一种燃煤设备液气式降尘装置的制作方法

本实用新型涉及一种燃煤设备液气式降尘装置，是与燃煤烟气深度降尘相关的环保产品，适用于降低燃煤设备排烟中的细微颗粒物含量，减少烟气中烟尘、硫氧化物等有害物质向大气的排放，实现燃煤设备排烟符合现执行的《锅炉大气污染物排放标准》GB13271-2014的规定。

背景技术：

煤炭燃烧会产生大量的粉尘颗粒，其中细微粉尘PM2.5会引起心肺呼吸道疾病，同时也会引起雾霾天气，导致大气能见度下降。现用的传统除尘方式有多管旋风除尘、湿式除尘等，但随着国家对烟气排放标准的不断提高，依照旧标准设计的设备和技术已不能满足新的排放要求。现执行的《锅炉大气污染物排放标准》GB13271-2014规定在用锅炉烟尘颗粒物浓度限值为80mg/m³，新建锅炉烟尘颗粒物浓度限值为50mg/m³，对超标排放企业实施巨额罚款或停业整顿，这使得燃煤企业必须更换新的除尘设备或对原设备进行升级改造。

现有的使烟气达标排放的方法有布袋除尘、静电除尘等，但这些方法投资巨大，施工周期长，维护费用高，大部分企业都难以承受。其它一些技术要么对环境造成二次污染、要么除尘效果不稳定，无法有效解决企业所面临的问题。

为了解决这些问题，本实用新型提出了一种采用液气式工艺措施来降低烟气烟尘含量的装置。

技术原理

逆流接触喷淋是应用最为广泛的湿法降尘技术，但有一定的局限性，逆流接触喷淋所喷液滴粒径较大，对10μm以上的大颗粒物去除率可达90～98％，对5～10μm的颗粒物去除率为80～90％，对5μm以下的细微颗粒物的去除效率较低，不超过50％。

燃煤设备排出的烟尘中10～30％是小于5μm的尘粒，必须采取必要的措施将其去除。在烟气中喷入粒径30μm左右的雾滴，雾滴遇热随即气化，在烟道中形成过饱和的水汽环境，过饱和水汽在细颗粒物表面核化凝结促使细颗粒物长大，然后通过气水分离器将长大的细微颗粒物脱除。通过水蒸气相变脱除烟气中5μm以下的细颗粒物是十分有效的措施。

在烟气中喷入不同形态的液滴，对烟气中的颗粒物进行分级去除，可以大大提高湿法除尘的效率，有效降低燃煤设备排烟中的烟尘颗粒物含量。

技术实现要素：

本实用新型要解决的问题是，提供一种燃煤设备液气式降尘装置，通过对在用燃煤设备的湿式除尘器前后烟道加装该装置，降低烟气烟尘含量，实现烟气排放符合《锅炉大气污染物排放标准》GB13271-2014的规定，使烟尘颗粒物含量低于50mg/m³的指标。

为达到上述技术效果，本实用新型燃煤设备液气式降尘装置，其特征是：采用液淋工艺和气凝工艺对烟气进行分级处理。

所述的燃煤设备液气式降尘装置液淋工艺由循环水箱、立式多级离心泵、供水管路、回水管路、液淋组件、控制阀门和过滤器组成。

所述的循环水箱由三个腔体组成，对液淋回水分级沉淀后进入供水系统。

所述的循环水箱有自动补水装置，当低于设定水位时自动补水。

所述的循环水箱可以加入脱硫剂、絮凝剂等药物。

所述的循环水箱每个腔体都设有排污口，定时排出箱底的沉淀物。

所述的立式多级离心泵扬程大于50m。

所述的立式多级离心泵前后安装有控制阀门和过滤器。

所述的回水管路连接燃煤设备湿式除尘器的溢流口和循环水箱。

所述的湿式除尘器的溢流口高度可以调节。

所述的供水管路连接多个液淋组件。

所述的液淋组件与湿式除尘器前后烟道采用法兰和螺栓组合连接。

所述的液淋组件安装有控制阀门，可对每个液淋组件单独开闭。

所述的液淋组件安装有一个或多个耐高温、防腐蚀喷嘴。

所述的液淋组件在烟道周向布置或安装在湿式除尘器上，所喷射液滴对烟气流通截面覆盖率超过100％。

所述的燃煤设备液气式降尘装置气凝工艺由纯净水箱、高压往复泵、供水管路、气凝组件、控制阀门和精密过滤器组成。

所述的纯净水箱有自动补水装置，当低于设定水位时自动补水。

所述的纯净水箱设有排污口，定时排出箱底的沉淀物。

所述的纯净水箱出口安装有精密过滤器，过滤精度高于50μm。

所述的高压往复泵出口压力大于3.0Mpa。

所述的供水管路全部采用不锈钢材质。

所述的供水管路连接多个气凝组件。

所述的气凝组件安装于湿式除尘器出口烟道上。

所述的气凝组件与烟道采用法兰和螺栓组合连接。

所述的气凝组件安装有控制阀门，可对每个气凝组件单独开闭。

所述的气凝组件安装有一个或多个高压精细雾化喷嘴。

所述的高压精细雾化喷嘴所喷雾滴粒径小于50μm。

燃煤设备液气式降尘装置液淋工艺向烟气中喷射大粒径的水滴，通过水滴和烟尘之间的惯性碰撞、扩散作用和热泳等多种效应去除烟气中5μm以上的大颗粒物，气凝工艺向烟气中喷入小粒径的雾滴，雾滴遇热随即气化，在烟道中建立起过饱和水汽环境，利用过饱和水汽在细颗粒物表面核化凝结特性促使5μm以下的细颗粒物长大，然后通过气水分离器将其脱除。

