本實(shí)用新型是關(guān)于煙氣濕式電除塵技術(shù)，尤其涉及一種具有煙氣脫水功能的濕式電除塵器。

背景技術(shù)：

針對當(dāng)前電力、冶金等行業(yè)日益提高的節(jié)能減排標(biāo)準(zhǔn)，很多企業(yè)在煙氣濕法脫硫塔后增加濕式電除塵器對煙氣進(jìn)行深度凈化，進(jìn)一步處理粉塵和霧滴，降低排放濃度，實(shí)現(xiàn)超低排放、協(xié)同控制PM2.5和重金屬等復(fù)合污染物。但由于濕法脫硫后煙氣為飽和或過飽和狀態(tài)，煙氣通過煙囪排放帶走大量水氣，煙囪出口“白煙”拖尾現(xiàn)象突出，同時(shí)脫硫吸收塔補(bǔ)水量居高不下，造成了水資源的浪費(fèi)，長期以來未得到足夠的重視。對于缺水地區(qū)，濕法脫硫加劇了環(huán)境資源與經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間的矛盾，如果能在濕式電除塵器中將煙氣中的水分加以回收，將在實(shí)現(xiàn)煙氣減排的同時(shí)實(shí)現(xiàn)節(jié)水的功效，實(shí)現(xiàn)良好的經(jīng)濟(jì)和社會效益。

另外，常規(guī)的濕式電除塵器對捕集PM2.5-PM10或以上的微塵、液滴、S0₃等有很高的效率，但對于PM2.5以下微塵的捕集效率不高，因此有必要改進(jìn)工藝，提高對極細(xì)微塵的捕集效率，對濕式電除塵器煙氣處理的潛力進(jìn)一步挖掘。

申請公告號為CN104226479的發(fā)明專利。該發(fā)明公開了一種濕法脫硫后煙氣的高效濕式電除塵凈化裝置與方法，該除塵器采用立式結(jié)構(gòu)，煙氣流動方向?yàn)橄逻M(jìn)上出，該除塵器內(nèi)部設(shè)置有換熱盤管、增濕噴嘴、陰極固定框架、積塵管、清洗噴嘴等，清洗水管道與液體循環(huán)泵連接。

該裝置和方法采用盤管作為換熱元件，盤管為普通圓管或翅片管，由于煙氣經(jīng)濕法脫硫后，煙氣攜帶石膏或氨鹽容易積存在換熱盤管上，降低傳熱效率，甚至發(fā)生盤管堵塞現(xiàn)象，換熱盤管無沖洗裝置，發(fā)生積垢后無法清除，難以保證長期穩(wěn)定運(yùn)行。

此外，盤管式換熱器傳熱系數(shù)低，占地面積大，煙氣側(cè)阻力高，除塵器內(nèi)部有限空間布置大量的換熱管排難以實(shí)施，煙氣冷卻降溫幅度小，煙氣脫水效果不明顯。

另外，電除塵器入口煙氣流場未做均勻化設(shè)計(jì)，換熱盤管冷熱不均，影響換熱效率，除塵器陽極管入口處煙氣未做均流設(shè)計(jì)，影響除塵效率。

由此，本發(fā)明人憑借多年從事相關(guān)行業(yè)的經(jīng)驗(yàn)與實(shí)踐，提出一種具有煙氣脫水功能的濕式電除塵器，以克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于提供一種具有煙氣脫水功能的濕式電除塵器，采用易于沖洗、耐沖刷且傳熱系數(shù)高的板式換熱器，并在換熱器前后對煙氣進(jìn)行流場均布處理；設(shè)置沖洗噴嘴對氣流分布板和換熱器進(jìn)行定期清洗，避免了常規(guī)管式煙氣換熱器容易積垢堵塞的問題。

本實(shí)用新型的另一目的在于提供一種具有煙氣脫水功能的濕式電除塵器，煙氣均勻通過煙氣冷卻脫水裝置，對煙氣進(jìn)行深度冷卻，煙氣析出水分后進(jìn)入除塵器電場區(qū)域凈化處理，收集液返回脫硫系統(tǒng)，在濕式電除塵器本體內(nèi)完成煙塵高效捕集同時(shí)減少煙氣含水量，解決大量水分隨煙氣排放的浪費(fèi)問題。

