脫硫除塵除霧超低排放裝置的製作方法

2023-10-27 20:16:42 1

本實用新型涉及涉及發電、冶煉、化工領域脫硫除塵除霧裝置，特別是涉及一種脫硫除塵除霧超低排放裝置。

背景技術：

2015年8月29日，《中華人民共和國大氣汙染防治法》修訂通過，自2016年1月1日起施行。國家對重點大氣汙染排放實行總量控制，並逐步推行重點大氣汙染物排汙權交易。

2012年2月29日，環境保護部和國家質量監督檢驗檢疫局聯合發布了《環境空氣品質標準》，自2016年1月1日起實施，該標準將PM2.5納入了常規空氣品質評價標準中。

部分地區為率先達到國家《大氣汙染防治行動計劃》{2013}37號文規定的顆粒物年均濃度指標，具體指：煙塵排放小於5mg/m3、二氧化硫排放小於35mg/m3、氮氧化物排放小於50mg/m3。

火電廠煙氣中氮氧化物治理，採用選擇性非催化還原(SNCR)脫硝技術、選擇性催化還原(SCR)脫硝技術或SNCR+SCR聯合脫硝技術三種方式，其中SNCR脫硝效率較低，為達到氮氧化物排放小於50mg/m3的限值，所以基本都採用SCR脫硝技術，隨之而來的問題是煙氣中的部分SO2在催化劑的作用下生成SO3，以氣溶膠的形式隨煙氣排入大氣。煙塵治理，一般是採用靜電除塵或布袋除塵技術，其中布袋除塵技術效率最高，達到煙塵排放小於20mg/m3已是其極限值，不能滿足煙塵排放小於5mg/m3的指標。二氧化硫治理，一般是採用石灰石-石膏溼法脫硫技術，該技術可以達到二氧化硫排放小於35mg/m3，隨之而來的問題是石膏漿液攜帶問題。為滿足「超潔淨排放」，以及上述的氣溶膠、石膏漿液攜帶等問題，目前的解決方案基本都是在原有SCR+布袋除塵+溼法脫硫的基礎上，在溼法脫硫後端單獨加裝溼式電除塵器。由於多數火電廠屬改造項目，場地有限，溼式電除塵器又是佔地面積較大的裝置，導致項目實施難度較大。

現有的脫硫除塵裝置，參考授權公告號為CN 205412677U的專利文件，包括塔體和轉動機構，轉動機構包括轉動軸、迴轉絲網、減速電機和盲板，迴轉絲網固定設置在轉動軸的下端，迴轉絲網的網面與水平面垂直，迴轉絲網表面燒結有脫硝催化劑，啟動減速電機，迴轉絲網轉動，脫硫劑經過噴淋頭在塔體內交叉噴灑，對煙氣進行進行脫硫，煙氣在不斷旋轉的 迴轉絲網上形成紊流，煙氣與迴轉絲網上的脫硝催化劑充分接觸，從而脫硝；轉動軸上端設置有盲板，盲板外側連接有旋轉葉片，可以去除煙氣中的霧粒。煙氣進入塔體時，可能出現煙氣在局部堆積的問題，煙氣不能均勻地分布在轉動機構的圓周方向，導致煙氣的整體處理效果不好；並且單純採用轉動機構除塵除霧脫銷，不能保證除塵、除霧、脫銷均能達到較好的效果。

技術實現要素：

本實用新型要解決的技術問題是提供一種佔地面積更少，能耗很小，且綜合了脫硫、除塵、除霧功能為一體的脫硫除塵除霧超低排放裝置。

本實用新型脫硫除塵除霧超低排放裝置，包括吸收塔，吸收塔包括塔體，在所述塔體的一側開設有煙氣入口，所述塔體內固定連接有煙氣均布單元，所述煙氣均布單元安裝在煙氣流動方向上；所述塔體內設有噴淋器，煙氣通過所述煙氣均布單元流向所述噴淋器；所述塔體內還設有屋脊式除塵除霧器，煙氣經過所述噴淋器流向所述屋脊式除塵除霧器；所述塔體的頂端安裝有煙道濾塵器，所述煙道濾塵器垂直於所述塔體的壁面安裝，所述煙道濾塵器上連通有煙氣出口。

本實用新型脫硫除塵除霧超低排放裝置，其中所述煙道濾塵器包括殼體和安裝在殼體內的濾塵部件，所述殼體上設有加強組件，所述加強組件包括H型鋼和支板，所述H型鋼縱橫交錯固定在所述殼體的表面，所述支板固定連接在所述殼體的表面且與所述H型鋼連接。

