一种脱硫除尘一体化设备的制作方法

本实用新型涉及环保领域，尤其是涉及一种脱硫除尘一体化设备。

背景技术：

随着现代工业技术的日益发展，在能源利用过程中产生的污染性烟气对生态环境和人类生活带来的危害已经成为一个不可忽视的问题。以电厂、暖气锅炉等重污染行业为例，煤焦油、天然气、石油焦粉甚至原煤等燃料在锅炉或者窑炉中燃烧后产生的烟气主要包括粉尘、硫氧化物、氮氧化物等多种有害物质，如果直接排放至空气中，不仅污染生态环境、危害人类健康，而且还会腐蚀生产设备，对整个生产工艺造成不利影响。净化锅炉烟气中的二氧化硫主要途径有燃烧前去硫、燃烧中固硫和燃烧后脱硫，其中燃烧后脱硫有干法、半干法和湿法之分。湿法烟气脱硫具有工艺简单、投资少、脱硫效率高等优点，是目前燃煤锅炉烟气脱硫的主要工艺。净化烟气中粉尘的主要途径是用各种除尘设备，目前我国各种燃煤锅炉烟气的污染治理工艺主要是经除尘设备除尘后进入脱硫塔脱硫，而对于排放要求较高的地区在脱硫后会再增加湿式静电除尘器进一步处理烟尘，最后达到烟尘近零排放。然而该工艺大多是在地面平行布置的独立系统的串联结构，占地面积大、设备成本较高。

技术实现要素：

本实用新型的目的是针对以上不足，提供一种占地面积小、设备成本较低、脱硫除尘效率较高的一种脱硫除尘一体化设备。

为实现上述目的，本实用新型采用了以下技术方案：

一种脱硫除尘一体化设备，包括垂直立式串接结构的脱硫塔和除尘塔，除尘塔位于脱硫塔上方，除尘塔内设有湿式静电除尘器，所述湿式静电除尘器由对称的阳极系统、对称的阴极系统、除尘喷淋器、阴极吊挂、高压电源、热风系统组成，阳极系统固定在除尘塔内壁上，阴极吊挂、高压电源和热风系统位于除尘塔顶上，阴极系统与阴极吊挂连接，除尘喷淋器位于阴极系统上方并与除尘塔外部的供水管路连接；脱硫塔下部设有烟气进口和污水出口，脱硫塔内从下往上依次设有一层脱硫喷淋装置、气体均匀板、二层脱硫喷淋装置和三层脱硫喷淋装置；除尘塔顶部中间设有烟气出口。

优选的，所述除尘塔与脱硫塔连接处的外壁上设有走梯平台；走梯平台与脱硫塔之间设有加强筋；除尘塔和脱硫塔的外部设有楼梯；脱硫塔上、走梯平台上和除尘塔上端均设有检查门，从检查门可以进入设备内部，以便进行检修。

优选的，所述一层脱硫喷淋装置、二层脱硫喷淋装置和三层脱硫喷淋装置的结构均包括设有若干喷嘴的喷淋管，喷淋管与设于脱硫塔外壁上的喷淋管法兰盖连接；所述一层脱硫喷淋装置、二层脱硫喷淋装置和三层脱硫喷淋装置的喷嘴依据脱硫塔直径布设，实现喷淋时对脱硫塔横截面的满覆盖；所述喷嘴选用螺旋喷嘴，喷淋角度为120°；所述相邻脱硫喷淋装置之间间隔2～3m；每层脱硫喷淋装置的喷淋角度交错60°。

优选的，所述脱硫塔和除尘塔由钢板制成，其外部涂漆防腐，内部涂玻璃鳞片防腐。

优选的，所述阳极系统由若干正六边形玻璃钢阳极管组成。

优选的，所述阴极系统由阴极上框架、阴极线、阴极下框架、重锤组成；每根阴极线均穿过阳极系统，所述阴极线上部通过螺栓固定在阴极上框架上，阴极下框架上设有定位孔，所述阴极线穿过阴极下框架上的定位孔后通过螺栓连接重锤。

优选的，所述阴极上框架由DN50不锈钢管制成，所述阴极下框架由不锈钢折弯板制成。

优选的，所述阴极吊挂由四个瓷瓶、四个吊杆、两个阴极吊梁组成，吊杆与高压电源连接，吊杆从瓷瓶中心穿过，吊杆固定在瓷瓶顶部，两个阴极吊梁对称设置在吊杆底部，对称阴极系统的阴极上框架分别连接两个阴极吊梁的一端。

