专利名称：喷雾贮水冲击式内循环除尘器及其除尘方法
技术领域：
本发明属于气态污染物控制技术领域，特别涉及湿式除尘机理中的惯性碰撞除尘技术。
背景技术：
现有的贮水冲击式除尘器的缺点是需要较高速度(18 35m/s)的气流来冲击液面激起水花，并且设备阻力较大，引风机的功率较高，致使工作时能耗偏高。本发明可以在保持高除尘效率的基础上，降低所用引风机的功率，降低工作能耗，减少运行成本。同时，现有的喷淋式除尘器在耗水量方面也存在较大问题。如果不使用循环水，那么耗水量非常巨大，运行成本较高；目前，大多数喷淋式除尘器均采用外循环水的方式运行，为了达到水循环利用的要求，外循环系统中需要使用沉降池来净化喷淋水，这样的设计占地面积较大。本发明利用循环水箱及过滤网的设计成功实现了喷淋用水的自身循环，不用外建沉降池，占地面积较小，耗水量较低，减少了运行成本。
发明内容
发明目的:为提闻现有脱硫除尘设备的除尘脱硫效率，本发明提出了 一种基于喷雾洗涤除尘及贮水冲击洗浴除尘技术相结合的脱硫除尘设备。本发明是通过以下技术方案来实现的:
一种喷雾贮水冲击式内循环除尘器，主要包括除尘器箱体、设置在除尘器箱体外与其相连的循环系统，其特征在于:在除尘器箱体里设有两层贮水冲击室；进气口设置在进气室内，进气室的下端设有内层贮水冲击室，在内层贮水冲击室的外侧设有外层贮水冲击室，内层贮水冲击室和外层贮水冲击室之间设有W形烟气通道；内层贮水冲击室和外层贮水冲击室的出口为喇叭形出气口，而W形烟气通道的气口为圆弧形；除尘器箱体的下部为集尘室，集尘室下部设有出污口 ；除尘器箱体的上部为汇风室，汇风室上部设有出烟口 ；夕卜层贮水冲击室与除尘器箱体内壁之间为脱水室；在进气室、W形烟气通道内设有螺旋雾化喷头，在循环系统中设有液面控制装置。循环系统中设有循环水箱和循环水泵，循环水箱内设有三级滤网，每级滤网都连接有振荡器。在进气室、W形烟气通道内设有多个螺旋雾化喷头。在循环系统中设有加碱池，加碱池中设有搅拌器。一种如上所述的喷雾贮水冲击式内循环除尘方法，其特征在于:烟气从进气口进入进烟室后，经过W型烟气通道，将烟气一分为二，在不降低烟气处理量的同时，能够减小烟气层的厚度，使烟气冲击水面时与水面接触得更充分；两级喷雾洗涤与两级冲击洗浴除尘相结合的设计:第一级螺旋喷头安装在进烟室中下部，喷头向上喷雾，与烟气逆向对流接触；随后，烟气以20-30m/s的速度向下第一次冲击水面，将水面冲起漩涡及浪花，较大的烟尘颗粒在这一过程中由于惯性而落入水中；第二级螺旋喷头安装在W型烟气通道内，喷头向下喷雾，同样与上升烟气逆向接触，喷头喷出的碱性水能确保覆盖整个通道，两级喷头喷水压力不低于1.5X105Pa;最后，含有少量微小尘粒的烟气经过W型烟气通道进入外层贮水冲击室，在导流板的作用下第二次冲击水面，进一步提高除尘效率，保证了雾化液滴与烟尘粒子接触的概率最大、捕获效率最闻。优点及效果:除尘器内烟气和水充分的结合是提高除尘和脱硫效率的重要因素。本发明的结构设计使烟气和水在有限的空间内达到了非常充分的结合，使雾化液滴与粉尘粒子接触的概率最大、捕集效率最闻。喷雾贮水冲击式内循环除尘器，其特征在于:通过计算尘粒与液滴发生碰撞的概率，在设计上采用W形烟气通道及两级喷雾洗涤除尘与两级贮水洗浴相结合的除尘技术，进一步提高脱硫除尘的效率；不用外建沉降池，实现了喷雾水的内部循环利用，减小了工作时的耗水量。本发明与现有除尘脱硫设备相比，具有以下优点:
(I)喷雾贮水冲击式内循环除尘器使喷雾和贮水冲击两种除尘方式在一台除尘设备内得到实现，并使用二级喷雾洗涤除尘与二级贮水冲击洗浴除尘技术相结合，可使除尘和脱硫效率大大提闻。(2)采用此种结构设计节省投资，不用外建沉降池，除尘器内的水通过自身沉降、过滤就可达到喷雾用水的要求；而且不用更换引风机，在原除尘器上就可实施改造。(3)在过滤网上加装定时振打装置，并通过上水时的冲刷解决了过滤网堵塞的问题。(4)本发明安装数个螺旋喷头，可以使喷雾水无缝隙地覆盖在烟气上，而且喷雾水与烟气是逆向接触使烟气和水的结合更加充分。(5)方便准确地调整除尘器内的水位，确保水位正常。循环水泵可以在低水位时自动停止，高水位时自动运转，解决了无水运转对泵造成损坏的问题。(6)加碱装置设在循环水箱内，可使碱液搅拌均匀，操作方便简单。(7)占地面积小，一般的锅炉房都能满足要求。使用效果；
本发明主要用于以原煤为燃料的锅炉烟气的脱硫除尘，使用后可经相关部门检测，达到中华人民共和国《锅炉大气污染物排放标准》GB13271-2001的要求。
:
图1为本发明内部结构 图2为本发明总体结构 图3为本发明烟气脱硫除尘示意 附图标记说明:
I进气口，2螺旋雾化喷头，3进气室，4内层贮水冲击室，5 W形烟气通道，6外层贮水冲击室，7脱水室，8集尘室，9挡水板，10汇风室，11出烟口，12除尘器箱体，13循环水箱，14滤网，15振荡器，16操作平台，17配电控制箱，18加碱池，19搅拌器，20循环水泵，21进水管，22液面控制装置。实施方式:
本发明的主要结构为:在除尘器箱体12里设有两层贮水冲击室；进气口 I设置在进气室3内，进气室3的下端设有内层贮水冲击室4，在内层贮水冲击室4的外侧设有外层贮水冲击室6，内层贮水冲击室4和外层贮水冲击室6之间设有W形烟气通道5 ；内层贮水冲击室4和外层贮水冲击室6的出口为喇叭形出气口，而W形烟气通道5的气口为圆弧形；除尘器箱体12的下部为集尘室8，集尘室8下部设有出污口 ；除尘器箱体12的上部为汇风室10，汇风室10上部设有出烟口 11 ;外层贮水冲击室6与除尘器箱体12内壁之间为脱水室7 ;在进气室3、W形烟气通道5内设有螺旋雾化喷头2，在循环系统中设有液面控制装置22。一种使用如上所述喷雾贮水冲击式内循环除尘器的除尘方法，其特征在于:烟气从进气口进入进烟室后，经过W型烟气通道，将烟气一分为二，在不降低烟气处理量的同时，能够减小烟气层的厚度，使烟气冲击水面时与水面接触得更充分；两级喷雾洗涤与两级冲击洗浴除尘相结合的设计:第一级螺旋喷头安装在进烟室中下部，喷头向上喷雾，与烟气逆向对流接触；随后，烟气以20-30m/s的速度向下第一次冲击水面，将水面冲起漩涡及浪花，较大的烟尘颗粒在这一过程中由于惯性而落入水中；第二级螺旋喷头安装在W型烟气通道内，喷头向下喷雾，同样与上升烟气逆向接触，喷头喷出的碱性水能确保覆盖整个通道，两级喷头喷水压力不低于1.5 X IO5Pa ;最后，含有少量微小尘粒的烟气经过W型烟气通道进入外层贮水冲击室，在导流板的作用下第二次冲击水面，进一步提高除尘效率，保证了雾化液滴与烟尘粒子接触的概率最大、捕获效率最高。理论推导:若含尘气体在运动中与液滴相碰撞，惯性较大的尘粒将继续保持原来的直线运动趋势。如果尘粒从脱离流线到停止运动时所移动的直线距离为若^大于尘粒脱离流线的点到液滴的距离，尘粒就会和液滴碰撞而被捕获。尘粒直径在3 100 μ m范围内服从Stokes的球形粒子,再考虑Cunninghum滑动修正系数的影响后,单个液滴和尘粒发生碰撞的概率可用惯性参数#表示。
