本发明专利技术公开了一种基于相变的烟气末端脱水精除尘装置，涉及大气污染控制领域。本发明专利技术包括：水平设置的除尘箱体，除尘箱体内自烟气入口烟道方向向烟气出口烟道方向依次设有相变冷却区、喷雾冷却区和滤网除尘区；相变冷却区包括若干层热管换热层，每层热管换热层包括若干个相互平行排列的热管，且热管的蒸发段位于除尘箱体内部，热管的冷凝段位于除尘箱体外部；喷雾冷却区包括若干个雾化喷头；滤网除尘区包括若干个竖直设置的滤网除尘单元，滤网除尘单元包括支撑框架，该支撑框架上铺有滤网；以及沉淀池，该沉淀池位于除尘箱体底面开口的下方。本发明专利技术的目的在于低成本、低能耗条件下对工业烟气进一步除尘达到近零排放并消除白烟。
A Dehydration and Precipitation Device for Flue Gas Terminal Based on Phase Change
【技术实现步骤摘要】
一种基于相变的烟气末端脱水精除尘装置
本专利技术涉及大气污染控制领域，更具体地说，涉及一种基于相变的烟气末端脱水精除尘装置，适用于工业窑炉特别是转炉炼钢末端一次烟气等工业烟气污染物的治理。
技术介绍
近些年，随着我国经济实力的逐步增加和环保标准渐趋严格，对主要污染物的排放标准实行近零排放要求。根据国家标准《炼钢工业大气污染物排放标准GB28664-2012》，现有炼钢企业中转炉一次烟气颗粒物排放浓度要求在100mg/m3以下，新建企业和特别排放限值企业要求转炉一次烟气颗粒物排放浓度在50mg/m3以下。目前大型钢铁企业中炼钢一次烟气排放含尘浓度约在50～30mg/m3区间。而随着环保标准的越加严格，一次烟气排放含尘浓度将会要求进一步降低，直至达到近零排放。目前转炉烟气除尘主要有两种，一种是湿式除尘系统(以OG法为主)，通过喷淋水和环缝文丘里管使烟气降温并除尘，该种方法使烟气充分润湿导致烟气带有饱和水；另一种是干法除尘(以LT法为主)，通过电极形成的强大电晕场使气体电离，粉尘、雾滴粒子等获得电子而荷电，在电场力、水雾碰撞、吸附凝并的共同作用下粒子被捕集到集尘板上，达到除灰的目的。OG法可除去烟气中95％以上含尘量，使烟气含尘量降至30mg/m3以下；LT法能脱除99％的烟气尘量，使烟尘量降低到10mg/m3以下，且节约大量水资源。但目前应用最为广泛的仍是OG法除尘系统，本专利主要针对OG除尘系统后部烟气。虽然目前OG法效果显著，但烟气中仍残余较多粒径在10μm以下的微尘，烟气温度约为80℃左右。目前面对越来越严格的环保要求，对烟气含尘的要求将会越来越高，30mg/m3的含尘浓度仍较高，尚有较大的提升空间。但目前的OG法难以实现烟尘的进一步高效脱除，且消耗大量的水资源和电力资源，投资成本过高，不利于大规模推广应用，还将导致烟气含饱和水(>300g/kg干烟气)，排出烟囱后造成白烟(烟气冷凝、水汽析出导致)，白烟虽对环境无害但却影响市容市貌。现有技术中关于烟气除尘系统及除尘方法的技术方案已有相关专利公开，例如专利公开号：CN105107365A，公开日：2015年12月02日，专利技术创造名称为：烟气复合相变除尘脱硫工艺及装置，该申请案公开了一种脱硫塔内部的烟气复合相变除尘脱硫装置，烟气在烟道入口中受涡旋相变器旋流作用斜向下旋流进入脱硫塔，涡旋相变器是由四角切向布置的多组雾化喷嘴组成，其可使烟气充分润湿并使含尘液滴碰撞长大，进入脱硫塔的烟气经布置在上方的脱硫喷淋层除去大部分的含尘颗粒和SO2，剩下的湿烟气和少量烟尘通过上方的高效除雾器，进一步脱除水分和微尘并排出到大气中。