细微颗粒聚合器、烟气流道及高效除尘除雾一体化系统技术方案

技术编号:13040574 阅读:112 留言:0更新日期:2016-03-23 11:28
本实用新型专利技术公开了一种用于聚合细微颗粒的聚合器,该聚合器包括一个或多个旋风装置,旋风装置包括至少两个旋流叶片,旋流叶片被设置为使得包含细微颗粒的气流通过旋风装置时形成旋转气流。本实用新型专利技术还公开了一种包含上述聚合器的烟气流道以及一种包括上述聚合器的除尘除雾一体化系统。本实用新型专利技术的高效除尘除雾一体化系统能够有效去除气流中大部分的PM2.5细微粉尘,对烟气中细微颗粒物的治理有非常高的实际应用价值,且装置投资成本低、运行能耗低、具有长期运行可靠性,可用于火力发电厂、钢铁厂、造纸厂、玻璃厂、化工厂以及有颗粒物排放的生产车间等烟气净化领域。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及烟气净化领域,尤其涉及一种用于火力发电厂、钢铁厂、造纸厂、 玻璃厂、化工厂等尾气处理系统中的细微颗粒聚合器、烟气流道及除尘除雾一体化系统。
技术介绍
为实现燃煤火力发电厂的超净排放甚至近零排放,国家提出"50355"指标,即要求 燃煤火力发电厂的烟尘排放分别小于5mg/Nm3 (达到燃气机组标准),二氧化硫S02的排放 标准小于35mg/Nm3,氮氧化物勵^农度小于50mg/Nm 3。 为实现烟尘浓度达到超净排放甚至近零排放标准,由于湿式电除尘器投资大、运 行能耗高、体积庞大、辅助的化学药剂消耗量大同时带来新的污染物、阳极板的腐蚀等一系 列问题让诸多火力发电厂望而却步。 然而如何实现非湿式电除尘器下达到烟尘出口排放小于5mg/Nm3标准是新的技术 难题。目前有少许环境治理企业提出"协同治理方案"方案,采用具有高效除尘作用的湿法 脱硫系统(单塔、塔内分区、设置托盘或旋汇耦合等技术、三层高效除雾器),在实现高效脱 硫的同时,将进入脱硫系统的粉尘高效脱除,实现脱硫系统多70 %的除尘效率。 并陈述湿法脱硫系统高效除尘功能实现的主要原因: (1)采用高性能的喷嘴将浆液粒径降低30%,提高浆液的粉尘补集能力。 (2)通过托盘等技术形成的液膜层,增加液膜对微细粉尘的补集能力。 (3)吸收塔设置三层高效除雾器,将吸收塔出口烟气液滴浓度控制在20mg/Nm3以 下,大大降低了烟气的石膏颗粒物携带量。 从以上数据可知,当脱硫入口粉尘为20mg/Nm3时,即使脱硫系统实现彡70%的去 尘率,即进入到高效除雾器的烟尘浓度依然可以达到6mg/Nm3,然而高效除雾器只对浆液液 滴具有很好的拦截去除效果,即使达到20mg/Nm3的液滴浓度,这些残余液滴含有石膏等固 体以及可溶性盐,按照最低7%固体浓度计算,新增粉尘含量为1. 4mg/Nm3,因此出口浓度要 控制在5mg/Nm3,必须要求高效除雾器对粉尘从6mg/Nm3进一步去除到3. 6mg/Nm 3以内,即 要求高效除雾器对粉尘去尘率达到40%以上,这是完全不符合实际的,而且残余的6mg/Nm3几乎都是小于5微米的细微粉尘,经研究和实验结果表明高效除雾器(三级屋顶除雾器) 最多可以将粉尘从6mg/Nm3降低到5. 6mg/Nm 3,去尘效果甚微! 另外,在2002年由化学工业出版社和环境科学与工程出版中心共同出版的《燃煤 烟气脱硫脱销技术及工程实例》一书中讲述了一种旋流板除雾器,其利用旋流板片使气流 发生旋转,夹带在旋转气流中的液滴在旋流筒内高速旋转产生离心力从而被甩向圆筒内壁 上,从而实现气液分离效果,所述旋流板除雾器必须要求足够的外筒高度,且其功能是利用 旋流板产生的离心力将雾滴甩到筒壁上从而实现气液分离功能。 再次,在专利申请号201520058549.6(-种高效除尘除雾一体化系统)中申请了 一种冷凝湿膜高效除尘除雾技术,在中空的波纹板内流冷却介质,通过冷凝方式将细微粉 尘和液滴进行放大,然后通过下游位置的超精细分离器对其进行去除分离。 所述冷凝湿膜离心除尘除雾技术在烟尘治理领域属于巨大的技术创新,但是对极 其细微粉尘和液滴,比如粒径小于1微米甚至小于〇. 5微米的粉尘和液滴,即使放大后依然 难以被后续的超精细分离去除分离,因此为进一步深度提高极其细微粉尘和液滴的去除, 有必要对所述冷凝湿膜技术做进一步的改进和提高。 因此,现有技术中具有如下技术问题需要解决: 1.