一种用于湿式除尘后烟气深度脱除制造技术

本发明专利技术公开了一种用于湿式除尘后烟气深度脱除

【技术实现步骤摘要】
一种用于湿式除尘后烟气深度脱除PM2.5/CPM/SO3的装置及方法


[0001]本专利技术涉及除尘设备以及方法
，具体为一种用于湿式除尘后烟气深度脱除
PM2.5/CPM/SO3的装置及方法
。

技术介绍

[0002]细颗粒物
(PM2.5)、
可凝结颗粒物
(CPM)
及三氧化硫
(SO3)
被认为是我国重要的空气污染物
。
其中，细颗粒物由于粒径小
、
质量轻，可长期悬浮在大气中，并吸收病毒
、
重金属等有毒物质，对大气环境和人体健康造成严重危害；可凝结颗粒物在烟道环境下为气相，但离开烟道进入大气环境冷却和稀释后会迅速凝结为大量亚微米级细颗粒，是环境空气中二次气溶胶前体物；三氧化硫随温度下降与水结合形成难以有效脱除的亚微米级硫酸酸雾，提高烟气酸露点，腐蚀下游设备，造成有色烟羽现象，也是大气气溶胶的重要前体物之一，严重危害设备安全和大气环境，在冶金
、
石化等化工生产过程中，广泛应用湿式除尘器
(
如喷淋洗涤塔
、
动波洗涤器等
)
控制颗粒物的排放
。
经过湿式除尘器后，烟气达到近饱和的高湿状态，还携带有未被捕集的细颗粒物
、
可凝结颗粒物
、
三氧化硫等污染物及夹带的液滴
。
目前，主要通过在下游安装湿式静电除雾器
(WESP)
来进一步减少污染物的排放
。
然而，常规
WESP
存在对
0.1
‑1μ
m
颗粒态污染物荷电效果差的问题，因而对细颗粒物的脱除效率仅有
70
％；对可凝结颗粒物及三氧化硫的脱除效率也仅有
30
‑
50
％左右
。
[0003]专利
CN 104258683
公开了一种基于含相变凝聚均流技术的湿式电除尘系统及工艺，通过在脱硫塔和
WESP
之间安装相变凝聚室对脱硫净烟气降温，促进细颗粒物发生相变凝聚长大，从而提高其在后续
WESP
中荷电能力，实现高效脱除
。
然而仅靠烟气降温得到的可凝结水量有限，当颗粒物浓度较高时，颗粒物无法充分长大，因此该系统只能应用于燃煤电厂湿法烟气脱硫后的净烟气，颗粒物浓度仅有数十毫克每立方米
。
[0004]此外，
WESP
对入口颗粒物浓度要求严格，当颗粒物浓度超过
100mg/Nm3时即难以达到超低排放标准
(10
～
20mg/Nm3)
，当
SO3浓度超过
50mg/Nm3时，会影响电晕极放电，使系统的脱除效率大幅下降
。
而湿式除尘后细颗粒物
、
可凝结颗粒物
、
三氧化硫等污染浓度可达数百毫克每立方米，并会随工况变化发生剧烈波动，在非电行业超低排放改造全面实施的当下，有必要开发一种用于湿式除尘后烟气深度脱除细颗粒物
、
可凝结颗粒物和三氧化硫的技术，以保证烟气达标排放
。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种用于湿式除尘后烟气深度脱除
PM2.5/CPM/SO3的装置及方法，该技术针对湿式除尘后排放的细颗粒物
、
可凝结颗粒物及三氧化硫，采用超细雾雾化
、
冷凝换热
、
湍流团聚等方法，利用液滴捕集
、
水汽相变及碰撞团聚耦合作用促进颗粒物凝并长大，最终通过旋风分离器中旋转流场收尘，实现细颗粒物
、
可凝结颗粒物及三氧化硫的深度脱除
。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种用于湿式除尘后烟气深度脱除
PM2.5/CPM/SO3的装置，该装置包括凝并团聚长大系统，所述凝并团聚长大系统主体截面为方形的壳体，所述壳体左侧为进口且右侧为出口，所述进口与出口均呈喇叭口状结构且大口端与壳体相连接，所述壳体内部从左向右依次设置为超细雾雾化区
、
冷凝换热区和湍流团聚区；
[0007]所述超细雾雾化区内设有若干个双流体雾化喷嘴和一根冷却水输送管道，若干组所述双流体雾化喷嘴由冷却水输送管道相串联，并排均匀分布在超细雾雾化区内，所述双流体雾化喷嘴的喷雾朝向与烟气流动方向一致；
[0008]所述冷凝换热区设有冷凝换热管，所述冷凝换热管以若干根
S
型排布方式均匀排列于冷凝换热区的
PFA
毛细管为主体，所述
PFA
毛细管的入口连接有冷却水入口，所述
PFA
毛细管的出口连接有冷却水出口，所述冷却水出口位于冷却水入口的上游，所述
PFA
毛细管下部设置废水回收槽，所述废水回收槽与废水箱相连接，所述废水箱与湿式除尘系统补水箱相连接；
