CN219646952U - 一种绝热旋风除尘装置及烟气处理设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种绝热旋风除尘装置及烟气处理设备，包括：基体，基体具有中空的腔体，基体上设有进气口与出气口，进气口用于向腔体内通入烟气，出气口用于将腔体内的烟气排出；碱剂喷射装置，设于进气口，并用于向进气口进入基体内的烟气喷射碱剂；排料口，设于基体的底部，烟气与碱剂反应后产生的颗粒物由排料口排出基体。本申请提供的一种绝热旋风除尘装置及烟气处理设备，通过在中空的基体上设置进气口与出气口，在进气口处设置碱剂喷射装置，碱剂喷射装置向由进气口进入基体的烟气喷射碱剂，烟气与碱剂在基体内充分混合并反应，产生的颗粒物由设于基体底部的排料口排出基体，反应后的烟气由出气口排出基体，从而实现对烟气的净化处理。
Description
技术领域
本实用新型涉及烟气处理技术领域，更具体地说，涉及一种绝热旋风除尘装置。此外，本实用新型还涉及一种包括上述绝热旋风除尘装置的烟气处理设备。
背景技术
随着国家环保政策的日益严格，大部分在役火电机组和新建火电机组都配备了烟气环保装置，保证锅炉烟气超低排放。目前，国内外应用的主流脱硝技术为选择性催化还原脱硝技术和选择性非催化还原脱硝技术，上述脱硝技术以液氨、尿素等为还原剂，为了脱除烟气中的NOX，人为引入了NH3。其中选择性催化还原脱硝技术主要采用钒基催化剂，在脱除NOX的过程中，因为催化作用使得烟气中SO2转化为SO3，增加了烟气中SO3的浓度。脱硝技术很好的解决了NOX排放问题，但同时又产生了NH3、SO3的排放问题，并且氨逃逸和烟气中的SO3又因化学反应产生硫酸氢铵对空气预热器运行产生致命影响，烟气中的飞灰导致空预器积灰，阻力增加，造成下游除尘器除尘压力增加，容易造成排放超标，影响脱硫系统正常运行，如果在除尘器之前进行高温预除尘，则能很好地解决飞灰对脱硫系统的影响，而脱硫系统运行产生的雾滴导致“石膏雨”生成，又增加了烟尘的排放浓度。
综上所述，如何完成富含多污染物的烟气的处理，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种绝热旋风除尘装置，该绝热旋风除尘装置在进气口处设置碱剂喷射装置，通过碱剂喷射装置向由进气口进入基体内的烟气喷射碱剂，碱剂与烟气在基体内部发生反应并产生颗粒物，颗粒物由排料口排出，反应后的烟气由出气口排出，从而完成富含多污染物的烟气的处理。
本实用新型的另一目的是提供一种包括上述绝热旋风除尘装置的烟气处理设备。
为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
一种绝热旋风除尘装置，包括：
基体，基体具有中空的腔体，基体上设有进气口与出气口，进气口用于向腔体内通入烟气，出气口用于将腔体内的烟气排出；
碱剂喷射装置，设于进气口，碱剂喷射装置用于向进气口进入基体内的烟气喷射碱剂；
排料口，设于基体的底部，并与腔体连通，烟气与碱剂反应后产生的颗粒物由排料口排出基体。
优选地，出气口设于基体的上端部，出气口与出气管道连通，出气管道伸入基体的内部并竖直向下延伸。
优选地，进气口与脱硝装置连通，脱硝装置用于将由锅炉传来的烟气进行脱硝处理并将处理后的烟气通过进气管道输送至基体的内部，碱剂喷射装置的喷洒方向与烟气的流动方向相同。
优选地，碱剂喷射装置与碱剂储存系统连通，碱剂喷射装置与控制系统连接，控制系统用于控制碱剂喷射装置的碱剂喷射量。
优选地，进气管道内靠近脱硝装置的一端设有烟气分析仪，控制系统与烟气分析仪连接，烟气分析仪用于检测烟气中的酸性气体的浓度，并将检测结果传达至控制系统。
