一种喷碱型湿式静电除尘系统及工艺

摘要

本发明属于环保除尘设备领域，尤其涉及一种湿式静电除尘系统，包括湿式静电除尘器，以及与其连接的弱碱液喷淋装置和循环水喷淋装置。湿式静电除尘器包括壳体，壳体水平方向上相对开设有喇叭状烟气进口和出口，壳体内设有集尘板和放电极，集尘板间形成烟气通道，放电极设于两集尘板间，壳体底部为灰斗。弱碱液喷淋装置的喷碱管一端连接喷碱嘴，喷碱嘴设于壳体的烟气进口内，烟气进口中段还设有气流均布板，喷碱嘴正对气流均布板，气流均布板上布设有若干个孔。循环水喷淋装置的喷淋水管一端与喷水嘴连接，设于壳体顶部。本发明利用低浓度碱液通过喷碱技术加碱，不仅碱耗量低，降低了运行成本低，同时提高了除尘器使用寿命。

说明书

技术领域

本发明属于环保除尘设备领域，尤其涉及一种湿式静电除尘系统及工艺。

背景技术

工业生产中，目前供应电力资源的主要方式——火力发电厂，会产生大量含硫氧化物的烟气。这些烟气在排放之前，需要经过脱硫吸收塔、除尘器、烟囱等净化除尘装置处理之后才能排放到外界环境中。火电厂烟气中硫氧物净化又主要有燃烧前去硫、燃烧中固硫和燃烧后脱硫等方式，除尘方式又分为袋式除尘、电袋复合除尘、静电除尘等。

工业生产中，特别是我国供应电力资源的主要方式——火力发电厂，会产生大量含硫氧化物的烟气。这些烟气在排放之前，需要经过脱硫吸收塔、除尘器、烟囱等净化除尘装置处理之后才能排放到外界环境中。国内火电厂烟气中硫氧物净化又主要有燃烧前去硫、燃烧中固硫和燃烧后脱硫等方式，除尘方式又分为袋式除尘、电袋复合除尘、静电除尘等。

静电除尘器种类繁多，根据电极清灰过程中否采用液体，可分为干式、半干式和湿式静电除尘。湿式静电除尘器属于新兴环保设备，是近年来热门的超低排放工程设备。湿式静电除尘器工作原理为，在电极上施加高电压后使烟气电离，进入电场空间的粉尘荷电，在电场力的作用下，分别向相反极性的极板或极线移动，沉积于极板或极线的粉尘随着水膜流动收集于灰斗排出，实现收尘的全过程。

在实际工业生产中，湿式静电除尘器入口烟气中，会含有大量的SO

市面上在售的湿式静电除尘器，例如日立、三菱，主要通过喷淋水膜保护内部元件，喷淋水收集到循环水箱和排水箱中的水质中含有大量的Cl

发明内容

本发明针对设备易受强酸腐蚀、消耗碱量大、运行成本高昂等问题，提供一种采用喷碱技术的湿式静电除尘系统，该系统的湿式静电除尘器利用低浓度碱液，以喷碱的形式直接加入湿式静电除尘器内部，这样既能更全面的中和烟气中的酸性物质，起到更好地保护内部元器件的作用，同时降低了消耗碱量，降低运行成本和提高了除尘器使用寿命。

本发明的湿式静电除尘系统的技术方案如下，一种喷碱型湿式静电除尘器，包括壳体，壳体水平方向上相对开设有烟气进口和出口，壳体内设有集尘板和放电极，壳体底部为灰斗，所述烟气进口和出口为喇叭状，所述集尘板间形成烟气通道，放电极设于两集尘板间；还包括弱碱液喷淋装置，弱碱液喷淋装置的喷碱管一端连接喷碱嘴，所述喷碱嘴设于壳体的烟气进口内，烟气进口中段还设有气流均布板，喷碱嘴正对气流均布板，所述气流均布板上布设有若干个孔；还包括循环水喷淋装置，循环水喷淋装置的喷淋水管一端与喷水嘴连接，设于壳体顶部。

