CN109173667A - 一种全自动三级脱硫除尘装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种全自动三级脱硫除尘装置，该三级脱硫除尘装置包括第一级喷淋式脱硫除尘装置、第二级燕尾式多层脱硫除尘装置和第三级多管碰撞式脱硫除尘装置。第一级喷淋式脱硫除尘装置与第二级燕尾式多层脱硫除尘装置连接，第二级燕尾式多层脱硫除尘装置与第三级多管碰撞式脱硫除尘装置连接。本装置采用引风机，使脱硫除尘装置内形成负压，加速烟气流动，从而减少烟尘的堆积。本发明设计了一种三级结构对硫化物、烟尘进行处理，同时形成药剂液膜减少结垢，堵塞现象。整套设备的底部在药液池中进行密封，药液可以循环使用。进一步降低成本。

Description

一种全自动三级脱硫除尘装置
技术领域
本发明涉及到供热锅炉的脱硫除尘装置，具体而言，是一种不停机工作的烟气三级脱硫除尘装置。
背景技术
我国是一个产煤大国，又是一个煤耗大国，煤耗量占总能耗的70％。而煤炭的燃烧会产生了大量的硫化物质及烟尘等有害物质，造成严重的环境问题。因此对锅炉烟气的脱硫除尘技术进行研究就有很重要的意义。
现阶段我国的脱硫除尘技术主要为湿法脱硫除尘和干法脱硫除尘技术，都是利用了相应的物理化学、物理反应进行脱硫除尘。但同时也存在着很多问题，包括烟道设计不合理，粉尘浓度高会造成堆积，管道内容易出现结垢堵塞，大量粉尘通过脱硫塔，使脱硫塔溶液里的有机物及微细粉尘富集，冒泡严重。除此之外脱硫后的产物以及脱硫废水的一系列产物也无法有效的处理等。
发明内容
为了提高脱硫除尘的效率，降低成本，本发明设计了一套新式的三级脱硫除尘装置。本发明采用引风机，使脱硫除尘装置内形成负压，加速烟气流动，从而减少烟尘的堆积。同时在传统的脱硫除尘药剂中加入一定比例的泡沫剂，使药液更多的与烟气反应的同时可以吸附烟尘，使脱硫除尘能够同时进行。更为重要的是本发明设计了一种新的三级结构对硫化物、烟尘进行处理，同时形成药剂液膜减少结垢，堵塞现象。整套设备的底部在药液池中进行密封，药液可以循环使用。进一步降低成本。
为克服传统脱硫除尘装置的不足，本发明提供了一种全自动三级脱硫除尘装置，该三级脱硫除尘装置包括第一级喷淋式脱硫除尘装置、第二级燕尾式多层脱硫除尘装置和第三级多管碰撞式脱硫除尘装置。第一级喷淋式脱硫除尘装置与第二级燕尾式多层脱硫除尘装置连接，第二级燕尾式多层脱硫除尘装置与第三级多管碰撞式脱硫除尘装置连接。
第一级喷淋式脱硫除尘装置包括文丘里式管道2、旋流板4和捕尘喷头5三部分，文丘里式管道2的一端与锅炉烟气入口1连接，文丘里式管道2的另一端为文丘里式烟气出口3，旋流板4和捕尘喷头5均安装在文丘里式烟气出口3处，旋流板4沿文丘里式管道2的径向布设；捕尘喷头5设置在旋流板4的下部，捕尘喷头5外接喷淋液管道14；旋流板4为360°分布式旋转叶片。
文丘里式管道2与锅炉烟气入口1及引风机连接，文丘里式管道2内的管道为负压。
所述第二级燕尾式多层除尘装置位于第一级喷淋式脱硫除尘装置的正下方，经第一级喷淋式脱硫除尘装置处理后的锅炉烟气和液体混合物通过第二级燕尾式多层除尘装置上端的入口处进入。第二级燕尾式多层除尘装置包括烟气收集器、主除灰道9和除尘排污口10；
