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高溫煤煙水浴除塵系統的製作方法

2023-05-15 14:12:59 2


本發明涉及空氣淨化技術領域。更具體地說,本發明涉及一種高溫煤煙水浴除塵系統。



背景技術:

燃煤電廠排出的高溫煤煙含有大量的不溶性粉塵、煙塵顆粒、可溶性的氣體(如硫化氫、氮氧化物、氯化氫等),這些物質如果進入大氣,不僅會嚴重汙染空氣,而且這些物質可通過不同的途徑進入人的體內,有的直接產生危害,有的還有蓄積作用,會更加嚴重的危害人的健康,此外,高溫煤煙如果直接被排放,這些熱量往往被忽視,造成資源浪費。



技術實現要素:

本發明的一個目的是解決至少上述問題,並提供至少後面將說明的優點。

本發明還有一個目的是提供一種高溫煤煙水浴除塵系統,其能夠有效去除煤煙中的微米級固體粉塵(如砂塵、煤塵)、粘性液態微團(如油煙、灰霾)、可溶性的氣體(如硫化氫、氮氧化物、氯化氫等),充分交換高溫煤煙自身的熱量,最大限度的利用高溫煤煙的熱能,達到很好的除塵效果,並且對除塵後的氣體進行乾燥,節約資源,對環境友好。

為了實現根據本發明的這些目的和其它優點,提供了一種高溫煤煙水浴除塵系統,包括:

旋風除塵器,其包括自上而下設置的筒體、錐體與灰鬥,所述筒體側壁上設有煤煙入口、頂部設有煤煙出口,所述錐體外壁環設有第一水管;

除酸塔,其頂部設有第一集液箱,所述除酸塔內自上至下分別設有第一水平隔板、第二水平隔板、第三水平隔板,所述第一水平隔板通過支架固定於所述除酸塔內壁,且與所述除酸塔內壁形成環形通道,所述第一水平隔板上設有第一分液組件,其包括位於所述第一水平隔板上方的第一分液箱、位於所述第一水平隔板下方的多個除酸噴嘴層,所述第一分液箱與所述第一集液箱連通,多個除酸噴嘴層自圓心至圓周分布,且包括位於最外側兩層的第一淋液噴嘴、以及位於內側其他層的第二淋液噴嘴,最外一層第一淋液噴嘴至所述第一水平隔板的邊緣一定距離,任一層的第一淋液噴嘴的下端連接有一豎直設置的環形第一上導流板,所述第二水平隔板、所述第三水平隔板密封內接於所述除酸塔內壁,所述第三水平隔板中部形成第一環形缺口,所述第二水平隔板上密封固定有多個第一導流管,所述第一導流管沿豎向設置、上下貫通並穿過所述第一環形缺口,且一個第一導流管與一個第二淋液噴嘴相對設置,所述第二水平隔板向上延伸一環形第一下導流板,所述第一下導流板位於兩個第一上導流板之間,且自由端交錯設置,所述第二水平隔板與所述第三水平隔板之間的側壁上設有多個第一霧化噴嘴,所述除酸塔底部盛放有鹼液,所述除酸塔的外壁環設有第二水管,所述第二水管、所述第一集液箱、所述第一霧化噴嘴連通,所述除酸塔位於鹼液液面以下設有第一進氣口、位於第一水平隔板以上設有第一出氣口;

