具有預(yù)凝并功能的濕式電除塵器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型針對現(xiàn)有的濕式電除塵器對超細(xì)粉塵顆粒的除塵效率較低的不足，提供一種有預(yù)凝并功能的濕式電除塵器。該濕式電除塵器布置在脫硫吸收塔頂部，主要包括濕式電除塵器和凝并換熱器，濕式電除塵器設(shè)置于凝并換熱器上方，濕式電除塵器主要由陰極線、陰極框架、陰極吊掛和陽極組件組成，凝并換熱器安裝在吸收塔除霧器出口與濕式電除塵器之間，且濕式電除塵器和凝并換熱器的上方分別設(shè)有沖洗裝置。待處理煙氣自下而上依次經(jīng)過脫硫吸收塔、吸收塔出口煙道、相變凝聚均流室、濕式電除塵器和除塵器出口煙道后，由煙囪排出。
【專利說明】
具有預(yù)凝并功能的濕式電除塵器
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及一種對濕煙氣中PMlO微米以下的微細(xì)污染物顆粒預(yù)先凝并后進(jìn)高壓電場的濕式電除塵的工藝，屬煙氣深度凈化技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]10微米以下的微細(xì)顆粒物比表面積大、對有毒有機(jī)污染、重金屬等等有害物質(zhì)吸附性強(qiáng)。這些顆粒物因?yàn)榱捷^小，懸浮在大氣中、不易擴(kuò)散，對人體健康和大氣環(huán)境質(zhì)量的影響很大。
[0003]工業(yè)鍋爐燃燒排放源是PMlO以下微細(xì)顆粒物的主要來源。隨著新的《大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB13271-2014)的頒布，燃煤鍋爐煙塵排放濃度由原來的50mg/m3減少到30mg/m3，重點(diǎn)地區(qū)減少到20mg/m3。面對新的要求更高的排塵濃度限值，燃煤鍋爐的原有除塵設(shè)備已經(jīng)難以達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。
[0004]在目前各種新型除塵技術(shù)中，濕式電除塵是保證排放達(dá)標(biāo)的有效技術(shù)手段。但是，一些微細(xì)顆粒物電場力很難克服斯托克阻力，在高壓電場區(qū)間富集至陽極區(qū)域的極板上，降低濕式電除塵器的除塵效率。目前濕除效率僅60-80%，具有很大的提升的空間。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對現(xiàn)有的濕式電除塵器對超細(xì)粉塵顆粒的除塵效率較低的不足，本實(shí)用新型提供一種有預(yù)凝并功能的濕式電除塵器。
[0006]本實(shí)用新型通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
[0007]—種具有預(yù)凝并功能的濕式電除塵器，該濕式電除塵器布置在脫硫吸收塔頂部，主要包括濕式電除塵器和凝并換熱器，濕式電除塵器設(shè)置于凝并換熱器上方，濕式電除塵器主要由陰極線、陰極框架、陰極吊掛和陽極組件組成，凝并換熱器安裝在吸收塔除霧器出口與濕式電除塵器之間，且濕式電除塵器和凝并換熱器的上方分別設(shè)有沖洗裝置。
[0008]工作時，待處理煙氣自下而上依次經(jīng)過脫硫吸收塔、凝并換熱器、濕式電除塵器，由煙囪排出。
[0009]本實(shí)用新型的進(jìn)一步設(shè)計在于:
[0010]凝并換熱器采用煨彎而成的蛇型管束結(jié)構(gòu)，蛇型管束的入口和出口均連接至聯(lián)箱，聯(lián)箱與開式水箱通過母管連接。
[0011 ]蛇型管束和聯(lián)箱的材質(zhì)為TA2，二者通過管道固定，TA2材質(zhì)有助于增強(qiáng)表面換熱，同時也適應(yīng)濕除強(qiáng)腐蝕性的煙氣條件。
[0012]凝并換熱器采用上、下兩層蛇型管束錯位布置，煙氣擾流掠過管壁時受到擾動，增強(qiáng)換熱效果。由于煙氣和管壁之間存在溫度差，煙氣中的水冷凝析出粘附到微細(xì)粉塵，微細(xì)粉塵就變成帶晶核的液滴。
[0013]蛇型的管束的規(guī)格為Φ 8?12 X 1(壁厚)mm，層內(nèi)管間距為30?40mm，層間距為40?60mmo
[0014]工作時，10微米以下的粉塵被冷凝液滴包覆后的粒徑增長到20微米以上，比電阻下降至101() Ω.Cm，凝并后的粉塵物理特性處于濕式電除塵器的最佳工作區(qū)間。