所述第二级燕尾式多层除尘装置是利用烟尘收集器收集烟尘，将烟尘通过半开的U型除灰管道7送入主除灰道9中，主除灰道9与除尘排污口10连接，然后从除尘排污口10排出。
烟气收集器由两个烟气梯形板6通过一个半开式U型除灰道7连接而成，两个烟气梯形板6之间的夹角为90度。当经过第一级喷淋式脱硫除尘装置的气液混合物通过两层烟气收集器时，喷淋液和吸附的烟尘会顺着半开的U型除灰管道7进入主除灰道9。
所述第三级多管碰撞式脱硫除尘装置位于第二级燕尾式多层除尘装置一侧，经第二级处理后的烟气通过侧部的入口进入。
第三级多管碰撞式脱硫除尘装置包括除尘器压力均衡器11、药剂容器和半圆式碰撞管12。
除尘器压力均衡器11和药剂容器设置在第三级多管碰撞式脱硫除尘装置的顶部，喷淋液进水口19设置在药剂容器的一侧，喷淋液从喷淋液进水口19进入药剂容器，药剂容器的底部设有四排并列布设的半圆形窄缝20。当喷淋液进入药剂容器中会通过半圆形窄缝20并顺着半圆式碰撞管12向下流。
所述第三级多管碰撞式脱硫除尘装置下层为四排相互错落布置的半圆式碰撞管12，每排共四个半圆式碰撞管12，半圆形窄缝20与半圆式碰撞管12相对应；四排相互错落布置的半圆式碰撞管12占据的面积为第三级多管碰撞式脱硫除尘装置横截面积的三分之二，半圆式碰撞管12的下端***水中进行密封。进入第三级多管碰撞式脱硫除尘装置的烟气和半圆形碰撞管12发生碰撞。
所述多管碰撞式脱硫除尘装置每根半圆式碰撞管12会与药剂容器底部的窄缝相连，喷淋液从半圆形窄缝20中流出，并顺着半圆形碰撞管12流下，在每根半圆形碰撞管12上形成一个药剂膜，当烟气进入后，与半圆形碰撞管12碰撞并与喷淋液反应，去除硫化物质并吸附烟尘。
旋流板4由十五片旋叶组成，每片旋叶与旋叶安装点处的水平平面呈30度的夹角；旋叶将文丘里式管道2的管道全部覆盖，旋流板4在文丘里式管道2的管内固定。当锅炉烟气以一定的速度经过旋流板4时，由于每片旋叶存在一定角度，锅炉烟气会在文丘里式管道1内进行旋转，从而进一步降低锅炉烟气的流动速度，为充分进行脱硫、除尘做准备。
捕尘喷头5能够喷出喷淋液，捕尘喷头5能够进行360°喷淋式脱硫和除尘。捕尘喷头5为一个上下两层结构，上层连接喷淋液管道14，上层和下层中间留有一个空气混合区域15，下层是一个上部开口半径大下部开口半径小的漏斗状喷口16。当喷淋液从上层喷淋液管道14的流出后，泡沫剂会和空气在空气混合区域15中进行混合形成泡沫，泡沫直接从下层漏斗状喷口16处喷出，形成360°喷雾幕帘。
所述第二级燕尾式多层除尘装置共有四层烟尘收集结构，每层烟尘收集结构由四个烟气收集器组成，每个烟气收集器覆盖60°的范围并呈对称排列，总覆盖面积为240°；相邻两层烟气收集器之间交错排列布置，实现完全覆盖，但不影响烟气的流动。
下面两层烟尘收集结构的每个烟气收集器中设有两个水膜喷头8，该水膜喷头8安装于烟气收集器的烟气梯形板6的顶端，并在烟气梯形板6的内侧开有0.1mm的窄缝18。每个水膜喷头8与烟气梯形板之间留有0.1mm的窄缝18，水膜喷头8喷出的药剂会从0.1mm的窄缝18流出，并在烟气梯形板6的表面形成一层水膜，进一步吸附烟气中烟尘同时并防止烟气收集器上积灰。
