一種鍋爐用溼法噴淋除塵器的製作方法

2023-06-01 03:59:16

本發明涉及鍋爐除塵技術領域，具體涉及一種適用於鍋爐的溼法噴淋除塵器。

背景技術：

鍋爐煙塵中PM5以下所佔份額達20～40％，且密度很小，顆粒質量很輕，無離心力、無慣性、不沾電、難過濾，與煙氣混在一起運動，故PM5以下煙塵顆粒的脫除是鍋爐除塵的關鍵要素，目前大部分未經改造的水膜除塵器難以除去PM5以下煙塵顆粒，是鍋爐煙塵排放超標的主要原因，鍋爐的除塵難點在於10微米(μm)以下的灰粒，特別是PM2.5微米的灰粒，採用常規的除塵方法難以脫除。現有的除塵方式主要有以下幾種：

(1)布袋除塵器：在鍋爐上使用布袋除塵器，關鍵的限制性因素在於運行可靠性。可能影響到布袋除塵器運行可靠性的主要因素有：啟動或低負荷運行時可能結露、高負荷且受熱面積灰嚴重時煙溫可能超出布袋的許用溫度、煙氣中的木炭火星造成布袋燒毀、布袋破損時失去除塵能力。所以，在鍋爐上使用布袋除塵器，應當要具備以下幾點保障措施：防止結露的保護措施、煙氣超溫的自動報警和自動停爐設施、消除火星的裝置、布袋破損報警和自動停爐設施。除塵器中的火星來自未燃盡的炭粒，所以，在布袋除塵器之前布置一級機械除塵器將炭粒分離出來，對於布袋除塵器的必要保護措施。布袋除塵器的缺點是：投資高、佔地面積大、運行費用高、阻力大。

(2)溼法靜電除塵器：在鍋爐上布置溼法靜電除塵器，是在水膜除塵器去掉大部分顆粒灰塵後，微細灰粒通過溼法靜電除塵器去除，布置在水膜除塵器後面，此時煙氣含溼量高，煙氣溫度要求小於90℃，接近露點溫度，其除塵效率最高只有80％，如進入靜電除塵器的煙塵濃度太高，排塵濃度也會超標。這種除塵器存在問題是集塵極 表面的水膜均勻穩定、不產生斷流與幹區以及集塵極的腐蝕等問題，不能連續洗滌極板上積聚的粉塵，且系統投資和運行費用較高。

(3)水膜除塵器：水膜除塵器基本上是鍋爐最常用是除塵設備，基本上文丘裡洗滌與水膜除塵相結合，可以提高效率並減少磨損，文丘裡有立式和臥式兩種，水膜為主塔的溢流水槽在內壁上形成均勻的水膜，切向進入的氣流在塔內形成旋流，粉塵在離心力作用下被甩到筒壁，與液膜接觸而被捕集。而煙塵中佔比例20～40％的PM5以下粒徑基本上沒有離心力，此部分的粉塵是水膜除塵器無法捕集的，與煙氣一起排到大氣中，故傳統水膜除塵器的除塵效率只能在60～70％。煙塵排放濃度高，達不到現有排放標準要求。

上述幾種除塵方案是現有鍋爐的常見方案，但均存在不同的缺點，並不能完全適用，通過鍋爐煙塵的物理性質及各種除塵裝置的比較分析，鍋爐煙塵的清除應以溼法噴淋除塵為正確方法，現有鍋爐除塵設備多為水膜除塵器，也是溼法除塵，一般設有簡易噴淋裝置，但除塵效果不佳，尾氣中微粒含量仍然超標，所以急需一種新的鍋爐除塵器來解決上述問題，但現有技術中並沒有相應的方案。

技術實現要素：

本發明旨在提供一種適用於鍋爐的溼法噴淋除塵器，以解決現有鍋爐除塵器所存在的投資高、佔地面積大、運行費用高、阻力大、除塵效率低等問題。

本發明是通過如下技術方案予以實現的：

一種適用於鍋爐的溼法噴淋除塵器，包括噴霧加溼系統、水噴淋系統和除霧系統，噴霧加溼系統出口與水噴淋系統進口相連，除霧系統設置在水噴淋系統下遊。

所述噴霧加溼系統包括文丘裡煙道，文丘裡煙道內部設置有若干加溼噴頭，加溼噴頭之間相併聯且通過不鏽鋼管與加溼水泵相連。

所述水噴淋系統包括環形煙道，環形煙道中部插裝有豎直布置的煙道主塔，煙道主塔末端安裝有同樣豎直布置的下降煙道，下降煙道底部設置有煙氣尾管，環形煙道內設置有若干間隔且沿圓周布置的噴淋噴頭，噴淋噴頭之間相併聯且通過不鏽鋼管與噴淋水泵相連。

所述除霧系統包括若干嵌裝在煙道主塔內的圓形除霧器，除霧器內通過隔板分為若干個盒形單元，每個盒形單元內設置有若干間隔且平行布置的波形板。

所述加溼噴頭和噴淋噴頭均為316L不鏽鋼噴頭。

所述加溼噴頭的噴射方向與煙氣流動方向相同。

所述噴淋噴頭的噴射方向與煙氣流動方向相同。

所述煙道主塔外壁設置有檢修平臺。

本發明的有益效果是：

與現有技術相比，本發明提供的適用於鍋爐的溼法噴淋除塵器具有以下優點：

1、文丘裡煙道的霧化噴水使灰粒變粗變重，並增加煙氣的含水濃度，提高煙氣的露點溫度；使噴淋後有更多煙氣產生結露，結露後更好的除掉微細灰粒；

2、在環形煙道布置多層噴淋噴頭，形成多重水簾及水膜，煙塵(包括沒有離心力的微細煙塵顆粒)與水長時間、充分接觸，部分煙氣也會結露，煙氣中大、中、小及微細煙塵顆粒均脫落而除塵，除塵效率≥98％；

