一种水层式烟尘净化器及水层式烟尘净化方法
【专利摘要】本发明提供一种水层式烟尘净化器及水层式烟尘净化方法，在进气室烟尘经过雾状喷淋屏幕，把颗粒的粉尘打下到水里，60％??80％干烟气变成水滴与烟气混合由下部进入初级过滤箱；在初级过滤箱中设计有水层过滤层，让烟气由下向上通过水层过滤层，水层过滤层包括水平网板和位于水平网板上方的喷水管；喷水管的水一方面在烟气的作用下在水平网板上形成水层，烟气经过水层冒泡过滤，另一方面水又要向网孔下流出对上行的烟气过滤，烟气经过水层过滤后，由上部进入导流精滤箱；烟尘由上部进入导流精滤箱，烟尘通过导流管由导流精滤箱下部的水中，使烟气完全净化，冒出后由水面上部进入出口箱，经出气口排出。本发明具有设备体积小、净化程度高(99％)等优点，烟尘排放浓度可低于30毫克/立方米。
【专利说明】
一种水层式烟尘净化器及水层式烟尘净化方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种水层式烟尘净化器及水层式烟尘净化方法，用于锅炉烟气净化， 属于烟气净化技术领域。
【背景技术】
[0002] 目前，烟气净化技术领域接近的技术有;麻石水幕除尘器，水域除尘器等。塔式水 幕除尘器的工作流程是锅炉烟气进入文丘里，烟气从塔的圆周切向进入，烟气在塔内螺旋 上升，然后从塔顶出去。原理为:烟气进入文丘里时，烟气受到喷淋;烟气切向进入塔内螺旋 上升时，受到塔顶四周壁上流下的水，把烟气带下来。缺点是文丘里的喷淋只能把烟气40% 形成水滴，进入塔内的烟气不可能全部在塔内壁上运动，所以；烟气也不可能全部净化。此 种方法平常检验最好的结果是90毫克/立方米左右。
[0003] 它们存在的问题是：（1)烟气不能100 %与水接触，未净化干烟气直接排除。（2)运 行时引风机不能过大，过大时，引风机带水，损坏叶轮。（3)脱硫效果低。烟尘排放浓度值高， 达不到13271-2014环保标准:30毫克/立方米。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的是设计一种水层式烟尘净化器，烟气100%与水接触，干烟气全部变 成水滴，杜绝风机叶轮带水。
[0005] 本发明的技术方案:本发明的水层式烟尘净化器包括由壳体围成的依次排列的进 气室、初级过滤箱、导流精滤箱、出口箱，其进气室与初级过滤箱之间的第一隔板的下部有 下通气口，烟尘由下通气口进入初级过滤箱;初级过滤箱中设计有水层过滤层，水层过滤层 包括水平网板和位于水平网板上方的喷水管;在初级过滤箱与导流精滤箱之间的第二隔板 的上方有上通气口，烟尘由上通气口进入导流精滤箱；导流精滤箱的中部有导流孔板将导 流精滤箱上下隔开，进导流精滤箱的下部是水，导流孔板上均布导流孔，每个导流孔连接一 根导流管，每根导流管下部伸进导流精滤箱下部的水中，水面的上部有进入出口箱的空间， 出口箱有出气口。
[0006] 所述的初级过滤箱中设计有两级水层过滤层，在由水平网板和喷水管组成的初级 水层过滤层的上部间隔设有中级水层过滤层，中级水层过滤层包括第二水平网板和其上部 的第二喷水管，烟气通过两级水层过滤层后由上通气口进入导流精滤箱。
[0007] 所述的初级水层过滤层的水层的厚度保持在8~12毫米，中级水层过滤层的厚度 保持在20-25毫米。
