CN205391952U - 一种hcpm冷凝式高效除尘除雾装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及一种HCPM冷凝式高效除尘除雾装置。该装置，包括塔体，塔体内依次设置一级除雾器、二级除雾器、管式冷凝器、二次冷凝超细雾化***、三级除雾器。其中，除雾器为超细屋脊式除雾器或平板式除雾器，二次冷凝超细雾化***包括管路***、压缩空气***、双流体喷嘴。由于一级除雾器、二级除雾器、管式冷凝器、二次冷凝超细雾化***、三级除雾器的合理设置，使其***不受机组负荷影响，避免了除雾器堵塞而造成排放超标的情况，而且可以做到在不设置WESP湿式电除尘器状态下，达到超净排放的高要求：PM 粉尘：入口浓度为：20 mg/Nm3时；出口浓度＜5 mg/Nm3。

Description

一种HCPM冷凝式高效除尘除雾装置
（一）技术领域
本实用新型涉及湿法烟气脱硫技术，具体涉及一种HCPM冷凝式高效除尘除雾装置。
（二）背景技术
在我国，80%以上的煤都是以直接燃烧的方式转化为其他形式的能源，煤燃烧所产生的二氧化硫是大气污染的主要来源。烟气脱硫（fluegasdesulfurization，FGD）是控制二氧化硫污染的主要措施。目前，国内广泛采用石灰石-石膏湿法烟气脱硫技术。
在石灰石－石膏湿法脱硫***中，吸收塔大量采用喷淋塔技术，在脱硫洗涤过程中，烟气中的SO2脱除率高达99%以上，但SO3只去除了50%左右。剩余的SO3以气溶胶的形式随烟气排出。
吸收塔安装的机械式除雾器只能去除大液滴水雾，主要针对大于20μm的大液滴和颗粒，不能去除微细的水雾、烟尘、重金属和气溶胶粒子等。运行过程中出口雾滴浓度一般在100mg/Nm3左右；烟气中含有大量的石膏微液滴，在不设GGH时，饱和湿烟气在烟囱周围会产生显著的白色烟羽和一定的冷凝水飘落，形成所谓“石膏雨”现象。同时无论有无GGH，由于大量SO3的存在，进入烟囱的湿烟气均处于酸露点以下，其冷凝液加剧了烟囱的腐蚀。
“石膏雨”现象的形成原因主要是：国内脱硫***设计规范中允许的除雾器出口雾滴浓度为75mg/Nm3，对应的最大液滴尺寸为20μm，实际各种原因运行时往往还高于设计值。在不安装GGH或冬季时，烟囱排出的烟气温度较低，烟气的水份与颗粒较大的液滴迅速凝聚，在烟囱附近滴落。（在国外因湿式脱硫的吸收塔出口除雾器设计要求较高，除雾器出口所携带的液滴浓度只有20mg/Nm3，即使不安装GGH，烟囱排出的烟气也不会有石膏液滴带出）。
因此，高效除雾器是湿法FGD的关键设备，用于经吸收塔洗涤后分离烟气携带的液滴。在一定意义上来讲，除雾器运行工况的好坏是湿法FGD***能否安全、经济、稳定运行的关键。高效除雾器对颗粒物的去除是基于惯性碰撞理论，其分割粒径为10微米左右，当颗粒（粉尘或石膏雾滴）直径低于10微米时，除雾器的去除效率是非常低的。容易造成除雾器本体叶片的结垢。结垢严重时，会形成除雾器的堵塞和结构坍塌，发生FGD***整体瘫痪。而且如果设备除雾效果差，烟气流经除雾器后直接排入烟囱排放，由于其排烟温度较低，烟气扩散能力较弱，将直接导致烟气携带的石膏浆液液滴在烟囱附近落地，从而导致“石膏雨”现象。
