具有耦合式脉动自流体阴阳极系统的湿电除尘系统的制作方法

本发明它涉及环保除尘技术领域，具体涉及一种具有耦合式脉动自流体阴阳极系统的湿电除尘系统。

背景技术：

目前国内环保压力剧增，燃烧生物质的小锅炉排放要求日趋严格，固体颗粒粉尘排放指标根据《gb13223-2011火电厂大气污染物排放标准》已经缩小到30mg/nm³，湿电之后要求实现超低排放5mg/nm³，自2016年后国内出现非标排放要求即电除尘器≤20mg/nm³、布袋除尘器≤20mg/nm³、湿电之后已经出现零排放要求，因此，国内很多厂家因排放要求提高，排放指标不合格被迫停运，严重污染者直接关闭停产，造成了极大的经济损失。

生物质锅炉燃烧主要是秸秆、锯末、甘蔗渣、稻糠、橡胶、胶水复合板及生物质柴油等原料。在当前的国家政策和环保标准中，直接燃烧生物质属于高污染燃料。2017年10月27日，世界卫生组织国际癌症研究机构公布的致癌物清单初步整理参考，生物质燃料（主要是木材），家用燃料燃烧的室内排放在2a类致癌物清单中。国内针对生物质燃料除尘的方案主要有三种方案:第一种方案采用静电除尘器进行除尘；第二种采用布袋除尘器；第三种采用卧式湿电除尘。由于生物质燃料燃烧无法达到燃煤的燃烧效率，造成排放物含氮氧化物、二氧化硫、颗粒物及氯化物、二嗯英、多环芳烃等污染物，其具有一定粘性，比电阻高，不易荷电，对于布袋和电除尘而言，已经无法适应和满足其环保排放要求。因此，国内目前解决的主要方法为采用湿电除尘技术，并且为卧式湿电除尘技术；但卧式湿电除尘法占地面积大，收尘效率不高，而现有立式湿电除尘技术的阳极管容易堵塞，不适应生物质锅炉燃烧锅炉的工况，故目前还未出现立式湿电法进行生物质锅炉尾气排放燃烧。因此，开发一种高效、稳定，适用于生物质锅炉尾气排放燃烧的立式湿电除尘方法显得十分必要。

技术实现要素：

本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种具有耦合式脉动自流体阴阳极系统的湿电除尘系统，该具有耦合式脉动自流体阴阳极系统的湿电除尘系统能够有效解决粉尘粘附堵塞问题，可分层调节控制，适应各种工况，针对内夹层颗粒，采用特殊结构方便长期使用后进行快速排污检修，且能够高效地收集粉尘，整体结构简易，实现绝缘防电，改造方便，运行效率达到95%以上，降低了运行和维护成本。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：它包含一级格栅池1、二级格栅池2、第一污水泵3、一级沉淀池4、二级沉淀池5、过滤机6、清水池7、工艺补水池8、第一清水泵9、手动阀门10、第二污水泵11、第二清水泵12、电动阀门13、压力监测仪14、流量监测仪15、立式脉动蜂窝阴阳极系统16，一级格栅池1出口连接第一污水泵3，污水泵3出口处设有手动阀门10，第一污水泵3与二级格栅池2通过管道连接；二级格栅池2出口连接第二污水泵11，第二污水泵11出口处设有手动阀门10，第二污水泵11与一级沉淀池4通过管道连接，一级沉淀池4与二级沉淀池5通过管道连接，过滤机6的入口与一级沉淀池4、二级沉淀池5的一端分别通过管道连接，过滤机6的出口与第二污水泵11通过管道相连；二级沉淀池5的出口连接第一清水泵9，第一清水泵9出口处设有手动阀门10，第一清水泵9与清水池7通过管道连接，工艺补水池8的出口处设有手动阀门10，工艺补水池8与清水池7通过管道连接；清水池7的出口连接第二清水泵12，第二清水泵12出口处设有手动阀门10，第二清水泵12通过管道依次连接电动阀门13、压力监测仪14、流量监测仪15、立式脉动蜂窝阴阳极系统16，立式脉动蜂窝阴阳极系统16底部与一级格栅池1通过管道连接。

