CN201291118Y - 一种工业炉窑用脱硫除尘装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种工业炉窑用脱硫除尘装置，该装置具有脱硫除尘器，该脱硫除尘器包括壳体以及均固定在壳体上的接触式冷却喷淋装置、排污管、阻挡帽和进水管。壳体具有烟气进口、环形底板和环形侧板。接触式冷却喷淋装置为列管接触式冷却喷淋装置，该列管接触式冷却喷淋装置具有列管和管板，列管的每根单管穿过管板上相应的管孔，并固定在管板上，列管的每根单管相互平行且竖向设置，每根单管的管体上下端均开口，管体的上端头上设有进水部。本实用新型的装置脱硫除尘效率可达98％以上，并且设备投资少，运行成本低，能源消耗低，适于大面积推广使用。

Description

一种工业炉窑用脱硫除尘装置

技术领域

本实用新型属于大气环境保护设备，具体涉及一种工业炉窑用脱硫除尘装置。

背景技术

工业炉燃烧产物对大气造成了严重的污染，影响了人类的生存和生活质量，例如工业炉燃料中的硫在大气中形成了酸雨，造成了农业的减产，工业炉排出的有害微小粉尘影响人类的健康，污染环境。因此，世界各国对各种工业炉的排放限制越来越严格，都制订了工业炉窑排放标准。

工业炉窑用的除尘装置主要分为三类，一类是干法除尘装置，它是利用烟尘的重力、惯性力、离心力或借助于外界电场产生的静电引力或经过过滤物的作用，将烟尘捕集，达到除尘净化烟气的目的，但是该装置不能去除烟气中的有害气体；另一类是湿法除尘装置，它是利用水在冲天炉中与烟气作相对运动，烟气中的烟尘和有害气体分子与水的接触过程中，所发生的惯性碰撞、阻拦作用、扩散溶解作用以及水分子的凝聚作用，使烟气中的烟尘相互结合，逐步形成较大的粒子而被捕集，同时也使烟气中的有害气体溶入到水中而被捕集。上述两类装置除尘效果不好，脱硫效率不高，特别是去除微颗粒的能力较差。还有一类是干湿法除尘装置，该装置将干法除尘和湿法除尘组合起来，提高了除尘效率，但是这种组合装置存在设备投资大、能耗高、运行成本高的问题。

冲天炉是铸造企业传统的设备，提供熔化的金属液供浇注；其原理是利用焦炭燃烧产生的热量熔化金属；由于维护和运行成本低，同时存在化学增碳的过程，到目前为止，冲天炉仍在广泛使用。但冲天炉排出的烟气中含有大量的对人体有害的颗粒粉尘和含硫的氧化物气体，严重影响了铸造厂附加居民的生活环境，一直以来，冲天炉的脱硫除尘是铸造厂环境治理的重点项目，许多企业投入大量的人力和资金开发冲天炉的脱硫除尘技术。

目前用于冲天炉脱硫除尘的装置有二类，一类是水幕除尘装置，在冲天炉的上方设置一个水喷头，利用高压水横向喷出水幕，冲天炉的高温炉气穿过水幕时，较大的颗粒与水幕碰撞吸水而与水混合，随水流入排污池，炉气中部分硫的氧化物被水吸收成为硫酸从炉气中分离；由于水膜的厚度小，这类除尘装置仅能除去大颗粒，冲天炉烟气中的微颗粒和大部分硫氧化物气体仍然排入大气中，同时，形成水膜的高压水需要大的能源消耗，运行成本较高。

另一类使用的除尘装置是组合装置，用大功率引风机把冲天炉的烟气首先引入旋风式除尘器，利用旋风式除尘器的降温作用和除尘作用，去除烟气中的大颗粒，降低烟气温度；然后把炉气引入布袋除尘器，去除烟气中的微小颗粒，再经水喷淋吸收部分二氧化硫，并进一步除尘。这一类除尘装置可去除冲天炉烟气中的有害颗粒，消除烟气中的部分有害气体，但这类除尘器投资大动力消耗高、运行成本高。

纵上所述，目前用于冲天炉除尘的装置或者除尘效果达不到国家的排放标准，或者投资大，运行成本高，中小铸造企业无法承担除尘成本。与此同时，人们的环保意识不断提高，对冲天炉等工业窑炉的排放要求越来越高，国家正在制订越来越严格的排放标准。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对上述脱硫除尘装置的不足，提供一种不仅除尘效果好、脱硫效率高，而且能耗低、设备投资少和运行成本低的工业炉窑用脱硫除尘装置。

本实用新型的总的技术构思是：由通常的水作为冷却水由上至下与由下至上的产生于工业窑炉的热气体充分接触而进行能量与物质的交换，目的是采用较少的冷却水能够吸附较多的烟尘和二氧化硫。一是通过使冷却水尽量分散以及增加流动的距离而改变冷却水的分布状态，控制热气体的流动方向、流动距离和流动速度，而使气液两相充分接触，在两者充分接触的过程中，冷却水直接吸附热气体中的烟尘和二氧化硫。二是通过多道装置进行热量交换，利用相变的手段进行除尘和脱硫：先是利用刚与冷却水接触的热气体的温度较高的特点，使喷淋状的冷却水中的一部分汽化成水蒸气，而使热气体成为既含有烟气又含有水蒸气的混合气；在混合气经过后道装置冷却后使得其中的水蒸气相变成为小液滴，由于在相变前水蒸气与烟气和二氧化硫气体混合得较好，所以在相变中不仅可有效吸收一部分二氧化硫，而且可高效率地吸附了烟气中的微小颗粒；随着小液滴的不断形成，其中的一部分不断聚合成较大的液滴并形成水流后再与冷却水合流而带走所含的二氧化硫和烟尘颗粒。

