CN103721514A - 燃煤烟气不锈钢丝网布循环水汽膜滤袋式精细除尘设备 - Google Patents

Abstract

本发明属于锅炉除尘技术领域。具体是燃煤烟气不锈钢丝网布循环水汽膜滤袋式精细除尘设备。燃煤烟气不锈钢丝网布循环水汽膜滤袋式精细除尘设备包括袋室，袋室内立式排布有多个不锈钢金属丝网布滤袋，对应每个不锈钢金属丝网布滤袋上口布有水喷淋环。将传统布袋阻力较大的超细微孔过滤布，改装为阻力相比较小的不锈钢丝网布，由于对应每个不锈钢金属丝网布滤袋上口所布有的水喷淋环，可在网布微孔上布满水膜水汽，以图用湿法截留细微颗粒物，或者以水溶方式将烟气中可溶性微颗粒物截留至水体中，起到削减PM2.5的排放浓度的作用。基本上可以实现国家要求的≤30mg/m³更精细的除尘指标，投资费用和运行费用比布袋除尘设备要低廉许多。

Description

燃煤烟气不锈钢丝网布循环水汽膜滤袋式精细除尘设备

技术领域

本发明属于锅炉烟气袋式除尘技术领域。具体是燃煤烟气不锈钢丝网布循环水汽膜滤袋式精细除尘设备。

背景技术

在现有技术中，我国政府针对日益加重的雾霾污染，加大了控制及治理PM2.5-PM10细微颗粒的力度。于是我国各地某些环保监管部门粗浅地认为，唯有布袋除尘能实现控制PM2.5目标。这便要求燃煤锅炉烟气必须使用布袋除尘或电袋除尘进行第一级处理，然后再进行以往要求的脱硫和即将开展的脱硝等后一步处理程序，否则环评部门不予环评，环保审批部门也不予审批。但是国内现有的声称可耐300℃烟气温度的玻纤布袋除尘器（包括进气、排气、反吹或振打清灰***、袋室、排灰***等），针对发电煤粉锅炉或循环流化床锅炉配套，由于电厂能平稳控制烟温，并且有经济实力支撑，所以有较好的应用实例，但是当为集中供热和生产用汽的层燃锅炉配套应用时，已经验证了：烟气中明火颗粒烧袋；潮湿烟气与粉尘糊袋；运行阻力逐渐加大；锅炉引风机负荷过大导致锅炉燃烧不稳定；投资和运行成本费用普遍昂贵；用炉单位很难承受等种种难题。尤其是试图利用玻纤布袋的微孔去除烟气内PM2.5微颗粒，实际作用不大。为此，设计可以解决集中供热，生产用汽大小层燃锅炉为加大除尘力度而必须配套新型的滤袋式除尘器迫在眉睫，才能真正可靠地发挥滤袋式除尘器的作用。 

发明内容

本发明的目的是针对上述不足而提供一种针对玻纤布袋除尘器升级换代产品，实用可靠，结构合理，除尘效果好，满足环保需要的燃煤烟气不锈钢丝网布循环水汽膜滤袋式精细除尘设备。

本发明的技术解决方案是：燃煤烟气不锈钢丝网布循环水汽膜滤袋式精细除尘设备，包括袋室，袋室上有进烟风道和烟气排放口。袋室内立式排布有多个不锈钢金属丝网布滤袋；对应每个不锈钢金属丝网布滤袋上口环状布有水喷淋环；袋室下端连接沉淀池。

上述方案中：

不锈钢金属丝网布滤袋底端有多个排放门，该排放门包括竖直锥法兰口，橡胶板贴靠在竖直锥法兰口上。

沉淀池7带有多个锥斗状排污多锥漏斗。

排污多锥漏斗出口带有压把式胶塞阀。

不锈钢金属丝网布滤袋网孔在80-100目。

进烟风道在袋室下面，烟气排放口在袋室上面。

针对层燃锅炉烟气采用不锈钢丝网布，配置循环水汽膜的滤袋式精细除尘设备，其中包括袋室，袋室内立式排布有多个不锈钢金属丝网布滤袋，循环水汽膜，布水环，以及水的循环处理净化***等。