所述立式脉动蜂窝阴阳极系统16包含立式脉动阴极系统1601、立式脉动蜂窝阳极系统1602、排污口1603、清水接口1604、限位板筋1605、立式脉动蜂窝阳极管内夹层1606、底座支架1607、限位角钢1608，立式脉动蜂窝阳极系统1602套在立式脉动阴极系统1601的外部，立式脉动蜂窝阳极系统1602包含阳极管1609、下层模块16021、中层模块16022、上层模块16023，底座支架1607的两端设有限位角钢1608，底座支架1607通过限位角钢1608与限位板筋1605连接固定，限位板筋1605通过立式脉动蜂窝阳极管内夹层1606固定在立式脉动蜂窝阳极系统1602的外侧，排污口1603和清水接口1604与立式脉动蜂窝阳极管内夹层1606相连。

所述阳极管1609包含水位分配孔16091、水流脉动瓣16092、水量分配腔16093、水流导流叶瓣16094，水位分配孔16091开在阳极管1609管体的中上部，水流脉动瓣16092设在阳极管1609的两端，水量分配腔16093固定在阳极管1609的管体内轴心处，水流导流叶瓣16094设在阳极管1609管体内壁。

所述立式脉动阴极系统1601包含圆钢16011、60°旋流脉动叶瓣16012、45°旋流脉动叶瓣16013、针刺线16014、锁扣16015、叶片16016，60°旋流脉动叶瓣16012在圆钢16011的两侧各固定一个，45°旋流脉动叶瓣16013固定在圆钢16011上两个60°旋流脉动叶瓣16012之间，多条针刺线16014布置在圆钢16011外表面上，锁扣16015分别固定在60°旋流脉动叶瓣16012和45°旋流脉动叶瓣16013的顶部、底部与圆钢16011连接的位置上，叶片16016固定在60°旋流脉动叶瓣16012和45°旋流脉动叶瓣16013的内侧。

所述电动阀门13的执行信号受压力监测仪14和流量监测仪15的监测信号影响，由plc或dcs平衡控制。

本发明的工作原理：本系统工作时，污水由立式脉动蜂窝阴阳极系统16底部的管道进入一级格栅池1，通过一级格栅池1进行初级过滤，除去生物质燃料未燃烧完全的炭黑、拦截水面悬浮的有机挥发分油，底部初级沉淀物经过搅拌机搅拌将污泥中的有机物等酸性物质进行释放，充分让一级格栅捕捉水面悬浮有机物（含油酸）、炭黑；然后，通过第一污水泵3进入到二级格栅池2进行进型二级过滤，再次让底部一级沉淀池4未经充分释放的有机物等酸性物质进行二次释放，除去在水面以下悬浮颗粒；之后，通过第二污水泵11进入到一级沉淀池4进行初级沉淀，经过一级沉淀后的水通过管道引入到二级沉淀池5进行二次沉淀，一级沉淀和二级沉淀后的污泥经过过滤机6进行过滤，过滤后的水分重新回到初级一级沉淀池4，过滤后的污泥直接处理；经过二级沉淀后的水通过第一清水泵9引入清水池7，清水池7与工艺补水池8连接可随时进行补水，经清水池7的过滤后的水最终通过第二清水泵12和管道输送到到立式脉动蜂窝阴阳极系统16中运行；清水池7的清水要求悬浮颗粒小于30mg/l，颗粒粒径大小要小于20um。立式脉动蜂窝阴阳极系统16具有排污口1603和清水接口1604，排污口1603连接排污分管，排污分管另一端连接电动阀门13，电动阀门13与排污总管直连，排污总管将污水统一排放到一级格栅池1；清水接口1604通过清水连接分管依次与流量监测仪15、压力监测仪14、电动阀门13连接，各清水连接分管的电动阀门13与手动阀门10和第二清水泵12相连，最终实现与清水池7的连接。立式脉动蜂窝阴阳极系统16的内气流由下至上或由上至下的运行过程中，气流先通过气流均布分配孔进行初次分配，保证气流场均匀之后进入到立式脉动蜂窝阳极管1602的下层模块16021，进行初级分离粉尘颗粒；然后进入中层模块16022进行多级分离，之后进入上层模块16023的60°旋流脉动叶瓣16012，通过内旋外阻作用使气流流速凸增，被强制离心，气流中粉尘颗粒离心向阳极管运动，在旋流水膜粘附的情况下带走粉尘颗粒，经过净化后的烟气离开立式脉动蜂窝阴阳极系统16。立式脉动蜂窝阴阳极系统16的内气流由下至上或由上至下时整个水运行过程是：清水池7经过第二清水泵12进入总管管道经手动阀门10控制进入到各阳极模块分管，经分管电动阀门13控制、流量监测仪15监测、压力监测仪14测压之后进入到立式脉动蜂窝阳极管内夹层1606，通过流量大小和压力大小共同控制立式脉动蜂窝阳极管内夹层1606溢流水流，立式脉动蜂窝阳极管内夹层1107在一定水压和流量下经过水位分配孔16091进入水位分配腔16093，水位分配腔16093进行水量均匀分配，再经过水流导流叶瓣16094旋转形成阳极管内壁旋流成膜，重力状态下，水膜顺着阳极管1609内壁向下旋流将触碰的粉尘带走，在经过阳极管1609内的水流脉动瓣16092时，通过调控好水压和流量，由于气流由下旋流而上，水流脉动瓣16092的凸出地方容易出现略有溅射，溅射部分可以通过立式脉动阴极系统1601的60°旋流脉动叶瓣16012和45°旋流脉动叶瓣16013将水滴隔离，通过阻挡在外阻斜壁上，防止小液滴与阴极触碰；水流入到立式脉动蜂窝阴阳极系统16的底部，进入回水管进入一级格栅池1。