所述烟气收集器的每个烟气梯形板6和半开的U型除灰管道7之间有一个扇形空隙17，使烟气更容易被收集，同时减少烟气的流动阻力。而主除灰道9是一个上端密封的空心管结构，从烟气进口通到下端水池中，下端水池与除尘排污口10连接。
附图说明
图1三级脱硫除尘装置三维原理图。
图2三级脱硫除尘装置的三视图，(a)为主视图，(b)为俯视图，(c)为侧视图。
图3喷淋式脱硫除尘装置结构图，(a)为立体图，(b)为平面图。
图4烟气流通管道示意图。
图5旋流板的俯视图、仰视图。
图6捕尘喷头示意图。
图7燕尾式多层除尘装置，(a)为立体图，(b)为平面图。
图8烟气收集器示意图。
图9烟气收集器覆盖图。
图10下两层烟气收集器示意图。
图11多管碰撞式脱硫除尘装置图。
图12药剂容器，(a)为半圆式碰撞管示意图，(b)为半圆形窄逢示意图。
图13多管碰撞式脱硫除尘装置下层结构图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本发明进行详细说明。
一种全自动三级脱硫除尘装置，该三级脱硫除尘装置三维原理图如图1所示。
该三级脱硫除尘装置包括第一级喷淋式脱硫除尘装置、第二级燕尾式多层脱硫除尘装置和第三级多管碰撞式脱硫除尘装置。图2为三级脱硫除尘装置的三视图(主视图、俯视图、侧视图)。第一级喷淋式脱硫除尘装置与第二级燕尾式多层脱硫除尘装置连接，第二级燕尾式多层脱硫除尘装置与第三级多管碰撞式脱硫除尘装置连接。
第一级喷淋式脱硫除尘装置包括文丘里式管道2、旋流板4和捕尘喷头5三部分，文丘里式管道2的一端与锅炉烟气入口1连接，文丘里式管道2的另一端为文丘里式烟气出口3，旋流板4和捕尘喷头5均安装在文丘里式烟气出口3处，旋流板4沿文丘里式管道2的径向布设；捕尘喷头5设置在旋流板4的下部，捕尘喷头5通过外接喷淋液管道14；旋流板4为360°分布式旋转叶片。
所述第一级喷淋式脱硫除尘装置主要是通过捕尘喷头4喷出的喷淋液去除烟气中的硫化物同时吸附烟气中的大颗粒烟尘，使烟尘自然掉落，其整体结构如图3所示。文丘里式管道2与引风机连接，文丘里式管道2内的管道为负压。
当锅炉烟气进入文丘里式管道2的进烟口后，由于引风机的作用，管道内呈负压，锅炉烟气在管道内快速流动，在锅炉烟气入口处设有文丘里式管道2，将管径从烟气入口处的250mm增大为500mm，其结构如图4所示，用于增大锅炉烟气的流动范围，从而降低锅炉烟气的流动速度。
所述第一级喷淋式脱硫除尘装置，在500mm的管径内增加一个旋流板4，旋流板4由十五片旋叶组成，每片旋叶与旋叶安装点处的水平平面呈30度的夹角；旋叶将文丘里式管道2的管道全部覆盖，旋流板4在文丘里式管道2的管内固定不动，其结构如图5所示。当锅炉烟气以一定的速度经过旋流板4时，由于每片旋叶存在一定角度，锅炉烟气会在文丘里式管道2内进行旋转，从而进一步降低锅炉烟气的流动速度，为充分进行脱硫、除尘做准备。