除鹼塔,其頂部設有第二集液箱,所述除鹼塔內自上至下分別設有第四水平隔板、第五水平隔板、第六水平隔板,所述第四水平隔板通過支架固定於所述除鹼塔內壁,且與所述除鹼塔內壁形成環形通道,所述第四水平隔板上設有第二分液組件,其包括位於所述第四水平隔板上方的第二分液箱、位於所述第四水平隔板下方的多個除鹼噴嘴層,所述第二分液箱與所述第二集液箱連通,多個除鹼噴嘴層自圓心至圓周分布,且包括位於最外側兩層的第三淋液噴嘴、以及位於內側其他層的第四淋液噴嘴,最外一層第三淋液噴嘴至所述第四水平隔板的邊緣一定距離,任一層的第三淋液噴嘴的下端連接有一豎直設置的環形第二上導流板,所述第五水平隔板、所述第六水平隔板密封內接於所述除鹼塔內壁,所述第六水平隔板中部形成第二環形缺口,所述第五水平隔板上密封固定有多個第二導流管,所述第二導流管沿豎向設置、上下貫通並穿過所述第二環形缺口,且一個第二導流管與一個第四淋液噴嘴相對設置,所述第五水平隔板向上延伸一環形第二下導流板,所述第二下導流板位於兩個第二上導流板之間,且自由端交錯設置,所述第五水平隔板與所述第六水平隔板之間的側壁上設有多個第二霧化噴嘴,所述除鹼塔底部盛放有酸液,所述除鹼塔的外壁環設有第三水管,所述第三水管、所述第二集液箱、所述第二霧化噴嘴連通,所述除鹼塔位於酸液液面以下設有第二進氣口、位於第四水平隔板以上設有第二出氣口;

乾燥塔,其包括自上而下水平設置的防水透氣膜、多個乾燥層、以及多層凝水網,所述乾燥層包括水平設置的支撐網、設置在支撐網上方的透水磚組,所述透水磚組包括以行和列的形式的多塊透水磚,相鄰兩塊透水磚接觸卻不重疊,所述凝水網開設有多個通孔,多層凝水網的通孔交錯設置,所述乾燥塔位於多層凝水網的下方設有第三進氣口、位於防水透氣膜的上方設有第三出氣口,所述乾燥塔的外壁環設有第四水管;

其中,所述煤煙出口、所述第一進氣口、所述第一出氣口、所述第二進氣口、所述第二出氣口、所述第三進氣口依次連通,形成氣體流動路徑;所述第一水管、所述第二水管、所述第三水管、所述第四水管連通,形成水循環流動路徑。

優選的是,所述的高溫煤煙水浴除塵系統,所述旋風除塵器內部位於所述煤煙入口、所述煤煙出口之間還設有水平濾網。

優選的是,所述的高溫煤煙水浴除塵系統,所述第一水管、所述第二水管、所述第三水管、所述第四水管的連通管路上設有水泵。

優選的是,所述的高溫煤煙水浴除塵系統,所述第一水平隔板至所述除酸塔的間距不小於所述除酸塔內徑的1/8;所述第四水平隔板至所述除鹼塔的間距不小於所述除鹼塔內徑的1/8。

優選的是,所述的高溫煤煙水浴除塵系統,所述透水磚為波浪形。

優選的是,所述的高溫煤煙水浴除塵系統,所述酸液為質量分數為8%的硫酸水溶液,所述鹼液為質量分數為8%的氫氧化鈉水溶液。

優選的是,所述的高溫煤煙水浴除塵系統,所述第一集液箱設有鹼投放入口,所述第二集液箱設有酸投放入口。

本發明至少包括以下有益效果:

第一、本發明包括依次設置的旋風除塵器、除酸塔、除鹼塔、乾燥塔,能夠依次濾除大顆粒固體粉塵、鹼性氣體、酸性氣體、水蒸汽,通過環設的水管吸收高溫煤煙的熱量對除酸塔、除鹼塔、乾燥塔預熱,增大溶解度,減少洗滌水的用量,除酸塔、除鹼塔設置多個導流管形成氣流通路,混合氣與水霧或鹼液(酸液)充分接觸,再穿過層層環狀水幕,增加擾動度,乾燥塔內三階段除水,凝水網將穿過的混合氣中的水蒸汽凝結成水滴,淨化後的混合氣體由透水瓦的縫隙和空隙穿出、水滴被吸收,防水透氣膜降低混合氣的水含量;