实现本实用新型目的的一种技术方案是：一种工业炉窑用脱硫除尘装置，具有脱硫除尘器，该脱硫除尘器包括壳体，其特点是：还包括均固定在壳体上的接触式冷却喷淋装置、排污管、阻挡帽和进水管；壳体具有烟气进口、环形底板和环形侧板，烟气进口位于环形底板的中央，环形底板与环形侧板密闭连接在一起，环形底板按内高外低的方式倾斜设置，且壳体上端开口；阻挡帽是上表面内高外低的结构件；接触式冷却喷淋装置和阻挡帽均处于壳体中，阻挡帽位于接触式冷却喷淋装置的下方且位于壳体的中央；接触式冷却喷淋装置的下端与阻挡帽以及壳体的环形底板之间的空间为喷淋区；进水管有1～4根，是使用时向接触式冷却喷淋装置提供进水的部件；排污管有1～2根，排污管处于壳体外，且其进口位于壳体的最低部位并与壳体的内腔相通。

上述接触式冷却喷淋装置为列管接触式冷却喷淋装置，该列管接触式冷却喷淋装置具有列管和1～2块管板；列管的每根单管穿过管板上相应的管孔，并固定在管板上，管板固定在壳体的环形侧板上；列管的每根单管相互平行且竖向设置，每根单管的管体上下端均开口，这些管体的上端头位于管板的上方，管体的上端头上设有进水部，进水部具有进水口；这些管体的位于管板下方的管段的上方的壁上设有气液平衡口；阻挡帽的形状为圆锥形壳体，其锥顶位于上方。

上述接触式冷却喷淋装置的管板为2块，分为上管板和位于上管板下方的下管板；进水管分为1根上进水管和1～3根下进水管；上进水管的一部分处于壳体内部、其余部分处于壳体外部，上进水管的处于壳体内的部分位于上管板的上方，且其出水口位于上管板的中央部位上方；下进水管处于壳体外部，其出水口设置在壳体上且与壳体的内腔相通，该出水口位于上管板与下管板之间；列管的每根单管的管体的上端头上所设的进水部位于上管板上方；列管的每根单管的气体平衡口位于下管板下方的管段上；列管的每根单管的管体与上管板密封固定连接，上管板与壳体的环形侧板的内壁密封固定连接；列管的每根单管的管体焊接固定在下管板上，且每根单管与下管板的相应管孔的部分孔壁之间留有间隙；下管板焊接固定在壳体的环形侧板上。

上述脱硫除尘器还包括1个抽风机，抽风机处于壳体内且位于壳体的上端开口处。

实现本实用新型目的的另一种技术方案是：一种工业炉窑用脱硫除尘装置，具有脱硫除尘器，该脱硫除尘器包括壳体，其特点是：还包括进水管、排污管、水流分配器、接触式冷却喷淋装置和阻挡帽；壳体的上端开口；壳体具有烟气进口、环形底板和环形侧板，烟气进口位于环形底板的中央，环形底板与环形侧板密闭连接在一起且位于环形侧板的下方；环形底板按内高外低的方式倾斜设置，且环形底板上设有位于最低处的出水口，该出水口与排污管的进水口密闭连接；阻挡帽是朝下的表面为圆锥形的结构件；水流分配器、接触式冷却喷淋装置和阻挡帽按照从上至下的顺序设置在壳体中；进水管的出水口与水流分配器的进水口密闭连接；水流分配器包括集水箱以及进水口设置在集水箱上部的6～12根出水管；各出水管的出水口朝向接触式冷却喷淋装置。接触式冷却喷淋装置的下端、阻挡帽的上表面、壳体的环形底板的上表面以及壳体的环形侧板的内表面之间所围绕的空间为喷淋区。

上述接触式冷却喷淋装置为列管接触式冷却喷淋装置，该列管接触式冷却喷淋装置具有列管和2块管板；2块管板分为上管板和位于上管板下方的下管板；列管的每根单管相互平行且竖向设置，每根单管的管体上下端均开口，列管的各单管穿过上管板上相应的管孔和下管板上相应的管孔，每根单管的管体的上端头位于上管板的上方，每根单管的管体的下端头位于下管板的下方；列管的每根单管的管体与上管板密封固定连接，上管板与壳体的环形侧板的内壁密封固定连接；列管的每根单管的管体还与下管板焊接固定在一起，且每根单管与下管板的相应管孔的部分孔壁之间留有间隙；下管板焊接固定在壳体的环形侧板上；水流分配器的出水管中包括出水口位于上管板边缘部位且位于上管板上方的上出水管、以及包括出水口位于上管板与下管板之间的下出水管。

上述脱硫除尘器还包括6～20块设置在喷淋区中且位于阻挡帽上方的旋流导向板；每块旋流导向板的形状相同，均为一块四边形的板，其上边缘为水平状，其内边缘和外边缘均与上边缘形成90°夹角，且外边缘长度大于内边缘的长度，从而下边缘呈内高外低的倾斜状，倾斜角γ为20～35°；各旋流导向板的板体由其外侧边缘焊接固定在壳体的环形侧板上，且所处的高度位置相同；在同一高度上，各旋流导向板的板体与经过其外侧边缘的壳体的直径方向呈5～15°的夹角，以及各旋流导向板的外侧边缘按照与竖直方向呈20～40°的夹角设置，从而使各旋流导向板的内侧边缘在不同的高度上围绕相应一个假想圆设置，该假想圆的直径的大小范围为壳体的直径的20％～30％。

上述脱硫除尘器还包括鳞板网雾化装置；鳞板网雾化装置设置在喷淋区中且位于接触式冷却喷淋装置与旋流导向板之间；鳞板网雾化装置包括网状底板和各个雾化筒竖向平行紧密排列在网状底板上组成；各雾化筒由钢制的菱形孔网板绕成圆筒状构成。

