备的外壳的横截面为圆形。

本实用新型中的烟气处理系统的实施例6，本实施例与实施例1的不同之处在于，实施例1中的除尘设备的吸附件为吸附板，本实施例中，吸附件为竖直布置的圆筒状的吸附管。

本实用新型中的烟气处理系统的实施例7，本实施例与实施例1的不同之处在于，实施例1中的吸附板通过支撑杆固定在处理腔内，本实施例中，在处理腔的内壁上设置插槽，吸附板通过插装在插槽内实现在处理腔内的安装。

本实用新型中的烟气处理系统的实施例8，本实施例与实施例1的不同之处在于，实施例1中支撑杆为金属杆，本实施例中，支撑杆为亲水改性塑料管，为保证支撑杆能够对亲水板提供稳定可靠的支撑，设置更多的支撑杆。

本实用新型中的烟气处理系统的实施例9，本实施例与实施例1的不同之处在于，实施例1中设置五组吸附板组，本实施例中，吸附板组仅为一组。当然，在其他实施例中，吸附班组可以多于五组，也可以小于五组大于一组。

本实用新型中的烟气处理系统的实施例10，本实施例与实施例1的不同之处在于，实施例1中，每组吸附板组通过十根支撑杆固定，本实施例中，对应每组吸附板组设置两根支撑杆。当然，在其他实施例中，针对每组吸附板组可设置多于十根的支撑，也可以设置少于十根大于两根的支撑杆。

本实用新型中的烟气处理系统的实施例11，本实施例与实施例1的不同之处在于，本实施例中，相邻两组支撑板组沿废气流动方向间隔布置。

以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，本实用新型的专利保护范围以权利要求书为准，凡是运用本实用新型的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.一种烟气处理系统，其特征是，包括：

冷却除水设备（1），具有进气口和出气口，用于对烟气进行初步除水；

除尘设备（2），具有进气口和出气口，除尘设备（2）的进气口与冷却除水设备（1）的出气口连通；

所述除尘设备（2）包括围成处理腔的外壳，除尘设备（2）的进气口和出气口位于外壳上，处理腔内设置有由亲水材料制作而成的吸附件，吸附件位于烟气由除尘设备（2）的进气口流向出气口的气流路径上，烟气在流经吸附件所在位置时，烟气中的水雾能够吸附在吸附件上，并在吸附件上形成能够吸附灰尘的水珠和液膜。

2.根据权利要求1所述的烟气处理系统，其特征是，所述冷却除水设备（1）为设置有喷淋系统的喷淋式冷却除水设备，通过喷淋系统向烟气直接喷淋冷却水对烟气进行冷却除水。

3.根据权利要求2所述的烟气处理系统，其特征是，所述冷却除水设备（1）包括位于下侧的下部喷淋系统（3），和位于上侧的上部喷淋系统（4）。

4.根据权利要求1-3任意一项所述的烟气处理系统，其特征是，所述吸附件为吸附板（18）。

5.根据权利要求4所述的烟气处理系统，其特征是，除尘设备（2）内设置有一组或沿烟气的流动方向设置有至少两组吸附板组，吸附板组由多个吸附板（18）组成，且吸附板组内的各吸附板（18）沿垂直于烟气流向的方向间隔布置，并通过吸附板固定结构固定在处理腔内。

6.根据权利要求5所述的烟气处理系统，其特征是，所述吸附板固定结构包括至少两根支撑杆（19），各支撑杆（19）分别穿过对应吸附板组内的各吸附板（18）并通过两端固定在除尘设备（2）的外壳上。

7.根据权利要求6所述的烟气处理系统，其特征是，吸附板组内相邻的两吸附板（18）之间设置有挡环（22），所述挡环（22）穿装在支撑杆（19）上。

8.根据权利要求7所述的烟气处理系统，其特征是，所述支撑杆（19）为金属杆，挡环（22）表面为耐腐蚀的亲水材料，使得挡环（22）能够对金属杆进行耐腐蚀防护。

9.根据权利要求6所述的烟气处理系统，其特征是，除尘设备（2）的进气口和出气口上下布置，除尘设备（2）的外壳用于容纳吸附件的部分的横截面为矩形，包括位于四角处的立柱（16）和固定在相邻两立柱（16）之间的围板（17），所述支撑杆（19）的端部均伸出外壳并连接有加强横梁（21），加强横梁（21）的两端分别连接在邻近的两立柱（16）上。

10.根据权利要求6所述的烟气处理系统，其特征是，所述吸附板组有至少两组，相邻两组吸附板组对应的吸附板（18）在垂直于烟气流动的方向上错开布置，并在烟气的流动方向上部分重叠，通过在重叠部分上穿装支撑杆（19）使得相邻的两吸附板组相对的一端共用支撑杆（19）固定在外壳上。

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