第二、本發明在應用過程中,高溫煤煙由煤煙入口進入旋風除塵器內部,沿切線引入形成螺旋狀氣流,密度大的大顆粒固體粉塵在離心力作用下被甩向灰鬥,旋轉的氣流在錐體內收縮向中心流動,向上形成二次渦流經煤煙出口進入除酸塔,通入到鹼液液面以下清洗後分流,一部分混合氣由第一環形缺口進入第二水平隔板與第三水平隔板之間的空間,與水霧接觸充分包裹顆粒後返回第一導流管下端,另一部分混合氣直接進入第一導流管與鹼液充分接觸,位於最上方的第一水平隔板積累一定量的鹼液,第一上導流板、第一下導流板與積累的鹼液形成的多個液封膜層,混合氣穿過層層水幕進入除鹼塔,通入到酸液液面以下清洗後分流,一部分混合氣由第二環形缺口進入第五水平隔板與第六水平隔板之間的空間,與水霧接觸充分包裹顆粒後返回第二導流管下端,另一部分混合氣直接進入第二導流管與酸液充分接觸,位於最上方的第四水平隔板積累一定量的酸液,第二上導流板、第二下導流板於積累的酸液形成的多個液封膜層,混合氣穿過層層水幕進入乾燥塔,自下至上經過凝水片凝結水珠、透水瓦吸收水滴、防水透氣膜濾除殘留水分後導出;

第三、水平濾網的設置去除被上升氣流裹挾的密度較小的尺寸較大的固體廢棄物;水泵的設置確保循環水的流動;第一水平隔板、第四水平隔板的尺寸設置便於預留混合氣進入上方的第一出氣口、第二出氣口的足夠的容置空間;波浪形透水磚與水滴的接觸面積大;8%的硫酸水溶液、8%的氫氧化鈉水溶液對鹼性氣體和酸性氣體的洗氣效果好,且又不會腐蝕塔體;鹼投放口、酸投放口的設置便於補充鹼、酸,確保鹼液、酸液的濃度一直保持平衡。

本發明的其它優點、目標和特徵將部分通過下面的說明體現,部分還將通過對本發明的研究和實踐而為本領域的技術人員所理解。

附圖說明

圖1為本發明的結構示意圖;

圖2為本發明的除酸塔的結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明做進一步的詳細說明,以令本領域技術人員參照說明書文字能夠據以實施。

在本發明的描述中,需要說明的是,除非另有明確的規定和限定,術語「安裝」、「相連」、「設置」應做廣義理解,例如,可以是固定相連、設置,也可以是可拆卸連接、設置,或一體地連接、設置。對於本領域的普通技術人員而言,可以具體情況理解上述術語在本發明中的具體含義。術語「橫向」、「縱向」、「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」、「豎直」、「水平」、「頂」、「底」、「內」、「外」等指示的方位或位置關係為基於附圖所示的方位或位置關係,僅是為了便於描述本發明和簡化描述,並不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作,因此不能理解為對本發明的限制。

如圖1所示,本發明提供一種高溫煤煙水浴除塵系統,包括:

旋風除塵器1,其包括自上而下設置的筒體、錐體與灰鬥,所述筒體側壁上設有煤煙入口、頂部設有煤煙出口,所述錐體外壁環設有第一水管11;

除酸塔2,其頂部設有第一集液箱201,所述除酸塔2內自上至下分別設有第一水平隔板202、第二水平隔板203、第三水平隔板204,所述第一水平隔板202通過支架固定於所述除酸塔2內壁,且與所述除酸塔2內壁形成環形通道,所述第一水平隔板202上設有第一分液組件,其包括位於所述第一水平隔板202上方的第一分液箱205、位於所述第一水平隔板202下方的多個除酸噴嘴層,所述第一分液箱205與所述第一集液箱201連通,多個除酸噴嘴層自圓心至圓周分布,且包括位於最外側兩層的第一淋液噴嘴206、以及位於內側其他層的第二淋液噴嘴207,最外一層第一淋液噴嘴206至所述第一水平隔板202的邊緣一定距離,任一層的第一淋液噴嘴206的下端連接有一豎直設置的環形第一上導流板208,所述第二水平隔板203、所述第三水平隔板204密封內接於所述除酸塔2內壁,所述第三水平隔板204中部形成第一環形缺口,所述第二水平隔板203上密封固定有多個第一導流管209,所述第一導流管209沿豎向設置、上下貫通並穿過所述第一環形缺口,且一個第一導流管209與一個第二淋液噴嘴207相對設置,所述第二水平隔板203向上延伸一環形第一下導流板210,所述第一下導流板210位於兩個第一上導流板208之間,且自由端交錯設置,所述第二水平隔板203與所述第三水平隔板204之間的側壁上設有多個第一霧化噴嘴211,所述除酸塔2底部盛放有鹼液,所述除酸塔2的外壁環設有第二水管212,所述第二水管212、所述第一集液箱201、所述第一霧化噴嘴211連通,所述除酸塔2位於鹼液液面以下設有第一進氣口214、位於第一水平隔板202以上設有第一出氣口215;