[0009]所述湍流团聚区内设置有若干个湍流发生涡片，若干个所述湍流发生涡片呈
x
行
y
列分布，其中
x
行
、y
列的湍流发生涡片均不小于三个，所述湍流发生涡片为横截面呈十字形的涡片结构，所述湍流发生涡片的各边长相等，以十字形其中一边正对烟气来流方向，其余三边均匀布置有矩形切口，所述湍流发生涡片的高度与凝并团聚长大系统的壳体高度相等；
[0010]该装置还包括旋风分离器，所述旋风分离器结构为圆锥形筒且筒上段切线方向装有气体入口管，所述旋风分离器的气体入口管与凝并团聚长大系统的烟气出口切向相连，所述旋风分离器的顶部装有逸流管且底部设有颗粒物收集仓
。
[0011]作为本专利技术的一种优选方式，所述双流体雾化喷嘴雾化液滴中位粒径不超过
10
μ
m
，相邻两个双流体雾化喷嘴之间距离为
100mm
‑
200mm
，位于最外侧的所述双流体雾化喷嘴与壳体表面间距
100mm
‑
150mm。
[0012]作为本专利技术的一种优选方式，所述冷凝换热管的管径为
6mm
‑
12mm
，相邻两根所述
PFA
毛细管的中心间距为
16mm
‑
30mm。
[0013]作为本专利技术的一种优选方式，所述壳体内衬为耐腐蚀低表面能材料
。
[0014]作为本专利技术的一种优选方式，所述湍流发生涡片的单边长
30mm
‑
70mm
且板材厚度为
2mm
‑
4mm
，其中所述矩形开口的开口深度为单边长度的一半且宽度
15mm
‑
35mm
，相邻两个所述矩本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种用于湿式除尘后烟气深度脱除
PM2.5/CPM/SO3的装置，其特征在于：该装置包括凝并团聚长大系统
(1)
，所述凝并团聚长大系统
(1)
主体截面为方形的壳体
(2)
，所述壳体
(2)
左侧为进口且右侧为出口，所述进口与出口均呈喇叭口状结构且大口端与壳体
(2)
相连接，所述壳体
(2)
内部从左向右依次设置为超细雾雾化区
、
冷凝换热区和湍流团聚区；所述超细雾雾化区内设有若干个双流体雾化喷嘴
(3)
和一根冷却水输送管道，若干组所述双流体雾化喷嘴
(3)
由冷却水输送管道相串联，并排均匀分布在超细雾雾化区内，所述双流体雾化喷嘴
(3)
的喷雾朝向与烟气流动方向一致；所述冷凝换热区设有冷凝换热管
(4)
，所述冷凝换热管
(4)
以若干根
S
型排布方式均匀排列于冷凝换热区的
PFA
毛细管为主体，所述
PFA
毛细管的入口连接有冷却水入口
(6)
，所述
PFA
毛细管的出口连接有冷却水出口
(5)
，所述冷却水出口
(5)
位于冷却水入口
(6)
的上游，所述
PFA
毛细管下部设置废水回收槽
(7)
，所述废水回收槽
(7)
的下方连接有废水箱
(8)
，所述废水箱
(8)
连接有湿式除尘系统补水箱
(9)
；所述湍流团聚区内设置有若干个湍流发生涡片
(10)
，若干个所述湍流发生涡片
(10)
呈
x
行
y
列分布，其中
x
行
、y
列的湍流发生涡片
(10)
均不小于三个，所述湍流发生涡片
(10)
为横截面呈十字形的涡片结构，所述湍流发生涡片
(10)
的各边长相等，以十字形其中一边正对烟气来流方向，其余三边均匀布置有矩形切口，所述湍流发生涡片
(10)
的高度与凝并团聚长大系统
(1)
的壳体
(2)
高度相等；该装置还包括旋风分离器
(11)
，所述旋风分离器
(11)
结构为圆锥形筒且筒上段切线方向装有气体入口管，所述旋风分离器
(11)
的气体入口管与凝并团聚长大系统
(1)
的烟气出口切向相连，所述旋风分离器
(11)
的顶部装有逸流管且底部设有颗粒物收集仓
。2.
根据权利要求1所述的一种用于湿式除尘后烟气深度脱除
PM2.5/CPM/SO3的装置，其特征在于：所述双流体雾化喷嘴
(3)
雾化液滴中位粒径不超过
10
μ
m
，相邻两个双流体雾化喷嘴
(3)
之间距离为
100mm
‑
200mm
，位于最外侧的所述双流体雾化喷嘴
(3)
与壳体
(2)
表面间距
100mm
‑
150mm。3.
根据权利要求1所述的一种用于湿式除尘后烟气深度脱除
PM2.5/CPM/SO3的装置，其特征在于：所述冷凝换热管

【专利技术属性】
技术研发人员：程滕，陶明清，王博，
申请(专利权)人：兰州大学，
类型：发明
国别省市：