本发明遵循那种袖袋式微孔过滤除尘净化方式。但是首先考虑的是如何解决普通布袋式除尘器易糊袋阻力大，而且在运行中阻力会渐渐增加，致使耗能也逐渐加大的第一难题。然后再重点考虑如何去解决滤袋耐高温和明火颗粒，易烧损滤袋的第二难题，最后再考虑如何用湿法净化机理去证明可削减PM2.5细微颗粒这一人们普遍认为可行的自然现象。如何将湿法除尘融入袋式净化技术之中，以便能更精细的除尘，并能发挥削减PM2.5的效能，运行阻力又不过大。为此在袋式滤袋材质选择方面，本发明选用耐酸性腐蚀并可以耐一定高温和明火的，用316材质不锈钢丝编织的网布。该网布的透气目数不必过大，仅需控制在40-70目即可。所设置的网布滤袋数也不易过多或过密，以烟气穿透滤袋的设计流速每秒0.1m-0.2左右即可。以一台处理24万m³/h烟气量的70MW（100t/h）锅炉配套为例，需长3m直径0.3m的网布滤袋最多达240个左右，再留出各袋之间的透气间隙，仅滤袋仓占地面积可达29.72m，也就是为一台100t/h锅炉配套，本发明占地面积长10m，宽3.0m，高度7m即可。

本发明不锈钢丝网布滤袋布置形式与通常的袋式除尘基本一致，所体现创新的是不必设置对网布滤袋用力反吹或机械振打的清灰方式。而是在网布滤袋内壁自上而下，用循环水贴靠布袋内壁喷洒水液，既能冲洗贴附在滤袋壁上的粗大颗粒粉尘，还可以在网布孔隙间形成水汽膜，烟气靠较慢的穿透流速与网布孔隙间的水膜或液滴相浸润，以物理的方式达到截留不溶于水的颗粒物，或以化学的方式去溶解吸收可溶于水的细微颗粒。沾上污染物的水汽膜或液滴则可顺着网布滤袋内壁坠流到底部的多锥斗斜板沉淀池水体中，穿透布袋，顺布袋外坠流到底部的水液污物，可顺闭风排放门排到下边沉池水体中。如果将本发明放在第一级直接去除尘，烟气中粗大颗粒可直接坠落在底部水面，被水大体扑获，再经过大水体斜板沉淀功能作用，污泥定时排出机体之外。其上清液则可反复循环应用。下部沉淀池中的污水，横向通过一层砂石滤筐，过滤成更清质的水，以供循环水泵上扬到顶部喷淋环，产生循环水汽膜用。

本发明的优点是： 

1、将传统布袋阻力较大超细微孔过滤布，改装为阻力相比较小的不锈钢丝网布，并且对应每个不锈钢金属丝网布滤袋上口环状布有水喷淋环，可在网布微孔上布满水膜水汽，以图用湿法截留细微颗粒物，或者以水溶方式将烟气中可溶性微颗粒物截留至水体中，起到削减PM2.5的排放浓度的作用。

2、水不但可以明显降低烟气温度，对层燃锅炉烟气中常常夹杂着的明火颗粒有明显的熄灭作用，从而解决了层燃锅炉烟气中明火烧袋的问题，而且还可以连续不停地冲掉沾附在滤袋内壁的粉尘微颗粒，也就是不必反吹或振打清灰。

3、如果采用可溶性碱水液，产生的循环水汽膜均布在网布滤袋上，与烟气大面积的相互作用，又可以更加显著地削减烟气中的二氧化硫，乃至国家开始关注的NOx的减排。这对于湿式脱硫或脱硝都有预先处理作用。

4、基本上可以实现国家要求的≤30mg/m³更精细的除尘指标，但投资费用和运行费用相比目前市场上的常用布袋除尘设备要低廉许多，主要体现在阻力小，效率高。

5、以每处理6万m³/h烟气为一个单体结构，可随处理烟气量的增加而增加单体结构组合数量。

下面将结合附图对本发明的实施方式作进一步详细描述。上面或以下的描述，只是本发明的具体实施方式，各种举例说明不对本发明的实质内容构成限制。

附图说明

图1是本发明面对排烟口方向结构简图。

图2是图1俯视结构简图。

图3是从进烟风道到排渣阀结构简图。

图4是不锈钢金属丝网布滤袋布置局部横截面剖视图。

图5是不锈钢金属丝网布滤袋与上下孔板连接方式结构简图。

图6是是图5中不锈钢金属丝网布滤袋连接局部放大结构简图。

图7是向不锈钢金属丝网布滤袋内喷洒水汽膜环形喷头结构示意图。

图8是本发明第二实施例结构简图。

具体实施方式

参见图1－8，零部件名称如下：袋室1，不锈钢金属丝网布滤袋2，水喷淋环3，排放门4，竖直锥法兰口5，橡胶压板6，沉淀池7，沉淀池多锥斗8，压把式胶塞阀9，液下循环水泵10，进烟风道11，烟罩12，滤袋上孔板13，滤袋外净气仓14，烟气排放口15，滤袋下孔板16，净水上水管17，切换风挡18，固定压环19，下进烟风道20，上烟气排放口21，袋外净气室22，下孔板23。