除鹼塔3,其頂部設有第二集液箱,所述除鹼塔3內自上至下分別設有第四水平隔板、第五水平隔板、第六水平隔板,所述第四水平隔板通過支架固定於所述除鹼塔3內壁,且與所述除鹼塔3內壁形成環形通道,所述第四水平隔板上設有第二分液組件,其包括位於所述第四水平隔板上方的第二分液箱、位於所述第四水平隔板下方的多個除鹼噴嘴層,所述第二分液箱與所述第二集液箱連通,多個除鹼噴嘴層自圓心至圓周分布,且包括位於最外側兩層的第三淋液噴嘴、以及位於內側其他層的第四淋液噴嘴,最外一層第三淋液噴嘴至所述第四水平隔板的邊緣一定距離,任一層的第三淋液噴嘴的下端連接有一豎直設置的環形第二上導流板,所述第五水平隔板、所述第六水平隔板密封內接於所述除鹼塔3內壁,所述第六水平隔板中部形成第二環形缺口,所述第五水平隔板上密封固定有多個第二導流管,所述第二導流管沿豎向設置、上下貫通並穿過所述第二環形缺口,且一個第二導流管與一個第四淋液噴嘴相對設置,所述第五水平隔板向上延伸一環形第二下導流板,所述第二下導流板位於兩個第二上導流板之間,且自由端交錯設置,所述第五水平隔板與所述第六水平隔板之間的側壁上設有多個第二霧化噴嘴,所述除鹼塔3底部盛放有酸液,所述除鹼塔3的外壁環設有第三水管,所述第三水管、所述第二集液箱、所述第二霧化噴嘴連通,所述除鹼塔3位於酸液液面以下設有第二進氣口、位於第四水平隔板以上設有第二出氣口;

乾燥塔4,其包括自上而下水平設置的防水透氣膜41、多個乾燥層42、以及多層凝水網43,所述乾燥層42包括水平設置的支撐網、設置在支撐網上方的透水磚組,所述透水磚組包括以行和列的形式的多塊透水磚,相鄰兩塊透水磚接觸卻不重疊,所述凝水網43開設有多個通孔,多層凝水網43的通孔交錯設置,所述乾燥塔4位於多層凝水網43的下方設有第三進氣口、位於防水透氣膜41的上方設有第三出氣口,所述乾燥塔4的外壁環設有第四水管44;

其中,所述煤煙出口、所述第一進氣口214、所述第一出氣口215、所述第二進氣口、所述第二出氣口、所述第三進氣口依次連通,形成氣體流動路徑;所述第一水管11、所述第二水管212、所述第三水管、所述第四水管44連通,形成水循環流動路徑。