采用"协同治理方案"治理烟尘出口浓度小于5mg/Nm3的不现实性,或者更准确 地说"协同治理方案"不具有确保烟尘出口浓度小于5mg/Nm3的科学必然性。 2.某些特定工况项目(比如粉尘入口浓度小于10~15mg/Nm3),即使采用协同治 理方案达到小于5mg/Nm3的排放标准,也难以判断究竟是哪个环节对粉尘的治理起到核心 关键作用,为避免给烟尘治理技术路线一个错误的指引:即只要配进口三级屋顶高效除雾 器就能保证吸收塔出口粉尘浓度小于5mg/Nm3。 3.采用"协同治理方案",一旦烟尘出口浓度大于5mg/Nm3,则无法判断究竟是哪个 技术环节达不到协同治理的效果,因此也无从诊断对系统如何消除缺陷。 4.为进一步深度去除极细粉尘和液滴,对冷凝湿膜技术进行技术改进。 5.去除旋流板除雾器气液分离功能,进行特殊设计后转为粉尘和液滴聚合功能。
技术实现思路
有鉴于现有技术的上述缺陷,本技术所要解决的技术问题是提供一种更有效 地增大细微粉尘和/或液滴,使得增大后的粉尘和/或液滴可以被后续的超精细分离器有 效分离的聚合器,并提供一种性能可靠、功能清晰的高效除尘除雾一体化系统。 为实现上述目的,本技术提供了一种用于聚合细微颗粒的聚合器,即细微颗 粒聚合器,该聚合器能够使烟气中的细微粉尘和/或微小液滴聚合长大,具体来说是将预 分离器去除后的残余微小液滴(粒径〇~20微米)以及细微粉尘(粒径0~10微米)通 过碰撞方式进行聚合。经过大量试验表明,通过本技术的细微颗粒聚合器,微小液滴和 细微粉尘的总数量至少可以减少50%,由此数量减少导致颗粒物增大。 本技术的用于聚合细微颗粒的聚合器包括一个或多个旋风装置,旋风装置包 括至少两个旋流叶片,旋流叶片被设置为使得包含细微颗粒的气流通过所述旋风装置时 形成旋转气流。 进一步地,当聚合器包括多个旋风装置时,任意两个相邻的旋风装置中的旋流叶 片的设置方向相同。 进一步地,旋风装置还包括中心柱体和外筒,旋流叶片的一端固接于中心柱体,另 一端固接于外筒。 更进一步地,外筒具有圆形截面,圆形截面与外筒的轴线垂直;旋流叶片固接于外 筒的另一端的高度与外筒的高度基本相同,或者小于外筒的高度,且两者的高度差不超过 圆形截面的直径的三分之一。 更进一步地,外筒具有正多边形截面,正多边形截面与外筒的轴线垂直;旋流叶片 固接于外筒的另一端的高度与外筒的高度基本相同,或者小于外筒的高度,且两者的高度 差不超过正多边形截面的最长对角线长度的三分之一。 进一步地,多个旋风装置的轴线相互平行。 进一步地,多个旋风装置分别位于两个形成V字形或人字形的平面内,位于同一 平面内的旋风装置的轴线相互平行。 更进一步地,旋流叶片的仰角,即旋流叶片从一端到另一端延伸的长度方向与外 筒的水平横截面之间形成的夹角α,为12. 5~60°,优选为22~27°。 更进一步地,旋流叶片的数量为3~18片。 优选地,旋流叶片的数量为6~8片。 进一步地,各个旋风装置的规格被设置为相同,以降低装置的投资成本。对于不同 的区域可以采用差异化的旋风装置,以适应不同区域的气体流场,比如旋风装置中的旋流 叶片数量不同,外筒的直径不同或者旋风装置的高度不相同。科学地实施差异化布置对细 微粉尘和微小液滴的聚合将产生更有益的效果。 进一步地,为了提高旋风装置的使用寿命和结构强度,优选地将旋流叶片、中心柱 体和外筒制造成一整体,即一体成型。 进一步地,聚合器还包括用于安装旋风装置的固定件,固定件上设置有用于安装 旋风装置的安装孔,多个旋风装置通过安装孔安装在固定件上;固定件上还设置有通气孔。 通气孔的作用为降低聚合器的压力损失,并避免聚合器产生积液池,从而维持聚合器的聚 合作用。 更进一步地本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种用于聚合细微颗粒的聚合器,其特征在于,所述聚合器包括一个或多个旋风装置,所述旋风装置包括至少两个旋流叶片、中心柱体和外筒,所述旋流叶片的一端固接于所述中心柱体,另一端固接于所述外筒,使得包含细微颗粒的气流通过所述旋风装置时形成旋转气流。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:程子剑张红彬张爱丰龚磊
申请(专利权)人:德梅斯特上海环保科技有限公司
类型:新型
国别省市:上海;31

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