所述第一级喷淋式脱硫除尘装置在旋流板4之后，设计有一个捕尘喷头5，进行360°喷淋式脱硫和除尘。喷淋液除了选择碱性溶液外，还在其中加入一定量的泡沫剂。捕尘喷头5为一个上下两层结构，上层连接喷淋液管道14，上层和下层中间留有一个空气混合区域15，下层是一个上部开口半径大下部开口半径小的漏斗状喷口16，其具体结构如图6所示。当喷淋液从上层喷淋液管道14的流出后，泡沫剂会和空气在空气混合区域15中进行混合形成泡沫，泡沫直接从下层漏斗状喷口16处喷出，形成360°喷雾幕帘。由于从上层流出的喷淋液流速快，喷淋液不会从空气混合区域15中流出，而下层是一个上大下小的漏斗状喷口16，泡沫会从下层碰口以360°喷出，使锅炉烟气中的硫化物质得到中和，并吸附锅炉烟气中的烟尘，使烟尘自然掉落。
所述第二级燕尾式多层除尘装置位于第一级喷淋式脱硫除尘装置的正下方，经第一级喷淋式脱硫除尘装置处理后的锅炉烟气和液体混合物通过第二级燕尾式多层除尘装置上端的入口处进入。第二级燕尾式多层除尘装置包括烟气收集器、主除灰道9和除尘排污口10；
所述第二级燕尾式多层除尘装置是利用烟尘收集器收集烟尘，将烟尘通过半开的U型除灰管道7送入主除灰道9中，主除灰道9与除尘排污口10连接，然后从除尘排污口10排出，整体结构三维图和原理示意图如图7所示。
烟气收集器由两个烟气梯形板6通过一个半开式U型除灰道7连接而成，两个烟气梯形板6之间的夹角为90度，如图8所示。当经过第一级喷淋式脱硫除尘装置的气液混合物通过两层烟气收集器时，喷淋液和吸附的烟尘会顺着半开的U型除灰管道7进入主除灰道9。
所述第二级燕尾式多层除尘装置共有四层烟尘收集结构，每层烟尘收集结构由四个烟气收集器组成，每个烟气收集器覆盖60°的范围并呈对称排列，总覆盖面积为240°；相邻两层烟气收集器之间交错排列布置，实现完全覆盖，但不影响烟气的流动，其结构如图9所示。
下面两层烟尘收集结构的每个烟气收集器中增加了两个水膜喷头8，该水膜喷头8安装于烟气收集器的烟气梯形板6的顶端，并在烟气梯形收集板6的内侧开有0.1mm的窄缝18。每个水膜喷头8与烟气梯形板之间留有0.1mm的窄缝18，水膜喷头8喷出的药剂会从0.1mm的窄缝18流出，并在烟气梯形板6的表面形成一层水膜，进一步吸附烟气中烟尘同时并防止烟气收集器上积灰。其结构如图10所示。
所述烟气收集器的每个烟气梯形板6和半开的U型除灰管道7之间有一个扇形空隙17，使烟气更容易被收集，同时减少烟气的流动阻力。而主除灰道9是一个上端密封的空心管结构，从烟气进口通到下端水池中，下端水池与除尘排污口10连接。
所述第三级多管碰撞式脱硫除尘装置位于第二级燕尾式多层除尘装置一侧，经第二级处理后的烟气通过侧部的入口进入。
第三级多管碰撞式脱硫除尘装置，包括除尘器压力均衡器11、烟气捕捉器和半圆式碰撞管12。烟尘捕捉器设置在除尘器压力均衡器11的底部并用以阻挡进入第三级多管碰撞式脱硫除尘装置中的锅炉烟气流动，与顺着半圆式碰撞管12流下来的喷淋液形成的水幕进行反应，消除硫化物的同时吸附烟气中的烟尘，其整体结构如图11所示。
