专利名称：一种双级湿法除尘脱硫装置的组合装置的制作方法
技术领域：
本发明专利属环境保护领域的烟气除尘脱硫装置，特别是涉及一种将两种湿法除尘脱硫装置串联成一体的湿法除尘脱硫装置的组合装置，特别适用于粉煤炉、循环流化床炉、高浓度烟尘和高浓度二氧化硫等烟气治理，对中小型火电厂锅炉和各种窑炉及电弧炉烟气、烟尘、粉尘、二氧化硫等污染物进行湿法除尘脱硫一体化综合治理的创新工艺和新产品。
背景技术：
锅炉包括电站锅炉，工业锅炉和燃煤、燃气、燃油锅炉以及各种燃煤、燃气、燃油窑炉或电弧炉，在生产中都排放出大量的烟气、烟尘、粉尘、二氧化硫，严重污染大气环境，必须对其进行治理。
随着社会和经济的发展，各种工业窑炉、燃煤锅炉，特别是电站锅炉，电弧炉越来越多，随着油价上涨，原来的油炉改煤炉也成趋势；由于循环流化床炉能烧劣质煤，甚至煤矸石，燃烧效率高，又可炉内脱硫，故发展很快，但其烟尘初始浓度特别高，所以对大气环境的负担加重，污染日趋严重，环保法规则随之越来越严格，原排放烟气、烟尘、粉尘和二氧化硫达标的，按新的严格了的标准，不达标了，必须重新治理，必须达到国家或地方越来越严格的环保排放标准。所以必须寻求和开发新的产品和工艺，故本发明专利技术和产品，市场大，前景好。
目前对烟气、烟尘、粉尘和二氧化硫的治理技术可分为如下三类一类大中型火电厂锅炉烟气经静电除尘或布袋除尘等干式除尘，再进行干法喷雾脱硫或半干法脱硫再加布袋收尘；二类是烟气经静电除尘或布袋除尘等干法除尘后再进行湿法脱硫。此法较普遍。
三类中小型火电厂锅炉和中小型工业锅炉及工业燃煤燃气燃油窑炉、电弧炉烟气，直接由除尘脱硫一体化设备进行治理。因为采用的除尘脱硫一体化设备性能有高低，又接受治理的烟气成分有很大的差别，一般层燃锅炉烟气含尘浓度2000mg/m3左右，而悬浮燃烧的烟气含尘浓度15000～60000mg/m3，烟气中的二氧化硫的含量则随燃煤含硫高低而有高低。一般对含尘浓度低的烟气，如层燃炉烟气和二氧化硫浓度低的烟气，经除尘脱硫一体化设备治理后，就能达到环保排放标准。而对于含尘浓度高、二氧化硫浓度高的烟气，经除尘脱硫一体化设备治理后，是达不到环保排放标准的。
本发明专利的发明人孙建民与南京大学环境学院于2005年3月联合申报了发明专利“一种电弧炉湿式除尘脱硫装置”。本发明专利将其作为第一级湿法除尘脱硫装置，仅省去了其脱水筒体。本发明专利的发明人孙建民，在2002年到2003年先后申报并获得了“圆形湿式脱硫除尘器布水装置”专利权、“圆形湿式脱硫除尘器脱水装置”专利权和“湿式脱硫除尘器圆筒脱水副塔”专利权，这三项实用新型专利全部溶入到湿式喷雾旋流高效除尘脱硫装置内作为本发明专利的第二级除尘脱硫装置；该一级二级合理的串联组合装置成为本发明专利。其该组合装置发明专利，一级必须是自激水浴式，入口可喷雾加湿或溢流加湿，也可不加湿；出灰也可是锥斗灰沟水冲灰或螺旋出灰机推出，也可平底水浴用刮灰机出灰或人工出灰；其该组合装置发明专利的第二级除尘脱硫装置，也可以是不含前述三项实用新型专利或只含一项或两项前实用新型专利或其它形式的立式圆筒形除尘脱硫装置，如任何一种旋流塔、筛板塔、混合塔。而组合的双级湿法除尘脱硫装置。使高浓度的烟尘粉尘和高浓度的二氧化硫之烟气，经双级湿法除尘脱硫后全面达到环保排放标准。
发明内容
针对各种粉煤炉，循环流化床炉和沸腾燃烧的锅炉，窑炉之高浓度的烟尘、粉尘和高浓度二氧化硫污染现状的突出问题，本发明专利的发明人总结长期从事大气污染防治的经验，从理论上充分认识分析其特点，将自有知识产权的自激水浴式除尘脱硫装置和湿式喷雾旋流高效除尘脱硫装置合理地串联成一组合装置，使其能双级除尘脱硫，设备阻力小，引风机省电，废水循环利用，对高浓度的大小颗粒烟尘和高浓度的二氧化硫具有两级高效率的捕集性能，并可实现双级单路循环或双级双路循环用水。