采用上述技术方案后，本发明有益效果为：立式脉动蜂窝阴阳极系统在不需要增加喷淋层管道结构情况下，能够实现阳极管水均匀自流成膜，有效解决粉尘粘附堵塞问题，实现粉尘即粘即除的效果；彻底解决了立式湿电需要断电冲洗粉尘过程中设备出口冒黑烟的问题；烟尘气流流经阳极管时，通过阴极系统迫使气流绕阳极管内壁旋转，有助于高比电阻粉尘、生物质锅炉烟尘及雾滴更有效贴近阳极，有效提高粉尘及较细颗粒与水膜碰撞几率，从而提高了粉尘及雾滴收集效率；阳极系统的独特结构使得长期运行后能进行简易高效排污，适用性和使用性强；阳极结构采用单元模块，不仅可以按照工况要求进行加减单元，使改造或者检修更换方便，还可以实现每层供水循环间歇性使用，有效控制立式湿电每日用水量，实现智能化管理；阴极系统采用颠倒绝缘蝶片与针刺线组合，实现了控制气流做螺旋上下输送；立式脉动蜂窝阴阳极系统结构结构可放置于生物质锅炉脱硫塔顶部可以替代高效除雾除尘实现脱硫湿电一体化改造。

附图说明

对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明中立式脉动蜂窝阴阳极系统16的结构示意图；

图3是本发明中立式脉动蜂窝阴阳极系统16的剖面图；

图4是图2的另一视角视图；

图5是本发明中阳极管1609的结构示意图；

图6是本发明中阳极管1609的剖面图；

图7是本发明中立式脉动阴极系统1601的结构示意图；

图8是本发明中60°旋流脉动叶瓣16012和45°旋流脉动叶瓣16013的结构示意图。

附图标记说明：一级格栅池1、二级格栅池2、第一污水泵3、一级沉淀池4、二级沉淀池5、过滤机6、清水池7、工艺补水池8、第一清水泵9、手动阀门10、第二污水泵11、第二清水泵12、电动阀门13、压力监测仪14、流量监测仪15、立式脉动蜂窝阴阳极系统16、立式脉动阴极系统1601、立式脉动蜂窝阳极系统1602、下层模块16021、中层模块16022、上层模块16023、排污口1603、清水接口1604、限位板筋1605、立式脉动蜂窝阳极管内夹层1606、底座支架1607、限位角钢1608、阳极管1609、水位分配孔16091、水流脉动瓣16092、水量分配腔16093、水流导流叶瓣16094、圆钢16011、60°旋流脉动叶瓣16012、45°旋流脉动叶瓣16013、针刺线16014、锁扣16015、叶片16016。