湿式电除尘器（WESP）是一种用来处理含微量粉尘和微颗粒的新除尘设备，主要用来除去含湿气体中的尘、酸雾、水滴、气溶胶、臭味、PM2.5等有害物质，是治理大气粉尘污染的理想设备。采用液体冲刷集尘极表面来进行清灰，设备投资费用过高，且需与其它除尘设备配套使用，无形中加重了厂家的投资成本。
上述问题均需要创新改进。
（三）实用新型内容
本实用新型为了弥补现有技术的不足，提供了一种HCPM冷凝式高效除尘除雾装置，该装置不受机组负荷影响，且除雾器不会堵塞而造成排放超标，不设置WESP湿式电除尘器状态下满足达到超净排放要求：PM粉尘：入口浓度为：20mg/Nm3时；出口浓度＜5mg/Nm3。
本实用新型是通过如下技术方案实现的：
一种HCPM冷凝式高效除尘除雾装置，包括塔体，其特殊之处在于：塔体内从下至上依次设置一级除雾器、二级除雾器、管式冷凝器、二次冷凝超细雾化***、三级除雾器，其中，除雾器为超细屋脊式除雾器或平板式除雾器，管式泠凝器包括循环管路，循环管路的外管壁焊接鳍片，二次冷凝超细雾化***包括管路***、压缩空气***、双流体喷嘴，管路***内的冷却水经压缩空气***压力空气、双流体喷嘴喷射形成致密的雾化喷淋区。
管路***为双相不锈钢合金管路***。
烟气经浆液循环喷淋***进入一级除雾器。
HCPM冷凝式高效除尘除雾装置的基本原理是将细颗粒粉尘和石膏雾滴通过冷凝及雾化凝并方式将其放大至40微米以上，然后通过精细屋脊式（平板式）除雾器将其高效去除，具体工艺流程如下：
烟气经浆液循环喷淋后先进入一级屋脊式（平板式）除雾器，去除大颗粒（40-1500微米）石膏雾滴。
随后烟气进入二级屋脊式（平板式）除雾器，去除22-40微米石膏雾滴。
烟气进入管式冷凝器，管式冷凝器表面结露形成水膜，同时饱和烟气第一次冷凝，烟气中的水蒸气以粉尘为凝结核冷凝，粉尘表面结露后其表面浸润性大幅增加，而粉尘表面的浸润性是决定惯性碰撞去除粉尘效率的重要因素，当部分结露粉尘与冷凝管壁水膜碰撞时被除去，部分结露粉尘与雾滴凝并而粒径增大，此外部分石膏雾滴也被去除。
烟气接着进入二次冷凝超细雾化喷淋区域，二次冷凝超细雾化***由合金管路***、压缩空气***、双流体喷嘴等组成，冷却水经压力空气喷射形成致密的雾化喷淋区，雾化粒径40-60微米左右，饱和烟气进行二次冷凝，烟气中的水蒸气以粉尘为凝结核二次冷凝，表面结露粉尘与冷水雾滴凝并成大颗粒，而残留石膏雾滴全部与冷水雾滴凝并。
烟气进入三级超细屋脊式（平板式）除雾器，该除雾器叶片为特殊设计，免冲洗，烟气流经时在叶片下部形成持液层，有效洗涤烟气内的粉尘颗粒和石膏雾滴，冷水雾滴、已凝并放大的粉尘、已凝并的石膏雾滴被高效去除；
上述方案协同空塔喷淋时可使粉尘排放浓度小于5mg/Nm3，最终石膏雾滴去除率可达100%。
***参数（单台机组）：
1）雾化水
雾化水耗量（单台机组）：-0.8t/h
压缩空气耗量（单台机组）：2.5m3/min
2）阻力
凝并***阻力（含管式冷凝及雾化凝并）：10pa
一级、二级精细除雾器***阻力：75pa
三级精细除雾器***阻力：75pa。