上述阻挡帽为上表面设有水流旋转部件的阻挡帽；阻挡帽包括帽体和水流旋转部件；水流旋转部件包括圆台形壳体和焊接固定在圆台形壳体下表面上的6～12块条状连接板，条状连接板的形状为渐开线形，水流旋转部件的各条状连接板呈中心对称设置在圆台形壳体上，且水流旋转部件由其各连接板的下端面焊接固定在帽体的上表面上。圆台形壳体的下边沿超出帽体的距离s为帽体的直径的5％～10％。

上述脱硫除尘器还包括1个抽风机，抽风机处于壳体内且位于壳体的上端开口处。

本实用新型的积极效果是：

(1)本实用新型的接触式喷淋冷却装置在使用中从其上部加入冷却水，而在其下部则流出喷淋状冷却水，这些喷淋状冷却水落下时则进入下方的空间，烟气进入该空间后首先与喷淋状冷却水相互接触而脱去一部分二氧化硫和除去一部分烟尘，同时使一部分冷却水汽化成为水蒸汽，水蒸汽则与烟气混合成混合气，然后混合气进入接触式喷淋冷却装置而与接触式喷淋冷却装置中的冷却水相互接触而脱去混合气中的一部分二氧化硫和除去一部分烟尘，与此同时混合气中的水蒸汽被冷却而相变成水，在水蒸汽的相变过程中也吸收了一部分二氧化硫以及带走了颗粒较小的烟尘，从而本实用新型的装置不仅在先后两个阶段都可进行脱硫和除尘，从而使烟气与冷却水的接触时间较长，而且通过直接接触和相变两种方式在接触式喷淋冷却装置中进行脱硫和除尘，从而使除尘效率较高。如果所加入的冷却水是pH值为8～12的碱性水的话，则脱除二氧化硫的效率可达98％以上，甚至可以非常接近100％。

(2)本实用新型一方面可以直接连接在冲天炉等工业炉窑的炉体或烟道上，对于不同结构和形状的炉体或烟道一般还需制作一个相对应的筒状连接件，通过该连接件将本实用新型的装置安装在有关工业炉窑的炉体或烟道上，因而本实用新型的脱硫除尘装置的使用范围较为广阔。

(3)本实用新型的结构简单，与组合式除尘装置相比，不需要大功率的引风设备，与单一的水幕除尘装置相比，也不需要高压水，因而不仅设备投资少、与组合式除尘装置相比可节省投资60％以上，而且能源消耗较低，运行成本也较低，适于大面积推广使用。另外，本实用新型也可以添加在现有的除尘装置上以提高除尘和脱硫效果。

(4)本实用新型的阻挡帽在使用中有两个作用，一是对上升的烟气进行阻挡并使其从阻挡帽与壳体之间的通道进入壳体内腔中的喷淋区，二是可以对从上方落下的冷却水进行阻挡，不但防止冷却水落入炉体或烟道中，而且使冷却水沿阻挡帽的上表面流下而落至壳体的环形底板上。在冷却水落至环形底板的过程中，则与烟气进行了第一次的相互接触。当本实用新型的阻挡帽为一倒置的圆锥形壳体时，则还可使下落至阻挡帽的冷却水在落下至环形底板时，形成一个圆环形的水幕。当阻挡帽的帽体的上表面设置水流旋转部件后，从上方落下的水流则可沿渐开线形状的连接板从帽体上继续落下，不但可以延长水流在阻挡帽上流过的距离，而且对水流进行了均匀的分流。圆台形壳体的下边沿超出帽体，则一方面使得阻挡帽可以形成内外两层水幕，另一方面使得穿过内层水幕的一部分烟气从帽体、圆台形壳体以及连接板之间形成的夹层中通过而进入壳体内腔中的喷淋区，烟气在通过所述夹层时，也可以与逆向的冷却水交换能量与物质，使得烟气成为含有水蒸气的混合气，使得冷却水吸附一部分烟尘和二氧化硫。

(5)本实用新型的脱硫除尘器的进水方式有两种。一种是直接采用进水管将冷却水引入接触式冷却喷淋装置中；在接触式冷却喷淋装置为具有上下两块管板的列管接触式冷却喷淋装置的情况下，用一根上进水管和1～3根下进水管将冷却水分别送入上管板上和上管板与下管板之间。

另一种进水方式是采用水流分配器的形式，先通过一根进水管将冷却水引入水流分配器的集水箱中，再通过出水管将冷却水引入接触式冷却喷淋装置中。后一种方式可以使进入脱硫除尘器中的冷却水有一个缓冲的场所，然后由集水箱通过多根出水管将冷却水引导至上管板上，还可以在多根出水管中设置1～2根专门的出水管，将其出水口设置在上管板和下管板之间。

这两种进水方式中，待上管板上的冷却水漫过列管的单管的上端则可进入列管的单管中，然后沿单管内壁呈水膜状流下；而流入上管板和下管板之间的冷却水则从列管各单管与下管板之间的间隙中沿着单管外壁呈水膜流下；而混合气则由下而上与流经各管体内外壁的冷却水相接触，不仅可保持混合气向上流动的畅通，而且具有较大的气与水的接触面积。另外，上管板与下管板之间以及列管的各单管之间的空间区域则是传导式冷却区，也就是说由下进水管加入的冷却水还对流经列管的管内的混合气起到进一步的冷却作用。

(6)当本实用新型的脱硫除尘器设置旋流导向板，若烟气以一定流速穿过阻挡帽所形成的水幕进入喷淋区后，则在旋流导向板的导向作用下，烟气在与水流和水雾逆向相互混合中沿着导向板旋转向上而形成含有烟气和水蒸气的混合气旋流。不仅延长了烟气与水流和水雾的混合时间，而且混合气会被冷却水冷却降温并以其中的一部分烟尘为核心凝结为小液滴，相当多的烟尘将随着液滴汇成水流被带走。

