專利名稱：噴霧貯水沖擊式內(nèi)循環(huán)除塵器及其除塵方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于氣態(tài)污染物控制技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及濕式除塵機理中的慣性碰撞除塵技術(shù)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的貯水沖擊式除塵器的缺點是需要較高速度(18 35m/s)的氣流來沖擊液面激起水花，并且設(shè)備阻力較大，引風(fēng)機的功率較高，致使工作時能耗偏高。本發(fā)明可以在保持高除塵效率的基礎(chǔ)上，降低所用引風(fēng)機的功率，降低工作能耗，減少運行成本。同時，現(xiàn)有的噴淋式除塵器在耗水量方面也存在較大問題。如果不使用循環(huán)水，那么耗水量非常巨大，運行成本較高；目前，大多數(shù)噴淋式除塵器均采用外循環(huán)水的方式運行，為了達到水循環(huán)利用的要求，外循環(huán)系統(tǒng)中需要使用沉降池來凈化噴淋水，這樣的設(shè)計占地面積較大。本發(fā)明利用循環(huán)水箱及過濾網(wǎng)的設(shè)計成功實現(xiàn)了噴淋用水的自身循環(huán)，不用外建沉降池，占地面積較小，耗水量較低，減少了運行成本。

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明目的:為提聞現(xiàn)有脫硫除塵設(shè)備的除塵脫硫效率，本發(fā)明提出了 一種基于噴霧洗滌除塵及貯水沖擊洗浴除塵技術(shù)相結(jié)合的脫硫除塵設(shè)備。本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的:
一種噴霧貯水沖擊式內(nèi)循環(huán)除塵器，主要包括除塵器箱體、設(shè)置在除塵器箱體外與其相連的循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于:在除塵器箱體里設(shè)有兩層貯水沖擊室；進氣口設(shè)置在進氣室內(nèi)，進氣室的下端設(shè)有內(nèi)層貯水沖擊室，在內(nèi)層貯水沖擊室的外側(cè)設(shè)有外層貯水沖擊室，內(nèi)層貯水沖擊室和外層貯水沖擊室之間設(shè)有W形煙氣通道；內(nèi)層貯水沖擊室和外層貯水沖擊室的出口為喇叭形出氣口，而W形煙氣通道的氣口為圓弧形；除塵器箱體的下部為集塵室，集塵室下部設(shè)有出污口 ；除塵器箱體的上部為匯風(fēng)室，匯風(fēng)室上部設(shè)有出煙口 ；夕卜層貯水沖擊室與除塵器箱體內(nèi)壁之間為脫水室；在進氣室、W形煙氣通道內(nèi)設(shè)有螺旋霧化噴頭，在循環(huán)系統(tǒng)中設(shè)有液面控制裝置。循環(huán)系統(tǒng)中設(shè)有循環(huán)水箱和循環(huán)水泵，循環(huán)水箱內(nèi)設(shè)有三級濾網(wǎng)，每級濾網(wǎng)都連接有振蕩器。在進氣室、W形煙氣通道內(nèi)設(shè)有多個螺旋霧化噴頭。在循環(huán)系統(tǒng)中設(shè)有加堿池，加堿池中設(shè)有攪拌器。