[0008] 所述的初级水层过滤层和中级水层过滤层的面积为1200~1400X300~800mm。 [0009] 所述的导流精滤箱的导流孔板的面积为1000~1220X1500~8000mm，其上部的导 流孔和导流管的个数为800~12000个，导流管的直径为12~16mm，导流管下部伸进导流精 滤箱水中的长度为60~120mm。
[0010]所述的进气室包括烟气进口，在进气室与初级过滤箱之间的第一隔板侧布置一排 雾化喷淋头，使烟尘经过雾状屏幕进入初级过滤箱。
[0011]所述的初级过滤箱中设中间隔板，两级水层过滤层由第一隔板与中间隔板支撑， 中间隔板两侧连接在壳体侧壁上，中间隔板上部与顶板之间有气体通道，中间隔板的下部 伸进初级过滤箱下部的水中，对烟尘进行封闭，在中间隔板与第二隔板之间有上导流板，将 烟气导向后通过上通气口。
[0012] 所述的初级水层过滤层的水平网板的网孔直径为5 ± 1mm，两孔中心距为8 ± 1mm; 第二水平网板的网孔直径2.5~3.5mm、两孔中心距位5 ± 1mm。
[0013]本发明的一种水层式烟尘净化方法，步骤如下：
[0014] 1)初步过滤:烟气进入进气室，在进气室烟尘经过雾状喷淋屏幕，把颗粒的粉尘打 下到水里，60 % -80 %干烟气变成水滴与烟气混合由下部进入初级过滤箱；
[0015] 2)水层过滤：在初级过滤箱中设计有水层过滤层，让烟气由下向上通过水层过滤 层，水层过滤层包括水平网板和位于水平网板上方的喷水管;喷水管的水一方面在烟气的 作用下在水平网板上形成水层，烟气经过水层冒泡过滤，另一方面水又要向网孔下流出对 上行的烟气过滤，烟气经过水层过滤后，由上部进入导流精滤箱；
[0016] 3)气体流量分流过滤:烟尘由上部进入导流精滤箱，导流精滤箱的中部有导流孔 板将上下隔开，导流孔板上均布导流孔，每个导流孔连接一根导流管，每根导流管下部伸进 导流精滤箱下部的水中，烟尘通过导流管由导流精滤箱下部的水中，浸入水里一定的深度， 使烟气完全净化，冒出后由水面上部进入出口箱，经出气口排出。
[0017] 所述的初级过滤箱中设计有两级水层过滤层让烟气通过，在初级水层过滤层的上 部间隔设有中级水层过滤层，初级水层过滤层的水层的厚度保持在8~12毫米，中级水层过 滤层的厚度保持在20-25毫米。
[0018] 所述的导流精滤箱的导流孔板上的导流孔和导流管的个数为800~12000个，导流 管的直径为12~16mm，导流管下部伸进导流精滤箱水中的长度为60~120mm。
[0019] 本发明的优点：（1)本发明能使烟气100%与水接触，干烟气全部变成水滴。（2)引 风机出风口接净化器，杜绝风机叶轮带水。（3)烟气通过两级的水层过滤，然后烟气全部进 入水里冒出，烟尘排放浓度可低于30毫克/立方米。如果水带碱性，脱硫效果好，可达到200 毫克/立方米以内。
[0020] 本发明水层式烟尘净化器具有设备体积小、净化程度高(99%)、价格低等优点。从 国家标准来看:林格曼小于1;粉尘浓度、二氧化硫等不断降低。采用内循环方式，增加过滤 次数和隔层滤板，实现粉尘浓度达到30毫克/立方米以下。
[0021] 其具体的特点如下：
[0022] (1)烟气进入初级过滤箱之前，烟气流经过曲线水幕(延长烟气的流动速度)粗洗 烟气中的粉尘。通过雾状喷淋把颗粒的的粉尘打下到水里，60 % -80 %干烟气变成水滴，减 少水层上堵塞。