[0015]濕式電除塵器陽極組件的陽極為正六邊形管束，六邊形的內(nèi)切圓直徑為300?400mm，長度為3?5m?；w材質(zhì)為乙稀基玻璃鋼，內(nèi)表面襯導(dǎo)電的碳纖維布。
[0016]濕式電除塵的陰極線采用高效的六針管狀線，陰極框架通過頂部側(cè)吊的四個絕緣瓷拉桿與支撐面固定，絕緣瓷拉桿的絕緣段帶有內(nèi)加熱裝置，確保絕緣電阻大于IG Ω。
[0017]本實(shí)用新型相比現(xiàn)有技術(shù)具有如下優(yōu)點(diǎn):
[0018](I)本實(shí)用新型在濕式電除塵器入口增加凝并換熱器，對煙氣進(jìn)行換熱降溫，冷凝析出的霧滴裹挾微細(xì)粉塵顆粒凝長大為大顆粒霧滴，大顆粒霧滴在高壓靜電場中的荷電量增加，更容易沿著電力線指向迀移，從而提高濕式電除塵器的除塵除霧的效率，減少微細(xì)粉塵逃逸率。
[0019](2)煙氣經(jīng)過本實(shí)用新型的凝并換熱器后液滴濃度增加，可提高濕式電除塵的二次電壓值10-15%，有助于濕除效率提高10%。
[0020](3)本實(shí)用新型的凝并換熱器由交替布置的TA2蛇形管束組成，TA2材質(zhì)導(dǎo)熱性能優(yōu)于非金屬耐腐材料，同等換熱量的換熱面積要下降30?50%，整個裝置的體積要相對小。交替錯位排列組成的管束，使得煙氣均流分散，煙氣在凝并換熱器上、下層錯位排列的蛇型管束穿梭繞行，并配合外部冷卻介質(zhì)的通入，能夠精確控制飽和煙氣的飽和凝并度，使煙氣降溫I?3°C。
[0021](4)本實(shí)用新型的濕式電除塵器陰極構(gòu)造為四點(diǎn)懸吊的鳥籠模型，相比傳統(tǒng)的陰極自重減輕30%以上，構(gòu)造形式簡潔輕巧。陰極上部框架與絕緣吊桿相連，剛性管狀極線作為豎筋，下部懸浮定位框架為底座。在煙氣流速4?6米/秒時，電場的二次數(shù)值穩(wěn)定。
[0022](5)本實(shí)用新型的凝并換熱器和濕式電除塵器上方設(shè)噴淋沖洗管路，定期對濕式電除塵器陽極和凝并換熱器的管束進(jìn)行沖洗，沖洗水落入下部吸收塔可以直接作為補(bǔ)水，不新增排出污染物。
[0023](6)本實(shí)用新型能夠高效脫除微細(xì)顆粒物及氣溶膠，全面解決煙塵、石膏雨、氣溶膠、SO3等各種污染物問題，尤其是在中小規(guī)模煙氣量的工業(yè)鍋爐和石化行業(yè)。
【附圖說明】
[0024]圖1為帶有預(yù)凝并的濕式電除塵器立面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]圖2為凝并換熱器的濕式電除塵器平面布置圖。
[0026]圖3為凝并換熱器的濕式電除塵器平面布置圖。
[0027]圖4為凝并換熱器管束陣列示意圖。
[0028]圖5為凝并換熱器除塵原理示意圖。
[0029]圖中標(biāo)記:
[0030]1、凝并換熱器;2、陰極下部框架;3、陰極線;4、陰極上部框架;5、陰極吊掛；6、噴淋沖洗管;7、陽極組件;8、外部水箱。
【具體實(shí)施方式】
[0031]實(shí)施例一:
[0032]如圖1所示，本實(shí)用新型具有預(yù)凝并功能的濕式電除塵器布置在脫硫吸收塔頂部(圖中僅給出吸收塔頂部結(jié)構(gòu))，主要包括濕式電除塵器、凝并換熱器1、外部水箱8和噴淋裝置。濕式電除塵器設(shè)置于凝并換熱器I上方，濕式電除塵器主要由陰極下部框架2、陰極線3、陰極上部框架4、陰極吊掛5和陽極組件7組成，凝并換熱器I安裝在吸收塔除霧器出口與濕式電除塵器之間，且濕式電除塵器和凝并換熱器的上方分別設(shè)有沖洗裝置，沖洗裝置包括沖洗噴嘴和噴淋沖洗管6。外部水箱8與凝并換熱器的聯(lián)箱連接。
[0033]如圖2、圖3、圖4所示，凝并換熱器I采用煨彎而成的蛇型管束，蛇型管束的入口和出口均連接至聯(lián)箱，聯(lián)箱與外部水箱8通過母管連接。圖中，凝并換熱器I采用上、下兩層蛇型管束錯位布置結(jié)構(gòu)方式。圖4中波浪線代表氣流流動，箭頭表求氣流由下至上。
[0034]蛇型管束的規(guī)格為Φ 8?12 X I mm，層內(nèi)管間距為30?40mm，層間距為40?60mm。陽極組件的陽極是正六邊形管束，六邊形的內(nèi)切圓直徑為300?400mm，長度為3?5m。陽極基體材質(zhì)為乙烯基玻璃鋼，內(nèi)表面襯導(dǎo)電的碳纖維布。濕式電除塵的陰極線采用高效的六針管狀線，陰極框架通過頂部側(cè)吊的四個絕緣瓷拉桿與支撐面固定，絕緣瓷拉桿的絕緣段帶有內(nèi)加熱裝置。
[0035]本實(shí)用新型濕式電除塵器布置于脫硫吸收塔頂部，經(jīng)過本實(shí)用新型裝置后煙氣中剩余的PMlO以下微細(xì)粉塵和霧滴被去除。