本實用新型脫硫除塵除霧超低排放裝置，其中所述濾塵部件包括吸塵板和噴淋管，所述吸塵板在所述殼體內組成多條煙氣通道，所述噴淋管垂直於所述煙氣通道方向安裝，所述噴淋管上開設有噴嘴，所述噴嘴向所述煙氣通道內噴水且在所述吸塵板表面形成液膜；所述吸塵板包括一級吸塵板和二級吸塵板，所述一級吸塵板靠近所述塔體，所述二級吸塵板靠近所述煙氣出口。

本實用新型脫硫除塵除霧超低排放裝置，其中所述噴淋管上連接有給水泵，所述給水泵上連接有間歇給水調控元件。

本實用新型脫硫除塵除霧超低排放裝置，其中所述殼體內固定連接有集水槽，所述集水槽安裝在所述噴嘴噴射的方向，所述集水槽上連接有排水管，所述排水管延伸至所述殼體外。

本實用新型脫硫除塵除霧超低排放裝置，其中所述屋脊式除塵除霧器包括屋脊組件和噴霧管，所述屋脊組件包括固定安裝在所述塔體內的支撐架、相鄰兩個拼接形成屋脊結構的屋脊架，所述屋脊架與所述支撐架的連接處向所述屋脊結構方向延伸形成支撐柱，所述支撐柱上開設有支撐孔，所述噴霧管固定在所述支撐孔內。

本實用新型脫硫除塵除霧超低排放裝置，其中所述支撐架上設有若干個噴霧管，所述噴霧管位於所述屋脊結構的正下方。

本實用新型脫硫除塵除霧超低排放裝置，其中所述屋脊式除塵除霧器至少設有一層。

本實用新型脫硫除塵除霧超低排放裝置，其中所述塔體上開設有安裝孔，所述噴淋器貫穿所述安裝孔固定在所述塔體內，所述噴淋器的長度方向上開設有多個噴淋口，所述噴淋口朝向所述塔體內的各個方向開設。

本實用新型脫硫除塵除霧超低排放裝置，其中所述煙氣均布單元設為圓盤形結構，所述煙氣均布單元上均勻分布有導煙孔，所述煙氣均布單元上設有擾流件。

本實用新型脫硫除塵除霧超低排放裝置與現有技術不同之處在於本實用新型脫硫除塵除霧超低排放裝置的吸收塔內設有煙氣均布單元且布置在噴淋器的下方，有效提高了脫硫除塵除霧效率；屋脊式除塵除霧器布置在吸收塔上方，省去了溼式電除塵等一整套設備，屋脊式除塵除霧器和噴淋器定時衝洗，減少了一次投資成本，也大大降低了系統運行能耗；塔體上連接有煙道濾塵器，進行二次除塵、除霧，經過塔體內的屋脊式除塵除霧器及煙道濾塵器後的煙氣能達到超低排放；煙道濾塵器的衝洗水直接進入吸收塔內作為補充水，具有一定的節水效果；維護檢修方便簡單，不需要高頻電源，安全性能好；採用屋脊式除塵除霧器與煙道濾塵器結合使用的結構，多級除塵除霧部件集合在一臺設備上，能充分吸收煙氣中的塵霧，達到排放標準，又降低了設備造價、節省佔地面積；相對於傳統的屋脊式除塵除霧器與溼式電除塵器結合的結構，結構簡單、佔地面積小、造價低，能節約設備成本近80％，並且適於舊設備的改造，改造工藝簡單、除塵除霧效果好。

下面結合附圖對本實用新型的脫硫除塵除霧超低排放裝置作進一步說明。

附圖說明

圖1為本實用新型脫硫除塵除霧超低排放裝置的整體結構示意圖；

圖2為本實用新型脫硫除塵除霧超低排放裝置的煙道濾塵器的放大示意圖；

圖3為本實用新型脫硫除塵除霧超低排放裝置的圖2中A-A的剖視圖；

圖4為本實用新型脫硫除塵除霧超低排放裝置的圖3中B-B的剖視圖；

圖5為本實用新型脫硫除塵除霧超低排放裝置的圖4中C-C的剖視圖；

圖6為本實用新型脫硫除塵除霧超低排放裝置的屋脊式除塵除霧器的示意圖；

圖7為本實用新型脫硫除塵除霧超低排放裝置的煙氣均布單元的結構示意圖。

附圖標註：1、煙氣入口；2、塔體；3、煙氣均布單元；4、噴淋器；5、屋脊式除塵除霧器；6、煙道濾塵器；7、煙氣出口；8、加強組件；9、H型鋼；10、支板；11、濾塵部件； 12、集水槽；13、人孔；14、排水管；15、噴淋管；16、噴嘴；17、一級吸塵板；18、二級吸塵板；19、屋脊組件；20、支撐柱；21、噴霧管；22、支撐架；23、導煙孔；24、擾流件。