优选地，进气管道内设有可旋转的导流挡板，导流挡板的传动轴垂直于进气管道的中心轴线，导流挡板有两个且关于进气管道的中心轴线对称设置，导流挡板与进气管道的内壁的夹角的取值范围为0°至90°，导流挡板处设置有脱硝灰斗。
优选地，导流挡板与进气管道的内壁之间设有间隙，导流挡板与控制系统连接。
优选地，出气口依次连通于空气预热器、除尘器、吸风机、湿法脱硫装置、烟气加热器与烟囱。
优选地，基体的上部为柱状腔体，基体的底部为圆台状腔体，排料口设于圆台状腔体的下底面，排料口与输灰系统连接。
一种烟气处理设备，包括绝热旋风除尘装置，所述绝热旋风除尘装置为上述任一项的绝热旋风除尘装置。
本实用新型提供的一种绝热旋风除尘装置，通过在基体的进气口处设置碱剂喷射装置，碱剂喷射装置用于向由进气口进入基体内的烟气喷射碱剂，烟气由进气口进入基体内部充分混合，以使烟气内的SO3与碱剂充分反应并以颗粒物的形式由排料口排出，反应后的烟气由出气口流出，完成烟气的脱硫处理。
在进一步的技术方案中，进气口与脱硝装置连通，脱硝装置能够将由锅炉传来的烟气进行脱硝处理，出气口与一系列脱硝、脱硫装置连通，进而烟气的二次处理，进而完成烟气的净化处理。
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，下面将对实施例或现有技术描述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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本实用新型所提供的绝热旋风除尘装置的安装位置示意图；
图2为本实用新型所提供的绝热旋风除尘装置的结构示意图；
图3为本实用新型所提供的导流挡板第一工况下的结构示意图；
图4为本实用新型所提供的导流挡板第二工况下的结构示意图；
图5为本实用新型所提供的等距等长喷嘴喷枪的结构示意图；
图6为本实用新型所提供的等距递增喷嘴喷枪的结构示意图；
图7为本实用新型所提供的非等距递增喷嘴喷枪的结构示意图。
图1至图7中，附图标记包括：
1为基体、2为进气口、3为出气口、4为碱剂喷射装置、5为排料口、6为出气管道、7为脱硝装置、8为导流挡板、9为空气预热器、10为除尘器、11为吸风机、12为湿法脱硫装置、13为烟气加热器、14为烟囱。
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。
本实用新型的核心是提供一种绝热旋风除尘装置，该绝热旋风除尘装置能够完成烟气的脱硫处理。
本实用新型的另一核心是提供一种包括上述绝热旋风除尘装置的烟气处理设备。
请参考附图1至附图7，本申请提供的一种绝热旋风除尘装置，包括：基体1，基体1具有中空的腔体，基体1上设有进气口2与出气口3，进气口2用于向腔体内通入烟气，出气口3用于将腔体内的烟气排出；碱剂喷射装置4，设于进气口2，碱剂喷射装置4用于向由进气口2进入基体1内的烟气喷射碱剂；排料口5，设于基体1的底部，并于腔体连通，烟气与碱剂反应后产生的颗粒物由排料口5排出基体1。
具体来说，基体1具有中空的腔体，在基体1的侧壁上设置进气口2，进气口2用于向基体1的腔体内通入烟气，进气口2处设置有碱剂喷射装置4，碱剂喷射装置4向由进气口2进入腔体内的烟气喷射碱剂，烟气与碱剂的混合物在基体1内部充分混合并发生反应，通过碱剂实现烟气中SO3的去除，反应后的烟气通过设于基体1的出气口3逸出并完成收集，SO3与碱剂反应后产生颗粒状的固体，通过设于基体1底部并与腔体连通的排料口5排出基体1。
