超净排放旋风分离装置和燃煤电厂烟气净化系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种超净排放旋风分离装置，安装在燃煤电厂脱硫塔下游的烟道上，包括壳体、螺旋叶片和排污装置，壳体为筒状结构，壳体与所述烟道相连通，螺旋叶片固定在壳体内，排污装置设置在螺旋叶片的下游，排污装置与壳体相连通，还包括旋转式离心除雾器，旋转式离心除雾器设置在排污装置的下游。本实用新型设计巧妙，结构简单，制造成本低廉，便于普及实施。并且无需耗费大量的能源，并且完全可以将燃煤电厂排出的烟气净化至满足PM<4.5mg/Nm3的要求。
【专利说明】超净排放旋风分离装置和燃煤电厂烟气净化系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及燃煤电厂的烟气净化领域，特别是一种超净排放旋风分离装置和燃煤电厂烟气净化系统。
【背景技术】
[0002]随着我国环境污染问题的日益突出，尤其是雾霾天气给人们的生活及健康带来了日益严重的影响，必须进一步降低污染物的排放，国家环保部对燃煤发电行业的烟气排放出台了更为严格的排放标准，《火电厂大气污染物排放标准(GB 13223-2011)》规定重点地区排放限值:PM ( 20mg/Nm3、SO2 ( 30mg/Nm3、N0x ( 100mg/Nm3。
[0003]目前燃煤发电厂锅炉燃烧之后出来的含尘烟气经过静电除尘或布袋除尘之后，再经过脱硫塔的水雾洗涤，排放量还是非常高，有的甚至高达70mg/Nm3以上。现在，国内正在推进湿式电除尘，其用电量非常大，约占0.4%的厂用电，单台耗水10吨/时以上，同时经过I年之后产生的板结问题将会影响除尘的效率，而且成本非常高。因此，提高燃煤电厂的烟气净化效果、降低燃煤电厂烟气净化成本成为了亟待解决的问题。
实用新型内容
[0004]本实用新型的目的在于，提供一种超净排放旋风分离装置和燃煤电厂烟气净化系统，本实用新型设计巧妙，制造成本低，除尘效果完全可以使燃煤电厂排出烟气满足PM〈4.5mg/Nm3的要求。并同时解决硫酸雨和石膏雨的排放问题。可完全满足国家环保部要求的颗粒物排放标准。
[0005]为解决上述技术问题，本实用新型采用如下的技术方案:
[0006]一种超净排放旋风分离装置，安装在燃煤电厂脱硫塔下游的烟道上，包括通流式旋风叶片分离器和旋转式离心除雾器，通流式旋风叶片分离器包括壳体、螺旋叶片和排污装置，壳体为筒状结构，壳体与所述烟道相连通，螺旋叶片固定在壳体内，排污装置设置在螺旋叶片的下游，排污装置与壳体相连通，还包括旋转式离心除雾器，旋转式离心除雾器设置在排污装置的下游。通过在燃煤电厂的脱硫塔和烟?之间的烟道上设置本实用新型的分离器，烟气在经过螺旋叶片时，在螺旋叶片的作用下烟气螺旋转动，烟气中的液滴和固体颗粒在离心力的作用下偏离其螺旋状的运动轨道，被分离出来的液滴和固体颗粒被排污装置收集，并从壳体内导出。当烟气经过旋转式离心除雾器时，旋转式离心除雾器再次对烟气中的雾滴进行分离，可以根据工况的需要设置多个螺旋叶片、排污装置或旋转式离心除雾器，以达到较高的净化能力。经实际测试，采用本分离器可以将烟气中99.5%的液滴和固体颗粒从燃煤电厂烟气中分离出来。
[0007]前述的超净排放旋风分离装置中，排污装置设置在壳体上，排污装置包括环形凹槽、环形挡板和收尘装置，环形凹槽设置在螺旋叶片的下游，环形挡板覆盖环形凹槽，环形挡板上设有排污缝口，收尘装置与环形凹槽相连通。排污缝口的长度和宽度可以是任意的。本分离器出来的液滴和固体颗粒在离心力的作用下撞击壳体，在经过排污缝口时，固体颗粒和液滴会从排污缝口进入环形凹槽内，然后从环形凹槽进入收尘装置内，从而使液滴和固体颗粒彻底的脱离烟气的运动轨迹，防止其进入大气当中，对环境造成污染。
