CN218573931U - 一种钢渣处理烟气的湿式除尘装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种钢渣处理烟气的湿式除尘装置，包括湿式喷淋塔，湿式喷淋塔上端通过连接管道与湿式电除尘器相连接；所述的湿式喷淋塔内部从下往上依次设置有水膜吸收装置、浆液喷淋装置、雾滴吸收装置；所述的湿式电除尘器内部从上往下依次设置有导流装置、均流装置、冲洗装置、阳极管及设置在阳极管内部的阴极线；烟气进口设置在所述水膜吸收装置的下方，烟气出口设置在所述阳极管的下方。优点是通过采用湿式喷淋塔与湿式电除尘器协同方式，烟气依次通过集成罩、管网后进入湿式喷淋塔进行一级预除尘和湿式电除尘器进行二级深度除尘，两级除尘使得除尘效率可达99％以上，大大提高了除尘效率，实现粉尘排放浓度更低、运行成本更低的目标。

Description

一种钢渣处理烟气的湿式除尘装置

技术领域

本实用新型涉及钢渣处理烟气的领域，尤其涉及一种钢渣处理烟气的湿式除尘装置。

背景技术

钢渣处理过程中烟气含尘烟气是在钢渣热泼及打水冷却时产生的，烟气中含有大量的水汽，且钢渣粉尘的主要成分为CaO、SiO2、Al2O3等，粉尘颗粒比重大，具体很强的黏性，烟气的含尘浓度高，为满足国家的环保要求，要求环保装置的除尘效率达到98％以上，现有技术的钢渣处理含尘烟气的湿式除尘装置，都采用的多级水洗型式，包括鼓泡型式、填料型式、离心型式等多种型式的组合。但这些除尘装置都存在易堵塞、阻力大(一般大于2500Pa)、运行不稳定等问题，无法长期运行。专利号为CN202120468817.7的一种钢渣烟气处理系统公开了一种钢渣烟气处理系统，包括：集尘罩、一体塔以及放散烟囱，所述一体塔包括从下至上排布的进气装置、喷雾装置、脱水装置以及出气口，所述集尘罩收集的钢渣烟气通过进气管道经进气装置进入所述一体塔内，所述钢渣烟气先经所述喷雾装置进行喷雾处理后再经所述脱水装置进行脱水处理，处理后的所述钢渣烟气通过出气口进入出气管道，并通过风机抽取至所述放散烟囱进行排放。该方案中钢渣烟气在喷雾处理后直接脱干排出，雾滴吸收效果不佳；因此需要设计一种用于钢渣处理烟气的新的湿式除尘装置。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的缺陷，提供一种结构合理，稳定可靠，能够提高钢渣处理烟气的除尘效率的除尘装置。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案是提供了一种钢渣处理烟气的湿式除尘装置，包括湿式喷淋塔，湿式喷淋塔上端通过连接管道与湿式电除尘器相连接；所述的湿式喷淋塔内部从下往上依次设置有水膜吸收装置、浆液喷淋装置、雾滴吸收装置；所述的湿式电除尘器内部从上往下依次设置有导流装置、均流装置、冲洗装置、阳极管及设置在阳极管内部的阴极线；烟气进口设置在所述水膜吸收装置的下方，烟气出口设置在所述阳极管的下方。

优选地：所述的水膜吸收装置包括与烟气流通截面相配合的盘槽，盘槽设置为若干个拼接模块，盘槽上设置有若干个盘槽孔，盘槽孔的直径设置为Φ45mm；盘槽上表面设置有纵横交错的加强筋。

优选地：所述的浆液喷淋装置设置为三层，包括喷淋主管，喷淋支管垂直于喷淋主管设置，所述的喷淋支管上设置有喷嘴；所述的喷嘴口径大于DN80mm。

优选地：所述的雾滴吸收装置包括三角形状的除雾器，所述的除雾器设置为双层。

优选地：所述的阳极管的截面设置为正六边形，阳极管的内切圆直径设置为350mm；若干单根阳极管组成模块。

优选地：所述的阴极线设置为刚性针刺线。

本实用新型的有益效果如下：1.本实用新型通过采用湿式喷淋塔与湿式电除尘器协同方式，烟气依次通过集成罩、管网后进入湿式喷淋塔进行一级预除尘和湿式电除尘器进行二级深度除尘，两级除尘使得除尘效率可达99％以上，大大提高了除尘效率，实现粉尘排放浓度更低、运行成本更低的目标。