(7)当本实用新型的脱硫除尘器设置鳞板网雾化装置后，在烟气穿过该鳞板网雾化装置的过程中，喷淋状冷却水从接触式喷淋冷却装置流出而落至鳞板网雾化装置的各个雾化筒上，而烟气与水雾的混合气在向上的过程中则不仅与雾化筒相接触而被冷却，而且与冷却水直接接触而被冷却，也使部分冷却水雾化，从而有利于除尘和脱硫。

(8)当本实用新型设置抽风机后，可以在需要时减少内部的阻力，使烟气流通顺畅，不堵塞。

附图说明

图1为本实用新型的脱硫除尘装置的一种结构示意图；

图2为图1中的管板的结构示意图；

图3为图1中的阻挡帽通过支撑杆固定在壳体上的结构示意图；

图4为图1中的列管与管板相互连接的结构示意图；

图5为本实用新型的脱硫除尘装置的另一种结构示意图；

图6为本实用新型的脱硫除尘装置的第三种结构示意图；

图7为本实用新型的脱硫除尘装置的第四种结构示意图；

图8为图7中管板的结构示意图；

图9为图7中鳞板网雾化装置的结构示意图；

图10为图7中旋流导向板的结构示意图；

图11为图7中阻挡帽的水流旋转部件结构示意图；

图12为图7中的水流分配器的结构示意图。

位号表

脱硫除尘器1、

壳体1-1、烟气进口1-1-1、环形底板1-1-2、环形侧板1-1-3、喷淋区1-1-4、

进水管1-2、上进水管1-2-1、下进水管1-2-2、

接触式冷却喷淋装置1-3、液位平衡管1-3-1、

管板1-4、上管板1-4-1、下管板1-4-2、管孔1-4-3、

列管1-5、气体平衡口1-5-1、主管体1-5-2、

进水部1-6、进水口1-6-1、短接管1-6-3、

阻挡帽1-7、支撑杆1-7-1、

抽风机1-8、

排污管1-9、

下部连接件1-10、法兰盘1-10-1、

冲天炉炉体3、进料口3-1、法兰盘3-2、

壳体11、烟气进口11-1、环形底板11-2、环形侧板11-3、喷淋区11-4、

进水管12、抽风机18、排污管19、

水流分配器2、集水箱21、出水管22、上出水管22-1、下出水管22-2、

接触式冷却喷淋装置4、列管41、上管板42、管孔42-1、下管板43、管孔43-1、

鳞板网雾化装置5、网状底板51、雾化筒52、

旋流导向板6、

阻挡帽7、帽体71、水流旋转部件72、圆台形壳体72-1、条状连接板72-2、

具体实施方式

(实施例1)

参见图1，本实施例的工业炉窑用脱硫除尘装置为单级的脱硫除尘器。该脱硫除尘器1包括壳体1-1，还包括均固定在壳体1-1上的接触式冷却喷淋装置1-3、排污管1-9、阻挡帽1-7和进水管1-2，进水管1-2是使用时向接触式冷却喷淋装置1-3提供进水的部件。排污管1-9有1根，排污管1-9处于壳体1-1外，且其进口位于壳体1-1的最低部位并与壳体1-1的内腔相通。

仍参见图1，壳体1-1具有烟气进口1-1-1、环形底板1-1-2和环形侧板1-1-3，烟气进口1-1-1位于环形底板1-1-2的中央，环形底板1-1-2与环形侧板1-1-3密闭连接在一起，环形底板1-1-2按内高外低的方式倾斜设置，且壳体1-1上端开口。

阻挡帽1-7是上表面内高外低的结构件，本实施例优选圆锥形壳体。接触式冷却喷淋装置1-3和阻挡帽1-7均处于壳体1-1中；阻挡帽1-7的锥顶位于上方，且接触式冷却喷淋装置1-3位于阻挡帽1-7的上方。阻挡帽1-7的下边沿四等分焊接固定有四根支撑杆1-7-1，这四根支撑杆1-7-1各自的另一端焊接固定在壳体1-1的环形侧板1-1-3上(见图3)，从而使阻挡帽1-7位于壳体1-1的中央。接触式冷却喷淋装置1-3的下端与阻挡帽1-7之间、以及接触式冷却喷淋装置1-3的下端与壳体1-1的环形底板1-1-2之间的空间为喷淋区1-1-4。

仍参见图1，接触式冷却喷淋装置1-3为列管接触式冷却喷淋装置，该列管接触式冷却喷淋装置1-3具有列管1-5和管板1-4。管板1-4上设有一组管孔1-4-3(见图2)。列管1-5的每根单管穿过管板1-4上相应的管孔1-4-3并固定在管板1-4上，管板1-4固定在壳体1-1的环形侧板1-1-3上。列管1-5的每根单管相互平行且竖向设置，每根单管的管体上下端均开口，这些管体的上端头位于管板1-4的上方，管体的上端头上设有进水部1-6，进水部1-6具有进水口1-6-1；这些管体的位于管板1-4下方的管段的上方的壁上设有作为气液平衡口的通孔1-5-1。

仍参见图1，本实施例中，上述接触式冷却喷淋装置1-3的管板1-4为2块，分为上管板1-4-1和位于上管板1-4-1下方的下管板1-4-2；进水管1-2分为1根上进水管1-2-1和1根下进水管1-2-2；上进水管1-2-1的一部分处于壳体1-1内部、其余部分处于壳体1-1外部，上进水管1-2-1的处于壳体1-1内的部分位于上管板1-4-1的上方，且其出水口位于上管板1-4-1的中央部位上方；下进水管1-2-2处于壳体1-1外部，其出水口设置在壳体1-1上且与壳体1-1的内腔相通，该出水口位于上管板1-4-1与下管板1-4-2之间。列管1-5的每根单管的管体的上端头上所设的进水部1-6位于上管板1-4-1上方。本实施例的进水部1-6的设计是在列管1-5的每根单管的位于上管板1-4-1上方的管段的壁上的同一高度处设5～10个使水进入管内的作为进水口的通孔1-6-1，所有单管的顶端高度一致。