[0023] (2)在初级过滤箱的水层过滤层上的水层是动态水层，一方面由于喷水管的喷淋 和烟气向上流动的作用，将水托住形成水层和气泡对烟气过滤;另一方面水层厚度增大，受 水的重量影响，水又要向网孔下流出，对上行烟气起到净化作用。粗洗后的烟气流两次冲过 网孔水层，100%烟气和水形成水滴。
[0024] (3)导流精滤箱对烟气进行气体流量分流(截面积减小，气体作用力就减小），大量 的细导流管把每小时几千立方米的气体分解成细流浸入水里，把形成的水滴全部浸入水 中，气体产生水泡从水里冒出，在上升过程中得到充分的水洗，使烟气完全净化。
[0025] (4)对燃煤锅炉来说，脱硫一直是比较难的课题。要么锅炉尾气有专业的脱硫装 置，可以使二氧化硫中和，但是成本很高。本发明设有石灰水箱，在导流精滤箱中注入石灰 水，可以很轻松的完成脱硫，效果极佳。
[0026] (5)设备功率小;2.05千瓦，正常工作为1.5千瓦，设备和同类产品比，具有体积小， 不用下基础，安装方便。
【附图说明】
[0027]图1是本发明的结构示意图。
[0028] 图2是图1的A-A剖视图。
[0029]图3是图1的左视图。
【具体实施方式】
[0030]图1、图2、图3是本发明的结构示意图：
[0031] 本发明的一种水层式烟尘净化器，包括由壳体围成的依次排列的进气室1、初级过 滤箱2、导流精滤箱3、出口箱4,其进气室1与初级过滤箱2之间的第一隔板lb的下部有下通 气口 lc，烟尘由下通气口 lc进入初级过滤箱2;初级过滤箱2中设计有水层过滤层，水层过滤 层包括水平网板2a和位于水平网板2a上方的喷水管2b;在初级过滤箱2与导流精滤箱3之间 的第二隔板6的上方有上通气口 6a，烟尘由上通气口 6a进入导流精滤箱3;导流精滤箱3的中 部有导流孔板3a将导流精滤箱3上下隔开，进导流精滤箱3的下部是水，导流孔板3a上均布 导流孔，每个导流孔连接一根导流管3b，每根导流管3b下部伸进导流精滤箱3下部的水中， 水面的上部有进入出口箱4的空间，入出口箱有出气口4a。
[0032] 所述的初级过滤箱2中设计有两级水层过滤层，在由水平网板2a和喷水管2b组成 的初级水层过滤层的上部间隔设有中级水层过滤层，中级水层过滤层包括第二水平网板2c 和其上部的第二喷水管2d，烟气通过两级水层过滤层后由上通气口 6a进入导流精滤箱3。
[0033] 所述的初级水层过滤层的水层的厚度保持在8~12毫米，中级水层过滤层的厚度 保持在20-25毫米。
[0034] 所述的初级水层过滤层和中级水层过滤层的面积为1200~1400X300~800mm。 [0035] 所述的导流精滤箱3的导流孔板3a的面积为1000~1220X 1500~8000mm，其上部 的导流孔和导流管的个数为800~12000个，导流管3b的直径为12~16mm，导流管3b下部伸 进导流精滤箱3水中的长度为60~120mm。
[0036] 所述的进气室1包括烟气进口 la，在进气室1与初级过滤箱2之间的第一隔板lb侧 布置一排雾化喷淋头Id，使烟尘经过雾状屏幕进入初级过滤箱2。
[0037] 所述的初级过滤箱2中设中间隔板2e，两级水层过滤层由第一隔板lb与中间隔板 2e支撑，中间隔板2e两侧连接在壳体侧壁上，中间隔板2e上部与顶板之间有气体通道，中间 隔板2e的下部伸进初级过滤箱2下部的水中，对烟尘进行封闭，在中间隔板2e与第二隔板6 之间有上导流板2f，将烟气导向后通过上通气口 6a。