3、噴水裝置採用固定式，無運動部件，噴水安全可靠，不會因機械故障而產生中斷除塵的現象；

4、文丘裡煙道、環形煙道、除霧器的位置集中就近布置，脫除的灰塵容易集中在主塔下部的灰池中，更好的通過灰水流動排塵，不會產生灰塵堆積堵塞煙道的現象，煙氣流動通暢；

5、通過加溼系統、水噴淋系統和除霧系統的三重煙塵清除，能有效降低尾氣中的PM2.5和PM10。

附圖說明

圖1是本發明的結構圖；

圖2是圖1的I-I剖視圖；

圖3是除霧器的內部結構圖；

圖4是實施例1中的實施後廢氣檢測結果表；

圖中：1-文丘裡煙道，2-加溼噴頭，3-加溼水泵，4-噴淋噴頭， 5-環形煙管，6-噴淋水泵，7-不鏽鋼管，8-檢修平臺，9-除霧器，10-清洗水泵，11-煙道主塔，12-下降煙道，13-清洗噴頭，14-煙氣尾管。

具體實施方式

以下結合附圖及實施例對本發明的技術方案作進一步說明，但所要求的保護範圍並不局限於所述；

如圖1-2所示，本發明提供的適用於鍋爐的溼法噴淋除塵器，包括噴霧加溼系統、水噴淋系統和除霧系統，噴霧加溼系統出口與水噴淋系統進口相連，除霧系統設置在水噴淋系統下遊。

所述噴霧加溼系統包括文丘裡煙道1，文丘裡煙道1內部設置有若干加溼噴頭2，加溼噴頭2之間相併聯且通過不鏽鋼管7與加溼水泵3相連。

所述水噴淋系統包括環形煙道5，環形煙道5中部插裝有豎直布置的煙道主塔11，煙道主塔11末端安裝有同樣豎直布置的下降煙道12，下降煙道12底部設置有煙氣尾管14，環形煙道5內設置有若干間隔且沿圓周布置的噴淋噴頭4，噴淋噴頭4之間相併聯且通過不鏽鋼管7與噴淋水泵6相連。

所述除霧系統包括若干嵌裝在煙道主塔11內的圓形除霧器9，除霧器9內通過隔板分為若干個盒形單元，每個盒形單元內設置有若干間隔且平行布置的波形板，如圖3所示。

所述加溼噴頭2和噴淋噴頭4均為316L不鏽鋼噴頭，其具有霧化效果好、不易堵塞的優點。

所述加溼噴頭2的噴射方向與煙氣流動方向相同。

所述噴淋噴頭4的噴射方向與煙氣流動方向相同。

所述煙道主塔11外壁設置有檢修平臺8。

實施例1：針對廣西農墾良圻製糖有限公司的鍋爐採用本發明提供的適用於鍋爐的溼法噴淋除塵器，該公司35t/h、45t/h鍋爐兩臺，每臺配備水膜除塵器。未實施前，2014/15榨季煙塵排放均在160㎎/m3以上，先使用本發明提供的溼法噴淋除塵器進行煙氣除塵，具體工作原理為：從鍋爐排除的煙氣通過煙管進入文丘裡煙管1，加溼水泵3工作將水泵入不鏽鋼管7並流至加溼噴頭1，文丘裡煙管1內設置的加 溼噴頭2將水霧化噴射向煙氣，使煙氣內的灰粒變粗變重，並增加煙氣的含水濃度，提高煙氣的露點溫度；使噴淋後有更多煙氣產生結露，結露後更好的除掉微細灰粒。加溼後的煙氣進入環形煙道5，環形煙道5內通過通過噴淋水泵6和噴淋噴頭4的工作向煙氣噴射水，環形煙道5內每個分段設置5個噴淋噴頭4，其中3個豎直間隔布置在環形煙道5中心線上，另外兩個設置在靠近外壁的位置，多層噴淋噴頭4形成多重水簾及水膜，煙塵與水長時間、充分接觸，部分煙氣也會結露，煙氣中大、中、小及微細煙塵顆粒均脫落而除塵，經過水噴淋系統後的煙氣從底部向上進入煙道主塔11，煙道主塔11內嵌裝有兩個間隔布置的除霧器9，除霧器9內通過隔板分為若干個盒形單元，每個盒形單元內設置有若干間隔且平行布置的波形板，煙氣通過波形板時，含霧滴的氣體經若干次改變方向，霧滴在慣性和離心力的作用下，被甩在波形板上，從而實現氣液分離，波形板上的小液滴匯集成大顆粒液滴，靠重力落下。通過上述步驟後即完成了煙氣除塵，尾氣通過下降煙道12尾端的煙氣尾管14排入沉澱池。實施後，2015/16榨季煙塵排放一直保持在60㎎/m3以下，在鍋爐負荷穩定、燃燒較完全、除塵水較清潔的情況下，甚至在30㎎/m3以下，通過圖4的實施後廢氣檢測結果表記載，採用本發明提供的適用於鍋爐的溼法噴淋除塵器具有優異的除塵效果。