所述第三级多管碰撞式脱硫除尘装置最上端是一个密闭的除尘器压力均衡器11和药剂容器，喷淋液进水口19设置在药剂容器的一侧，喷淋液从喷淋液进水口19进入药剂容器，药剂容器的底部设有四排并列布设的0.1mm半圆形窄缝20，其结构如图12所示。当喷淋液进入药剂容器中会顺着半圆形窄缝20向下流。
所述第三级多管碰撞式脱硫除尘装置下层为四排相互错落布置的半圆式碰撞管12，每排共四个半圆式碰撞管12，四排相互错落布置的半圆式碰撞管12占据的面积为第三级多管碰撞式脱硫除尘装置横截面积的三分之二，下端***水中进行密封，其结构如图13所示。使进入的烟气必然和半圆形碰撞管12发生碰撞。
所述多管碰撞式脱硫除尘装置每根半圆式碰撞管12会与药剂容器底部的窄缝相连，喷淋液从半圆形窄缝20中流出，并顺着半圆形碰撞管12流下，在每根半圆形碰撞管12上形成一个药剂膜，当烟气进入后，与半圆形碰撞管12碰撞并与喷淋液反应，去除硫化物质并吸附烟尘。

Claims (6)

1.一种全自动三级脱硫除尘装置，其特征在于：该三级脱硫除尘装置包括第一级喷淋式脱硫除尘装置、第二级燕尾式多层脱硫除尘装置和第三级多管碰撞式脱硫除尘装置；第一级喷淋式脱硫除尘装置与第二级燕尾式多层脱硫除尘装置连接，第二级燕尾式多层脱硫除尘装置与第三级多管碰撞式脱硫除尘装置连接；
第一级喷淋式脱硫除尘装置包括文丘里式管道(2)、旋流板(4)和捕尘喷头(5)三部分，文丘里式管道(2)的一端与锅炉烟气入口(1)连接，文丘里式管道(2)的另一端为文丘里式烟气出口(3)，旋流板(4)和捕尘喷头(5)均安装在文丘里式烟气出口(3)处，旋流板(4)沿文丘里式管道(2)的径向布设；捕尘喷头(5)设置在旋流板(4)的下部，捕尘喷头(5)外接喷淋液管道(14)；旋流板(4)为360°分布式旋转叶片；
文丘里式管道(2)与锅炉烟气入口(1)及引风机连接，文丘里式管道(2)内的管道为负压；
所述第二级燕尾式多层除尘装置位于第一级喷淋式脱硫除尘装置的正下方，经第一级喷淋式脱硫除尘装置处理后的锅炉烟气和液体混合物通过第二级燕尾式多层除尘装置上端的入口处进入；第二级燕尾式多层除尘装置包括烟气收集器、主除灰道(9)和除尘排污口(10)；
所述第二级燕尾式多层除尘装置是利用烟尘收集器收集烟尘，将烟尘通过半开式U型除灰道(7)送入主除灰道(9)中，主除灰道(9)与除尘排污口(10)连接，然后从除尘排污口(10)排出；
烟气收集器由两个烟气梯形板(6)通过一个半开式U型除灰道(7)连接而成，两个烟气梯形板(6)之间的夹角为90度；当经过第一级喷淋式脱硫除尘装置的气液混合物通过两层烟气收集器时，喷淋液和吸附的烟尘会顺着半开式U型除灰道(7)进入主除灰道(9)；
所述第三级多管碰撞式脱硫除尘装置位于第二级燕尾式多层除尘装置一侧，经第二级处理后的烟气通过侧部的入口进入；
第三级多管碰撞式脱硫除尘装置包括除尘器压力均衡器(11)、药剂容器和半圆式碰撞管(12)；
除尘器压力均衡器(11)和药剂容器设置在第三级多管碰撞式脱硫除尘装置的顶部，喷淋液进水口(19)设置在药剂容器的一侧，喷淋液从喷淋液进水口(19)进入药剂容器，药剂容器的底部设有四排并列布设的半圆形窄缝(20)；当喷淋液进入药剂容器中会通过半圆形窄缝(20)并顺着半圆式碰撞管(12)向下流；