本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種具有煙氣脫水功能的濕式電除塵器，該濕式電除塵器包括豎直設(shè)置的柱狀殼體；該柱狀殼體的底端連接有徑向尺寸向下漸縮的煙氣入口段，該柱狀殼體的頂端連接有徑向尺寸向上漸縮的煙氣出口段；所述煙氣入口段中設(shè)有第一氣流分布板；所述柱狀殼體的腔體內(nèi)由下向上依次設(shè)有第二氣流分布板、板式換熱器、下部沖洗裝置、第三氣流分布板、電集塵裝置和上部沖洗裝置；所述電集塵裝置包括設(shè)置于柱狀殼體內(nèi)的陽極通道組件，陽極通道組件上的各陽極管道中分別貫穿設(shè)置一陰極線；所述上部沖洗裝置和下部沖洗裝置分別為枝杈形噴淋裝置。

在本實(shí)用新型的一較佳實(shí)施方式中，所述陽極通道組件由陽極框架固定于柱狀殼體內(nèi)；陽極通道組件由并列豎直設(shè)置的多個(gè)陽極通道模塊組成；陽極通道模塊中分別形成有多個(gè)相互接觸且并列豎直設(shè)置的陽極管道。

在本實(shí)用新型的一較佳實(shí)施方式中，所述陽極通道組件由四個(gè)陽極通道模塊組成。

在本實(shí)用新型的一較佳實(shí)施方式中，各所述陰極線的兩端分別固定于上陰極框架和下陰極框架；各所述陰極線與高壓供電設(shè)備電連接。

在本實(shí)用新型的一較佳實(shí)施方式中，所述上部沖洗裝置包括設(shè)置在一支架上的輸水管和由該輸水管兩側(cè)水平延伸設(shè)置的多個(gè)噴淋管，各噴淋管的下側(cè)壁設(shè)有多個(gè)噴嘴；所述噴嘴朝向陽極通道組件設(shè)置。

在本實(shí)用新型的一較佳實(shí)施方式中，所述下部沖洗裝置包括設(shè)置在一支架上的輸水管和由該輸水管兩側(cè)水平延伸設(shè)置的多個(gè)噴淋管，各噴淋管的上側(cè)壁和下側(cè)壁分別設(shè)有多個(gè)噴嘴；上側(cè)壁的噴嘴朝向陽極通道組件設(shè)置；下側(cè)壁的噴嘴朝向板式換熱器設(shè)置。

在本實(shí)用新型的一較佳實(shí)施方式中，板式換熱器并聯(lián)豎直平行設(shè)置多組；板式換熱器上設(shè)有與冷卻塔連接的冷卻水進(jìn)口和冷卻水出口，冷卻水出口端連接有冷卻水循環(huán)泵。

由上所述，本實(shí)用新型的具有煙氣脫水功能的濕式電除塵器，在煙氣入口設(shè)置兩層氣流分布板，對煙氣進(jìn)行均流，保證了板式換熱器的換熱效率；板式換熱器及其上層氣流分布板之間設(shè)置下部沖洗裝置，單獨(dú)對板式換熱器進(jìn)行沖洗，消除板式換熱器表面積灰和結(jié)垢的可能；采用板式換熱器的優(yōu)點(diǎn)在于煙氣側(cè)阻力低，對脫硫增壓風(fēng)機(jī)能力影響較小，板式換熱器表面不容易結(jié)垢，不會發(fā)生管式換熱器的石膏堵塞現(xiàn)象，板式換熱器體積小，傳熱系數(shù)大，在除塵器腔體內(nèi)可布置多組換熱器，可實(shí)現(xiàn)對煙氣的深度冷卻，回收水效果顯著；在板式換熱器和電集塵裝置之間設(shè)置第三氣流分布板，該第三氣流分布板對通過除塵器陽極通道組件上的各陽極管道的煙氣進(jìn)行均流處理，提高煙氣均布效果，同時(shí)增強(qiáng)煙氣中塵粒和液滴的碰撞凝聚，小粒徑微塵和霧滴直徑增大，間接提高了除塵器對入口煙氣中PM2.5以下粉塵的捕集效率，粉塵排放濃度可達(dá)到5mg/m³，甚至更低。