可选的，出气口3可与烟气收集装置连接。
可选的，排料口5可与废料收集装置连接。
可选的，碱剂喷射装置4采用耐腐蚀、耐高温金属材料制造。
可选的，基体1的外周可设置绝热层，能够避免热损失，使得锅炉效率降低，绝热层为陶瓷纤维材料，该材料为一种新型硅铝酸盐纤维，保温效果比传统绝热材料高约30％，具有重量轻与体积小的优点。
可选的，碱剂喷射装置4可为等距等长嘴喷枪、等距递增喷嘴喷枪与非等距递增喷嘴喷枪中的一种或多种。
在上述实施例的基础之上，出气口3设于基体1的上端部，出气口3与出气管道6连通，出气管道6伸入基体1的内部并竖直向下延伸。
具体来说，出气口3设置于基体1的上端部，烟气的质量低于空气以使烟气在基体1的内部向上逃逸，出气口3与出气管道6连通，出气管道6伸入基体1内部并竖直向下延伸，进气口2设置于基体1上端的侧壁上，由进气口2进入基体1内部的烟气在出气管道6与基体1之间进行一定时间的循环，从而使得烟气与碱剂充分混合并反应，反应后的烟气从基体1内部的顶部逐渐堆积，最后由出气管道6的下端部逸出，达到脱除气态污染物的效果。
此外，基体1内部的高速旋流效果能够使颗粒物吸附烟气中的逃逸氨，从而实现逃逸氨的脱除，脱除效果能达到70％。
在上述实施例的基础之上，进气口2与脱硝装置7连通，脱硝装置7用于将由锅炉传来的烟气进行脱硝处理并将处理后的烟气通过进气管道输送至基体1的内部，碱剂喷射装置4的喷洒方向与烟气的流动方向相同。
具体来说，在基体1的外端通过进气口2联通有脱硝装置7，脱硝装置7接受由锅炉传来的烟气，并将烟气进行脱硝处理，完成脱硝处理后的烟气通过进气管道与进气口2输送至基体1的内部进行SO3的脱去处理，碱剂喷射装置4的喷洒方向与烟气的流动方向相同，更有利于碱剂与烟气充分混合，避免碱剂喷射到对面烟道壁，能够避免造成腐蚀，同时也增加了碱剂的扩散距离和烟道截面覆盖面，交错布置可实现碱剂喷射覆盖率达到100％。
可选的，脱硝装置7可为选择性催化还原脱硝装置。
在上述实施例的基础之上，碱剂喷射装置4与碱剂储存系统连通，碱剂喷射装置4与控制系统连接，控制系统用于控制碱剂喷射装置4的碱剂喷射量。
具体来说，碱剂储存系统为碱剂喷射装置4提供喷射用的碱剂，通过控制系统能够控制碱剂喷射装置4喷射碱剂的量，具体的喷射量根据由脱硝装置7输送的烟气量决定。
可选的，控制系统可为可编程逻辑控制器。
在上述实施例的基础之上，进气管道内靠近脱硝装置7的一端设有烟气分析仪，控制系统与烟气分析仪连接，烟气分析仪用于检测烟气中的酸性气体的浓度，并将检测结果传达至控制系统。
具体来说，在进气管道靠近脱硝装置7的一端设置有烟气分析仪，烟气分析仪能够测试分析出脱硝装置7送往进气通道内的烟气中的SO3的浓度，并将检测结果以电信号的形式发送至控制系统处，控制系统接收信号后控制碱剂喷射装置4向烟气喷射足量的碱剂，完成SO3的脱去。
在上述实施例的基础之上，进气管道内设有可旋转的导流挡板8，导流挡板8的传动轴垂直于进气管道的中心轴线，导流挡板8有两个且关于进气管道的中心轴线对称设置，导流挡板8与进气管道的内壁的夹角的取值范围为0°至90°，导流挡板8处设有脱硝灰斗。