一種如上所述的噴霧貯水沖擊式內(nèi)循環(huán)除塵方法，其特征在于:煙氣從進氣口進入進煙室后，經(jīng)過W型煙氣通道，將煙氣一分為二，在不降低煙氣處理量的同時，能夠減小煙氣層的厚度，使煙氣沖擊水面時與水面接觸得更充分；兩級噴霧洗滌與兩級沖擊洗浴除塵相結(jié)合的設(shè)計:第一級螺旋噴頭安裝在進煙室中下部，噴頭向上噴霧，與煙氣逆向?qū)α鹘佑|；隨后，煙氣以20-30m/s的速度向下第一次沖擊水面，將水面沖起漩渦及浪花，較大的煙塵顆粒在這一過程中由于慣性而落入水中；第二級螺旋噴頭安裝在W型煙氣通道內(nèi)，噴頭向下噴霧，同樣與上升煙氣逆向接觸，噴頭噴出的堿性水能確保覆蓋整個通道，兩級噴頭噴水壓力不低于1.5X105Pa;最后，含有少量微小塵粒的煙氣經(jīng)過W型煙氣通道進入外層貯水沖擊室，在導(dǎo)流板的作用下第二次沖擊水面，進一步提高除塵效率，保證了霧化液滴與煙塵粒子接觸的概率最大、捕獲效率最聞。優(yōu)點及效果:除塵器內(nèi)煙氣和水充分的結(jié)合是提高除塵和脫硫效率的重要因素。本發(fā)明的結(jié)構(gòu)設(shè)計使煙氣和水在有限的空間內(nèi)達到了非常充分的結(jié)合，使霧化液滴與粉塵粒子接觸的概率最大、捕集效率最聞。噴霧貯水沖擊式內(nèi)循環(huán)除塵器，其特征在于:通過計算塵粒與液滴發(fā)生碰撞的概率，在設(shè)計上采用W形煙氣通道及兩級噴霧洗滌除塵與兩級貯水洗浴相結(jié)合的除塵技術(shù)，進一步提高脫硫除塵的效率；不用外建沉降池，實現(xiàn)了噴霧水的內(nèi)部循環(huán)利用，減小了工作時的耗水量。本發(fā)明與現(xiàn)有除塵脫硫設(shè)備相比，具有以下優(yōu)點:
(I)噴霧貯水沖擊式內(nèi)循環(huán)除塵器使噴霧和貯水沖擊兩種除塵方式在一臺除塵設(shè)備內(nèi)得到實現(xiàn)，并使用二級噴霧洗滌除塵與二級貯水沖擊洗浴除塵技術(shù)相結(jié)合，可使除塵和脫硫效率大大提聞。(2)采用此種結(jié)構(gòu)設(shè)計節(jié)省投資，不用外建沉降池，除塵器內(nèi)的水通過自身沉降、過濾就可達到噴霧用水的要求；而且不用更換引風(fēng)機，在原除塵器上就可實施改造。(3)在過濾網(wǎng)上加裝定時振打裝置，并通過上水時的沖刷解決了過濾網(wǎng)堵塞的問題。(4)本發(fā)明安裝數(shù)個螺旋噴頭，可以使噴霧水無縫隙地覆蓋在煙氣上，而且噴霧水與煙氣是逆向接觸使煙氣和水的結(jié)合更加充分。(5)方便準(zhǔn)確地調(diào)整除塵器內(nèi)的水位，確保水位正常。循環(huán)水泵可以在低水位時自動停止，高水位時自動運轉(zhuǎn)，解決了無水運轉(zhuǎn)對泵造成損壞的問題。(6)加堿裝置設(shè)在循環(huán)水箱內(nèi)，可使堿液攪拌均勻，操作方便簡單。(7)占地面積小，一般的鍋爐房都能滿足要求。使用效果；
本發(fā)明主要用于以原煤為燃料的鍋爐煙氣的脫硫除塵，使用后可經(jīng)相關(guān)部門檢測，達到中華人民共和國《鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》GB13271-2001的要求。


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圖1為本發(fā)明內(nèi)部結(jié)構(gòu) 圖2為本發(fā)明總體結(jié)構(gòu) 圖3為本發(fā)明煙氣脫硫除塵示意 附圖標(biāo)記說明:
I進氣口，2螺旋霧化噴頭，3進氣室，4內(nèi)層貯水沖擊室，5 W形煙氣通道，6外層貯水沖擊室，7脫水室，8集塵室，9擋水板，10匯風(fēng)室，11出煙口，12除塵器箱體，13循環(huán)水箱，14濾網(wǎng)，15振蕩器，16操作平臺，17配電控制箱，18加堿池，19攪拌器，20循環(huán)水泵，21進水管，22液面控制裝置。實施方式:
本發(fā)明的主要結(jié)構(gòu)為:在除塵器箱體12里設(shè)有兩層貯水沖擊室；進氣口 I設(shè)置在進氣室3內(nèi)，進氣室3的下端設(shè)有內(nèi)層貯水沖擊室4，在內(nèi)層貯水沖擊室4的外側(cè)設(shè)有外層貯水沖擊室6，內(nèi)層貯水沖擊室4和外層貯水沖擊室6之間設(shè)有W形煙氣通道5 ；內(nèi)層貯水沖擊室4和外層貯水沖擊室6的出口為喇叭形出氣口，而W形煙氣通道5的氣口為圓弧形；除塵器箱體12的下部為集塵室8，集塵室8下部設(shè)有出污口 ；除塵器箱體12的上部為匯風(fēng)室10，匯風(fēng)室10上部設(shè)有出煙口 11 ;外層貯水沖擊室6與除塵器箱體12內(nèi)壁之間為脫水室7 ;在進氣室3、W形煙氣通道5內(nèi)設(shè)有螺旋霧化噴頭2，在循環(huán)系統(tǒng)中設(shè)有液面控制裝置22。一種使用如上所述噴霧貯水沖擊式內(nèi)循環(huán)除塵器的除塵方法，其特征在于:煙氣從進氣口進入進煙室后，經(jīng)過W型煙氣通道，將煙氣一分為二，在不降低煙氣處理量的同時，能夠減小煙氣層的厚度，使煙氣沖擊水面時與水面接觸得更充分；兩級噴霧洗滌與兩級沖擊洗浴除塵相結(jié)合的設(shè)計:第一級螺旋噴頭安裝在進煙室中下部，噴頭向上噴霧，與煙氣逆向?qū)α鹘佑|；隨后，煙氣以20-30m/s的速度向下第一次沖擊水面，將水面沖起漩渦及浪花，較大的煙塵顆粒在這一過程中由于慣性而落入水中；第二級螺旋噴頭安裝在W型煙氣通道內(nèi)，噴頭向下噴霧，同樣與上升煙氣逆向接觸，噴頭噴出的堿性水能確保覆蓋整個通道，兩級噴頭噴水壓力不低于1.5 X IO5Pa ;最后，含有少量微小塵粒的煙氣經(jīng)過W型煙氣通道進入外層貯水沖擊室，在導(dǎo)流板的作用下第二次沖擊水面，進一步提高除塵效率，保證了霧化液滴與煙塵粒子接觸的概率最大、捕獲效率最高。理論推導(dǎo):若含塵氣體在運動中與液滴相碰撞，慣性較大的塵粒將繼續(xù)保持原來的直線運動趨勢。如果塵粒從脫離流線到停止運動時所移動的直線距離為若^大于塵粒脫離流線的點到液滴的距離，塵粒就會和液滴碰撞而被捕獲。塵粒直徑在3 100 μ m范圍內(nèi)服從Stokes的球形粒子,再考慮Cunninghum滑動修正系數(shù)的影響后,單個液滴和塵粒發(fā)生碰撞的概率可用慣性參數(shù)#表示。
權(quán)利要求
1.一種噴霧貯水沖擊式內(nèi)循環(huán)除塵器，主要包括除塵器箱體(12)、設(shè)置在除塵器箱體(12)外與其相連的循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于:在除塵器箱體(12)里設(shè)有兩層貯水沖擊室；進氣口( I)設(shè)置在進氣室(3 )內(nèi)，進氣室(3 )的下端設(shè)有內(nèi)層貯水沖擊室(4 )，在內(nèi)層貯水沖擊室(4)的外側(cè)設(shè)有外層貯水沖擊室(6)，內(nèi)層貯水沖擊室(4)和外層貯水沖擊室(6)之間設(shè)有W形煙氣通道(5 );內(nèi)層貯水沖擊室(4)和外層貯水沖擊室(6 )的出口為喇叭形出氣口，而W形煙氣通道(5 )的氣口為圓弧形；除塵器箱體(12 )的下部為集塵室(8 )，集塵室(8 )下部設(shè)有出污口 ；除塵器箱體(12)的上部為匯風(fēng)室(10)，匯風(fēng)室(10)上部設(shè)有出煙口(11)；外層貯水沖擊室(6)與除塵器箱體(12)內(nèi)壁之間為脫水室(7);在進氣室(3)、W形煙氣通道(5)內(nèi)設(shè)有螺旋霧化噴頭(2)，在循環(huán)系統(tǒng)中設(shè)有液面控制裝置(22)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴霧貯水沖擊式內(nèi)循環(huán)除塵器，其特征在于:循環(huán)系統(tǒng)中設(shè)有循環(huán)水箱(13)和循環(huán)水泵(20)，循環(huán)水箱(13)內(nèi)設(shè)有三級濾網(wǎng)(14)，每級濾網(wǎng)(14)都連接有振蕩器(15)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴霧貯水沖擊式內(nèi)循環(huán)除塵器，其特征在于:在進氣室(3)、W形煙氣通道(5)內(nèi)設(shè)有多個螺旋霧化噴頭(2)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴霧貯水沖擊式內(nèi)循環(huán)除塵器，其特征在于:在循環(huán)系統(tǒng)中設(shè)有加堿池(18 )，加堿池(18 )中設(shè)有攪拌器(19 )。
5.一種如權(quán)利要求1所述的噴霧貯水沖擊式內(nèi)循環(huán)除塵方法，其特征在于:煙氣從進氣口進入進煙室后，經(jīng)過W型煙氣通道，將煙氣一分為二，在不降低煙氣處理量的同時，能夠減小煙氣層的厚度，使煙氣沖擊水面時與水面接觸得更充分；兩級噴霧洗滌與兩級沖擊洗浴除塵相結(jié)合的設(shè)計:第一級螺旋噴頭安裝在進煙室中下部，噴頭向上噴霧，與煙氣逆向?qū)α鹘佑|；隨后，煙氣以20-30m/s的速度向下第一次沖擊水面，將水面沖起漩渦及浪花，較大的煙塵顆粒在這一過程中由于慣性而落入水中；第二級螺旋噴頭安裝在W型煙氣通道內(nèi)，噴頭向下噴霧，同樣與上升煙氣逆向接觸，噴頭噴出的堿性水能確保覆蓋整個通道，兩級噴頭噴水壓力不低于1.5X105Pa;最后，含有少量微小塵粒的煙氣經(jīng)過W型煙氣通道進入外層貯水沖擊室，在導(dǎo)流板的作用下第二次沖擊水面，進一步提高除塵效率，保證了霧化液滴與煙塵粒子接觸的概率最大、捕獲效率最高。
全文摘要
本發(fā)明屬于氣態(tài)污染物控制技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及濕式除塵機理中的慣性碰撞除塵技術(shù)。其特征在于在除塵器箱體里設(shè)有兩層貯水沖擊室；分別為內(nèi)層貯水沖擊室和外層貯水沖擊室，其間設(shè)有W形煙氣通道；內(nèi)層貯水沖擊室和外層貯水沖擊室的出口為喇叭形出氣口，而W形煙氣通道的氣口為圓弧形；除塵器箱體的下部為集塵室，集塵室下部設(shè)有出污口；除塵器箱體的上部為匯風(fēng)室，匯風(fēng)室上部設(shè)有出煙口；外層貯水沖擊室與除塵器箱體內(nèi)壁之間為脫水室；在進氣室、W形煙氣通道內(nèi)設(shè)有螺旋霧化噴頭，在循環(huán)系統(tǒng)中設(shè)有液面控制裝置。其目的是基于噴霧洗滌除塵及貯水沖擊洗浴除塵技術(shù)相結(jié)合的脫硫除塵設(shè)備。
文檔編號B01D53/96GK103203147SQ20131015654
公開日2013年7月17日 申請日期2013年5月2日 優(yōu)先權(quán)日2013年5月2日
發(fā)明者劉楊, 劉玉民, 李小彭, 姚紅良, 任朝暉, 江晶, 李朝峰, 聞邦椿 申請人:東北大學(xué), 劉楊, 劉玉民