[0008]前述的超净排放旋风分离装置中，排污缝口的进出口在壳体上切向旋转式布置。
[0009]前述的超净排放旋风分离装置中，排污缝口沿壳体的径向。
[0010]前述的超净排放旋风分离装置中，旋转式离心除雾器包括外壳、转子和转动轴，转子设置在外壳内，转子安装在转动轴上，外壳上设有均匀分布的排污孔，与排污孔对应位置的壳体上设有环形的收尘室，收尘室上设有排污管，排污管与收尘室相连通。当烟气经过旋转式离心除雾器时，烟气中的雾滴附着在旋转式离心除雾器的转子上，转子高速转动，附着在转子上的雾滴在离心力的作用下被甩处，从排污孔进入收尘室，然后从收尘室排出至指定位置，从而将烟气中的雾滴从烟气中分离出来。
[0011]作为另一种可实施方式，前述的超净排放旋风分离装置中，转子是由叠放的多张丝网或波纹板组成，转动轴的一端连接有驱动装置。通过为转子设置驱动装置，驱动装置为转子的转动提供动力，转子可以高速转动，转子上附着的雾滴可以快速的从排污孔内甩出，提高分离效率。
[0012]作为又一种可实施方式，前述的超净排放旋风分离装置中，转子是螺旋扇片。螺旋扇片在烟气的作用下可以不用动力装置而发生转动，类似于风车，可以减少外设和功耗。
[0013]前述的超净排放旋风分离装置中，螺旋叶片和旋转式离心除雾器之间设有圆管，圆管的一端位于螺旋叶片的下游，另一端位于旋转式离心除雾器的上游。圆管可以通过十字型或者米字型的支架固定在壳体内或者烟道内，圆管固定在十字形或者米字型的中间，支架的支教固定在壳体或者烟道上。圆管的作用是使壳体内气流旋转趋于稳定，便于在离心的作用下将其中的雾滴和固体颗粒分离出来。并且可以在圆管的一端注入清洗液从而达到清洗旋转式离心除雾器的效果。
[0014]前述的超净排放旋风分离装置中，圆管与壳体同轴设置，圆管上设有圆板，圆板覆盖圆管靠近旋转式离心除雾器一端的开口，圆板上设有均匀分布的透孔。
[0015]本实用新型还提供了一种燃煤电厂烟气净化系统，包括脱硫塔和烟?，脱硫塔和烟囱之间通过烟道相连通，还包括以上所述的超净排放旋风分离装置，超净排放旋风分离装置并联设置在所述烟道内。通过并联的设置多个超净排放旋风分离装置可以在不降低分离性能的前提下提高燃煤电厂中烟气的分离效率。
[0016]本实用新型还提供了一种燃煤电厂烟气净化系统，包括脱硫塔和烟?，脱硫塔和烟囱之间通过烟道相连通，还包括以上所述的超净排放旋风分离装置，超净排放旋风分离装置串联设置在所述烟道内。通过串联的设置多个超净排放旋风分离装置可以更加彻底的将燃煤电厂产生的烟气中的固体颗粒和液滴分离出来。
[0017]与现有技术相比，本实用新型设计巧妙，结构简单，制造成本低廉，便于普及实施。并且螺旋叶片和旋转式离心除雾器之间设置圆管，圆管可以使外壳内烟气流动趋于稳定，有稳涡的作用，并且，可以在靠近螺旋叶片的一端开口处注入洗涤剂，洗涤剂流入下游的旋转式离心除雾器，从而清洗不易清洗的旋转式离心除雾器，使旋转式离心除雾器的性能更加稳定。并且无需耗费大量的能源，并且完全可以将燃煤电厂排出的烟气净化至满足PM<4.5mg/Nm3 的要求。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1是本实用新型的一种实施例的结构示意图；
[0019]图2是排污装置的一种实施例的剖视图；