仍参见图1，下管板1-4-2上的管孔1-4-3略大于上管板1-4-1上的管孔1-4-3，列管1-5的每根单管的管体与上管板1-4-1密封焊接固定连接，上管板1-4-1与壳体1-1的环形侧板1-1-3的内壁密封焊接固定连接；列管1-5的每根单管的管体通过三处焊点焊接固定在下管板1-4-2上，从而在每根单管与下管板1-4-2的相应管孔1-4-3的孔壁之间形成了间隙(见图4)。这种结构使得上管板1-4-1与下管板1-4-2之间以及列管1-5的各单管之间的空间区域成为接触式冷却喷淋装置1-3的传导式冷却区。

见图1及图3，阻挡帽1-7通过支撑杆1-7-1固定支撑在壳体1-1中且位于接触式冷却喷淋装置1-3的下方；阻挡帽1-7的形状为圆锥形壳体，且按锥顶位于上方设置在壳体1的中央。

仍参见图1，本实施例的脱硫除尘装置可用于冲天炉4上，使用前，先在冲天炉4设有投料口4-1的烟气出口筒身上端密闭焊接固定一个法兰盘4-2。然后将事先制造好的带有法兰盘5-1的下部连接件5密闭固定在法兰盘4-2上。对于本实施例的脱硫除尘装置则通过专门的支架来固定，并使级脱硫除尘器1的壳体1-1的形成烟气进口1-1-1的板体与下部连接件5的上端口密闭固定连接，从而使壳体1-1的烟气进口1-1-1与冲天炉的烟气出口相连通。

本实施例的脱硫除尘装置使用时，通过水泵将冷却水泵入上进水管1-2-1和下进水管1-2-2，冷却水流出进水管1-2后，进入接触式冷却喷淋装置1-3中，冷却水在重力作用下由上至下经过接触式冷却喷淋装置1-3，其中由上进水管1-2-1进入接触式冷却喷淋装置1-3的冷却水由列管1-5的各单管的进水部1-6的进水口1-6-1进入各单管而沿各单管的内壁流下，由第二进水管1-2-2进入接触式冷却喷淋装置1-3的冷却水进入壳体1-1的位于上管板1-4-1与第二上管板1-4-2之间的空腔中、再流过下管板1-4-2的管孔1-4-3的孔壁与相应的单管外壁之间的间隙、沿各单管的外壁流下，这些沿单管的内外壁流下的冷却水在单管下端汇聚后，呈喷淋状落下而离开接触式冷却喷淋装置1-3，一部分冷却水落下至阻挡帽1-7的上表面，再沿阻挡帽1-7的上表面从其边沿呈水幕状落下至壳体1-1的环形底板1-1-2上，另一部分冷却水从阻挡帽1-7与壳体1-1的环形侧板之间所形成的通道中落下直接到达壳体1的环形底板上，这些落至壳体1-1的环形底板1-1-2上的冷却水沿环形底板1-1-2流入排污管1-9后，沿排污管1-9排出脱硫除尘装置外。

冲天炉所产生的烟气从壳体1-1的烟气进口1-1-1由下至上进入脱硫除尘装置中，因上方的阻挡帽1-7的阻挡而先穿过四周的位于阻挡帽1-7与壳体1-1的环形底板1-1-2之间的水幕而与冷却水相接触、再与接触式冷却喷淋装置落下的喷淋状冷却水相接触。这一过程中，烟气和与其相接触的冷却水发生热交换并被一部分冷却水带走一部分烟尘颗粒和吸收一部分二氧化硫，这部分冷却水下落到壳体1-1的环形底板1-1-2上后流入排污管1-9，沿排污管1-9排出脱硫除尘装置外；与烟气相接触的另一部分冷却水因热交换而吸热产生相变、成为水蒸气，在烟气的带动下水蒸气在流动中与烟气混合而成为混合气。

当烟气与水蒸气的混合气向上进入接触式冷却喷淋装置1-3后，一部分混合气直接进入列管1-5的各单管的内腔，而与进入接触式冷却喷淋装置1-3的各单管的内腔中的冷却水相接触，另一部分混合气则进入列管1-5的单管之间的空间而与沿各单管外壁流下的冷却水相接触，混合气与冷却水在接触过程中则被冷却水吸收了一部分二氧化硫和吸附了一部分烟尘颗粒。

与此同时，进入接触式冷却喷淋装置1-3中的混合气中的水蒸汽在冷却水的冷却作用下，被冷却而发生相变成为液态的水，在液态水的生成过程中，混合气中的一部分二氧化硫被这些新生成的液态水滴吸收，而粒径较小的烟尘颗粒则被这些这些新尘成的液态水滴吸附。因水蒸汽与烟气中的烟尘和二氧化硫气体混合在一起，所以，在水蒸汽相变成液态水滴时，可以很容易将临近的二氧化硫进行吸收，将临近的微小颗粒进行吸附，从而效率较高。在接触式冷却喷淋装置1-3中，冷却水对混合气的冷却方式有两种。种方式是直接接触式冷却，不论是直接进入列管1-5的单管内腔的混合气，还是进入列管1-5各单管之间的混合气，都与流经接触式冷却喷淋装置1-3的冷却水直接接触而被冷却；第二种冷却方式是，对于直接进入列管1-5各单管内腔中的混合气来说，这些混合气在经过各单管的位于外壁冷却水供水区的管段时，如果外壁冷却水供水区中的冷却水具有一定的高度，则可通过热传导的方式对混合气进行进一步的冷却；对于进入列管各单管间的混合气来说，这些混合气在经过各单管的位于下管板1-4-2下方的作为气液平衡口的通孔1-5-1后进入单管的内腔，然后也通过单管的位于外壁冷却水供水区的管段，此时也发生了热传导的冷却；两种方式的冷却使混合气中的水蒸汽较为容易地相变成液态的水滴。这些吸收有二氧化硫和吸附有烟尘微小颗粒的由水蒸汽相变而生成的水滴在下落中不断相互聚合以及与上述直接与混合气接触而吸收了一部分二氧化硫和吸附了一部分烟尘颗粒的冷却水混合在一起，呈喷淋状离开接触式冷却喷淋装置1-3而落入喷淋区，在喷淋区这些冷却水再吸收一部分二氧化硫以及吸附一部分烟尘颗粒后，最后沿排污管1-9排出脱硫除尘装置外。

