專利名稱：能夠脫除細微顆粒的高效布袋除塵方法
技術領域：
本發明涉及能源利用過程中大氣污染防治的方法，屬于電力、水泥、鋼鐵等 行業高效除塵的技術領域。
背景技術：
據統計，每燃燒1噸煤，約有3 U公斤粉塵排入大氣。我國每年由工業和 生活爐窯排入大氣的粉塵，約1000萬噸。粉塵顆粒越小，越難沉積，可長時間 漂浮在大氣中，極易被人和動物吸入體內；同時粒徑越小，粉塵的比表面積越大， 物理和化學活性越高，從而越易引發各種生理反應。因此，亟需高效經濟的除塵 技術運用到工業生產中。
布袋除塵器的工作機理是含塵煙氣通過過濾材料，塵粒被過濾下來，過濾材 料捕集粗粒粉塵主要靠慣性碰撞作用，捕集細粒粉塵主要靠擴散和篩分作用。濾 料的粉塵層也有一定的過濾作用。
為保證蒸汽的品質，鍋爐汽包水的含鹽量需維持動態平衡，因此鍋爐汽包需 連續排污。 一般而言，300MW的亞臨界機組每小時排污水量在IO噸左右，排污 水的溫度約352'C，排污水的壓力約為17MPa，經過擴容減壓后，產生的蒸汽去 除氧器利用，其余濃縮后的排污水進入污水處理系統。
發明內容
技術問題本發明的目的是提供一種能夠脫除細微顆粒的高效布袋除塵方 法，既能保證顆粒很好的團聚效果，又能保證在進入布袋除塵器前液滴完全轉化 為汽態，減少對布袋除塵器的影響，除塵效率明顯提高。
技術方案本發明的能夠脫除細微顆粒的高效布袋除塵方法為將鍋爐排污 水擴容減壓后噴入鍋爐空氣預熱器出來的煙氣中，使煙氣內的細微顆粒發生團 聚，并部分吸收酸性氣體，然后煙氣進入布袋除塵器實現高效除塵。
所述的高效除塵的方法是利用來自鍋爐汽包的排污水，將其在擴容器內擴容減壓至150 25(TC和0.5 4MPa，然后引至空氣預熱器與布袋除塵器之間的煙 道，利用噴嘴霧化后噴入煙氣中，霧滴與煙氣充分接觸，高速噴射產生的激波和 液滴的瞬間蒸發引起氣流高頻脈動，使煙氣中的細微顆粒自身團聚并粘附在較大 顆粒上，同時煙氣中一部分酸性氣體被堿性的排污水吸收中和；經過排污水霧化、 顆粒團聚和液滴蒸干后的煙氣繼續進入布袋除塵器，分離下的灰渣由螺旋排灰機 排出，凈化后的煙氣經引風機進入煙囪，最后被排入大氣。所述的爐汽包的排污 水擴容減壓后仍具有較高的壓力和溫度，其經過噴嘴霧化后成為平均粒徑30 lO(Him的液滴，既能保證顆粒很好的團聚效果，又能保證在進入布袋除塵器前液 滴完全轉化為汽態，減少對布袋除塵器的影響。
在排污水液滴快速汽化的氣流脈動作用下，煙氣中的粉塵顆粒易于發生團 聚，排污水中堿性物質在汽化過程中沉積到顆粒表面，繼而加速顆粒團聚，除塵 效率明顯提高。
有益效果本發明是能夠脫除細微顆粒的高效布袋除塵技術與設備，它具有 許多突出的優點-
(1) 本發明將鍋爐汽包排污水部分擴容為適當壓力下的濃縮排污水，將其 作為霧化團聚除塵的水源，很好地解決了鍋爐汽包排污水的處理問題，減少了對 環境的污染。
(2) 本發明使來自空氣預熱器的煙氣充分接觸霧化液滴，高速噴射產生的 激波和液滴的瞬間蒸發引起氣流高頻脈動，使煙氣中的細微顆粒自身團聚并粘附 在較大顆粒上，顆粒粒徑變大，使原來布袋除塵器無法處理的細小粉塵顆粒也能 有效分離下來。
(3) 本發明霧化所用水直接來自于鍋爐汽包的排污水，具有一定堿性。霧 化后的堿性液滴能夠對煙氣中的部分酸性氣體起到吸收作用，降低了后續歩驟對 酸性氣體凈化的負荷。