具體實施方式

如圖1所示，本實用新型脫硫除塵除霧超低排放裝置，包括吸收塔，吸收塔包括塔體2，塔體2為立式吸收塔，在塔體2的一側開設有煙氣入口1，煙氣入口1設置在靠近塔體2底端的位置，在塔體2的頂端設有煙氣出口7，塔體2內的煙氣脫硫除塵除霧過程設為逆流形式，即向塔體2內煙氣噴淋的溶液沿煙氣出口7向塔體2入口方向流動，沿煙氣出口7向塔體2內的煙氣進行噴淋。從塔體2的底端到頂端依次設有煙氣均布單元3、噴淋器4、屋脊式除塵除霧器5，在塔體2頂端且垂直於塔體2安裝有煙道濾塵器6，煙氣沿塔體2底端的側壁進入後向上流動，最後經過煙道濾塵器6流出塔體2，在塔體2內對煙氣進行多級脫銷除塵除霧，煙氣的淨化效果好。

本實用新型脫硫除塵除霧超低排放裝置，在傳統溼式脫硫技術的原理上結合除霧除塵器的技術原理，以及流體力學的原理，優化裝置結構，將溼法脫硫塔內除霧器更換為屋脊式除塵除霧器5，並且在脫硫塔後出口煙道安裝煙道濾塵器6，使煙塵達到超低排放，能廣泛地適用於各種煙氣中的汙染物治理，較其它煙氣脫硫除塵除霧裝置佔地面積更少，突出特點是能耗很小，而且綜合了脫硫、除塵、除霧三大功能為一體，綜合的解決了現有技術中存在的上述問題。

結合圖1和圖7所示，塔體2內固定有煙氣均布單元3，煙氣均布單元3安裝在煙氣流動方向上且靠近煙氣入口1處，煙氣均布單元3的安裝位置高於煙氣入口1，煙氣從煙氣入口1進入塔體2，向塔體2內的空間流動。當煙氣流動至煙氣均布單元3時，煙氣均布單元3對煙氣的分布情況進行調節，保證煙氣分布的均勻性。煙氣均布單元3設為圓盤形結構，煙氣均布單元3上均勻分布有導煙孔23，導煙孔23的開口方向與塔體2的長度方向一致；煙氣均布單元3的中心設有擾流件24，擾流件24設為轉動風機，轉動風機在煙氣均布單元3上至少設有一個，當轉動風機設為一個時，設置在圓盤形結構的中心，當轉動風機設有兩個以上時，在圓盤形結構上以圓周方向均勻分布。轉動風機在煙氣的流動動力的驅動下轉動，對塔體2內的煙氣形成擾流作用，在擾動作用下，促進煙氣在塔體2內分布的均勻性。

如圖1所示，塔體2內設有噴淋器4，煙氣通過煙氣均布單元3流向噴淋器4；噴淋器4對塔體2內的煙氣進行噴淋，噴淋器4內的噴淋溶液為去除二氧化硫的溶液，噴淋器4對均勻化處理後的煙氣內的二氧化硫進行去除，優化了煙氣內的二氧化硫去除效果。塔體2上開設有安裝孔，噴淋器4貫穿安裝孔固定在塔體2內，塔體2內設有支撐噴淋器4的固定塊， 安裝孔與固定塊配合固定支撐噴淋器4，保證噴淋器4安裝的穩定性；噴淋器4的長度方向上開設有多個噴淋口，噴淋口朝向塔體2內的各個方向開設，噴淋口向不同的方向噴射噴淋溶液，對塔體2內的噴淋溶液的分布進行均勻化，保證煙氣中二氧化硫去除效果的均勻性。

結合圖1和圖6所示，塔體2內還設有屋脊式除塵除霧器5，煙氣經過噴淋器4流向屋脊式除塵除霧器5，噴淋器4對煙氣進行脫銷處理，然後流向屋脊式除塵除霧器5，屋脊式除塵除霧器5起到除塵除霧的作用。屋脊式除塵除霧器5包括屋脊組件19和噴霧管21，屋脊組件19包括固定安裝在塔體2內的支撐架22、相鄰兩個拼接形成屋脊結構的屋脊架，屋脊架與支撐架22的連接處向屋脊結構的方向延伸形成支撐柱20，支撐柱20上開設有支撐孔，噴霧管21固定在支撐孔內。屋脊式噴淋器4支撐架22上設有若干個噴霧管21，噴霧管21位於屋脊結構的正下方。

支撐柱20和支撐架22上均設有噴霧管21，噴霧管21向塔體2內噴射噴淋溶液或水，噴射噴淋溶液進一步去除煙氣中的二氧化硫，噴霧管21向塔體2內噴水，水在屋脊組件19上形成液膜，液膜起到去除煙塵和大顆粒霧滴的作用。支撐柱20和支撐架22上的噴霧管21分別向屋脊結構內外兩側進行噴淋，保證液膜在屋脊式除塵除霧器5的表面分布均勻，進而保證煙氣與屋脊式除塵除霧器5有充足的接觸面積，達到高效的除塵除霧效果。

