[实用新型]一种基于相变的烟气末端脱水精除尘装置

说明书

本实用新型公开了一种基于相变的烟气末端脱水精除尘装置，涉及大气污染控制领域。本实用新型包括：水平设置的除尘箱体，除尘箱体内自烟气入口烟道方向向烟气出口烟道方向依次设有相变冷却区、喷雾冷却区和滤网除尘区；相变冷却区包括若干层热管换热层，每层热管换热层包括若干个相互平行排列的热管，且热管的蒸发段位于除尘箱体内部，热管的冷凝段位于除尘箱体外部；喷雾冷却区包括若干个雾化喷头；滤网除尘区包括若干个竖直设置的滤网除尘单元，滤网除尘单元包括支撑框架，该支撑框架上铺有滤网；以及沉淀池，该沉淀池位于除尘箱体底面开口的下方。本实用新型的目的在于低成本、低能耗条件下对工业烟气进一步除尘达到近零排放并消除白烟。

技术领域

本实用新型涉及大气污染控制领域，更具体地说，涉及一种基于相变的烟气末端脱水精除尘装置，适用于工业窑炉特别是转炉炼钢末端一次烟气等工业烟气污染物的治理。

背景技术

近些年，随着我国经济实力的逐步增加和环保标准渐趋严格，对主要污染物的排放标准实行近零排放要求。根据国家标准《炼钢工业大气污染物排放标准GB28664-2012》，现有炼钢企业中转炉一次烟气颗粒物排放浓度要求在100mg/m³以下，新建企业和特别排放限值企业要求转炉一次烟气颗粒物排放浓度在50mg/m³以下。目前大型钢铁企业中炼钢一次烟气排放含尘浓度约在50～30mg/m³区间。而随着环保标准的越加严格，一次烟气排放含尘浓度将会要求进一步降低，直至达到近零排放。

目前转炉烟气除尘主要有两种，一种是湿式除尘系统(以OG法为主)，通过喷淋水和环缝文丘里管使烟气降温并除尘，该种方法使烟气充分润湿导致烟气带有饱和水；另一种是干法除尘(以LT法为主)，通过电极形成的强大电晕场使气体电离，粉尘、雾滴粒子等获得电子而荷电，在电场力、水雾碰撞、吸附凝并的共同作用下粒子被捕集到集尘板上，达到除灰的目的。OG法可除去烟气中95％以上含尘量，使烟气含尘量降至30mg/m³以下；LT法能脱除99％的烟气尘量，使烟尘量降低到10mg/m³以下，且节约大量水资源。但目前应用最为广泛的仍是OG法除尘系统，本专利主要针对OG除尘系统后部烟气。虽然目前OG法效果显著，但烟气中仍残余较多粒径在10μm以下的微尘，烟气温度约为80℃左右。目前面对越来越严格的环保要求，对烟气含尘的要求将会越来越高，30mg/m³的含尘浓度仍较高，尚有较大的提升空间。但目前的OG法难以实现烟尘的进一步高效脱除，且消耗大量的水资源和电力资源，投资成本过高，不利于大规模推广应用，还将导致烟气含饱和水(300g/kg干烟气)，排出烟囱后造成白烟(烟气冷凝、水汽析出导致)，白烟虽对环境无害但却影响市容市貌。

现有技术中关于烟气除尘系统及除尘方法的技术方案已有相关专利公开，例如专利公开号：CN 105107365 A，公开日：2015年12月02日，发明创造名称为：烟气复合相变除尘脱硫工艺及装置，该申请案公开了一种脱硫塔内部的烟气复合相变除尘脱硫装置，烟气在烟道入口中受涡旋相变器旋流作用斜向下旋流进入脱硫塔，涡旋相变器是由四角切向布置的多组雾化喷嘴组成，其可使烟气充分润湿并使含尘液滴碰撞长大，进入脱硫塔的烟气经布置在上方的脱硫喷淋层除去大部分的含尘颗粒和SO₂，剩下的湿烟气和少量烟尘通过上方的高效除雾器，进一步脱除水分和微尘并排出到大气中。该申请案的除尘脱硫装置通过喷水雾和强化碰撞的方式使烟气含水过饱和而除去烟尘，并通过脱硫喷淋层除去SO₂，除尘脱硫效率高，且装置简单投资小。但通过喷雾使含水饱和度增加，耗水量较大，需不断补充干净水，并消耗大量电能，且除尘方式比较粗犷，难以实现精细化除尘，适用于前段除尘，不适用于末端除尘。