优选的，所述除尘喷淋器由除尘喷淋管、除尘喷嘴、控制阀门组成，除尘喷淋器间断运行，管路上设置有自动阀。

优选的，所述除尘喷嘴选用SMP喷嘴；所述除尘喷嘴依据除尘塔直径布设，实现内部喷淋满覆盖；所述除尘喷嘴内部设有两个S型叶片形成最大畅通路径，并与喷嘴主体一体铸造。

优选的，所述高压电源为湿式静电除尘器提供高压，由HL-6型恒流高压直流电源、高压隔离开关组成，HL-6型恒流高压直流电源将工业用380V电压整流升压为额定72KV高压电，通过高压隔离开关与阴极吊挂的吊杆相连为阴极系统供电。

优选的，所述热风系统主要由气源，加热箱，管路及安装在管路上的控制阀门，四个保温箱，压力传感器及温度传感器部分组成；四个保温箱分别通过控制阀门与管路连接，加热箱通过压力传感器与气源连接，加热箱通过温度传感器与管路相连；所述阴极吊挂的四个瓷瓶分别位于四个保温箱内。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型是将脱硫塔和除尘塔串接的垂直立式结构，脱硫塔采用多级喷淋装置，除尘塔采用湿式静电除尘器除尘。采用本实用新型所述脱硫喷淋装置的喷嘴及喷淋管等的焊接模式，在需要更换喷淋装置的喷嘴又无法进入脱硫塔体内时，可卸下连接螺栓，将喷淋管连同喷嘴一起抽出塔外，然后进行更换。采用本实用新型所述的阳极系统可以在同等过滤风速的情况下，收尘面积比普通板式阳极增大约30％，收尘面积越大，湿电收尘效果越好，可明显降低设备投资；采用本实用新型所述的除尘喷嘴可以在同等水流量的情况下，允许通过的固体颗粒，直径比普通实心锥形喷嘴高出3倍，最大化的避免了在恶劣工况条件下的喷嘴堵塞问题。采用本实用新型所述的阴极吊挂可以起安装固定阴极系统并使之与塔体及阳极系统绝缘的作用。采用本实用新型所述的热风系统可以为阴极吊挂内的瓷瓶加热并使其与烟气隔离。本实用新型工艺简单、大大降低设备占地面积、降低系统运行阻力、大幅降低设备投资，经过本实用新型可使燃煤锅炉烟气排放满足国家环保排放要求，达到污染物近零排放。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的剖面示意图；

图3为图2中阴极吊挂结构的放大图；

图4为本实用新型的塔顶俯视图；

图5为本实用新型的除尘塔内阴极上框架与阴极吊梁的位置关系图；

图中，污水出口1、烟气进口2、脱硫塔3、一层脱硫喷淋装置4、气体均匀板5、二层脱硫喷淋装置6、三层脱硫喷淋装置7、走梯平台8、检查门9、阴极吊挂10、除尘喷淋器11、高压电源12、烟气出口13、阴极系统15、阳极系统16、加强筋18、楼梯19、喷淋管法兰盖21、供水管路22、气源23、压力传感器24、加热箱25、温度传感器26、管路27、控制阀门28、保温箱29、阴极上框架30、阴极线31、重锤33、阴极下框架34、吊杆35、瓷瓶36、阴极吊梁37和除尘塔38。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步描述。

如图1到图5所示，一种脱硫除尘一体化设备，包括垂直立式串接结构的脱硫塔3和除尘塔38，除尘塔38位于脱硫塔3上方，所述脱硫塔3和除尘塔38由钢板制成，其外部涂漆防腐，内部涂玻璃鳞片防腐；脱硫塔3下部设有烟气进口2和污水出口1，脱硫塔3内从下往上依次设有一层脱硫喷淋装置4、气体均匀板5、二层脱硫喷淋装置6和三层脱硫喷淋装置7，所述一层脱硫喷淋装置4、二层脱硫喷淋装置6和三层脱硫喷淋装置7的结构均包括设有若干喷嘴的喷淋管，喷淋管与设于脱硫塔3外壁上的喷淋管法兰盖21连接，所述喷嘴选用螺旋喷嘴，依据脱硫塔3直径安装在喷淋管上，实现喷淋时对脱硫塔3横截面的满覆盖，喷淋角度为120°，相邻脱硫喷淋装置之间间隔2m，每层脱硫喷淋装置的喷淋角度交错60°；除尘塔38内设有湿式静电除尘器，所述湿式静电除尘器由对称的阳极系统16、对称的阴极系统15、除尘喷淋器11、阴极吊挂10、高压电源12、热风系统组成，阳极系统16固定在除尘塔38内壁上，阴极吊挂10、高压电源12和热风系统均位于除尘塔38顶上，阴极系统15与阴极吊挂10连接，除尘喷淋器11位于阴极系统15上方，除尘塔38顶部中间设有烟气出口13；除尘塔38与脱硫塔3连接处的外壁上设有走梯平台8，走梯平台8与脱硫塔3之间设有加强筋18，除尘塔38和脱硫塔3的外部设有楼梯19，脱硫塔3上、走梯平台8上和除尘塔38上端均设有检查门9。