(4) 本發明煙氣在經過排污水噴霧汽化后溫度下降10 20'C，煙氣狀態體 積減少1%左右。而發生團聚后的粉塵顆粒粒徑增大，因此布袋除塵器不需改動 即可滿足工程要求并取得更好的除塵效果。
圖l是本發明的原理示意圖。其中有1汽包；1-1汽包凈段；1-2汽包鹽段；2擴容器；3噴嘴；4煙 道；5布袋除塵器；5-1螺旋排灰機；6引風機；7煙囪； a排污水；b蒸汽；C降壓排污水；d煙氣；e灰渣。
具體實施例方式
利用來自鍋爐汽包1的排污水，將其在擴容器2內擴容減壓至0.5 4MPa (對應的飽和溫度150 250°C)(原中溫中壓鍋爐排污水可不擴容減壓)，然后 引至空氣預熱器與布袋除塵器之間的煙道4，利用噴嘴3霧化后噴入煙氣中，霧 滴與煙氣充分接觸，高速噴射產生的激波和液滴的瞬間蒸發引起氣流高頻脈動， 使煙氣中的細微顆粒自身團聚并粘附在較大顆粒上，同時煙氣中一部分酸性氣體 被堿性的排污水吸收中和。經過排污水霧化、顆粒團聚和液滴蒸干后的煙氣繼續 進入布袋除塵器5。由于煙氣中的粉塵顆粒特別是細微顆粒團聚后粒徑增大，因 此除塵效果得到顯著提高。分離下的灰渣由螺旋排灰機5-l排出；凈化后的煙氣 經引風機6進入煙囪7，最后被排入大氣。
實施例l:
300MW亞臨界鍋爐汽包1連續排污產生的排污水壓力約為17MPa (對應的 飽和溫度為352°C。排污水從汽包鹽段1-2進入擴容器2，擴容器2的工作壓力 約為0.5MPa，由于排污水的溫度高于擴容器2壓力對應的飽和溫度，因此，一 部分排污水汽化，由擴容器2頂部排出利用，濃縮后的排污水溫度降至擴容器2 壓力下的飽和溫度(約150'C)。排污水由擴容器2底部進入布置在煙道4內的 噴嘴3。經過噴嘴3后，排污水被快速霧化為平均粒徑約100jxm的液滴。
來自空氣預熱器的煙氣在煙道4內與排污水霧化產生的液滴相接觸。液滴高 速噴射產生的激波和液滴的瞬間蒸發引起氣流高頻脈動，使煙氣中的細微顆粒自 身團聚并粘附在較大顆粒上，同時煙氣中的一部分酸性氣體被堿性的排污水液滴 吸收。經排污水霧化、顆粒團聚和液滴蒸干后的煙氣繼續進入布袋除塵器5。
經過排污水霧化作用，煙氣的溫度下降14'C，而煙氣的體積由于排污水蒸發 為水蒸氣和煙氣溫度降低而約有1%的減少。由于煙氣中粉塵顆粒發生團聚后粒 徑增加，不需對布袋除塵器5進行改動即可使除塵效果得到明顯提高。同時由于 排污水液滴在布袋除塵器5之前即完全蒸干，因此不會對布袋除塵器5產生不利
5的影響。
煙氣經過布袋除塵器5除塵，分離下的灰渣由螺旋排灰機5-l排出；凈化后 的煙氣經引風機6進入煙囪7，最后排出大氣。
實施例2:
300MW亞臨界鍋爐汽包1連續排污產生的排污水壓力約為17MPa (對應的 飽和溫度為352'C。排污水從汽包鹽段1-2進入擴容器2，擴容器2的工作壓力 約為4MPa，由于排污水的溫度高于擴容器2壓力對應的飽和溫度，因此， 一部 分排污水汽化，由擴容器2頂部排出利用，濃縮后的排污水溫度降至擴容器2壓 力下的飽和溫度(約25(TC)。排污水由擴容器2底部進入布置在煙道4內的噴 嘴3。經過噴嘴3后，排污水被快速霧化為平均粒徑約3(Htm的液滴。