2.通过将水膜吸收装置的盘槽设置为与烟气流通截面相配合，使盘槽完全覆盖湿式喷淋塔的烟气流通截面；盘槽孔的流通孔开孔直径为Φ45mm，以减少结垢堵塞。

3.通过将喷淋支管垂直于喷淋主管设置，若干喷淋支管之间互相平行，喷淋支管上间隔分布有喷嘴，确保喷淋液能够全面覆盖整个塔体截面。将喷嘴口径设置为大于DN80mm，可有效避免烟气中烟尘在喷嘴处堆积、堵塞。

4.通过将除雾器设置为三角形结构，不仅可以增加过滤面积，还可以增加除雾器的结构强度。

5.通过设置烟气导流装置和均流装置，以便烟气均匀地流过电场。

6.通过将阳极管的通道内切直径设置为350mm，能够有效避免烟尘结垢堵塞。若干单根阳极管组成模块，便于安装，提高安装效率。

本实用新型结构稳定性好，安全可靠，通过将湿式喷淋塔与湿式电除尘器相连接，协同作用，能够将烟囱出口粉尘浓度控制在5mg/Nm3以下；大大减小堵塞的可能性，可长期稳定运行；运行阻力小于1000Pa；按300000m3/h工况风量情况下，湿式喷淋塔折合节省引风机电耗约110Kwh/h，由于增加湿式电除尘器，其消耗功率约80Kwh/h，因此综合减少电耗至少30Kwh/h，环保节能得效果更好。

附图说明

图1是本实用新型结构示意图；

图2是本实用新型图1中水膜吸收装置结构示意图；

图3是本实用新型图2中单独的盘槽模块结构示意图；

图4是本实用新型图1中浆液喷淋装置结构示意图；

图5是本实用新型图1中雾滴吸收装置结构示意图。

1.湿式喷淋塔；2.连接管道；3.湿式除尘器；4.烟气进口；5.烟气出口；11.水膜吸收装置；12.浆液喷淋装置；13.雾滴吸收装置；31.导流装置；32.均流装置；33.冲洗装置；34.阳极管；35.阴极线；36.湿式除尘器电源；111.盘槽；112.盘操孔；113.加强筋；121.喷淋主管；122.喷淋支管；123.喷嘴；131.除雾器。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。

实施例1

一种钢渣处理烟气的湿式除尘装置，包括湿式喷淋塔1，湿式喷淋塔1上端通过连接管道2与湿式电除尘器3相连接；所述的湿式喷淋塔1内部从下往上依次设置有水膜吸收装置11、浆液喷淋装置12、雾滴吸收装置13；所述的湿式电除尘器3内部从上往下依次设置有导流装置31、均流装置32、冲洗装置33、阳极管34及设置在阳极管34内部的阴极线35；烟气进口4设置在所述水膜吸收装置11的下方，烟气出口5设置在所述阳极管34的下方。

该实施例中，通过采用湿式喷淋塔1与湿式电除尘器3协同方式，烟气依次通过集成罩、管网后进入湿式喷淋塔1进行一级预除尘和湿式电除尘器3进行二级深度除尘，经过湿式喷淋塔1一级预除尘后，烟气为温度约55℃的过饱和湿烟气，含尘浓度约80mg/Nm3，粉尘粒径更小。湿式电除尘器3主要处理含水较高乃至饱和的湿气体，其收尘性能与粉尘特性无关，其工作原理是靠高压电晕(阴极)放电使得粉尘液滴荷电，荷电后的粉尘液滴在电场力的作用下到达集尘管内表面(阳极)；湿式电除尘器3对于湿式喷淋塔1一级预除尘后烟气中的的微细颗粒物PM2.5也有很好的去除作用，可保证湿式电除尘器3后的含湿烟气中的烟尘排放浓度达到10mg/Nm3甚至5mg/Nm3以下。

湿式电除尘器集尘管采用定期冲洗的方式，采用清水冲刷集尘管内表面来进行清灰使粉尘随着冲刷液的流动而清除。湿式电除尘器采用碳钢Q235材质，采用立式布置，烟气流向为上进下侧出。