参见图5、图6、图7，燃煤烟气不锈钢丝网布循环水汽膜滤袋式精细除尘设备包括袋室1（机体），可随处理烟气量的增加而增加单体结构组合。袋室1上有进烟风道11和烟气排放口15。袋室1内立式排布有多个不锈钢金属丝网布滤袋2，代替通常使用的棉质、化纤或玻璃纤维网布滤袋。

参见图4、图5、图6、图7，对应每个不锈钢金属丝网布滤袋2上口环状布有水喷淋环3，以形成水膜水汽。不锈钢金属丝网布滤袋2不是单纯地让干烟气流通过，用微孔来截留污染颗粒物，而是运用网布孔隙间水的表面张力可产生水汽膜的机理，用水喷淋环3连续或间断地向不锈钢金属丝网布滤袋2内壁喷洒循环水液，在不锈钢金属丝网布滤袋2内壁上及孔隙中布成水汽膜，该水汽膜可以用清水，也可以用易溶于水的脱硫或脱硝的化学制剂水液。

参见图5，不锈钢金属丝网布滤袋外8底端设有多个闭风排放门总成4，该闭风排放门4包括竖直法兰口5，橡胶压板6靠负压贴靠在竖直法兰口5上。喷洒的水汽膜气流穿透到滤袋外边，也可以携带水沫液滴，坠落到袋外底部，此处设闭风排放门总成4在机仓内届时自动排放。该闭风排放门4压板由橡胶板6制成，橡胶压板6靠负压贴靠在竖直法兰口，内里水液污物积存增多后，超过了负压，则可冲开橡胶压板6自动排放出去。被滤袋截留在滤袋内的污染物，可随水液流淌到底部，超过孔板落入下边配套的沉淀池7中。不锈钢金属丝网布滤袋2通过压环19与上孔板13连接。

参见图3，滤袋室1下端连接沉淀池7，沉淀池7带有多个锥斗状排污漏斗8。沉淀池7是一套典型的多锥斗拥有斜板沉淀功能的机体，与上部不锈钢金属丝网布滤袋仓组装在一体，可以近距离，方便快捷地向上供应循环水液（见水泵10），又能将扑入水体中的污物沉淀分离干净，反复应用。所装容的水量，可按所配套的水泵的总流量，至少是每小时循环一次的水体量。

参见图1、2，排污多锥漏斗8出口带有压把式胶塞阀9。多锥斗下的快速压把胶塞阀9是由耐酸碱的橡胶制成，其杠杆式的压把驱动可以防止锥斗内淤塞。多锥斗下排除污物也可以采用其它自动排放器具，均要求在权利保护的要求中。