[0038] 所述的初级水层过滤层的水平网板2a的网孔直径为5± 1mm，两孔中心距为8土 1mm;第二水平网板2c的网孔直径2.5~3.5mm、两孔中心距位5 ± 1_。
[0039] 图中：5是人孔，作为检修用。7是导流精滤箱3与出口箱4之间的第三隔板，7a是导 流孔板3a支撑柱。8是箱内水位。9是循环水栗，用于进气室1里的雾状喷淋、初、中级水层过 滤层的水循环。10是加水槽。11是水箱排污口，12是石灰水箱，13是加水栗，用于向石灰水过 滤箱里加石灰水。14是放空管，用于水箱气压安全放空。15是初级排污口，16是石灰水箱加 水管。17是观察孔。18是地脚方钢。
[0040] 本发明设有石灰水箱12,可以很轻松的完成脱硫:用加水栗13向导流精滤箱3里加 石灰水，烟气通过导流精滤箱3里的石灰水，达到简易脱硫目的。
[0041]水层式烟尘净化器的水层厚度是由网孔板和气体形成。水层过滤形成水泡和水层 厚度取决于网孔的大小和个数，还取决于风机的流量和全压。
[0042] 水层过滤层的网孔板的尺寸是根据锅炉的大小、引风机的流量及全压设计的。
[0043] 导流管的数量一般为几百到几千，具体多少及导流精滤箱3里导流管进入水里的 深度是根据锅炉的大小、风机的全压、流量、烟气的流速来决定的。
[0044] 本发明的水层式烟尘净化方法，步骤如下：
[0045] 1)初步过滤:烟气进入进气室1，在进气室1烟尘经过雾状喷淋屏幕，把颗粒的粉尘 打下到水里，60 % -80 %干烟气变成水滴与烟气混合由下部进入初级过滤箱；
[0046] 2)水层过滤:在初级过滤箱2中设计有水层过滤层，让烟气由下向上通过水层过滤 层，水层过滤层包括水平网板和位于水平网板上方的喷水管;喷水管的水一方面在烟气的 作用下在水平网板上形成水层，烟气经过水层冒泡过滤，另一方面水又要向网孔下流出对 上行的烟气过滤，烟气经过水层过滤后，由上部进入导流精滤箱3;
[0047] 3)气体流量分流过滤:烟尘由上部进入导流精滤箱3，导流精滤箱3的中部有导流 孔板3a将上下隔开，导流孔板3a上均布导流孔，每个导流孔连接一根导流管3b，每根导流管 3b下部伸进导流精滤箱3下部的水中，烟尘通过导流管3b由导流精滤箱3下部的水中，浸入 水里一定的深度，使烟气完全净化，冒出后由水面上部进入出口箱，经出气口排出。
[0048] 所述的初级过滤箱2中设计有两级水层过滤层让烟气通过，在初级水层过滤层的 上部间隔设有中级水层过滤层，初级水层过滤层的水层的厚度保持在8~12毫米，中级水层 过滤层的厚度保持在20-25毫米。
[0049] 所述的导流精滤箱的导流孔板上的导流孔和导流管的个数为800~12000个，导流 管的直径为12~16mm，导流管下部伸进导流精滤箱水中的长度为60~120mm。
[0050] 实施例及效果列表说明：
[0052]关于水层过滤层的网孔板的网孔直径与引风速度相关，可以根据情况在所述范围 内调整，导流精滤箱的导流管的内径也与引风速度相关，可以根据情况在所述范围内调整。 [0053]对于更大的锅炉，可以相应加大上表各参数，也可以采用上述所列实施例的任两 组或多组组合使用。
[0054] 主要原理:锅炉烟气经过引风机进入净化器，首先经过进气室1的雾状喷淋把颗粒 的的粉尘打下到水里(初级净化），60 % -80 %干烟气变成水滴，减少水层上堵塞。