权利要求
1.一种喷雾贮水冲击式内循环除尘器，主要包括除尘器箱体(12)、设置在除尘器箱体(12)外与其相连的循环系统，其特征在于:在除尘器箱体(12)里设有两层贮水冲击室；进气口( I)设置在进气室(3 )内，进气室(3 )的下端设有内层贮水冲击室(4 )，在内层贮水冲击室(4)的外侧设有外层贮水冲击室(6)，内层贮水冲击室(4)和外层贮水冲击室(6)之间设有W形烟气通道(5 );内层贮水冲击室(4)和外层贮水冲击室(6 )的出口为喇叭形出气口，而W形烟气通道(5 )的气口为圆弧形；除尘器箱体(12 )的下部为集尘室(8 )，集尘室(8 )下部设有出污口 ；除尘器箱体(12)的上部为汇风室(10)，汇风室(10)上部设有出烟口(11)；外层贮水冲击室(6)与除尘器箱体(12)内壁之间为脱水室(7);在进气室(3)、W形烟气通道(5)内设有螺旋雾化喷头(2)，在循环系统中设有液面控制装置(22)。
2.根据权利要求1所述的喷雾贮水冲击式内循环除尘器，其特征在于:循环系统中设有循环水箱(13)和循环水泵(20)，循环水箱(13)内设有三级滤网(14)，每级滤网(14)都连接有振荡器(15)。
3.根据权利要求1所述的喷雾贮水冲击式内循环除尘器，其特征在于:在进气室(3)、W形烟气通道(5)内设有多个螺旋雾化喷头(2)。
4.根据权利要求1所述的喷雾贮水冲击式内循环除尘器，其特征在于:在循环系统中设有加碱池(18 )，加碱池(18 )中设有搅拌器(19 )。
5.一种如权利要求1所述的喷雾贮水冲击式内循环除尘方法，其特征在于:烟气从进气口进入进烟室后，经过W型烟气通道，将烟气一分为二，在不降低烟气处理量的同时，能够减小烟气层的厚度，使烟气冲击水面时与水面接触得更充分；两级喷雾洗涤与两级冲击洗浴除尘相结合的设计:第一级螺旋喷头安装在进烟室中下部，喷头向上喷雾，与烟气逆向对流接触；随后，烟气以20-30m/s的速度向下第一次冲击水面，将水面冲起漩涡及浪花，较大的烟尘颗粒在这一过程中由于惯性而落入水中；第二级螺旋喷头安装在W型烟气通道内，喷头向下喷雾，同样与上升烟气逆向接触，喷头喷出的碱性水能确保覆盖整个通道，两级喷头喷水压力不低于1.5X105Pa;最后，含有少量微小尘粒的烟气经过W型烟气通道进入外层贮水冲击室，在导流板的作用下第二次冲击水面，进一步提高除尘效率，保证了雾化液滴与烟尘粒子接触的概率最大、捕获效率最高。
全文摘要
本发明属于气态污染物控制技术领域，特别涉及湿式除尘机理中的惯性碰撞除尘技术。其特征在于在除尘器箱体里设有两层贮水冲击室；分别为内层贮水冲击室和外层贮水冲击室，其间设有W形烟气通道；内层贮水冲击室和外层贮水冲击室的出口为喇叭形出气口，而W形烟气通道的气口为圆弧形；除尘器箱体的下部为集尘室，集尘室下部设有出污口；除尘器箱体的上部为汇风室，汇风室上部设有出烟口；外层贮水冲击室与除尘器箱体内壁之间为脱水室；在进气室、W形烟气通道内设有螺旋雾化喷头，在循环系统中设有液面控制装置。其目的是基于喷雾洗涤除尘及贮水冲击洗浴除尘技术相结合的脱硫除尘设备。
文档编号B01D53/96GK103203147SQ20131015654
公开日2013年7月17日 申请日期2013年5月2日 优先权日2013年5月2日
发明者刘杨, 刘玉民, 李小彭, 姚红良, 任朝晖, 江晶, 李朝峰, 闻邦椿 申请人:东北大学, 刘杨, 刘玉民