本发明专利是这样实现的将含尘和二氧化硫浓度高的烟气引入本发明专利双级湿法除尘脱硫组合装置的一级喷雾自激水浴式除尘脱硫装置。本装置为一方形或矩形体，上部为气空间，下部为水空间，即“水浴”，水浴下部为锥形灰水斗或平底灰池。本装置的入口配有喷水或溢水装置，烟气经加湿后，自激水浴，将下弧板上之水层带上去，在上下弧形板之间的S型喉部剧烈紊流，烟气中烟尘、粉尘和脱硫反应生成物捕集溶入水浴内，由下部锥体底引出流至循环池内或由螺旋出灰机将浓缩灰水推出或由平底水浴的刮灰机构刮出。烟气由S型喉部经收缩导流后俯冲切线进入本组合装置的第二级湿式喷雾旋流高效除尘脱硫装置，烟气俯冲水封面绕中心芯柱旋转上升，经过旋流板导流板与中心布水装置之布水多次接触后，再经过上部的除雾板和螺旋倒锥体脱水装置，从顶部中心出烟，经俯冲过桥烟道切线进入圆筒脱水副塔进一步脱水后，烟气由引风机引到烟道烟囱排空。该第二级除尘脱硫装置的灰水和脱硫产物由防腐蚀的管道(如PVC管)接至第一级自激水浴的锥体灰水沟一并流至沉淀池，经沉淀分离后清水循环利用，沉灰作综合利用或作填埋。该第二级的灰水、脱硫产物，也可作独立循环系统。
四
图1为本发明专利双级湿法除尘脱硫装置的组合装置外形2为双级湿法除尘脱硫装置的组合装置结构3为图2的I-I剖视图五、具体实施方案见图2一级喷雾自激水浴式除尘脱硫装置和二级湿式喷雾旋流高效除尘脱硫装置之组合装置。
进烟管(1)为方形或矩型将含尘烟气从一级除尘脱硫装置的上方或侧向进入箱体(2)，以13～20m/s速度冲击箱体下半部的除尘脱硫水浴水面，烟气在上弧板(3)和下弧板(4)之间形成的喉部(5)以22～35m/s速度通过与夹带上来的自激水雾激烈紊流，烟尘、粉尘被捕集到箱体水浴中，二氧化硫也在激烈紊流条件下与预先加在箱体水浴中的烧碱、纯碱或其他碱性氧化物以及烟尘、粉尘中所含的碱性氧化物发生中和反应而脱除。烟气夹带着水雾经箱体出口(6)收缩俯冲进入第二级湿式喷雾旋流高效除尘脱硫装置。烟气在进入一级除尘脱硫装置箱体(2)时，经外排喷咀管(7)和该内排喷咀管(8)的交错喷雾加湿，也可以是溢流水箱，溢流水加湿，有利于提高除尘和脱硫效率。箱体(2)下部为锥体水浴(9)，捕集的灰尘和脱硫生成物落入底部灰沟(10)外排，水位由调节器(11)来控制调节。灰沟(10)内，也可装螺旋出灰机出灰。
喷雾自激水浴除尘脱硫装置进烟口可以是单向进烟双向进烟或360度任何一个度数的环缝进烟，与发明专利“一种电弧炉湿式除尘脱硫装置”不同的是取消了后部的脱水装置，允许烟气带水进入第二级湿式喷雾旋流高效除尘脱硫装置。
如图2烟气切线进入第二级除尘脱硫装置塔体(12)后，绕芯柱(13)旋转上升，经过2～4层旋流板(14)和1～3层导流板(15)的导流旋转与中心布水装置(16)分布的脱硫剂除尘水相向长距离、长时间接触，使烟尘被捕集，二氧化硫被中和，烟气继续旋转上升，在除雾板(17)和螺旋倒锥体(18)的导流作用下气水分离，并由顶部中心出烟口(19)和俯冲过桥烟道(20)切线进入脱水副塔(21)脱水后经出烟管(22)连接引风机，经烟道、烟囱外排。塔体(12)之水封面可以高于箱体(2)之水封面，并由斜管(23)将塔体灰水并入一级自激水浴除尘脱硫装置的灰沟(10)外排，称两级单路循环。如前所述的斜管(23)可以是PVC管或不锈钢管也可以是花岗石板密封砌筑。由灰沟(10)排出的灰水由设于外界的沉淀池进行灰水分离，灰渣作综合利用或填埋。上清水经循环泵打回一级除尘脱硫装置和二级除尘脱硫装置的布水装置(16)的进水系统大循环。该处所述的进水管可以是不锈钢管、PVC管或PPR管，管路系统可以安装压力计，温度计和PH自控装置等。如前所述的二级脱除尘脱硫器装置(12)之脱硫水，亦可独立形成循环系统。即一级水作除尘水循环。二级水作脱硫水单独循环，称两级双路循环，将脱硫产物深化后处理，脱硫剂(液)则循环利用。