本实用新型的有益效果是：本实用新型装置由于一级除雾器、二级除雾器、管式冷凝器、二次冷凝超细雾化***、三级除雾器的合理设置，使其***不受机组负荷影响，避免了除雾器堵塞而造成排放超标的情况，而且可以做到在不设置WESP湿式电除尘器状态下，达到超净排放的高要求：PM粉尘：入口浓度为：20mg/Nm3时；出口浓度＜5mg/Nm3。
（四）附图说明
图1：本实用新型盒体的结构示意图；
图中，1一级除雾器，2二级除雾器，3管式泠凝器，4二次冷凝超细雾化***，5三级除雾器。
（五）具体实施方式
下面结合附图与实施事例对本实用新型作进一步说明。该实施例包括塔体，塔体内从下至上依次设置一级除雾器1、二级除雾器2、管式冷凝器3、二次冷凝超细雾化***4、三级除雾器5。其中：除雾器1,2,5为超细屋脊式除雾器或平板式除雾器；管式泠凝器3是由循环管路和外管壁焊接鳍片组成；二次冷凝超细雾化***4包括管路***、压缩空气***、双流体喷嘴，管路***内的冷却水经压缩空气***压力空气、双流体喷嘴喷射形成致密的雾化喷淋区。
管路***为双相不锈钢合金管路***。
烟气经浆液循环喷淋***进入一级除雾器1。
HCPM冷凝式高效除尘除雾装置的基本原理是将细颗粒粉尘和石膏雾滴通过冷凝及雾化凝并方式将其放大至40微米以上，然后通过精细屋脊式（平板式）除雾器将其高效去除，具体工艺流程如下：
烟气经浆液循环喷淋后先进入一级屋脊式（平板式）除雾器，去除大颗粒（40-1500微米）石膏雾滴。
烟气进入二级屋脊式（平板式）除雾器，去除22-40微米石膏雾滴；
烟气进入管式冷凝器3，管式冷凝器3表面结露形成水膜，同时饱和烟气第一次冷凝，烟气中的水蒸气以粉尘为凝结核冷凝，粉尘表面结露后其表面浸润性大幅增加，而粉尘表面的浸润性是决定惯性碰撞去除粉尘效率的重要因素，当部分结露粉尘与冷凝管壁水膜碰撞时被除去，部分结露粉尘与雾滴凝并而粒径增大，此外部分石膏雾滴也被去除。
烟气随后进入二次冷凝超细雾化喷淋区域，二次冷凝超细雾化***4由合金管路***、压缩空气***、双流体喷嘴等组成，冷却水经压力空气喷射形成致密的雾化喷淋区，雾化粒径40-60微米左右，饱和烟气进行二次冷凝，烟气中的水蒸气以粉尘为凝结核二次冷凝，表面结露粉尘与冷水雾滴凝并成大颗粒，而残留石膏雾滴全部与冷水雾滴凝并。
烟气进入三级超细屋脊式（平板式）除雾器，该除雾器叶片为特殊设计，免冲洗，烟气流经时在叶片下部形成持液层，有效洗涤烟气内的粉尘颗粒和石膏雾滴，冷水雾滴、已凝并放大的粉尘、已凝并的石膏雾滴被高效去除。

Claims (2)

1.一种HCPM冷凝式高效除尘除雾装置，包括塔体，其特征在于：塔体内从下至上依次设置一级除雾器（1）、二级除雾器（2）、管式冷凝器（3）、二次冷凝超细雾化***（4）、三级除雾器（5），其中，高效除雾器（1、2、5）为超细屋脊式除雾器或平板式除雾器，管式泠凝器（3）包括循环管路，循环管路的外管壁焊接鳍片，二次冷凝超细雾化***（4）包括管路***、压缩空气***、双流体喷嘴，管路***内的冷却水经压缩空气***压力空气、双流体喷嘴喷射形成致密的雾化喷淋区。
2.根据权利要求1所述HCPM冷凝式高效除尘除雾装置，其特征在于：管路***为双相不锈钢合金管路***。
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