该申请案的除尘脱硫装置通过喷水雾和强化碰撞的方式使烟气含水过饱和而除去烟尘，并通过脱硫喷淋层除去SO2，除尘脱硫效率高，且装置简单投资小。但通过喷雾使含水饱和度增加，耗水量较大，需不断补充干净水，并消耗大量电能，且除尘方式比较粗犷，难以实现精细化除尘，适用于前段除尘，不适用于末端除尘。再如专利公开号：CN206730770U，公开日：2017年12月12日，专利技术创造名称为：一种湿法烟气脱硫相变凝并除尘除雾装置，该申请案公开了一种湿法烟气脱硫相变凝并除尘除雾装置，烟气从吸收塔中部进入，入口烟道上端设置喷淋层，喷淋层上端依次设置管栅式冷却器和除雾器，并在管栅式冷却器和除雾器上端依次设置冷却器冲洗喷嘴和除雾器冲洗喷嘴，吸收塔下端是沉淀池。该申请案中的除尘除雾装置可有效提高湿法脱硫装置的综合除尘效果，显著降低吸收塔出口烟气中烟尘浓度。但以上除尘除雾装置也存在较大的不足，其中管栅式换热器换热介质采用循环水，需消耗水资源，且换热效率低、体积大，吸收塔重量大；管栅式换热器、除雾器依次布置并分布冲洗喷嘴，设备布置比较复杂、检修困难，且难以实现精细化除尘。综上所述，如何对工业烟气进一步除尘达到近零排放并实现消除白烟的目的，是现有技术中亟需解决的技术难题。公开于该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在增加对本专利技术的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
技术实现思路
1.专利技术要解决的技术问题本专利技术提供了一种基于相变的烟气末端脱水精除尘装置，本专利技术的目的在于低成本、低能耗条件下对工业烟气进一步除尘达到近零排放并消除白烟。2.技术方案为达到上述目的，本专利技术提供的技术方案为：本专利技术的基于相变的烟气末端脱水精除尘装置，包括：水平设置的除尘箱体，该除尘箱体的一端连通有烟气入口烟道，除尘箱体的另一端连通有烟气出口烟道；所述除尘箱体内自烟气入口烟道方向向烟气出口烟道方向依次设有相变冷却区、喷雾冷却区和滤网除尘区；所述相变冷却区包括若干层热管换热层，每层热管换热层包括若干个相互平行排列的热管，且热管的蒸发段位于除尘箱体内部，热管的冷凝段位于除尘箱体外部；所述喷雾冷却区包括若干个雾化喷头；所述滤网除尘区包括若干个竖直设置的滤网除尘单元，所述滤网除尘单元包括支撑框架，该支撑框架上铺有滤网；其中，相变冷却区、喷雾冷却区和滤网除尘区下方的除尘箱体底面开口设置；以及沉淀池，该沉淀池位于所述除尘箱体底面开口的下方。作为本专利技术更进一步的改进，所述沉淀池与过滤水池连通，沉淀池与过滤水池的连通处设有滤框，该滤框内填充有过滤介质。作为本专利技术更进一步的改进，所述过滤水池通过循环水泵与输水管道连通，所述输水管道与喷雾冷却区内的雾化喷头连通，所述输水管道上安装有调节阀门。作为本专利技术更进一步的改进，所述沉淀池的底部连通有若干个漏斗，所述漏斗的底部设有密封塞。作为本专利技术更进一步的改进，所述除尘箱体上靠近烟气入口烟道处和靠近烟气出口烟道处分别设有观察孔。作为本专利技术更进一步的改进，除尘箱体底面的开口处覆盖有孔板，该孔板上开设有若干个通水孔。作为本专利技术更进一步的改进，滤网除尘区两侧的除尘箱体侧壁上均设有支撑板，所述支撑框架的两侧设有供对应支撑板嵌入的插槽。作为本专利技术更进一步的改进，所述支撑框架的两侧设有延伸板，滤网除尘区两侧的除尘箱体侧壁上设有供对应延伸板嵌入的插槽。3.