本发明专利双级湿法除尘脱硫装置的组合装置，总除尘效率可达98～99.8％，脱硫效率可达90～95％，能对烟尘初始浓度高和二氧化硫初始浓度高甚至特高的烟气治理而达标排放。烟气含湿控制在6～7％，系统阻力1200～1800Pa，对引风机风压无特殊要求，耗电小、节能，结构紧凑占地小。该效果可取代静电除尘加脱硫之昂贵工艺路线。初投资比静电除尘器或布袋除尘器配装脱硫系统节省50％以上，一级箱体(2)和二级塔体(12)均为花岗石材质，耐腐耐磨，使用寿命长，维修少，运行费用低。符合可持续发展精神。
本发明专利的双级除尘脱硫装置的组合装置材质，除花岗石外，也可以是普通钢板贴玻璃钢鳞片或加喷塑层或其他防腐防磨涂层，也可以是不锈钢板，或两者皆有。
本发明专利双级湿法除尘脱硫装置的组合装置，将引风机放在该组合装置后或之前均允许。
权利要求
1.一种双级湿法除尘脱硫装置的组合装置，第一级为喷雾自激水浴式除尘脱硫装置，其出口收缩管(6)俯冲切线连第二级湿式喷雾旋流高效除尘脱硫装置。烟气从一级进烟口(1)至二级出烟口(22)，经过两级湿法除尘脱硫能对高浓度烟尘，粉尘和高浓度二氧化硫的烟气高效率治理。
2.根据权利要求1所述的双级湿法除尘脱硫装置的组合装置之发明专利，其特征是将发明专利“一种电弧炉湿式除尘脱硫装置”仅省去了后部的脱水装置作为第一级除尘脱硫装置。进烟可以是单向、双向或360度任何一角度环缝进烟。
3.根据权利要求1所述的双级湿法除尘脱硫装置的组合装置之发明专利，其特征是第二级除尘脱硫装置可以包含“圆形湿式脱硫除尘器布水装置”、“圆形湿式脱硫除尘器脱水装置”、“脱硫除尘器圆筒脱水副塔装置”专利，也可以是不含前述三项实用新型专利(也可只含一项或项)的其他形式的立式圆筒形除尘脱硫装置，如任何一种旋流塔，筛板塔，混合塔而组合的双级湿法除尘脱硫装置的组合装置。
4.根据权利要求1所述的双级湿法除尘脱硫装置的组合装置之发明专利，起特征是一级二级用水可以是一个大循环系统称两级单路循环；也可以是一级水作除尘水循环，二级水作脱硫水作单独循环，称两级双路循环。
5.根据权利要求1所述的双级湿法除尘脱硫装置的组和装置之发明专利，其特征是双级湿法除尘脱硫装置的组合装置之材质除花岗石之外，也可以是普通钢板贴玻璃鳞片或加喷塑层或其他防腐防磨涂层，也可以是不锈钢板或两者皆有。
全文摘要
本发明属环境保护领域的湿法除尘脱硫装置，特别是涉及一种将两种湿法除尘脱硫装置组合成一种除尘脱硫装置，对中小型火电厂锅炉、工业锅炉各种窑炉和电弧炉烟气，特别是对循环流化床炉等高浓度的烟尘、高浓度二氧化硫等污染物进行除尘脱硫的保障装置。一级喷雾自激水浴除尘脱硫装置后连二级喷雾旋流高效除尘脱硫装置，优于环保排放标准外排。除尘脱硫水循环利用，也可将一级水作除尘水循环，二级水作脱硫水单独循环，称两级双路循环，将脱硫产物深化处理，脱硫剂循环利用。
文档编号B01D53/78GK1745875SQ20051003203
公开日2006年3月15日 申请日期2005年8月18日 优先权日2005年8月18日
发明者廖厚伍, 孙赛武, 刘文英, 孙树人, 李更, 孙建民 申请人:湖南省树山环境工程有限公司