[0055] 然后进入初级过滤箱2的初级过滤层和中级过滤层，初级过滤层设计水层厚度一 般为10毫米，中级过滤层设计水层厚度为20-25毫米，网孔上面连续供水，烟气是从网孔下 向上流动，这样网孔上的水就被向上流动的烟气托住形成水层和气泡。水平网板上的水一 方面要形成水层，另一方面水层厚度增大，受水的重量影响，水又要向网孔下流出，保证水 层设计的厚度尺寸。
[0056] 经过初级过滤后烟气由上部进入导流精滤箱3,由于引风机的作用，导流精滤箱3 上部的烟气全部分散到每一根导流管3b流到导流精滤箱3下部的水中，由于导流管3b的出 口在水里60-80毫米处，所以从导流管3b出来的烟气全部进入石灰水中，气体得到进一步的 净化和脱硫，再由水面冒出，进入出口箱4，经烟气出气口 4a排出，出口箱4内的导流板4b和 挡板4c对净化后的烟气起导流作用。气体通过烟气出气口进入烟肉排出。在导流精滤箱3进 行气体流量分流(截面积减小，气体作用力就减小），把每小时几千立方米的气体均匀地浸 入水里一定的深度，使烟气完全净化
[0057] 对于需要脱硫的气体，可用螺旋给料机13以每小时0.3-1公斤的流速向初级过滤 箱12的循环栗加水口加石灰，脱硫效果很好。
[0058] 本发明引风机出风口接净化器，杜绝风机叶轮带水。烟气穿过设计好的水层，然后 烟气全部进入水里冒出，烟尘排放浓度可低于30毫克/立方米。如果水带碱性，脱硫效果好， 可达到200毫克/立方米以内。
[0059] 水层式烟尘净化器的功率为1.5-2.2千瓦，采用水循环工作。每2班换一次水，每次 换水量为：（1)2吨、120万大卡锅炉以下为1.2吨。（2)6吨，400万大卡锅炉以下为3吨。（3)净 化器箱体内的污水排出后到地下沉淀池，水经处理后可再次使用。
[0060] 本发明的核心是水层过滤及对烟气进行气体流量分流把每小时几千立方米的气 体分解成细流浸入石灰水里，得到充分的水洗脱硫净化。因此，凡是利用水层过滤及对烟气 进行气体流量分流的均属于本发明的保护范围。
【主权项】
1. 一种水层式烟尘净化器，包括由壳体围成的依次排列的进气室（1)、初级过滤箱(2)、 导流精滤箱(3)、出口箱(4)，其特征在于:进气室（1)与初级过滤箱(2)之间的第一隔板(Ib) 的下部有下通气口（Ic)，烟尘由下通气口（Ic)进入初级过滤箱(2);初级过滤箱（2)中设计 有水层过滤层，水层过滤层包括水平网板(2a)和位于水平网板(2a)上方的喷水管（2b);在 初级过滤箱（2)与导流精滤箱(3)之间的第二隔板(6)的上方有上通气口（6a)，烟尘由上通 气口（6a)进入导流精滤箱(3);导流精滤箱(3)的中部有导流孔板(3a)将导流精滤箱(3)上 下隔开，进导流精滤箱(3)的下部是水，导流孔板(3a)上均布导流孔，每个导流孔连接一根 导流管(3b)，每根导流管(3b)下部伸进导流精滤箱(3)下部的水中，水面的上部有进入出口 箱⑷的空间，出□箱⑷有出气□ (4a)。2. 根据权利要求1所述的水层式烟尘净化器，其特征在于:初级过滤箱（2)中设计有两 级水层过滤层，在由水平网板(2a)和喷水管(2b)组成的初级水层过滤层的上部间隔设有中 级水层过滤层，中级水层过滤层包括第二水平网板(2c)和其上部的第二喷水管（2d)，烟气 通过两级水层过滤层后由上通气口（ 6a)进入导流精滤箱(3)。3. 根据权利要求2所述的水层式烟尘净化器，其特征在于:初级水层过滤层的水层的厚 度保持在8~12毫米，中级水层过滤层的厚度保持在20-25毫米。4. 