有益效果采用本专利技术提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下显著效果：(1)本专利技术中，经过湿法除尘后的烟气经烟气入口烟道进入除尘箱体内的相变冷却区，烟气被冷却并以烟尘为凝结核心凝结出小液滴，部分液滴凝结在热管蒸发段表面并逐渐长大，在重力作用下滑落至下方的沉淀池内；部分液滴被含尘烟气带入喷雾冷却区，雾化喷头喷出的水雾进一步冷却烟气并润湿烟尘，又有一部分液滴长大并在重力作用下落入下方的沉淀池内；剩余的烟气裹挟部分液滴进入滤网除尘区，与滤网发生碰撞、凝结、长大，并最终落入下方的沉淀池内；最后，精除尘及脱水后的烟气从烟气出口烟道排入大气，烟气的含尘量和含水量显著降低，且消除了白烟。(2)本专利技术的基于相变的烟气末端脱水精除尘装置，可一次性投资，使用寿命长，运行过程中通过自然风冷实现烟气降温，不消耗其他动力、不消耗冷却水，节约了成本，且实现除尘、脱水的双重效果。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于相变的烟气末端脱水精除尘装置，其特征在于包括：水平设置的除尘箱体，该除尘箱体的一端连通有烟气入口烟道(1)，除尘箱体的另一端连通有烟气出口烟道(5)；所述除尘箱体内自烟气入口烟道(1)方向向烟气出口烟道(5)方向依次设有相变冷却区(2)、喷雾冷却区(3)和滤网除尘区(4)；所述相变冷却区(2)包括若干层热管换热层，每层热管换热层包括若干个相互平行排列的热管，且热管的蒸发段位于除尘箱体内部，热管的冷凝段位于除尘箱体外部；所述喷雾冷却区(3)包括若干个雾化喷头(301)；所述滤网除尘区(4)包括若干个竖直设置的滤网除尘单元(10)，所述滤网除尘单元(10)包括支撑框架(1001)，该支撑框架(1001)上铺有滤网(1002)；其中，相变冷却区(2)、喷雾冷却区(3)和滤网除尘区(4)下方的除尘箱体底面开口设置；以及沉淀池(6)，该沉淀池(6)位于所述除尘箱体底面开口的下方。
【技术特征摘要】
1.一种基于相变的烟气末端脱水精除尘装置，其特征在于包括：水平设置的除尘箱体，该除尘箱体的一端连通有烟气入口烟道(1)，除尘箱体的另一端连通有烟气出口烟道(5)；所述除尘箱体内自烟气入口烟道(1)方向向烟气出口烟道(5)方向依次设有相变冷却区(2)、喷雾冷却区(3)和滤网除尘区(4)；所述相变冷却区(2)包括若干层热管换热层，每层热管换热层包括若干个相互平行排列的热管，且热管的蒸发段位于除尘箱体内部，热管的冷凝段位于除尘箱体外部；所述喷雾冷却区(3)包括若干个雾化喷头(301)；所述滤网除尘区(4)包括若干个竖直设置的滤网除尘单元(10)，所述滤网除尘单元(10)包括支撑框架(1001)，该支撑框架(1001)上铺有滤网(1002)；其中，相变冷却区(2)、喷雾冷却区(3)和滤网除尘区(4)下方的除尘箱体底面开口设置；以及沉淀池(6)，该沉淀池(6)位于所述除尘箱体底面开口的下方。2.根据权利要求1所述的基于相变的烟气末端脱水精除尘装置，其特征在于：所述沉淀池(6)与过滤水池(12)连通，沉淀池(6)与过滤水池(12)的连通处设有滤框(11)，该滤框(11)内填充有过滤介质。3.根据权利要求2所述的基于相变的烟气末端脱...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈光，王明月，包向军，周春林，王芳，张玉，汪徽俊，
申请(专利权)人：安徽工业大学，
类型：发明
国别省市：安徽,34
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