[0020]图3是排污缝口的一种实施例的设置方式示意图；
[0021]图4是排污缝口的另一种实施例的设置方式示意图；
[0022]图5是本实用新型的另一种实施例的结构示意图；
[0023]图6是排污缝口的又一种实施例的设置方式示意图；
[0024]图7是圆管的一种实施例的结构示意图；
[0025]图8是转子的一种实施例的设置方式示意图；
[0026]图9是转子的另一种实施例的设置方式示意图；
[0027]图10是转子的又一种实施例的设置方式示意图。
[0028]附图标记:1-壳体，2-螺旋叶片，3-排污装置，4-环形凹槽，5-圆管，6-旋转式离心除雾器，7-外壳，8-排污缝口，9-圆板，10-透孔，13-环形挡板，14-转子，15-转动轴，16-收尘室，17-排污管，18-收尘装置。
[0029]下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型作进一步的说明。
【具体实施方式】
[0030]本实用新型的实施例1:如图1所示，一种超净排放旋风分离装置，安装在燃煤电厂脱硫塔下游的烟道上，包括通流式旋风叶片分离器和旋转式离心除雾器6，通流式旋风叶片分离器包括壳体1、螺旋叶片2和排污装置3，壳体I为筒状结构，壳体I与所述烟道相连通，螺旋叶片2固定在壳体I内，排污装置3设置在螺旋叶片2的下游，排污装置3与壳体I相连通，还包括旋转式离心除雾器6，旋转式离心除雾器6设置在排污装置3的下游。本实施例中，壳体I为圆筒状。
[0031]如图2所示，排污装置3设置在壳体I上，排污装置3包括环形凹槽4、环形挡板13和收尘装置18，环形凹槽4设置在螺旋叶片2的下游，环形挡板13覆盖环形凹槽4，环形挡板13上设有排污缝口 8，收尘装置18与环形凹槽4相连通。
[0032]如图3所示，排污缝口 8的进出口在壳体I上切向旋转式布置。排污缝口 8不是在壳体的径向或者轴向，而是与径向或者轴向成一定角度。还可以设置成类似于百叶窗状，如图4所示。
[0033]如图5所示，螺旋叶片2和旋转式离心除雾器6之间设有圆管5，圆管5的一端位于螺旋叶片2的下游，另一端位于旋转式离心除雾器6的上游。
[0034]如图7所不，圆管5与壳体I同轴设置，圆管5上设有圆板9,圆板9覆盖圆管5靠近旋转式离心除雾器6 —端的开口，圆板9上设有均匀分布的透孔10。
[0035]实施例2:如图1所示，一种超净排放旋风分离装置，安装在燃煤电厂脱硫塔下游的烟道上，包括通流式旋风叶片分离器和旋转式离心除雾器6，通流式旋风叶片分离器包括壳体1、螺旋叶片2和排污装置3，壳体I为筒状结构，壳体I与所述烟道相连通，螺旋叶片2固定在壳体I内，排污装置3设置在螺旋叶片2的下游，排污装置3与壳体I相连通，还包括旋转式离心除雾器6，旋转式离心除雾器6设置在排污装置3的下游。本实施例中壳体I为方形筒状。
[0036]如图2所示，排污装置3设置在壳体I上，排污装置3包括环形凹槽4、环形挡板13和收尘装置18，环形凹槽4设置在螺旋叶片2的下游，环形挡板13覆盖环形凹槽4，环形挡板13上设有排污缝口 8，收尘装置18与环形凹槽4相连通。
[0037]如图6所示，排污缝口 8沿壳体I的径向。
[0038]如图5所示，螺旋叶片2和旋转式离心除雾器6之间设有圆管5，圆管5的一端位于螺旋叶片2的下游，另一端位于旋转式离心除雾器6的上游。
[0039]如图7所不，圆管5与壳体I同轴设置，圆管5上设有圆板9,圆板9覆盖圆管5靠近旋转式离心除雾器6 —端的开口，圆板9上设有均匀分布的透孔10。