根据权利要求2或3所述的水层式烟尘净化器，其特征在于:初级水层过滤层和中级 水层过滤层的面积为1200~1400 X 300~800mm。5. 根据权利要求1或2所述的水层式烟尘净化器，其特征在于：导流精滤箱(3)的导流孔 板（3a)的面积为1000~1220 X 1500~8000mm，其上部的导流孔和导流管的个数为800~ 12000个，导流管(3b)的直径为12~16mm，导流管(3b)下部伸进导流精滤箱(3)水中的长度 为60~120mm。6. 根据权利要求1或2所述的水层式烟尘净化器，其特征在于:进气室（1)包括烟气进口 (Ia)，在进气室（1)与初级过滤箱(2)之间的第一隔板（Ib)侧布置一排雾化喷淋头（Id)，使 烟尘经过雾状屏幕进入初级过滤箱(2)。7. 根据权利要求1或2所述的水层式烟尘净化器，其特征在于:初级过滤箱(2)中设中间 隔板(2e)，两级水层过滤层由第一隔板（Ib)与中间隔板(2e)支撑，中间隔板(2e)两侧连接 在壳体侧壁上，中间隔板(2e)上部与顶板之间有气体通道，中间隔板(2e)的下部伸进初级 过滤箱(2)下部的水中，对烟尘进行封闭，在中间隔板(2e)与第二隔板(6)之间有上导流板 (2f)，将烟气导向后通过上通气口（6a)。8. 根据权利要求2或3所述的水层式烟尘净化器，其特征在于:所述的初级水层过滤层 的水平网板(2a)的网孔直径为5 ± Imm，两孔中心距为8 ± Imm;第二水平网板(2c)的网孔直 径2 · 5~3 · 5mm、两孔中心距位5 ± 1mm。9. 一种水层式烟尘净化方法，步骤如下： 1) 初步过滤:烟气进入进气室（1 )，在进气室（1)烟尘经过雾状喷淋屏幕，把颗粒的粉尘 打下到水里，60 % -80 %干烟气变成水滴与烟气混合由下部进入初级过滤箱； 2) 水层过滤：在初级过滤箱（2)中设计有水层过滤层，让烟气由下向上通过水层过滤 层，水层过滤层包括水平网板和位于水平网板上方的喷水管;喷水管的水一方面在烟气的 作用下在水平网板上形成水层，烟气经过水层冒泡过滤，另一方面水又要向网孔下流出对 上行的烟气过滤，烟气经过水层过滤后，由上部进入导流精滤箱(3); 3)气体流量分流过滤:烟尘由上部进入导流精滤箱(3)，导流精滤箱(3)的中部有导流 孔板(3a)将上下隔开，导流孔板(3a)上均布导流孔，每个导流孔连接一根导流管(3b)，每根 导流管(3b)下部伸进导流精滤箱(3)下部的水中，烟尘通过导流管(3b)由导流精滤箱(3)下 部的水中，浸入水里一定的深度，使烟气完全净化，冒出后由水面上部进入出口箱，经出气 口排出。10. 根据权利要求9所述的水层式烟尘净化方法，其特征在于:初级过滤箱(2)中设计有 两级水层过滤层让烟气通过，在初级水层过滤层的上部间隔设有中级水层过滤层，初级水 层过滤层的水层的厚度保持在8~12毫米，中级水层过滤层的厚度保持在20-25毫米。11. 根据权利要求9或10所述的水层式烟尘净化方法，其特征在于：导流精滤箱的导流 孔板上的导流孔和导流管的个数为800~12000个，导流管的直径为12~16mm，导流管下部 伸进导流精滤箱水中的长度为60~120mm，导流精滤箱中注入的是石灰水。
【文档编号】B01D53/78GK105879520SQ201610425053
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2016年6月15日
【发明人】李伟
【申请人】李伟