附圖說明

以下附圖僅旨在于對本實(shí)用新型做示意性說明和解釋，并不限定本實(shí)用新型的范圍。其中：

圖1：為本實(shí)用新型具有煙氣脫水功能的濕式電除塵器的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2：為本實(shí)用新型中電集塵裝置的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3:為本實(shí)用新型中上部沖洗裝置的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4:為本實(shí)用新型中板式換熱器的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5:為本實(shí)用新型中第一氣流分布板的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6:為本實(shí)用新型中第二氣流分布板的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

為了對本實(shí)用新型的技術(shù)特征、目的和效果有更加清楚的理解，現(xiàn)對照附圖說明本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式。

如圖1～圖6所示，本實(shí)用新型提出一種具有煙氣脫水功能的濕式電除塵器100，該濕式電除塵器100包括豎直設(shè)置的柱狀殼體1；該柱狀殼體1的底端連接有徑向尺寸向下漸縮的煙氣入口段2，該柱狀殼體1的頂端連接有徑向尺寸向上漸縮的煙氣出口段3；所述煙氣入口段2中設(shè)有第一氣流分布板41；所述柱狀殼體1的腔體內(nèi)由下向上依次設(shè)有第二氣流分布板42、板式換熱器5、下部沖洗裝置61、第三氣流分布板43、電集塵裝置7和上部沖洗裝置62；所述電集塵裝置7包括設(shè)置于柱狀殼體內(nèi)的陽極通道組件71，陽極通道組件71上的各陽極管道711中分別貫穿設(shè)置一陰極線721，多條陰極線721相互平行構(gòu)成陰極線組72，各所述陰極線721與高壓供電設(shè)備8電連接，將電源引入除塵器腔體；所述上部沖洗裝置62和下部沖洗裝置61分別為枝杈形噴淋裝置；上部沖洗裝置62和下部沖洗裝置61分別與供水設(shè)備6連接。

煙氣從除塵器底部煙氣入口段2進(jìn)入，煙氣入口段2內(nèi)部安裝第一氣流分布板41，在煙氣入口段2的上方，即除塵器腔體的底部安裝第二氣流分布板42對煙氣進(jìn)行整流，消除局部流速不均勻現(xiàn)象；第一氣流分布板41和第二氣流分布板42為孔板結(jié)構(gòu)，水平安裝(如圖5、圖6所示)；根據(jù)工程中實(shí)際的煙氣量和煙氣流速，第一氣流分布板41和第二氣流分布板42也可合并。

含塵煙氣由煙氣入口段2進(jìn)入除塵器，依次通過兩層氣流分布板整流后，煙氣與板式換熱器5均勻換熱，板式換熱器5可設(shè)置多組，位于除塵器整個(gè)過流截面上(如圖4所示)；由于板式換熱器體積小，換熱系數(shù)大且煙氣阻力低，煙氣降溫幅度較大，煙氣中的水分大量析出，煙氣達(dá)到過飽和狀態(tài)，除塵器橫截面煙氣流速通常<1.8m/s，大粒徑液滴凝聚在換熱器表面形成水流滴落，小粒徑液滴與煙塵微粒凝聚后隨煙氣帶入電集塵裝置7內(nèi)部，在高壓電場環(huán)境中，含塵液滴易于荷電，很容易被除塵器收集。定期啟動上部沖洗裝置62，陽極通道組件71上的各陽極管道711內(nèi)表面收集的粉塵隨沖洗水帶走。上部沖洗裝置62運(yùn)行時(shí)，自上而下的水流對下方的氣流分布板和板式換熱器5也有一定沖洗效果，如出現(xiàn)換熱器傳熱溫差減小，冷卻水溫度升高的情況，開啟換熱器上方的下部沖洗裝置61，對板式換熱器5單獨(dú)沖洗。