两级除尘使得除尘效率可达99％以上，大大提高了除尘效率，实现粉尘排放浓度更低、运行成本更低的目标。

作为上述实施例的具体实施方案，所述的水膜吸收装置11包括与烟气流通截面相配合的盘槽111，盘槽111设置为若干个拼接模块，盘槽111上设置有若干个盘槽孔112，盘槽孔112的直径设置为Φ45mm；盘槽111上表面设置有纵横交错的加强筋113。

该技术方案中，水膜吸收装置11采用盘槽式结构，盘槽111设置为若干个拼接模块，便于运输与安装；完全覆盖湿式喷淋塔的烟气流通截面。盘槽111材质采用304材质，厚度3mm。考虑到钢渣处理烟气中的粉尘黏性，本盘槽孔112采用大孔径设计，各流通孔开孔直径为Φ45mm，以减少结垢堵塞。

通过对烟气流速及盘槽孔的数量的设置，烟气流速设置为3-3.5m/s，开孔率(开孔的面积占整个喷淋塔截面积的比率)设置为29％～35％，使盘槽上方的浆液深度保持在约20mm。当烟气从盘槽的下方向上通过盘槽时，烟气与浆液的水膜充分接触，去除烟气中大部分的粉尘颗粒。

作为上述实施例的具体实施方案：所述的浆液喷淋装置12设置为三层，包括喷淋主管121，喷淋支管122垂直于喷淋主管121设置，所述的喷淋支管122上设置有喷嘴123；所述的喷嘴123口径大于DN80mm。

该方案中，浆液喷淋装置12主要有喷淋泵、喷淋管及大口径涡流中空喷嘴组成。循环浆液经泵加压、由喷嘴喷射出的液滴粒径在2200um以下的占90％；全面覆盖整个塔体截面，与从下而上的烟气逆向对流充分接触，完成大部分大颗粒粉尘的捕捉收集，达到预除尘的目的。

涡流中空喷嘴采用大口径喷嘴，其口径设置为大于DN80mm，可有效避免烟气中烟尘在喷嘴处堆积、堵塞。

浆液喷淋装置12主要采用少部分的循环浆液和大部分的补充水(厂区浊环水)，在达到的循环时间后，塔内浆液排入水池后泵送至热泼池上方的钢渣喷淋系统，用于钢渣的冷却、粉化。

作为上述实施例的具体实施方案：所述的雾滴吸收装置13包括设置为三角形状的除雾器131，所述的除雾器131设置为双层，上层为一级雾滴吸收装置，下层为二级雾滴吸收装置。

该方案中，在浆液喷淋装置雾化后的液滴，覆盖率达到250％以上(即所有喷嘴喷淋的面积总和，是喷淋塔截面积的2.5倍)，部分液滴由于多次的碰撞，粒径进一步减小，会被上升烟气携带进入后端的湿式电除尘器。为减轻湿式电除尘器的除尘压力，采用折流板式的除雾器进行初步降尘，该除雾器采用屋脊式(三角形)结构，一方面增加过滤面积，另一方面增加除雾器的结构强度。烟气通过雾滴吸收装置后，烟气含尘浓度进一步降低至80mg/Nm3。

作为上述实施例的具体实施方案：所述的阳极管34的截面设置为正六边形，阳极管34的内切圆直径设置为350mm；若干单根阳极管34组成模块。

该方案中，阳极管选用耐腐蚀的304不锈钢材质，正六边形立管式结构，内切圆直径350mm，长度5m。根据烟气量和流通风速可确定阳极管的数量，再由湿式电除尘的截面积和阳极管数量，把单根阳极管组装成一定的模块，不仅便于安装，而且能保证整体的结构强度。阳极管的大管径通道可避免烟尘结垢堵塞的问题。不锈钢材质的管材内壁光滑，利于粉尘的冲洗。

作为上述实施例的具体实施方案：所述的阴极线35设置为刚性针刺线。

该方案中，阴极线35采用316不锈钢材质。

具体的，湿式电除尘器的阴、阳极冲洗装置保证每个模块都能得到有效冲洗，并且保证各部框架、烟气均流装置能得到必要冲洗，不会结垢、积灰，冲洗系统管路和喷嘴均采用304材质。