本发明机组针对不同的炉型或原已配套的除尘脱硫设施的锅炉情况的不同，所安装的位置也有所不同。

1、针对发电行业煤粉锅炉或循环流化床锅炉，因原来已配套了静电除尘和脱硫塔，当还需要提高粉尘净化纯度时，可以在脱硫塔的后部配套安装本发明机组，实现精细除尘。

2、针对集中供热或生产用汽的大小层燃锅炉，当煤中含硫量较低时，可以在第一级除尘工序直接设置安装本发明机组设备，后一步再配套脱硫脱硝设备。

3、针对已上了本发明人以往的湿式除尘及湿式脱硫专利设备的层燃锅炉，也可以将本发明安装在已上设备的后一步。或利用其中的体积宏大的烟气脱水仓进行改造升级。

工作原理：燃煤烟气通过进烟风道11进入本发明（发明的）机组的顶部，在均布烟罩12中，烟气基本上能均匀地通向各部位的不锈钢金属丝网布滤袋2，上部通过上孔板13若干个圆孔，将烟气分别通向各个不锈钢金属丝网布滤袋2，各不锈钢金属丝网布滤袋2再由一对一配套的布水喷淋环3提供流量适当的循环水液，在不锈钢金属丝网布滤袋2的内壁，靠孔隙间水的表面张力和烟气流的动力作用形成了水汽膜，其中烟气中粗大颗粒则由于水汽加湿作用，重度加大，可以直接靠向下的惯性坠入下部水面，而非常轻质的飘尘和细微颗粒则在风机抽力作用下，贴靠在不锈钢网布滤袋内壁，在从不锈钢金属丝网布滤袋2内透过水汽膜时，得到微孔截留和水汽膜的净化，干净的烟气再进入袋外净化仓14，在引风机的负压抽力或正压气流的作用下，由排放口15直接排放，或进入下一级湿式脱硫脱硝设备，或者专用的烟气脱水装置中。不锈钢金属丝网布滤袋2中截留的粉尘或微颗粒物，在贴附内壁时可被不停地水流向下冲洗，顺着袋内壁流淌到底部下孔板16的部位，再落入下部沉淀池7之中。而那些穿透了不锈钢金属丝网布滤袋2微孔进入净化仓14的水汽液滴，积多了粉尘则会坠落到下孔板16下边橡胶闭风排放门4，可以自动泄入下边的沉淀池7水体中。粉尘微颗粒或溶解了PM2.5可溶物的液滴，进入了沉淀池7水体后，经过斜板沉淀后，储积在排污多锥漏斗8中。无论上部水体如何动荡，基本上不会扰动下部排污多锥漏斗8的沉淀功能。最后，排污多锥漏斗8中的积存物由压把式胶塞阀9定时排放出机体，保证上层大水体相对清洁水液的储存供应。可以通过循环液下水泵10，由上水管17上扬到上孔板13部位的布水喷淋环3，反复应用。排放口15下部设一个切换风挡18，一旦某一组网布滤袋仓严重堵塞时，可掀开此切换风挡18，使锅炉烟气大部分从下口部孔板流通，再加上水的连续冲洗，这便会使不锈钢金属丝网布滤袋2内壁的附着淤塞物冲掉，然后再关闭切换风挡18，恢复正常滤袋运行。

参见图8，此结构用于以往各专利技术冲激水床除尘脱硫和大水体沉池群塔除尘脱硫设备（如专利号200820300249.4；98237447.X；200820300235.2），进行高精度袋式除尘。必须安装环评要求的袋式除尘时，可利用以往专利技术中普遍设置的扩容降速顺流疏导体积宏大的烟气脱水仓，进行加滤袋式水汽膜工艺改造。进烟风道（下进烟风道20）在袋室下面，烟气排放口（上烟气排放口21）在袋室上面。

烟气经过前一段冲激水床及群塔除尘，亚铁盐脱硝，碱法脱硫后，上升进入下进烟风道20（烟气均化仓），越过下孔板23再分别进入不锈钢丝网布滤袋2，在不锈钢丝网布滤袋2的顶部上孔板处，设布水喷淋环3，烟气在不锈钢丝网布滤袋2内，由于引风机的负压抽力作用，穿透不锈钢丝网布滤袋2上布满的水汽膜，经过微孔隙进入了袋外净气室22，汇集到上烟气排放口21，通向引风机。

Claims (6)

1. 一种燃煤烟气不锈钢丝网布循环水汽膜滤袋式精细除尘设备，包括袋室（1），袋室（1）上有进烟风道（11）和烟气排放口（15），其特征在于袋室（1）内立式排布有多个不锈钢金属丝网布滤袋（2）；对应每个不锈钢金属丝网布滤袋（2）上口环状布有水喷淋环（3）；袋室（1）下端连接沉淀池（7）。

2.按照权利要求1所述的燃煤烟气不锈钢丝网布循环水汽膜滤袋式精细除尘设备，其特征在于不锈钢金属丝网布滤袋（2）底端有多个排放门（4），该排放门（4）包括竖直锥法兰口（5），橡胶板（6）贴靠在竖直锥法兰口（5）上。

3.按照权利要求1或2所述的燃煤烟气不锈钢丝网布循环水汽膜滤袋式精细除尘设备，其特征在于沉淀池（7）带有多个锥斗状排污多锥漏斗（8）。

4.按照权利要求3所述的燃煤烟气不锈钢丝网布循环水汽膜滤袋式精细除尘设备，其特征在于排污多锥漏斗（8）出口带有压把式胶塞阀（9）。

5.按照权利要求4所述的燃煤烟气不锈钢丝网布循环水汽膜滤袋式精细除尘设备，其特征在于不锈钢金属丝网布滤袋（2）网孔在80-100目。

6.按照权利要求1所述的燃煤烟气不锈钢丝网布循环水汽膜滤袋式精细除尘设备，其特征在于进烟风道（11）在袋室（1）下面，烟气排放口（15）在袋室（1）上面。

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