优选的，所述烟气进口处设有若干根喷碱管，单根喷碱管上接有小流量雾化喷碱嘴，弱碱液喷淋方向与烟气流动方向保持同向。

优选的，所述气流均布板为不锈钢板，所述开孔为方孔或圆孔。

优选的，烟气流动方向与集尘板间形成的烟气通道平行。

优选的，所述循环水喷淋装置的喷水嘴设于集尘板正上方且与集尘板一一对应，所述单根喷淋水管上相邻喷水嘴间距与相邻集尘板间距相等，所述喷淋水管的喷水嘴能够同时喷淋集尘板和放电极。

优选的，所述循环水喷淋装置的喷水嘴为空心锥形。

优选的，所述循环水喷淋装置对集尘板和放电极的喷淋实行分段控制，靠近烟气进口处的喷水嘴，其喷淋强度高于靠近烟气出口处的喷水嘴。

优选的，所述灰斗根据烟气流动方向设有前部灰斗和后部灰斗，前部灰斗对应设置排水箱，后部灰斗对应设置循环水箱，灰斗收集的废液排入与其相对应的排水箱或循环水箱，排水箱内的颗粒浓度低的废液溢流至循环水箱内，排水箱内的颗粒浓度高的废水由其下部排出，循环水箱内的水可直接回用。

一种喷碱型湿式静电除尘系统，采用如前所述的任一种喷碱型湿式静电除尘器，所述弱碱液喷淋装置的喷碱管的另一端与工艺水箱连通，工艺水箱与喷碱嘴间的管路上设有工艺水泵，所述工艺水箱通过管路还与碱储罐相连通，工艺水箱与碱储罐间的管路上设有碱计量泵，所述碱计量泵控制加入工艺水箱的碱液量；所述循环水喷淋装置的喷淋水管另一端与循环水箱连接。

一种喷碱型湿式静电除尘方法，采用如前所述的喷碱型湿式静电除尘系统，包括（1）流速在15m/s的烟气由壳体的烟气进口通入，经过气流均布板均布，使烟气在湿式静电除尘器内部流速控制在3m/s内；（2）根据烟气的流量，控制工艺水泵，通过连续喷雾使烟气完全接触弱碱性工艺水；（3）放电极与高频脉冲电源相连，放电极产生的高能量使烟气中的细微粉尘和水雾荷电凝结成大颗粒粉尘并向集尘板或放电极运动；（4）循环水通过循环水泵持续对集尘板和放电极喷淋，以保持水膜对静电集尘器内部元器件的连续覆盖；（5）除尘后的烟气由烟气出口直排大气；（6）设备运行产生的废液汇集于壳体下部的灰斗，后流入循环水箱，经处理后可直接回用。

本发明的有益效果有：1、本发明的喷碱型湿式静电除尘器的喷淋机构利用低浓度碱液，与烟气同向直接喷淋加入湿式静电除尘器内部，全面的中和烟气中的酸性物质，从而起到更好地保护内部元器件的作用。另外由于进入烟气呈中性状态，故不必为了防腐蚀而必须保证集尘板连续水膜完整，大量节省了喷淋用水量，同时降低了消耗碱量，降低运行成本和提高了除尘器使用寿命。

2、本发明的喷碱型湿式静电除尘系统的喷淋机构，能够更好处理烟气内含有的粉尘，使得烟气得以处理更完全，同时沉淀池内的污水经过过滤后，作为喷淋组件的供水可继续循环使用，使得洗涤喷淋机构可实现水的循环利用，实现废水“零排放”，存水箱内的水也是可以循环使用的，更加节能环保。

附图说明

图1为本发明的一种喷碱型湿式静电除尘系统示意图。

图2为本发明的一种喷碱型湿式静电除尘器的示意图。

图3为图2的A-A剖视图，为本发明的一种喷碱型湿式静电除尘器的弱碱液喷淋装置工艺水管喷碱嘴示意图。

图4为图2的B-B剖视图，为本发明的一种喷碱型湿式静电除尘器的循环水喷淋水管喷水嘴结构布置示意图。

附图中标记说明：1-烟气进口，2-喷碱嘴，3-喷碱管，4-壳体，5-集尘板，6-放电极，7-喷淋水管，8-喷水嘴，9-烟气出口，10-灰斗，11-均布板。

具体实施方式

如图1，示意了本发明的喷碱型湿式静电除尘系统，包括水平设置的湿式静电除尘器，以及与其连接的弱碱液喷淋装置和循环水喷淋装置。

如图2，示意了本发明的湿式静电除尘器，所述除尘器的壳体4于水平方向上相对开设有喇叭状的烟气进口1和烟气出口9，壳体下部设有灰斗10，壳体内布设有集尘板5，集尘板间设有放电极6，集尘板间形成烟气通道。