本实施例的方法除尘效果好，脱硫效率能达85％以上。

(实施例2)

见图1，其余与实施例1基本相同，不同之处在于：为了使壳体1-1内的烟气流通顺畅，不堵塞，还在壳体1-1的上端通过支架(图中未画出)连接1个抽风机1-8。

(实施例3)

见图5，本实施例与实施例2基本相同，不同之处在于：接触式冷却喷淋装置1-3还设有液位平衡管1-3-1，液位平衡管1-3-1有6根，液位平衡管1-3-1穿过管板1-4的上管板1-4-1相应的管孔1-4-3，还穿过下管板1-4-2的相应的管孔1-4-3。其固定方式与列管1-5固定在管板1-4上的方式相同。液位平衡管1-3-1的上端口从高度上位于列管1-5各单管的上端口与列管1-5各单管上的进水部1-6的进水口1-6-1之间。设置液位平衡管后1-3-1，可以在冷却水的液位高于进水部1-6时，从液位平衡管1-3-1的上端口流入管内，从而起到平衡液位的作用，防止在冷却水的加入速度过快时漫过列管1-5的单管的上端口而影响除尘效果。

本实施例的液位平衡管1-3-1从结构上也设有一个进水部1-6，该进水部1-6的进水口1-6-1与列管1-5的单管的进水部1-6的进水口1-6-1的高度相一致，从而液位平衡管1-3-1在冷却水处于正常高度情况下，还可起列管1-5的单管的作用。

(实施例4)

见图6，本实施例与实施例2基本相同，不同之处在于：本实施例中接触式冷却喷淋装置1-3的列管1-5的各单管由主管体1-5-2和焊接在主管体1-5-2上端面上的一个短接管1-6-3组成。该焊接部位有3个焊点。在各焊点之间，短接管1-6-3的下端面与主管体1-5-2的上端面之间形成高度为10mm的水平缝隙，这些水平缝隙即为进水部1-6的进水口1-6-1。所有单管的主管体1-5-2的上端口高度一致，所有短接管1-6-3的上端口高度也一致。这种方案可以使冷却水通过这些缝隙1-6-1进入到列管1-5的各单管内。

(实施例5)

参见图7，本实施例的工业炉窑用脱疏除尘装置具有脱硫除尘器1，该脱硫除尘器1包括壳体11、进水管12、排污管19、水流分配器2、接触式冷却喷淋装置4和阻挡帽7。壳体11的直径为2.6m。

壳体11的上端开口，壳体11具有烟气进口11-1、环形底板11-2和环形侧板11-3，烟气进口11-1位于环形底板11-2的中央，环形底板11-2与环形侧板11-3密闭连接在一起且位于环形侧板11-3的下方。环形底板11-2按内高外低的方式倾斜设置，且环形底板11-2上设有位于最低处的出水口，该出水口与排污管19的进水口密闭连接。

阻挡帽7是朝下的表面为圆锥形的结构件，阻挡帽7上表面设有水流旋转部件72，阻挡帽7包括帽体71和水流旋转部件72(见图11)。水流旋转部件72包括圆台形壳体72-1和焊接固定在圆台形壳体72-1下表面上的6块条状连接板72-2，条状连接板72-2的形状为渐开线形；水流旋转部件72的各条状连接板72-2呈中心对称设置在圆台形壳体72-1上，且水流旋转部件72由其各连接板72-2的下端面焊接固定在帽体71的上表面上；圆台形壳体72-1的下边沿超出帽体71的距离s为帽体71的直径的10％。

接触式冷却喷淋装置4为列管接触式冷却喷淋装置，该列管接触式冷却喷淋装置具有列管41和2块管板，2块管板分为上管板42和位于上管板42下方的下管板43，列管41的各单管相互平行且竖向设置，每根单管的管体上下端均开口，列管41的每根单管穿过上管板42上相应的管孔42-1和下管板43上相应的管孔43-1(见图8)，每根单管的管体的上端头位于上管板42的上方，每根单管的管体的下端头位于下管板43的下方，列管41的每根单管的管体与上管板42密封固定连接，上管板42与壳体11的环形侧板11-3的内壁密封固定连接，列管41的每根单管的管体还与下管板43焊接固定在一起，且每根单管与下管板43的相应管孔43-1的部分孔壁之间留有间隙，下管板43焊接固定在壳体11的环形侧板11-3上。

水流分配器2包括集水箱21以及进水口设置在集水箱21上部的8根出水管22，各出水管22的出水口朝向接触式冷却喷淋装置4(见图12)。水流分配器2的出水管22中包括出水口位于上管板42边缘部位且位于上管板42上方的上出水管22-1、以及包括出水口位于上管板42与下管板43之间的下出水管22-2。