[0040]实施例3:如图1所示，一种超净排放旋风分离装置，安装在燃煤电厂脱硫塔下游的烟道上，包括通流式旋风叶片分离器和旋转式离心除雾器6，通流式旋风叶片分离器包括壳体1、螺旋叶片2和排污装置3，壳体I为筒状结构，壳体I与所述烟道相连通，螺旋叶片2固定在壳体I内，排污装置3设置在螺旋叶片2的下游，排污装置3与壳体I相连通，还包括旋转式离心除雾器6，旋转式离心除雾器6设置在排污装置3的下游。本实施例中壳体I为多面体筒状。
[0041]如图5所示，旋转式离心除雾器6包括外壳7、转子14和转动轴15，转子14设置在外壳7内，转子14安装在转动轴15上，外壳7上设有均匀分布的排污孔，与排污孔对应位置的壳体I上设有环形的收尘室16，收尘室16上设有排污管17，排污管17与收尘室16相连通。
[0042]转子14是由叠放的多张丝网或波纹板组成，转动轴15的一端连接有驱动装置。丝网或者波纹板状的转子14可以平行于转动轴15，也可以垂直于转动轴15，如图8和图9所
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[0043]如图5所示，螺旋叶片2和旋转式离心除雾器6之间设有圆管5，圆管5的一端位于螺旋叶片2的下游，另一端位于旋转式离心除雾器6的上游。
[0044]如图7所不，圆管5与壳体I同轴设置，圆管5上设有圆板9,圆板9覆盖圆管5靠近旋转式离心除雾器6 —端的开口，圆板9上设有均匀分布的透孔10。
[0045]实施例4:如图1所示，一种超净排放旋风分离装置，安装在燃煤电厂脱硫塔下游的烟道上，包括通流式旋风叶片分离器和旋转式离心除雾器6，通流式旋风叶片分离器包括壳体1、螺旋叶片2和排污装置3，壳体I为筒状结构，壳体I与所述烟道相连通，螺旋叶片2固定在壳体I内，排污装置3设置在螺旋叶片2的下游，排污装置3与壳体I相连通，还包括旋转式离心除雾器6，旋转式离心除雾器6设置在排污装置3的下游。
[0046]如图5所示，旋转式离心除雾器6包括外壳7、转子14和转动轴15，转子14设置在外壳7内，转子14安装在转动轴15上，外壳7上设有均匀分布的排污孔，与排污孔对应位置的壳体I上设有环形的收尘室16，收尘室16上设有排污管17，排污管17与收尘室16相连通。
[0047]如图10所示，转子14是螺旋扇片。
[0048]螺旋叶片2和旋转式离心除雾器6之间设有圆管5，圆管5的一端位于螺旋叶片2的下游，另一端位于旋转式离心除雾器6的上游。
[0049]如图7所不，圆管5与壳体I同轴设置，圆管5上设有圆板9,圆板9覆盖圆管5靠近旋转式离心除雾器6 —端的开口，圆板9上设有均匀分布的透孔10。
[0050]本实用新型还提供了一种燃煤电厂烟气净化系统，包括脱硫塔和烟?，脱硫塔和烟囱之间通过烟道相连通，还包括以上实施例所述的超净排放旋风分离装置，超净排放旋风分离装置并联设置在所述烟道内。通过并联的设置多个超净排放旋风分离装置可以在不降低分离性能的前提下提高燃煤电厂中烟气的分离效率。
[0051]本实用新型还提供了一种燃煤电厂烟气净化系统，包括脱硫塔和烟?，脱硫塔和烟囱之间通过烟道相连通，还包括以上实施例所述的超净排放旋风分离装置，超净排放旋风分离装置串联设置在所述烟道内。通过串联的设置多个超净排放旋风分离装置可以更加彻底的将燃煤电厂产生的烟气中的固体颗粒和液滴分离出来。