在上述技術方案中,包括依次設置的旋風除塵器1、除酸塔2、除鹼塔3、乾燥塔4,能夠依次濾除大顆粒固體粉塵、鹼性氣體、酸性氣體、水蒸汽,圖1中的箭頭指示為氣流方向,通過環設的水管吸收高溫煤煙的熱量對除酸塔2、除鹼塔3、乾燥塔4預熱,增大溶解度,減少洗滌水的用量,除酸塔2(如圖2所示,除鹼塔3的結構類似,故不重複標記和放大示出)、除鹼塔3設置多個導流管形成氣流通路,混合氣與水霧或鹼液(酸液)充分接觸,再穿過層層環狀水幕,增加擾動度,乾燥塔4內三階段除水,凝水網43將穿過的混合氣中的水蒸汽凝結成水滴,淨化後的混合氣體由透水瓦的縫隙和空隙穿出、水滴被吸收,防水透氣膜41降低混合氣的水含量。

在應用過程中,高溫煤煙由煤煙入口進入旋風除塵器1內部,沿切線引入形成螺旋狀氣流,密度大的大顆粒固體粉塵在離心力作用下被甩向灰鬥,旋轉的氣流在錐體內收縮向中心流動,向上形成二次渦流經煤煙出口進入除酸塔2,通入到鹼液液面以下清洗後分流,一部分混合氣由第一環形缺口進入第二水平隔板203與第三水平隔板204之間的空間,與水霧接觸充分包裹顆粒後返回第一導流管209下端,另一部分混合氣直接進入第一導流管209與鹼液充分接觸,位於最上方的第一水平隔板202積累一定量的鹼液,第一上導流板208、第一下導流板210與積累的鹼液形成的多個液封膜層,混合氣穿過層層水幕進入除鹼塔3,通入到酸液液面以下清洗後分流,一部分混合氣由第二環形缺口進入第五水平隔板與第六水平隔板之間的空間,與水霧接觸充分包裹顆粒後返回第二導流管下端,另一部分混合氣直接進入第二導流管與酸液充分接觸,位於最上方的第四水平隔板積累一定量的酸液,第二上導流板、第二下導流板於積累的酸液形成的多個液封膜層,混合氣穿過層層水幕進入乾燥塔4,自下至上經過凝水片凝結水珠、透水瓦吸收水滴、防水透氣膜41濾除殘留水分後導出。

在另一種技術方案中,所述的高溫煤煙水浴除塵系統,所述旋風除塵器1內部位於所述煤煙入口、所述煤煙出口之間還設有水平濾網12,去除被上升氣流裹挾的密度較小的尺寸較大的固體廢棄物。

在另一種技術方案中,所述的高溫煤煙水浴除塵系統,所述第一水管11、所述第二水管212、所述第三水管、所述第四水管44的連通管路上設有水泵(圖中未示出),確保循環水的流動。

在另一種技術方案中,所述的高溫煤煙水浴除塵系統,所述第一水平隔板202至所述除酸塔2的間距不小於所述除酸塔2內徑的1/8;所述第四水平隔板至所述除鹼塔3的間距不小於所述除鹼塔3內徑的1/8,便於預留混合氣進入上方的第一出氣口215、第二出氣口的足夠的容置空間。

在另一種技術方案中,所述的高溫煤煙水浴除塵系統,所述透水磚為波浪形,與水滴的接觸面積大。

在另一種技術方案中,所述的高溫煤煙水浴除塵系統,所述酸液為質量分數為8%的硫酸水溶液,所述鹼液為質量分數為8%的氫氧化鈉水溶液,對鹼性氣體和酸性氣體的洗氣效果好,且又不會腐蝕塔體。

在另一種技術方案中,所述的高溫煤煙水浴除塵系統,所述第一集液箱201設有鹼投放入口213,所述第二集液箱設有酸投放入口,便於補充鹼、酸,確保鹼液、酸液的濃度一直保持平衡。

這裡說明的設備數量和處理規模是用來簡化本發明的說明的。對本發明的應用、修改和變化對本領域的技術人員來說是顯而易見的。

儘管本發明的實施方案已公開如上,但其並不僅僅限於說明書和實施方式中所列運用,它完全可以被適用於各種適合本發明的領域,對於熟悉本領域的人員而言,可容易地實現另外的修改,因此在不背離權利要求及等同範圍所限定的一般概念下,本發明並不限於特定的細節和這裡示出與描述的圖例。

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