[发明专利]一种自循环烟气除尘冷却塔及方法

权利要求书

1.一种自循环烟气除尘冷却塔，其特征在于，包括冷却塔本体以及设置在冷却塔本体上的塔筒(1)，在塔筒(1)内由上而下依次布置收水器(2)、配水管(3)、喷头(4)和填料(5)，填料(5)下端设置有冷却塔进风口(24)和人字柱(25)，在冷却塔本体的底部设置有集水池(18)，在冷却塔内沿冷却塔圆周阵列布置的若干组上端与人字柱(25)相连通、下端与集水池(18)相连通的除尘单元，所述的除尘单元包括壳体以及设置在壳体一侧上、下端的带有烟气出口支路阀(7)的烟气出口支路(23)和带有烟气进口支路阀(12)的烟气进口支路(26)，在壳体另一侧上、下端分别设置有与人字柱(25)及集水池(18)相连通的流体入、出口，所述的各除尘单元的烟气进口支路(26)与烟气出口支路(23)分别通过烟气进口分配管路(27)、烟气出口分配管路(20)与带有烟气进口阀(17)的烟气进口(16)、带有烟气出口阀(21)的烟气出口(22)相连通，且在壳体中心位置设置有中心轴(11)，除尘叶轮(10)以中心轴(11)为圆心圆周阵列分布于壳体内，除尘叶轮(10)的叶片末端与壳体内壁紧密接触，在壳体内位于除尘叶轮(10)的下端倾斜放置有滤网(13)，在滤网(13)底部的上端壳体上开设有带有凝尘出口阀(15)的凝尘出口(14)。

2.根据权利要求1所述的自循环烟气除尘冷却塔，其特征在于，所述的冷却塔本体中心位置垂直设置有中央竖井(19)，在中央竖井(19)的周围均匀分布有垂直于冷却塔下侧且与集水池(18)底部相连的支撑柱(6)。

3.根据权利要求1所述的自循环烟气除尘冷却塔，其特征在于，所述的填料(5)采用S波填料、斜交错填料、台阶式梯形斜波填料、差位式正弦波填料、点波填料、六角蜂窝填料、双向波填料或斜折波填料。

4.根据权利要求1所述的自循环烟气除尘冷却塔，其特征在于，所述的壳体包括设置有流体出、入口的内侧壳体(8)和设置有烟气出口支路(23)和烟气进口支路(26)的外侧壳体(9)，内侧壳体(8)为渐缩渐扩结构，其由上至下渐缩于中心轴(11)水平方向并与除尘叶轮(10)贴合，沿中心轴(11)水平方向由上至下为渐扩结构。

5.根据权利要求1所述的自循环烟气除尘冷却塔，其特征在于，所述的烟气出口支路(23)为渐缩结构，其沿烟气流动方向逐步收缩。

6.根据权利要求1所述的自循环烟气除尘冷却塔，其特征在于，所述的烟气进口支路(26)为渐扩结构，其沿烟气流动方向逐步扩张。

7.根据权利要求1所述的自循环烟气除尘冷却塔，其特征在于，所述的除尘叶轮(10)采用具有固体颗粒吸附功能的多孔结构的陶瓷绝热材料制成。

8.根据权利要求1所述的自循环烟气除尘冷却塔，其特征在于，所述的滤网(13)采用具有颗粒捕集作用的纤维织物或滤纸制成。

9.根据权利要求1所述的自循环烟气除尘冷却塔，其特征在于，所述的烟气出口支路阀(7)、烟气进口支路阀(12)、凝尘出口阀(15)、烟气进口阀(17)和烟气出口阀(21)采用自动阀、动力驱动阀或手动阀。

10.一种如权利要求4所述的冷却塔的自循环烟气除尘方法，其特征在于：

步骤S100：热水分配：热水流入冷却塔的配水管(3)，配水管(3)通过喷头(4)将热水喷洒在填料(5)顶面上，经过填料(5)与填料(5)下的进风空间流向除尘区，进一步空气在填料(5)区与热水发生热交换，空气吸热，温度升高，密度变小，与塔外的空气密度形成密度差，在塔内产生抽力，向塔筒上方运动至塔出口进入大气，新的空气从进风口经过人字柱(25)，在经过雨区，最后补进填料(5)区；

步骤S200：叶轮旋转：填料(5)区的水由上而下流经除尘区内侧壳体(8)经过滤网(13)流向集水池(18)，在水流动过程中，由势能带动除尘叶轮(10)顺时针旋转；

步骤S300：烟气除尘：打开烟气进口阀(17)、烟气进口支路阀(12)、烟气出口阀(21)和烟气出口支路阀(7)，烟气流经烟气进口阀(17)通过烟气进口分配管路(27)分配到各除尘单元，进一步由下而上由烟气进口支路(26)管道流入除尘区外侧壳体(9)，其中除尘叶轮(10)的转动会带动烟气向上流动，烟气在除尘区外侧壳体(9)内流动过程中污染物颗粒被除尘叶轮(10)吸附得到清洁气体，清洁气体由除尘区外侧壳体(9)流出经烟气出口支路(23)汇集精油烟气出口分配管路(20)与烟气出口(22)管道排出，由于除尘叶轮(10)采用隔热材料，除尘过程中并未发生热交换；

步骤S400：粉尘处理：吸附有污染物颗粒的除尘叶轮(10)顺时针由烟气侧进入水侧，水势能做功由上而下流动，对吸附有污染物颗粒的除尘叶轮(10)进行冲刷并带走污染物颗粒，带有污染物颗粒的水流经滤网(13)过滤流出清洁的水进一步流入集水池(18)参与汽轮机水循环，而过滤留下的凝尘则通过倾斜的滤网(13)流向凝尘出口阀(15)，打开凝尘出口阀(15)经由凝尘出口(14)排出凝尘，同时水的流动继续带动除尘叶轮(10)旋转做功，由此实现除尘装置的持续除尘作用。