实施本实用新型具有如下有益效果：经燃煤设备液气式降尘装置处理后的燃煤烟气，其烟尘颗粒物含量稳定低于50mg/m³，达到国家环保部门排放标准，同时烟气中的硫氧化物、氮氧化物等有害物质大幅度降低，减少了污染物的排放。本实用新型的优点有：

(1)降尘效果好、稳定性强，经处理过的烟气烟尘含量低于50mg/m³；

(2)水循环利用，不对环境造成二次污染；

(3)阻力小，不会增加风机负荷；

(4)燃煤设备运行中可实施安装、维护和检修；

(5)安装改造周期短，无需单独土建；

(6)操作简单，无需专业人员进行维护。

附图说明

图1为燃煤设备液气式降尘装置布置示意图；

图2为燃煤设备液气式降尘装置液淋工艺示意图；

图3为燃煤设备液气式降尘装置气凝工艺示意图；

图4为液淋组件示意图；

图5为气凝组件示意图。

附图标记：1-燃煤设备液气式降尘装置液淋工艺；2-燃煤设备液气式降尘装置气凝工艺；3-燃煤设备；4-干式除尘器；5-烟道；6-湿式除尘器；7-气水分离器；8-引风机；9-烟囱；1-1循环水箱；1-2立式多级离心泵；1-3供水管路；1-4回水管路；1-5液淋组件；1-6控制阀门；1-7过滤器；2-1纯净水箱；2-2高压往复泵；2-3供水管路；2-4气凝组件；2-5控制阀门；2-6精密过滤器；1-1-1自动补水装置；1-1-2排污口；1-5-1耐高温、防腐蚀喷嘴；1-5-2法兰；1-5-3螺栓组合；1-5-4控制阀门；2-1-1自动补水装置；2-1-2排污口；2-4-1高压精细雾化喷嘴；2-4-2螺栓组合；2-4-3法兰；2-4-5控制阀门。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明：

一种燃煤设备液气式降尘装置，采用液淋和气凝两级工艺措施对烟气进行分级处理。如图1所示，在58MW燃煤锅炉湿式除尘器前的烟道上布置液淋工艺1，在湿式除尘器出口烟道上布置气凝工艺2。

燃煤设备液气式降尘装置液淋工艺1由循环水箱1-1、立式多级离心泵1-2、供水管路1-3、回水管路1-4、液淋组件1-5、控制阀门1-6和过滤器1-7组成。循环水箱1-1容量30m³，由隔板分隔成三个腔体，对循环水逐级沉淀过滤，第三级腔体连接有自动补水装置1-1-1，每个腔体底部都有排污口1-1-2。循环水箱1-1供水管出口连接控制阀门1-6和过滤器1-7，过滤器1-7出口连接立式多级离心泵1-2，立式多级离心泵1-2扬程为145m、流量20t/h，出口连接供水管路1-3，供水管路1-3连接10个液淋组件1-5，每个液淋组件1-5安装有一个耐高温、防腐蚀喷嘴1-5-1，耐高温、防腐蚀喷嘴1-5-1为扇形螺旋喷嘴，10个液淋组件1-5在湿式除尘器6的进口烟道5上周向均匀布置，所喷液滴对烟道截面覆盖率为150％。每个液淋组件1-5安装有一个控制阀门1-5-4，可以对每个液淋组件1-5单独开闭。液淋组件1-5与烟道5采用法兰1-5-2和螺栓组合1-5-3连接。湿式除尘器6的溢流口高度可以根据烟气量和炉膛负压的变化自动调节，保证锅炉平稳运行。

燃煤设备液气式降尘装置气凝工艺2由纯净水箱2-1、高压往复泵2-2、供水管路2-3、气凝组件2-4、控制阀门2-5和精密过滤器2-6组成。纯净水箱2-1为304不锈钢材质，容量1m³，连接有自动补水装置2-1-1，水箱底部有排污口2-1-2。纯净水箱2-1供水管出口连接控制阀门2-5和精密过滤器2-6，精密过滤器2-6过滤精度30μm，精密过滤器2-6出口连接高压往复泵2-2，高压往复泵2-2出口压力5Mpa，流量17L/min，出口连接供水管路2-3，供水管路2-3连接3个气凝组件2-4。3个气凝组件2-4在湿式除尘器6的出口烟道5上水平均匀布置，每个气凝组件2-4上安装有5个高压精细雾化喷嘴2-4-1，所喷雾滴粒径30μm。每个气凝组件2-4安装有一个控制阀门2-4-4，可以对每个气凝组件2-4单独开闭。气凝组件2-4与湿式除尘器6的出口烟道5采用法兰2-4-3和螺栓组合2-4-2连接。

燃煤设备液气式降尘装置液淋工艺1向湿式除尘器6的进口烟道5内喷射粒径为100～1000μm的液滴，通过液滴和烟尘之间的惯性碰撞、扩散作用和热泳等多种效应去除烟气中5μm以上的大颗粒物，气凝工艺2向湿式除尘器6的出口烟道5内喷射粒径为30μm的雾滴，雾滴随即气化，在烟道中形成过饱和水汽环境，利用过饱和水汽在细颗粒物表面核化凝结特性促使5μm以下的细颗粒物长大，然后通过气水分离器7将其脱除。

燃煤设备液气式降尘装置应用于大庆市某燃煤锅炉房4台58MW燃煤锅炉，实现了烟气排放中烟尘颗粒物含量稳定低于50mg/m³的指标，并获得当地专业检测部门出具的检测报告。同时烟气中的硫氧化物、氮氧化物等有害物质大幅度降低，减少了污染物的排放。

以上所揭露的仅为本实用新型优选实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，因此依本实用新型申请专利范围所作的等同变化，仍属本实用新型所涵盖的范围。