屋脊式除塵除霧器5至少設有一層，屋脊式除塵除霧器5的層數根據塔體2的體積和煙氣的容量進行設計，一般設為三層，既要保證除塵除霧的要求，又能節約材料和加工成本，降低設備加工、改造成本，保證經濟效益。

結合圖1-圖5所示，塔體2的頂端安裝有煙道濾塵器6，煙道濾塵器6垂直於塔體2的壁面安裝，煙道濾塵器6上連通有煙氣出口7。煙氣流動到塔體2頂端後直接流入煙道濾塵器6，在煙道濾塵器6中進一步除塵後沿煙氣出口7流出，煙氣出口7處連接有排煙煙囪，煙氣進入排煙煙囪後進行排放。煙氣在塔體2內進行一次脫硫除塵除霧作業，在進入煙道濾塵器6後進行二次脫硫除塵除霧作業，保證煙氣排放時達到排放標準。

煙道濾塵器6包括殼體和安裝在殼體內的濾塵部件11，殼體上設有加強組件8，加強組件8包括H型鋼9和支板10，H型鋼9縱橫交錯固定在殼體的表面，支板10固定連接在殼體的表面且與H型鋼9連接。煙道濾塵器6的容積小於塔體2，塔體2內的煙氣進入煙道濾塵器6，煙道濾塵器6內的壓強增大，殼體受到內壓的作用，容易發生洩漏或爆炸等事故；H型鋼9和支板10起到加強殼體強度的作用，保證煙道濾塵器6的強度要求，提高煙道濾塵器6的穩定性。

濾塵部件11包括吸塵板和噴淋管15，吸塵板在殼體內形成多條煙氣通道，噴淋管15垂 直於煙氣通道方向安裝，噴淋管15上開設有噴嘴16，噴嘴16向煙氣通道內噴水且在吸塵板表面形成液膜；吸塵板包括一級吸塵板17和二級吸塵板18，一級吸塵板17靠近塔體2，二級吸塵板18靠近煙氣出口7。吸塵板設為網格狀結構，網格狀結構自動形成煙氣通道，網格狀結構充分利用殼體內空間，增大煙氣與吸塵板的接觸面積，液膜面積增大，充分進行除塵。吸塵板包括一級吸塵板17和二級吸塵板18，一級吸塵板17的網格狀結構的網格間隙較大，有利於煙氣通過，二級吸塵板18的網格間隙小於一級吸塵板17，二級吸塵板18進一步充分吸塵。噴淋管15垂直於煙氣通道方向，噴嘴16直接向煙氣進行噴淋作業，接觸充分，噴淋除塵效果好，並且有利於液膜的形成。噴淋管15向殼體內噴射的水，一部分在吸塵板上形成液膜，另一部分流向塔體2，流入塔體2內，與塔體2內的煙氣形成對流，對塔體2內的煙氣進行除塵，並在塔體2的底端排出。

噴淋管15上連接有給水泵，給水泵上連接有間歇給水調控元件。間歇給水調控元件可以為伺服電機，伺服電機周期性啟動，帶動給水泵周期性啟動，實現了間歇噴淋，防止殼體內積水，也能實現噴淋水的充分利用，結構簡單、自動調節、操作方便。間歇給水調控元件也可以設為定時啟閉控制模塊，定時驅動給水泵，進行噴淋，方便調節給水泵的噴淋時間。

殼體內固定連接有集水槽12，集水槽12垂直於噴淋管15的長度方向安裝，集水槽12上連接有排水管14，排水管14延伸至殼體外。集水槽12對殼體內脫落的液膜、積結的水進行收集，集水槽12內的水進入排水管14，沿排水管14排出煙道濾塵器6。在設備停機檢修時，殼體內積結的水也能沿排水管14排出；殼體上還開設有人孔13，方便檢修。

本實用新型脫硫除塵除霧超低排放裝置，將脫硫除塵除霧功能集成為一體，減少了佔地面積，減少了一次投資成本，且省去了溼式電除塵，無高頻電源，運行能耗大大降低。整個過程實現了二氧化硫、煙塵、霧滴多種汙染物的去除，僅需溼式電除塵設備成本建造的20％，節約了投入成本，經濟性能好。還可以對原有脫硫塔進行改造，無需新增佔地面積，不僅適用於新建機組而且特別適用於老舊機組的脫硫除塵除霧改造工程。

以上所述的實施例僅僅是對本實用新型的優選實施方式進行描述，並非對本實用新型的範圍進行限定，在不脫離本實用新型設計精神的前提下，本領域普通技術人員對本實用新型的技術方案作出的各種變形和改進，均應落入本實用新型權利要求書確定的保護範圍內。