湿式电除尘器3的电场进口依次设置烟气导流装置31和均流装置32，以便烟气均匀地流过电场。导流装置31的导流板采用碳钢板制作，弧形结构；均流装置32的均流板采用FRP材质或304材质均可，多孔结构，孔不小于40mm*40mm。

湿式电除尘器电源36是湿式电除尘器的核心部件，它通过阴极线放电，将烟气中的含尘液滴荷电。含尘液滴得到电子后，在电场力的作用下向阳极(阳极管内表面)运动，被极管捕捉后，通过冲洗装置将含尘液滴从阳极管冲洗到湿式电除尘下方的污水收集区，由管道排出，从而将粉尘从烟气中去除。静电除尘电源目前多采用高频恒流高压直流电源，与传统的工频电源相比，能够大幅提高本体的注入功率和除尘效率；转换效率和功率因数更高，节能效果明显；且具有体积小，重量轻，产品一体化设计等多项显著优点；可以显著提高静电除尘器除尘效率。

本实用新型结构稳定性好，安全可靠，通过将湿式喷淋塔1与湿式电除尘器3相连接，协同作用，能够将烟囱出口粉尘浓度控制在5mg/Nm3以下；大大减小堵塞的可能性，可长期稳定运行；运行阻力小于1000Pa；按300000m3/h工况风量情况下，湿式喷淋塔折合节省引风机电耗约110Kwh/h，由于增加湿式电除尘器，其消耗功率约80Kwh/h，因此综合减少电耗至少30Kwh/h，环保节能得效果更好。

湿式电除尘器3运行时可以根据粉尘排放浓度进行调整运行电流，运行更经济，能耗更低，粉尘排放指标可以满足将来更高的环保要求。

本实用新型的钢渣处理烟气的湿式除尘装置在河北华西特种钢铁有限公司炼钢连铸工程渣处理车间实施应用，自2021年9月25日投产以来，系统运行稳定，烟囱出口粉尘指标稳定达标，得到了业主和环保局的一致认可。

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，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，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 (6)

1.一种钢渣处理烟气的湿式除尘装置，其特征在于：包括湿式喷淋塔(1)，湿式喷淋塔(1)上端通过连接管道(2)与湿式电除尘器(3)相连接；所述的湿式喷淋塔(1)内部从下往上依次设置有水膜吸收装置(11)、浆液喷淋装置(12)、雾滴吸收装置(13)；所述的湿式电除尘器(3)内部从上往下依次设置有导流装置(31)、均流装置(32)、冲洗装置(33)、阳极管(34)及设置在阳极管(34)内部的阴极线(35)；烟气进口(4)设置在所述水膜吸收装置(11)的下方，烟气出口(5)设置在所述阳极管(34)的下方。

2.根据权利要求1所述的一种钢渣处理烟气的湿式除尘装置，其特征在于：所述的水膜吸收装置(11)包括与烟气流通截面相配合的盘槽(111)，盘槽(111)设置为若干个拼接模块，盘槽(111)上设置有若干个盘槽孔(112)，盘槽孔(112)的直径设置为Φ45mm；盘槽(111)上表面设置有纵横交错的加强筋(113)。

3.根据权利要求1所述的一种钢渣处理烟气的湿式除尘装置，其特征在于：所述的浆液喷淋装置(12)设置为三层，包括喷淋主管(121)，喷淋支管(122)垂直于喷淋主管(121)设置，所述的喷淋支管(122)上设置有喷嘴(123)；所述的喷嘴(123)口径大于DN80mm。

4.根据权利要求1所述的一种钢渣处理烟气的湿式除尘装置，其特征在于：所述的雾滴吸收装置(13)包括设置为三角形状的除雾器(131)，所述的除雾器(131)设置为双层。

5.根据权利要求1所述的一种钢渣处理烟气的湿式除尘装置，其特征在于：所述的阳极管(34)的截面设置为正六边形，阳极管(34)的内切圆直径设置为350mm；若干单根阳极管(34)组成模块。

6.根据权利要求1所述的一种钢渣处理烟气的湿式除尘装置，其特征在于：所述的阴极线(35)设置为刚性针刺线。

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