如图1和3，示意了本发明的湿式静电除尘系统的弱碱液喷淋装置，弱碱液喷淋装置的喷碱管3一端连接喷碱嘴2，设于壳体的烟气进口内，喷碱管另一端与工艺水箱连通。烟气进口中段还设置一气流均布板11，喷碱嘴正对气流均布板，所述气流均布板上布设有若干个孔。工艺水箱与喷碱嘴间的管路上设有工艺水泵，通过工艺水泵来控制弱碱液的流动。所述工艺水箱通过管路还与碱储罐相连通，工艺水箱与碱储罐间的管路上设有碱计量泵，所述碱计量泵控制加入工艺水箱的碱液量。

如图1和4，示意了本发明的湿式静电除尘系统的循环水喷淋装置，循环水喷淋装置的喷淋水管7一端同样与喷水嘴8连接，设于壳体顶部，喷淋水管另一端与循环水箱连通，循环水箱底部与排水泵相连。所述喷淋水管路上设有循环水泵和自清洗过滤器，循环水泵用来控制循环水的流动，自清洗过滤器用来清洁循环水的水质。所述循环水喷淋装置的喷水嘴设于集尘板正上方且与集尘板一一对应，所述单根喷淋水管上相邻喷水嘴间距与相邻集尘板间距相等，所述喷淋水管的喷水嘴能够同时喷淋集尘板和放电极。

本发明的一种喷碱型湿式静电除尘器的工作原理：烟道内烟气流速在一般在15m/s,烟气由壳体的烟气进口通入，经过气流均布板均布，从而使烟气在湿式静电除尘器内部流速控制在3m/s内。根据烟气的流量，控制工艺水泵，通过连续喷雾使烟气完全接触弱碱性工艺水，烟气中酸性离子与弱碱工艺水发生化学反应，生成pH值为7左右的中性水质，从而彻底解决了湿式静电除尘器内部元件腐蚀的问题。放电极与高频脉冲电源相连，放电极产生的高能量使烟气中的细微粉尘和水雾荷电凝结成大颗粒粉尘并向集尘板或放电极运动。循环水通过循环水泵持续对集尘板和放电极喷淋，以保持水膜对静电集尘器内部元器件的连续覆盖，从而降低酸腐蚀。除尘后的烟气颗粒物浓度低于5mg/Nm³，达到超低排放要求，直接排入大气，设备运行产生的废液汇集于壳体下部的灰斗9，后流入循环水箱，经处理后可直接回用。

优选的，烟气进口段处设有若干根喷碱管，单根喷碱管上接有小流量雾化喷碱嘴，烟气流动方向与集尘板间形成的烟气通道平行，弱碱液喷淋方向与烟气流动方向保持相同。气流均布板是316L不锈钢材质，其上开有多个方孔或圆孔。

优选的，循环水喷淋装置的喷水嘴为空心锥形喷水嘴，循环水对前、后部集尘板和放电极喷淋进行分段控制，靠近烟气进口处的喷水嘴，其喷淋强度高于靠近烟气出口处的喷水嘴。所述灰斗根据烟气流动方向设置至少2个，靠近烟气进口处的灰斗对应设置排水箱，离烟气出口处最近的灰斗对应设置1个循环水箱，灰斗收集的废液排入相对应的排水箱或循环水箱，排水箱与循环水箱通过管路依次串联。最优选的，灰斗设有前部灰斗和后部灰斗，后部灰斗收集废液含灰量一般小于20%，且颗粒相对细微，排入循环水箱经处理后可直接回用，前部灰斗收集废液含灰量大，且为粗颗粒，排水箱设置有搅拌器防止颗粒物沉淀，浓度较高的废水在排水箱下部经过排水泵排入用户水处理系统或其他回用系统，排水箱顶部浓度较低的液体溢流到循环水箱。

以上所述仅为本发明的具体实施例，但本发明的技术特征并不局限于此，任何本领域的技术人员在本发明的领域内，所作的变化或修饰皆涵盖在本发明的专利范围之中。