具体实施方式

参看图1-图8所示，本具体实施方式采用的技术方案是：它包含一级格栅池1、二级格栅池2、第一污水泵3、一级沉淀池4、二级沉淀池5、过滤机6、清水池7、工艺补水池8、第一清水泵9、手动阀门10、第二污水泵11、第二清水泵12、电动阀门13、压力监测仪14、流量监测仪15、立式脉动蜂窝阴阳极系统16，一级格栅池1出口连接第一污水泵3，污水泵3出口处设有手动阀门10，第一污水泵3与二级格栅池2通过管道连接；二级格栅池2出口连接第二污水泵11，第二污水泵11出口处设有手动阀门10，第二污水泵11与一级沉淀池4通过管道连接，一级沉淀池4与二级沉淀池5通过管道连接，过滤机6的入口与一级沉淀池4、二级沉淀池5的一端分别通过管道连接，过滤机6的出口与第二污水泵11通过管道相连；二级沉淀池5的出口连接第一清水泵9，第一清水泵9出口处设有手动阀门10，第一清水泵9与清水池7通过管道连接，工艺补水池8的出口处设有手动阀门10，工艺补水池8与清水池7通过管道连接；清水池7的出口连接第二清水泵12，第二清水泵12出口处设有手动阀门10，第二清水泵12通过管道依次连接电动阀门13、压力监测仪14、流量监测仪15、立式脉动蜂窝阴阳极系统16，立式脉动蜂窝阴阳极系统16底部与一级格栅池1通过管道连接。所述立式脉动蜂窝阴阳极系统16包含立式脉动阴极系统1601、立式脉动蜂窝阳极系统1602、排污口1603、清水接口1604、限位板筋1605、立式脉动蜂窝阳极管内夹层1606、底座支架1607、限位角钢1608，立式脉动蜂窝阳极系统1602套在立式脉动阴极系统1601的外部，立式脉动蜂窝阳极系统1602包含阳极管1609、下层模块16021、中层模块16022、上层模块16023，底座支架1607的两端设有限位角钢1608，底座支架1607通过限位角钢1608与限位板筋1605连接固定，限位板筋1605通过立式脉动蜂窝阳极管内夹层1606固定在立式脉动蜂窝阳极系统1602的外侧，排污口1603和清水接口1604与立式脉动蜂窝阳极管内夹层1606相连。所述阳极管1609包含水位分配孔16091、水流脉动瓣16092、水量分配腔16093、水流导流叶瓣16094，水位分配孔16091开在阳极管1609管体的中上部，水流脉动瓣16092设在阳极管1609的两端，水量分配腔16093固定在阳极管1609的管体内轴心处，水流导流叶瓣16094设在阳极管1609管体内壁。所述立式脉动阴极系统1601包含圆钢16011、60°旋流脉动叶瓣16012、45°旋流脉动叶瓣16013、针刺线16014、锁扣16015、叶片16016，60°旋流脉动叶瓣16012在圆钢16011的两侧各固定一个，45°旋流脉动叶瓣16013固定在圆钢16011上两个60°旋流脉动叶瓣16012之间，多条针刺线16014布置在圆钢16011外表面上，锁扣16015分别固定在60°旋流脉动叶瓣16012和45°旋流脉动叶瓣16013的顶部、底部与圆钢16011连接的位置上，叶片16016固定在60°旋流脉动叶瓣16012和45°旋流脉动叶瓣16013的内侧。所述电动阀门13的执行信号受压力监测仪14和流量监测仪15的监测信号影响，由plc或dcs平衡控制。系统工作时，污水由立式脉动蜂窝阴阳极系统16底部的管道进入一级格栅池1，通过一级格栅池1进行初级过滤，除去生物质燃料未燃烧完全的炭黑、拦截水面悬浮的有机挥发分油，底部初级沉淀物经过搅拌机搅拌将污泥中的有机物等酸性物质进行释放，充分让一级格栅捕捉水面悬浮有机物（含油酸）、炭黑；然后，通过第一污水泵3进入到二级格栅池2进行进型二级过滤，再次让底部一级沉淀池4未经充分释放的有机物等酸性物质进行二次释放，除去在水面以下悬浮颗粒；之后，通过第二污水泵11进入到一级沉淀池4进行初级沉淀，经过一级沉淀后的水通过管道引入到二级沉淀池5进行二次沉淀，一级沉淀和二级沉淀后的污泥经过过滤机6进行过滤，过滤后的水分重新回到初级一级沉淀池4，过滤后的污泥直接处理；经过二级沉淀后的水通过第一清水泵9引入清水池7，清水池7与工艺补水池8连接可随时进行补水，经清水池7的过滤后的水最终通过第二清水泵12和管道输送到到立式脉动蜂窝阴阳极系统16中运行；清水池7的清水要求悬浮颗粒小于30mg/l，颗粒粒径大小要小于20um。立式脉动蜂窝阴阳极系统16具有排污口1603和清水接口1604，排污口1603连接排污分管，排污分管另一端连接电动阀门13，电动阀门13与排污总管直连，排污总管将污水统一排放到一级格栅池1；清水接口1604通过清水连接分管依次与流量监测仪15、压力监测仪14、电动阀门13连接，各清水连接分管的电动阀门13与手动阀门10和第二清水泵12相连，最终实现与清水池7的连接。立式脉动蜂窝阴阳极系统16的内气流由下至上或由上至下的运行过程中，气流先通过气流均布分配孔进行初次分配，保证气流场均匀之后进入到立式脉动蜂窝阳极管1602的下层模块16021，进行初级分离粉尘颗粒；然后进入中层模块16022进行多级分离，之后进入上层模块16023的60°旋流脉动叶瓣16012，通过内旋外阻作用使气流流速凸增，被强制离心，气流中粉尘颗粒离心向阳极管运动，在旋流水膜粘附的情况下带走粉尘颗粒，经过净化后的烟气离开立式脉动蜂窝阴阳极系统16。立式脉动蜂窝阴阳极系统16的内气流由下至上或由上至下时整个水运行过程是：清水池7经过第二清水泵12进入总管管道经手动阀门10控制进入到各阳极模块分管，经分管电动阀门13控制、流量监测仪15监测、压力监测仪14测压之后进入到立式脉动蜂窝阳极管内夹层1606，通过流量大小和压力大小共同控制立式脉动蜂窝阳极管内夹层1606溢流水流，立式脉动蜂窝阳极管内夹层1107在一定水压和流量下经过水位分配孔16091进入水位分配腔16093，水位分配腔16093进行水量均匀分配，再经过水流导流叶瓣16094旋转形成阳极管内壁旋流成膜，重力状态下，水膜顺着阳极管1609内壁向下旋流将触碰的粉尘带走，在经过阳极管1609内的水流脉动瓣16092时，通过调控好水压和流量，由于气流由下旋流而上，水流脉动瓣16092的凸出地方容易出现略有溅射，溅射部分可以通过立式脉动阴极系统1601的60°旋流脉动叶瓣16012和45°旋流脉动叶瓣16013将水滴隔离，通过阻挡在外阻斜壁上，防止小液滴与阴极触碰；水流入到立式脉动蜂窝阴阳极系统16的底部，进入回水管进入一级格栅池1。

