[发明专利]灰水分离式除尘器

说明书

本发明灰水分离式除尘器属于作业分离技术范畴，更准确地讲是一种工业锅炉消烟除尘装置。

目前，在世界范围内，城市空气污染日益严重，其中燃煤锅炉及工业窑炉排烟是主要污染源之一，现在控制此类污染源所采用的除尘装置大致为干式旋风除尘器、电除尘器、袋式除尘器和湿式除尘器等几类，干式旋风除尘器除尘效率较低，难以达到国家排放标准，电除尘器除尘效率很高，但一次投资和运行费用高，而且占地大，维护不方便，只是在大型电站锅炉上使用，在大量中小型锅炉上推广应用较难，袋式除尘器除尘效率也很高，但高温烟气易于将滤袋击穿，需降温后方能使用，于是提高了一次投资和运行费用，增加了占地;各种湿式除尘器除尘效率也很高，而且可以同时脱除烟气中的SO₂等有害物，但是在其除尘过程中，灰（尘）水混在一起，造成二次污染，要使水循环使用，需用沉淀池或专用的灰水分离设备将灰水分离，因此，占地多，耗水大，一次投资和运行费用高，直接影响其推广应用。近期联邦德国专利DE3713950，净化效果好，而且可以回收烟气中的热量;苏联专利SU1004716，不但净化效果好，可以利用烟气中的热量，而且可以利用一定流速的射流作动力，代替排烟用的引风机;中国专利CN86105168，其除尘效率较高，而且可以脱除烟气中的SO₂，这三个专利都有其突出的优点，但仍然需要设沉淀池或专用的灰水分离设备使灰水分离。近期公开的中国专利CN2040998和CN85021992除尘效率可分别达到92～96%和95%，都不需要沉淀池式专用的灰水分离设备，但是，它们为干湿两级除尘，使占地增加，一次性投资和运行费用提高，同时干式除尘器排灰时有二次污染。

本发明的目的旨在，充分利用烟气中的热量，提供一种除尘效率很高，同时可以脱除烟气中的部分SO₂等有害物，与现有湿除尘器相比，除尘器直接排出泥状烟尘，无需另设沉淀池或专用的灰水分离设备，也不需要设干、湿两级除尘装置，其结构紧凑、占地小，节能省水费用低，而且操作简单、维护方便，易于在中小型燃煤锅炉及工业窑炉上推广应用的湿式除尘装置-灰水分离式除尘器。

本发明灰水分离式除尘器主要由上盖1、外筒2、内筒3、下喷咀4、上喷咀5、脱水器6、水箱7、防腐泵8、排灰装置9、除尘器入口10、除尘器出口11组成，外筒2上部设水槽12，水槽12与水箱7之间设溢流管13，水箱7，防腐泵8和上喷咀5之间有连接管14，上盖1和外筒2构成除尘器壳体，（如附图所示）除尘器入口10位于外筒2上部，入口形状为矩形，并与外筒2切向连接，除尘器出口11位于上盖1顶部，烟气轴向排出，外筒2上部是环形水槽12，水槽宽100～400mm，水槽底部呈V形，水槽12底部外侧设溢流孔，溢流管13从溢流孔引出至水箱7，水箱7设于外筒2下部外围，其外形为方形，排灰装置9设在外筒2下端。内筒3位于外筒2内部，并且内筒3中心轴线与外筒2中心轴线重合，内筒3呈喇叭状，大口朝上，大口边与水槽12内边连接。内筒3喉部风速为20～40m/s，其喉部直径随烟气量大小确定，内筒3大口直径为喉部直径的1.5～4倍，下口直径为喉部直径的1～2倍，颈长为喉部直径的2～5倍，内筒3颈部从上到下逐渐变粗，下喷咀4位于内筒3大口轴线位置，与上升烟气逆向喷水。上喷咀5位于内筒3正上方，通过连接管14与防腐泵8和水箱7连通，在上盖1内腔，上喷咀5上方设百叶旋流式脱水器6，叶片平均间距为20～60mm，叶片轴线与水平夹角为10～30°，脱水器6外缘与上盖1内壁间距5～100mm，上喷咀5通过连接管14与防腐泵8，水箱7及溢流管13，水槽12构成大流量循环水系统。下喷咀4通过管道直接接自来水（水源压力大于0.2MPa）构成小流量直流水系统。由除尘器入口10通过外筒2与内筒3夹层，内筒3内腔，下喷咀4，上喷咀5，脱水器6至除尘器出口11构成烟气系统。

本发明灰水分离式除尘器的除尘过程大致如下：烟气由除尘器入口10切向进入，旋转而下至外筒2底，在离心力的作用下，烟气中的多数灰尘落入排灰装置9中的灰斗内，含有少量烟尘的烟气自外筒2底部向上翻，经内筒3下部的水膜区和内筒3上部的水雾区进一步净化，再经由上喷咀5喷出的多层大流量射流净化，脱水器6脱水后由引风机排入大气。