具体来说，在进气管道内部设置可旋转的导流挡板8，导流挡板8的传动轴设置于水平面内并垂直于进气管道的中心轴线，导流挡板8设有两个且两个导流挡板8关于进气管道的中心轴线对称，导流挡板8与进气管道的顶部所在的切面之间的夹角的取值范围为0°至90°，导流挡板8可根据工况不同进行一定角度的转动，从而能够调整烟气的流速大小，以满足进气口2处有足够的切线速度，保证烟气进入基体1后能够在基体1内部循环并能够与碱剂充分混合反应，高负荷时导流挡板8基本与进气管道的内壁平行，中低负荷时调整角度开度，保证进入基体1内的烟气速度，便于碱剂和烟气充分混合，同时保证基体1内的混合效果和除尘效率，在导流挡板8处设置脱硝灰斗，以避免中低负荷调整导流挡板8的角度时造成烟道积灰，导流挡板8与进气管道的内壁呈最小角度0°时，几乎与脱硝灰斗形成一条直线，保证烟道不积灰，避免积灰影响烟气流场，脱硝灰斗内的积灰导入工厂内部的输灰系统，以降低污染。
可选的，导流挡板8采用耐腐蚀、耐高温金属材料制造。
在上述实施例的基础之上，导流挡板8与进气管道的内壁之间设有间隙，导流挡板8与控制系统连接。
具体来说，导流挡板8设于传动轴，并通过传动轴固定于进气管道的内壁，使得导流挡板8与进气管道端面之间设有一定的间隙，能够保留一定高度的烟气通道，有效避免积累灰尘。
在上述实施例的基础之上，出气口3依次连通于空气预热器9、除尘器10、吸风机11、湿法脱硫装置12、烟气加热器13与烟囱14。
具体来说，烟气由脱硝装置7完成脱硝并于碱剂喷射装置4喷出的碱剂发生反应后能够将烟气中大部分的NH3与SO3，通过将初步处理后的烟气通入空气预热器9、除尘器10、吸风机11、湿法脱硫装置12与烟气加热器13，完成进一步的烟气处理，最后将达标后的烟气由烟囱14排放。
在上述实施例的基础之上，基体1的上部为柱状腔体，基体1的底部为圆台状腔体，排料口5设于圆台状腔体的下底面，排料口5与输灰系统连接。
具体来说，基体1的上部为柱状的中空壳体，出气管道6由基体1的上端伸入基体1内部的腔体内，由进气口2进入腔体内的烟气能够在基体1的内壁与出气管道6之间充分循环并反应，基体1的底部为圆台状腔体，排料口5设于基体1的下底面并于腔体连通，圆台状的底部能够更加方便颗粒物的收集，颗粒物由排料口5排出并与工厂内的输灰系统连接，实现共同回收、处理。
可选的，基体1的底部也可为锥状壳体。
在一些实施例中，本申请提供了与上述绝热旋风除尘装置及烟气处理设备配套使用的烟气处理方法，包括以下步骤：
步骤S11，根据工程设计，完成各个系统装置的建设并投入正常使用。
步骤S12，将锅炉产生的烟气输送至尾部烟道系统。
步骤S13，省煤器出口排出的烟气一次通过脱硝装置、绝热旋风除尘器、空气预热器、除尘器、吸风机、脱硫装置、烟气加热装置与烟囱。
步骤S14，脱硝装置采用选择性催化还原脱硝技术脱除烟气中的NOx，烟气通过脱硝装置后烟气中出现逃逸氨。
步骤S15，烟气分析仪测试出烟气中酸性气体的浓度，然后将信号反馈给控制系统，控制系统根据设定参数自动调整碱剂的喷射参数，从而控制碱剂流量。
步骤S16，喷射的碱剂随烟气进入绝热旋风除尘器，在绝热旋风除尘器及烟道内与酸性气体充分反应并生成盐类颗粒，烟气中的逃逸氨被烟气吸附。
步骤S17，去除强酸性气体和逃逸氨的烟气进入下游设备，绝热旋风除尘器去除的颗粒物由输灰系统排出，通过全厂的输灰系统排入存灰库。
步骤S18，下游设备除尘器脱除烟气中剩余烟尘，脱硫装置脱除SO2，保证整个系统的NOX、SO2、烟尘排放能够达到国家标注。
步骤S19，净化后的烟气通过烟囱排入大气。
除了上述绝热旋风除尘装置，本实用新型还提供一种包括上述实施例公开的绝热旋风除尘装置的烟气处理设备，该烟气处理设备的其他各部分的结构请参考现有技术，本文不再赘述。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
以上对本实用新型所提供的一种绝热旋风除尘装置及烟气处理设备进行了详细介绍。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)