采用上述技术方案后，本发明有益效果为：立式脉动蜂窝阴阳极系统在不需要增加喷淋层管道结构情况下，能够实现阳极管水均匀自流成膜，有效解决粉尘粘附堵塞问题，实现粉尘即粘即除的效果；彻底解决了立式湿电需要断电冲洗粉尘过程中设备出口冒黑烟的问题；烟尘气流流经阳极管时，通过阴极系统迫使气流绕阳极管内壁旋转，有助于高比电阻粉尘、生物质锅炉烟尘及雾滴更有效贴近阳极，有效提高粉尘及较细颗粒与水膜碰撞几率，从而提高了粉尘及雾滴收集效率；阳极系统的独特结构使得长期运行后能进行简易高效排污，适用性和使用性强；阳极结构采用单元模块，不仅可以按照工况要求进行加减单元，使改造或者检修更换方便，还可以实现每层供水循环间歇性使用，有效控制立式湿电每日用水量，实现智能化管理；阴极系统采用颠倒绝缘蝶片与针刺线组合，实现了控制气流做螺旋上下输送；立式脉动蜂窝阴阳极系统结构结构可放置于生物质锅炉脱硫塔顶部可以替代高效除雾除尘实现脱硫湿电一体化改造。

以上所述，仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本发明的技术方案所做的其它修改或者等同替换，只要不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。