所述阳极系统16由若干正六边形玻璃钢阳极管组成。所述阴极系统15由阴极上框架30、阴极线31、阴极下框架34、重锤33组成；每根阴极线31均穿过阳极系统16的正六边形玻璃钢阳极管，并与其形成高压电场，所述阴极线31上部通过螺栓固定在由DN50不锈钢管制成的阴极上框架30上，由不锈钢折弯板制成的阴极下框架34上设有定位孔，所述阴极线31下部穿过阴极下框架34上的定位孔后通过螺栓连接重锤33。所述阴极吊挂10由四个瓷瓶36、四个吊杆35、两个阴极吊梁37组成，吊杆35通过高压隔离开关与高压电源12连接，吊杆35从瓷瓶36中心穿过，吊杆35通过夹块及螺栓固定在瓷瓶36顶部，两个阴极吊梁37对称设置在吊杆35底部，阴极上框架30通过不锈钢定位板固定在阴极吊梁37上。所述除尘喷淋器11由除尘喷淋管、除尘喷嘴、控制阀门组成，除尘喷嘴选用SMP喷嘴，依据除尘塔38直径布设，实现内部喷淋满覆盖。所述高压电源12为湿式静电除尘器提供高压，由HL-6型恒流高压直流电源、高压隔离开关组成，所述高压电源12通过高压隔离开关与阴极吊挂10的吊杆35相连为阴极系统15供电。所述热风系统主要由气源23，加热箱25，管路27及安装在管路27上的控制阀门28，压力传感器24及温度传感器26和四个保温箱29组成，四个保温箱29分别通过控制阀门28与管路27连接，加热箱25通过压力传感器24与气源23连接，加热箱25通过温度传感器26与管路27连接，所述阴极吊挂10的四个瓷瓶36分别位于保温箱29中，根据所需风量选定加热箱25功率。

工作原理：烟气经烟气入口2进入脱硫除尘一体化设备的脱硫塔3，经一层脱硫喷淋装置4脱硫后经过气流分布板5均布气流，然后经二层喷淋装置6和三层喷淋装置7精细脱硫后满足脱硫排放指标。脱硫后烟气向上直接进入除尘塔38的湿式静电除尘器，经对称的阴极系统15和对称的阳极系统16形成的高压电场区域除尘，净化后的烟气从烟气出口13排出。湿式静电除尘器除尘一段时间后，大量粉尘被捕集到阳极管上，少量粉尘被捕集到阴极线31上，此时除尘喷淋器11开启，由湿式静电除尘器的供水管路22提供水源，用喷淋出来的水清洗掉阳极管和阴极线31上捕集的粉尘，除尘喷淋器11是间断运行，不影响湿式静电除尘器除尘。阳极系统16和除尘塔38直接固定相连并接地绝缘，阴极系统15由阴极吊挂10的瓷瓶36来实现其与除尘塔38的可靠绝缘。在湿式静电除尘器长时间运行时，位于热风系统保温箱29内的瓷瓶36需要时刻保持清洁、干燥，为使瓷瓶36与烟气隔离，需要热风系统对其保温箱29输送热气体，这样既加热了瓷瓶36周围温度又阻止了烟气进入保温箱29，从而实现瓷瓶36与烟气隔离。高压电源12的HL-6型恒流高压直流电源将工业用380V电压整流升压为额定72KV高压电，通过高压隔离开关将高压电源12与阴极吊挂10的吊杆35相连，为湿式静电除尘器提供高压。走梯平台8、楼梯19及检查门9起设备检修用，通过检查门9可进入脱硫塔3和除尘塔38的内部。一层脱硫喷淋装置4、二层脱硫喷淋装置6和三层脱硫喷淋装置7形成的污水可以循环使用，从脱硫塔3下部污水出口1排出后通过引水渠引入脱硫循环池，固体沉淀，清水加入石灰石或其他碱液后重新进入脱硫喷淋装置循环使用。除尘喷淋器11喷淋的水因流量较小使用工业一次用水，喷淋后直接落入脱硫塔3进行脱硫喷淋作用。