所述第三级多管碰撞式脱硫除尘装置下层为四排相互错落布置的半圆式碰撞管(12)，每排共四个半圆式碰撞管(12)，半圆形窄缝(20)与半圆式碰撞管(12)相对应；四排相互错落布置的半圆式碰撞管(12)占据的面积为第三级多管碰撞式脱硫除尘装置横截面积的三分之二，半圆式碰撞管(12)的下端***水中进行密封；进入第三级多管碰撞式脱硫除尘装置的烟气和半圆形碰撞管(12)发生碰撞；
所述多管碰撞式脱硫除尘装置每根半圆形碰撞管(12)会与药剂容器底部的窄缝相连，喷淋液从半圆形窄缝(20)中流出，并顺着半圆形碰撞管(12)流下，在每根半圆形碰撞管(12)上形成一个药剂膜，当烟气进入后，与半圆形碰撞管(12)碰撞并与喷淋液反应，去除硫化物质并吸附烟尘。
2.根据权利要求1所述的一种全自动三级脱硫除尘装置，其特征在于：旋流板(4)由十五片旋叶组成，每片旋叶与旋叶安装点处的水平平面呈30度的夹角；旋叶将文丘里式管道(2)的管道全部覆盖，旋流板(4)在文丘里式管道(2)的管内固定；当锅炉烟气以一定的速度经过旋流板(4)时，由于每片旋叶存在一定角度，锅炉烟气会在文丘里式管道(2)内进行旋转，从而进一步降低锅炉烟气的流动速度，为充分进行脱硫、除尘做准备。
3.根据权利要求1所述的一种全自动三级脱硫除尘装置，其特征在于：捕尘喷头(5)能够喷出喷淋液，捕尘喷头(5)能够进行360°喷淋式脱硫和除尘；捕尘喷头(5)为一个上下两层结构，上层连接喷淋液管道(14)，上层和下层中间留有一个空气混合区域(15)，下层是一个上部开口半径大下部开口半径小的漏斗状喷口(16)；当喷淋液从上层喷淋液管道(14)的流出后，泡沫剂会和空气在空气混合区域(15)中进行混合形成泡沫，泡沫直接从下层漏斗状喷口(16)处喷出，形成360°喷雾幕帘。
4.根据权利要求1所述的一种全自动三级脱硫除尘装置，其特征在于：所述第二级燕尾式多层除尘装置共有四层烟尘收集结构，每层烟尘收集结构由四个烟气收集器组成，每个烟气收集器覆盖60°的范围并呈对称排列，总覆盖面积为240°；相邻两层烟气收集器之间交错排列布置，实现完全覆盖，但不影响烟气的流动。
5.根据权利要求4所述的一种全自动三级脱硫除尘装置，其特征在于：下面两层烟尘收集结构的每个烟气收集器中设有两个水膜喷头(8)，该水膜喷头(8)安装于烟气收集器的烟气梯形板(6)的顶端，并在烟气梯形板(6)的内侧开有0.1mm的窄缝(18)；每个水膜喷头(8)与烟气梯形板之间留有0.1mm的窄缝(18)，水膜喷头(8)喷出的药剂会从0.1mm的窄缝(18)流出，并在烟气梯形板(6)的表面形成一层水膜，进一步吸附烟气中烟尘同时并防止烟气收集器上积灰。
6.根据权利要求1所述的一种全自动三级脱硫除尘装置，其特征在于：所述烟气收集器的每个烟气梯形板(6)和半开的U型除灰管道(7)之间有一个扇形空隙(17)，使烟气更容易被收集，同时减少烟气的流动阻力；而主除灰道(9)是一个上端密封的空心管结构，从烟气进口通到下端水池中，下端水池与除尘排污口(10)连接。
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