[0036]在煤粉鍋爐排出的煙氣經(jīng)過脫硝、除塵和濕法脫硫后剩余的污染物以霧滴、PMlO以下的微細(xì)粉塵和吸收塔逃逸的石膏為主。這些污染物濃度低、顆粒細(xì)、危害大。煙氣直接進(jìn)入濕式電除塵器，除塵效率只能有50?70%，如果采用本實(shí)用新型的具有預(yù)凝并濕式電除塵器，煙氣先經(jīng)過TA2蛇形管束組成的凝并換熱器，煙氣中過飽和水冷凝析出，將細(xì)微粉塵包裹其中(原理如圖5所示)，霧滴的粒徑在20微米以上，荷電量也遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于單一的粉塵顆粒。這些包裹粉塵的霧滴進(jìn)入高壓電場后瞬間荷電吸附到極板上，實(shí)現(xiàn)高效捕集。本實(shí)用新型的濕式電除塵器在入口濃度50mg/Nm3時，出口粉塵濃度可以小于5mg/Nm3。
[0037]實(shí)施例二:
[0038]石油煉化行業(yè)使用的氧化鋁催化劑是采用高溫焙燒工藝制造，制造過程中會有少量的氧化鋁粉末逃逸，氧化鋁粉末不能荷電并且粒徑小于10微米，煙氣直接進(jìn)入濕式電除塵器，由于氧化鋁自身特性限制，除塵效率僅能達(dá)到30?50%。但煙氣經(jīng)過本實(shí)用新型具有凝并換熱器的濕式電除塵器后，煙溫下降I?:TC，氣相水冷凝析出變成霧滴，多孔特性的氧化鋁粉末與之凝并，不僅粒徑增大至40微米以上，而且荷電性能因表面的包裹的冷凝水而提高數(shù)十倍。凝并后的氧化鋁粉末顆粒進(jìn)入電場后被迅速捕集，捕集的氧化鋁粉末可以繼續(xù)回爐利用，取得環(huán)保和經(jīng)濟(jì)雙重效益。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種具有預(yù)凝并功能的濕式電除塵器，它布置在脫硫吸收塔頂部，其特征在于:主要包括濕式電除塵器和凝并換熱器，濕式電除塵器設(shè)置于凝并換熱器上方，濕式電除塵器主要由陰極線、陰極框架、陰極吊掛和陽極組件組成，凝并換熱器安裝在吸收塔除霧器出口與濕式電除塵器之間，且濕式電除塵器和凝并換熱器的上方分別設(shè)有沖洗裝置。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述具有預(yù)凝并功能的濕式電除塵器，其特征在于:凝并換熱器采用煨彎而成的蛇型管束結(jié)構(gòu)，蛇型管束的入口和出口均連接至聯(lián)箱，聯(lián)箱與開式水箱通過母管連接。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述具有預(yù)凝并功能的濕式電除塵器，其特征在于:凝并換熱器采用上、下兩層蛇型管束錯位布置結(jié)構(gòu)方式。4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述具有預(yù)凝并功能的濕式電除塵器，其特征在于:蛇型管束和聯(lián)箱采用TA2材質(zhì)，二者通過管道固定連接。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述具有預(yù)凝并功能的濕式電除塵器，其特征在于:蛇型管束的規(guī)格為Φ 8?12 X I _，層內(nèi)管間距為30?40mm，層間距為40?60mm。6.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述具有預(yù)凝并功能的濕式電除塵器，其特征在于:陽極組件的陽極是正六邊形管束，六邊形的內(nèi)切圓直徑為300?400mm，長度為3?5m。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述具有預(yù)凝并功能的濕式電除塵器，其特征在于:陽極基體材質(zhì)為乙烯基玻璃鋼，內(nèi)表面襯導(dǎo)電的碳纖維布。8.根據(jù)權(quán)利要求6所述具有預(yù)凝并功能的濕式電除塵器，其特征在于:濕式電除塵的陰極線采用高效的六針管狀線，陰極框架通過頂部側(cè)吊的四個絕緣瓷拉桿與支撐面固定，絕緣瓷拉桿的絕緣段帶有內(nèi)加熱裝置。
【文檔編號】B03C3/43GK205628290SQ201620403043
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年5月6日
【發(fā)明人】裴愛芳, 劉坤, 任軍民, 黃中華
【申請人】江蘇釜鼎能源科技有限公司