[0052]本实用新型的一种实施例的工作原理:燃煤电厂产生的烟气从上游装置进入烟道内，当经过螺旋叶片2，在螺旋叶片2作用下烟气中的固体颗粒以及液滴进行旋转式运动，在离心力的作用下其旋转半径逐渐增大直至碰撞壳体I的内壁，当烟气中的固体颗粒以及液滴与壳体I的内壁发生碰撞后，固体颗粒以及液滴脱离烟气的运动路径，从而将其从烟气中分离出来，当被分离出来的固体颗粒以及液滴经过排污缝口 8时，固体颗粒以及液滴从排污缝口 8进入收尘装置18内。被初步净化的烟气在经过下游的旋转式离心除雾器6时，其内的雾滴在旋转式离心除雾器6的作用下被分离出来，从而使燃煤电厂排放的烟气满足国家相关规定要求的排放标准。
【权利要求】
1.一种超净排放旋风分离装置，安装在燃煤电厂脱硫塔下游的烟道上，其特征在于，包括通流式旋风叶片分离器和旋转式离心除雾器(6)，通流式旋风叶片分离器包括壳体(1)、螺旋叶片⑵和排污装置(3)，壳体⑴为筒状结构，壳体⑴与所述烟道相连通，螺旋叶片(2)固定在壳体(1)内，排污装置(3)设置在螺旋叶片(2)的下游，排污装置(3)与壳体(1)相连通，还包括旋转式离心除雾器(6)，旋转式离心除雾器(6)设置在排污装置(3)的下游。
2.根据权利要求1所述的超净排放旋风分离装置，其特征在于，排污装置(3)设置在壳体(1)上，排污装置(3)包括环形凹槽(4)、环形挡板(13)和收尘装置(18)，环形凹槽(4)设置在螺旋叶片(2)的下游，环形挡板(13)覆盖环形凹槽(4)，环形挡板(13)上设有排污缝口(8)，收尘装置(18)与环形凹槽(4)相连通。
3.根据权利要求2所述的超净排放旋风分离装置，其特征在于，排污缝口(8)的进出口在壳体(1)上切向旋转式布置。
4.根据权利要求2所述的超净排放旋风分离装置，其特征在于，排污缝口(8)沿壳体(1)的径向。
5.根据权利要求1或2所述的超净排放旋风分离装置，其特征在于，旋转式离心除雾器(6)包括外壳(7)、转子(14)和转动轴(15)，转子(14)设置在外壳(7)内，转子(14)安装在转动轴(15)上，外壳(7)上设有均匀分布的排污孔，与排污孔对应位置的壳体(1)上设有环形的收尘室(16)，收尘室(16)上设有排污管(17)，排污管(17)与收尘室(16)相连通。
6.根据权利要求5所述的超净排放旋风分离装置，其特征在于，转子(14)是由叠放的多张丝网或波纹板组成，转动轴(15)的一端连接有驱动装置。
7.根据权利要求5所述的超净排放旋风分离装置，其特征在于，转子(14)是螺旋扇片。
8.根据权利要求1所述的超净排放旋风分离装置，其特征在于，螺旋叶片(2)和旋转式离心除雾器(6)之间设有圆管(5)，圆管(5)的一端位于螺旋叶片(2)的下游，另一端位于旋转式离心除雾器出)的上游。
9.根据权利要求8所述的超净排放旋风分离装置，其特征在于，圆管(5)与壳体(1)同轴设置，圆管(5)上设有圆板(9)，圆板(9)覆盖圆管(5)靠近旋转式离心除雾器(6) —端的开口，圆板(9)上设有均匀分布的透孔(10)。
10.一种燃煤电厂烟气净化系统，包括脱硫塔和烟?，脱硫塔和烟?之间通过烟道相连通，其特征在于，还包括以上权利要求1至9任一项所述的超净排放旋风分离装置，超净排放旋风分离装置并联设置在所述烟道内。
11.一种燃煤电厂烟气净化系统，包括脱硫塔和烟?，脱硫塔和烟?之间通过烟道相连通，其特征在于，还包括以上权利要求1至9任一项所述的超净排放旋风分离装置，超净排放旋风分离装置串联设置在所述烟道内。
【文档编号】B01D45/14GK204073662SQ201420525561
【公开日】2015年1月7日 申请日期:2014年9月12日 优先权日:2014年9月12日
【发明者】彭维明 申请人:彭维明