由上所述，本實(shí)用新型的具有煙氣脫水功能的濕式電除塵器，在煙氣入口設(shè)置兩層氣流分布板，對煙氣進(jìn)行均流，保證了板式換熱器的換熱效率；板式換熱器及其上層氣流分布板之間設(shè)置下部沖洗裝置，單獨(dú)對板式換熱器進(jìn)行沖洗，消除板式換熱器表面積灰和結(jié)垢的可能；采用板式換熱器的優(yōu)點(diǎn)在于煙氣側(cè)阻力低，對脫硫增壓風(fēng)機(jī)能力影響較小，板式換熱器表面不容易結(jié)垢，不會發(fā)生管式換熱器的石膏堵塞現(xiàn)象，板式換熱器體積小，傳熱系數(shù)大，在除塵器腔體內(nèi)可布置多組換熱器，可實(shí)現(xiàn)對煙氣的深度冷卻，回收水效果顯著；在板式換熱器和電集塵裝置之間設(shè)置第三氣流分布板，該第三氣流分布板對通過除塵器陽極通道組件上的各陽極管道的煙氣進(jìn)行均流處理，提高煙氣均布效果，同時(shí)增強(qiáng)煙氣中塵粒和液滴的碰撞凝聚，小粒徑微塵和霧滴直徑增大，間接提高了除塵器對入口煙氣中PM2.5以下粉塵的捕集效率，粉塵排放濃度可達(dá)到5mg/m³，甚至更低。

如圖1所示，除塵器腔體是提供煙氣凈化處理的空間，提供高壓電場的除塵環(huán)境；除塵器腔體的截面可以為矩形，也可為圓形；在本實(shí)施方式中除塵器腔體的截面為矩形；在本實(shí)施方式中，所述柱狀殼體1、煙氣入口段2和煙氣出口段3均是在相應(yīng)的框架內(nèi)側(cè)密封設(shè)置板材構(gòu)成的。

如圖1、圖2所示，在本實(shí)施方式中，所述陽極通道組件71由陽極框架712固定于柱狀殼體1內(nèi)壁；陽極通道組件71由并列豎直設(shè)置的多個(gè)陽極通道模塊組成；在本實(shí)施方式中，所述陽極通道組件71是由四個(gè)陽極通道模塊組成，陽極框架712呈田字形，四個(gè)陽極通道模塊固定于陽極框架712的四個(gè)框格內(nèi)；陽極通道模塊中分別形成有多個(gè)相互接觸且并列豎直設(shè)置的陽極管道711。在本實(shí)施方式中，各陽極管道711的截面為正六邊形，也可為圓形或方形等形狀；煙氣從各陽極管道流過時(shí)，攜帶的灰塵被收集在各陽極管道內(nèi)部四周的陽極表面；各所述陰極線721的兩端分別固定于上陰極框架和下陰極框架；高壓供電設(shè)備8通過上陰極框架與各陰極線電連接。上陰極框架和下陰極框架由一外部裝置(絕緣子室，現(xiàn)有技術(shù))懸吊在除塵器腔體內(nèi)。

進(jìn)一步，如圖3所示，在本實(shí)施方式中，所述上部沖洗裝置62包括設(shè)置在一支架上的輸水管621和由該輸水管621兩側(cè)水平延伸設(shè)置的多個(gè)噴淋管622，各噴淋管622的下側(cè)壁設(shè)有多個(gè)噴嘴623；所述噴嘴623朝向陽極通道組件71設(shè)置。

在本實(shí)施方式中，所述下部沖洗裝置61的結(jié)構(gòu)與上部沖洗裝置62基本相同，兩者區(qū)別在于，下部沖洗裝置61中各噴淋管的上側(cè)壁和下側(cè)壁分別設(shè)有多個(gè)噴嘴，以構(gòu)成噴射方向朝上和朝下的雙向噴管；上側(cè)壁的噴嘴朝向陽極通道組件設(shè)置；下側(cè)壁的噴嘴朝向板式換熱器設(shè)置。

如圖1、圖4所示，在本實(shí)施方式中，板式換熱器5安裝在除塵器腔體的下部區(qū)域，板式換熱器5可并聯(lián)豎直平行設(shè)置多組，板式換熱器5上設(shè)有與冷卻塔53連接的冷卻水進(jìn)口51和冷卻水出口52，冷卻水出口52端連接有冷卻水循環(huán)泵54；板式換熱器板片中為流動的循環(huán)冷卻水對煙氣降溫，冷卻水升溫后經(jīng)冷卻水循環(huán)泵54送至冷卻塔53降溫，返回板式換熱器繼續(xù)冷卻煙氣，各設(shè)備之間通過管道相連。冷卻水可采用常溫水，也可采用冷凍水。煙氣通過板式換熱器5降溫后，析出大量水滴，達(dá)到過飽和狀態(tài)，煙氣中的液滴和塵粒平均粒徑增大，更容易在高壓電場中被捕集。氣流均布是影響除塵性能的重要因素，在換熱器上方設(shè)有第三氣流分布板43，確保進(jìn)入陽極管道的煙氣流場分布均勻。