水流分配器2、接触式冷却喷淋装置4和阻挡帽7按照从上至下的顺序设置在壳体11中。进水管12的出水口与水流分配器2的进水口密闭连接。接触式冷却喷淋装置4的下端、阻挡帽7的上表面、壳体11的环形底板11-2的上表面以及壳体11的环形侧板11-3的内表面之间所围绕的空间为喷淋区11-4。

(实施例6)

仍参见图7，其余与实施例5基本相同，不同之处在于：为了使壳体11内的烟气流通顺畅，不堵塞，还在壳体11的上端通过支架(图中未画出)连接1个抽风机18。

(实施例7)

仍参见图7，其余与实施例6基本相同，不同之处在于：脱硫除尘器1还包括鳞板网雾化装置5(见图9)。鳞板网雾化装置5设置在空间为喷淋区11-4中且位于接触式冷却喷淋装置4与旋流导向板6之间。鳞板网雾化装置5包括网状底板51和各个雾化筒52竖向平行紧密排列在网状底板51上组成。各雾化筒由钢制的菱形孔网板绕成圆筒状构成。

(实施例8)

仍参见图7，其余与实施例6基本相同，不同之处在于：脱硫除尘器1还包括18块设置在空间为喷淋区11-4中且位于阻挡帽7上方的旋流导向板6(见图10)。每块旋流导向板6的形状相同，均为一块四边形的板，其上边缘为水平状，其内边缘和外边缘均与上边缘形成90°夹角，且外边缘长度大于内边缘的长度，从而下边缘呈内高外低的倾斜状，倾斜角γ为25°。各旋流导向板6的板体由其外侧边缘焊接固定在壳体11的环形侧板11-3上，且所处的高度位置相同。在同一高度上，各旋流导向板6的板体与经过其外侧边缘的壳体11的直径方向呈10°的夹角，以及各旋流导向板6的外侧边缘按照与竖直方向呈30°的夹角设置，从而使各旋流导向板6的内侧边缘在不同的高度上围绕相应一个假想圆设置，该假想圆的直径为7m。

Claims (10)

1、一种工业炉窑用脱硫除尘装置，具有脱硫除尘器(1)，该脱硫除尘器(1)包括壳体(1-1)，其特征在于：还包括均固定在壳体(1-1)上的接触式冷却喷淋装置(1-3)、排污管(1-9)、阻挡帽(1-7)和进水管(1-2)；壳体(1-1)具有烟气进口(1-1-1)、环形底板(1-1-2)和环形侧板(1-1-3)，烟气进口(1-1-1)位于环形底板(1-1-2)的中央，环形底板(1-1-2)与环形侧板(1-1-3)密闭连接在一起，环形底板(1-1-2)按内高外低的方式倾斜设置，且壳体(1-1)上端开口；阻挡帽(1-7)是上表面内高外低的结构件；接触式冷却喷淋装置(1-3)和阻挡帽(1-7)均处于壳体(1-1)中，阻挡帽(1-7)位于接触式冷却喷淋装置(1-3)的下方且位于壳体(1-1)的中央；接触式冷却喷淋装置(1-3)的下端与阻挡帽(1-7)以及壳体(1-1)的环形底板(1-1-2)之间的空间为喷淋区(1-1-4)；进水管(1-2)有1～4根，是使用时向接触式冷却喷淋装置(1-3)提供进水的部件；排污管(1-9)有1～2根，排污管(1-9)处于壳体(1-1)外，且其进口位于壳体(1-1)的最低部位并与壳体(1-1)的内腔相通。

2、根据权利要求1所述的一种工业炉窑用脱硫除尘装置，其特征在于：接触式冷却喷淋装置(1-3)为列管接触式冷却喷淋装置，该列管接触式冷却喷淋装置具有列管(1-5)和1～2块管板(1-4)；列管(1-5)的每根单管穿过管板(1-4)上相应的管孔(1-4-3)，并固定在管板(1-4)上，管板(1-4)固定在壳体(1-1)的环形侧板(1-1-3)上；列管(1-5)的每根单管相互平行且竖向设置，每根单管的管体上下端均开口，这些管体的上端头位于管板(1-4)的上方，管体的上端头上设有进水部(1-6)，进水部(1-6)具有进水口(1-6-1)；这些管体的位于管板(1-4)下方的管段的上方的壁上设有气液平衡口(1-5-1)；阻挡帽(1-7)的形状为圆锥形壳体，其锥顶位于上方。

3、根据权利要求2所述的一种工业炉窑用脱硫除尘装置，其特征在于：接触式冷却喷淋装置(1-3)的管板(1-4)为2块，分为上管板(1-4-1)和位于上管板(1-4-1)下方的下管板(1-4-2)；进水管分(1-2)为1根上进水管(1-2-1)和1～3根下进水管(1-2-2)；上进水管(1-2-1)的一部分处于壳体(1-1)内部、其余部分处于壳体(1-1)外部，上进水管(1-2-1)的处于壳体(1-1)内的部分位于上管板(1-4-1)的上方，且其出水口位于上管板(1-4-1)的中央部位上方；下进水管(1-2-2)处于壳体(1-1)外部，其出水口设置在壳体(1-1)上且与壳体(1-1)的内腔相通，该出水口位于上管板(1-4-1)与下管板(1-4-2)之间；列管(1-5)的每根单管的管体的上端头上所设的进水部(1-6)位于上管板(1-4-1)上方；列管(1-5)的每根单管的气体平衡口(1-5-1)位于下管板(1-4-2)下方的管段上；列管(1-5)的每根单管的管体与上管板(1-4-1)密封固定连接，上管板(1-4-1)与壳体(1-1)的环形侧板(1-1-3)的内壁密封固定连接；列管(1-5)的每根单管的管体焊接固定在下管板(1-4-2)上，且每根单管与下管板(1-4-2)的相应管孔(1-4-3)的部分孔壁之间留有间隙；下管板(1-4-2)焊接固定在壳体(1-1)的环形侧板(1-1-3)上。