1.一种绝热旋风除尘装置，其特征在于，包括：
基体(1)，所述基体(1)具有中空的腔体，所述基体(1)上设有进气口(2)与出气口(3)，所述进气口(2)用于向所述腔体内通入烟气，所述出气口(3)用于将所述腔体内的所述烟气排出；
碱剂喷射装置(4)，设于所述进气口(2)，所述碱剂喷射装置(4)用于向由所述进气口(2)进入所述基体(1)内的所述烟气喷射碱剂；
排料口(5)，设于所述基体(1)的底部，并与所述腔体连通，所述烟气与所述碱剂反应后产生的颗粒物由所述排料口(5)排出所述基体(1)。
2.根据权利要求1所述的绝热旋风除尘装置，其特征在于，所述出气口(3)设于所述基体(1)的上端部，所述出气口(3)与出气管道(6)连通，所述出气管道(6)伸入所述基体(1)的内部并竖直向下延伸。
3.根据权利要求2所述的绝热旋风除尘装置，其特征在于，所述进气口(2)与脱硝装置(7)连通，所述脱硝装置(7)用于将由锅炉传来的所述烟气进行脱硝处理并将处理后的所述烟气通过进气管道输送至所述基体(1)的内部，所述碱剂喷射装置(4)的喷洒方向与所述烟气的流动方向相同。
4.根据权利要求3所述的绝热旋风除尘装置，其特征在于，所述碱剂喷射装置(4)与碱剂储存系统连通，所述碱剂喷射装置(4)与控制系统连接，所述控制系统用于控制所述碱剂喷射装置(4)的碱剂喷射量。
5.根据权利要求4所述的绝热旋风除尘装置，其特征在于，所述进气管道内靠近所述脱硝装置(7)的一端设有烟气分析仪，所述控制系统与所述烟气分析仪连接，所述烟气分析仪用于检测所述烟气中的酸性气体的浓度，并将检测结果传达至所述控制系统。
6.根据权利要求5所述的绝热旋风除尘装置，其特征在于，所述进气管道内壁设有可旋转的导流挡板(8)，所述导流挡板(8)的传动轴垂直于所述进气管道的中心轴线，所述导流挡板(8)有两个且关于所述进气管道的中心轴线对称设置，所述导流挡板(8)与所述进气管道的内壁的夹角的取值范围为0°至90°，所述导流挡板(8)处设置有脱硝灰斗。
7.根据权利要求6所述的绝热旋风除尘装置，其特征在于，所述导流挡板(8)与所述进气管道的内壁之间设有间隙，所述导流挡板(8)与所述控制系统连接。
8.根据权利要求7所述的绝热旋风除尘装置，其特征在于，所述出气口(3)依次连通于空气预热器(9)、除尘器(10)、吸风机(11)、湿法脱硫装置(12)、烟气加热器(13)与烟囱(14)。
9.根据权利要求1至8任一项所述的绝热旋风除尘装置，其特征在于，所述基体(1)的上部为柱状腔体，所述基体(1)的底部为圆台状腔体，所述排料口(5)设于所述圆台状腔体的下底面，所述排料口(5)与输灰系统连接。
10.一种烟气处理设备，包括绝热旋风除尘装置，其特征在于，所述绝热旋风除尘装置为如权利要求1至9任一项所述的绝热旋风除尘装置。
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2023
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| CN116920595A (zh) * | 2023-09-18 | 2023-10-24 | 中建材环保研究院（江苏）有限公司 | 一种工业烟气脱硫脱硝除尘一体化系统 |
| CN116920595B (zh) * | 2023-09-18 | 2023-12-22 | 中建材环保研究院（江苏）有限公司 | 一种工业烟气脱硫脱硝除尘一体化系统 |
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