煙氣中攜帶的石膏、氨鹽可能在板式換熱器表面集聚；本實(shí)用新型在板式換熱器5和第三氣流分布板43之間設(shè)置噴射方向朝上和朝下的雙向下部沖洗裝置61，定期啟動下部沖洗裝置61噴淋沖洗板式換熱器，同時(shí)沖洗第三氣流分布板。

在本實(shí)施方式中，上部沖洗裝置62、下部沖洗裝置61進(jìn)行噴淋沖洗均為間斷工作；上部沖洗裝置62、下部沖洗裝置61可同時(shí)運(yùn)行，也可單獨(dú)運(yùn)行。

本實(shí)用新型具有煙氣脫水功能的濕式電除塵器具有如下有益效果：

1.本實(shí)用新型煙氣析出水分為煙塵微粒之間凝聚提供了凝結(jié)核，PM2.5以下塵粒和霧滴形成向大微粒轉(zhuǎn)變的趨勢，同時(shí)煙氣降溫后體積減小，除塵器過流截面上煙氣流速降低，電場內(nèi)停留時(shí)間增加，提高了濕式電除塵器的除塵效率，尤其是提高了對微小粒徑顆粒物的捕集效率。

2.本實(shí)用新型在濕式電除塵器入口設(shè)置兩層氣流分布板，對煙氣進(jìn)行均流，保證了換熱器的換熱效率；換熱器和上層氣流分布板之間設(shè)置雙向噴淋裝置，單獨(dú)對換熱器進(jìn)行沖洗，消除換熱器表面積灰和結(jié)垢的可能；

3.本實(shí)用新型煙氣降溫脫水采用板式換熱器，板式換熱器的優(yōu)點(diǎn)在于煙氣側(cè)阻力低，對脫硫增壓風(fēng)機(jī)能力影響較小，板式換熱器表面不容易結(jié)垢，不會發(fā)生管式換熱器的石膏堵塞現(xiàn)象，板式換熱器體積小，傳熱系數(shù)大，在除塵器腔體內(nèi)可布置多組換熱器，可實(shí)現(xiàn)對煙氣的深度冷卻，回收水效果顯著；

4.本實(shí)用新型在換熱器和陽極管之間設(shè)置一層氣流分布板，該氣流分布板對通過除塵器陽極管的煙氣進(jìn)行均流處理，提高煙氣均布效果，同時(shí)增強(qiáng)煙氣中塵粒和液滴的碰撞凝聚，小粒徑微塵和霧滴直徑增大，間接提高了除塵器對入口煙氣中PM2.5以下粉塵的捕集效率，粉塵排放濃度可達(dá)到5mg/m³，甚至更低；

5.本實(shí)用新型采用循環(huán)水冷卻煙氣，冷卻水采用閉式系統(tǒng)，無水量散失和損耗，沒有高能耗設(shè)備，也可采用冷凍水，煙氣冷卻脫水效果更好；

6.煙氣經(jīng)冷卻后產(chǎn)生大量冷凝液滴，隨煙氣進(jìn)入除塵器陽極管組中，有助于在陽極管組內(nèi)表面形成穩(wěn)定向下自然流動的水膜，粉塵和石膏不容易在陽極表面板結(jié)，減少了陽極頂部沖洗的啟動次數(shù)和耗水量；

7.煙氣冷卻后攜帶水分減少，從煙囪排出后，“白煙”拖尾現(xiàn)象有所減緩，減輕了視覺污染；

8.煙氣冷卻回收的水分可返回脫硫塔作為補(bǔ)水，節(jié)約脫硫系統(tǒng)水消耗量，為綠色節(jié)能化生產(chǎn)發(fā)揮積極作用。

以上所述僅為本實(shí)用新型示意性的具體實(shí)施方式，并非用以限定本實(shí)用新型的范圍。任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本實(shí)用新型的構(gòu)思和原則的前提下所作出的等同變化與修改，均應(yīng)屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。