4、根据权利要求1至3之一所述的一种工业炉窑用脱硫除尘装置，其特征在于：脱硫除尘器(1)还包括1个抽风机(1-8)，抽风机(1-8)处于壳体(1-1)内且位于壳体(1-1)的上端开口处。

5、一种工业炉窑用脱硫除尘装置，具有脱硫除尘器(1)，该脱硫除尘器(1)包括壳体(11)，其特征在于：还包括进水管(12)、排污管(19)、水流分配器(2)、接触式冷却喷淋装置(4)和阻挡帽(7)；壳体(11)的上端开口；壳体(11)具有烟气进口(11-1)、环形底板(11-2)和环形侧板(11-3)，烟气进口(11-1)位于环形底板(11-2)的中央，环形底板(11-2)与环形侧板(11-3)密闭连接在一起且位于环形侧板(11-3)的下方；环形底板(11-2)按内高外低的方式倾斜设置，且环形底板(11-2)上设有位于最低处的出水口，该出水口与排污管(19)的进水口密闭连接；阻挡帽(7)是朝下的表面为圆锥形的结构件；水流分配器(2)、接触式冷却喷淋装置(4)和阻挡帽(7)按照从上至下的顺序设置在壳体(11)中；进水管(12)的出水口与水流分配器(2)的进水口密闭连接；水流分配器(2)包括集水箱(21)以及进水口设置在集水箱(21)上部的6～12根出水管(22)；各出水管(22)的出水口朝向接触式冷却喷淋装置(4)；接触式冷却喷淋装置(4)的下端、阻挡帽(7)的上表面、壳体(11)的环形底板(11-2)的上表面以及壳体(11)的环形侧板(11-3)的内表面之间所围绕的空间为喷淋区(11-4)。

6、根据权利要求5所述的一种工业炉窑用脱硫除尘装置，其特征在于：接触式冷却喷淋装置(4)为列管接触式冷却喷淋装置，该列管接触式冷却喷淋装置具有列管(41)和2块管板；2块管板分为上管板(42)和位于上管板(42)下方的下管板(43)；列管(41)的各单管相互平行且竖向设置，每根单管的管体上下端均开口，列管(41)的每根单管穿过上管板(42)上相应的管孔(42-1)和下管板(43)上相应的管孔(43-1)，每根单管的管体的上端头位于上管板(42)的上方，每根单管的管体的下端头位于下管板(43)的下方；列管(41)的每根单管的管体与上管板(42)密封固定连接，上管板(42)与壳体(11)的环形侧板(11-3)的内壁密封固定连接；列管(41)的每根单管的管体还与下管板(43)焊接固定在一起，且每根单管与下管板(43)的相应管孔(43-1)的部分孔壁之间留有间隙；下管板(43)焊接固定在壳体(11)的环形侧板(11-3)上；水流分配器(2)的出水管(22)中包括出水口位于上管板(42)边缘部位且位于上管板(42)上方的上出水管(22-1)、以及包括出水口位于上管板(42)与下管板(43)之间的下出水管(22-2)。

7、根据权利要求6所述的一种工业炉窑用脱硫除尘装置，其特征在于：脱硫除尘器(1)还包括6～20块设置在喷淋区(11-4)中且位于阻挡帽(7)上方的旋流导向板(6)；每块旋流导向板(6)的形状相同，均为一块四边形的板，其上边缘为水平状，其内边缘和外边缘均与上边缘形成90°夹角，且外边缘长度大于内边缘的长度，从而下边缘呈内高外低的倾斜状，倾斜角γ为20～35°；各旋流导向板(6)的板体由其外侧边缘焊接固定在壳体(11)的环形侧板(11-3)上，且所处的高度位置相同；在同一高度上，各旋流导向板(6)的板体与经过其外侧边缘的壳体(11)的直径方向呈5～15°的夹角，以及各旋流导向板(6)的外侧边缘按照与竖直方向呈20～40°的夹角设置，从而使各旋流导向板(6)的内侧边缘在不同的高度上围绕相应一个假想圆设置，该假想圆的直径的大小范围为壳体(11)的直径的20％～30％。

8、根据权利要求7所述的一种工业炉窑用脱硫除尘装置，其特征在于：脱硫除尘器(1)还包括鳞板网雾化装置(5)；鳞板网雾化装置(5)设置在喷淋区(11-4)中且位于接触式冷却喷淋装置(4)与旋流导向板(6)之间；鳞板网雾化装置(5)包括网状底板(51)和各个雾化筒(52)竖向平行紧密排列在网状底板(51)上组成；各雾化筒由钢制的菱形孔网板绕成圆筒状构成。

9、根据权利要求5至8之一所述的一种工业炉窑用脱硫除尘装置，其特征在于：阻挡帽(7)为上表面设有水流旋转部件(72)的阻挡帽；阻挡帽(7)包括帽体(71)和水流旋转部件(72)；水流旋转部件(72)包括圆台形壳体(72-1)和焊接固定在圆台形壳体(72-1)下表面上的6～12块条状连接板(72-2)，条状连接板(72-2)的形状为渐开线形；水流旋转部件(72)的各条状连接板(72-2)呈中心对称设置在圆台形壳体(72-1)上，且水流旋转部件(72)由其各连接板(72-2)的下端面焊接固定在帽体(71)的上表面上；圆台形壳体(72-1)的下边沿超出帽体(71)的距离s为帽体(71)的直径的5％～10％。

10、根据权利要求5至8之一所述的一种工业炉窑用脱硫除尘装置，其特征在于：脱硫除尘器(1)还包括1个抽风机(18)，抽风机(18)处于壳体(11)内且位于壳体(11)的上端开口处。

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