來自空氣預熱器的煙氣在煙道4內與排污水霧化產生的液滴相接觸。液滴高 速噴射產生的激波和液滴的瞬間蒸發引起氣流高頻脈動，使煙氣中的細微顆粒自 身團聚并粘附在較大顆粒上，同時煙氣中的一部分酸性氣體被堿性的排污水液滴 吸收。經排污水霧化、顆粒團聚和液滴蒸干后的煙氣繼續進入布袋除塵器5。
經過排污水霧化作用，煙氣的溫度下降12'C，而煙氣的體積由于排污水蒸發 為水蒸氣和煙氣溫度降低而約有1%的減少。由于煙氣中粉塵顆粒發生團聚后粒 徑增加，不需對布袋除塵器5進行改動即可使除塵效果得到明顯提高。同時由于 排污水液滴在布袋除塵器5之前即完全蒸干，因此不會對布袋除塵器5產生不利 的影響。
煙氣經過布袋除塵器5除塵，分離下的灰渣由螺旋排灰機5-l排出；凈化后 的煙氣經引風機6進入煙囪7，最后排出大氣。
實施例3:
300MW亞臨界鍋爐汽包1連續排污產生的排污水壓力約為17MPa (對應的 飽和溫度為352'C。排污水從汽包鹽段1-2進入擴容器2，擴容器2的工作壓力 約為2MPa，由于排污水的溫度高于擴容器2壓力對應的飽和溫度，因此， 一部 分排污水汽化，由擴容器2頂部排出利用，濃縮后的排污水溫度降至擴容器2壓 力下的飽和溫度(約212'C)。排污水由擴容器2底部進入布置在煙道4內的噴 嘴3。經過噴嘴3后，排污水被快速霧化為平均粒徑約50pm的液滴。來自空氣預熱器的煙氣在煙道4內與排污水霧化產生的液滴相接觸。液滴高 速噴射產生的激波和液滴的瞬間蒸發引起氣流高頻脈動，使煙氣中的細微顆粒自 身團聚并粘附在較大顆粒上，同時煙氣中的一部分酸性氣體被堿性的排污水液滴 吸收。經排污水霧化、顆粒團聚和液滴蒸干后的煙氣繼續進入布袋除塵器5。
經過排污水霧化作用，煙氣的溫度下降13'C，而煙氣的體積由于排污水蒸發 為水蒸氣和煙氣溫度降低而約有1%的減少。由于煙氣中粉塵顆粒發生團聚后粒 徑增加，不需對布袋除塵器5進行改動即可使除塵效果得到明顯提高。同時由于 排污水液滴在布袋除塵器5之前即完全蒸干，因此不會對布袋除塵器5產生不利 的影響。
煙氣經過布袋除塵器5除塵，分離下的灰渣由螺旋排灰機5-l排出；凈化后 的煙氣經引風機6進入煙囪7，最后排出大氣。
本發明將擴容減壓濃縮后的鍋爐汽包排污水霧化噴入煙氣，不僅使煙氣中的 粉塵顆粒團聚后增大粒徑，提高布袋除塵器的除塵效果，而且解決了汽包排污水 的處理問題。
權利要求
1.一種能夠脫除細微顆粒的高效布袋除塵方法，其特征在于將鍋爐排污水擴容減壓后噴入鍋爐空氣預熱器出來的煙氣中，使煙氣內的細微顆粒發生團聚，并部分吸收酸性氣體，然后煙氣進入布袋除塵器實現高效除塵。
2. 根據權利要求1所述的能夠脫除細微顆粒的高效布袋除塵方法，其特征在 于所述的高效除塵的方法是利用來自鍋爐汽包(1)的排污水，將其在擴容器(2)內擴容減壓至150 25(TC和0.5 4MPa，然后引至空氣預熱器與布袋除塵 器之間的煙道(4)，利用噴嘴(3)霧化后噴入煙氣中，霧滴與煙氣充分接觸， 高速噴射產生的激波和液滴的瞬間蒸發引起氣流高頻脈動，使煙氣中的細微顆粒 自身團聚并粘附在較大顆粒上，同時煙氣中一部分酸性氣體被堿性的排污水吸收 中和；經過排污水霧化、顆粒團聚和液滴蒸干后的煙氣繼續進入布袋除塵器(5)， 分離下的灰渣由螺旋排灰機(5-1)排出，凈化后的煙氣經引風機(6)進入煙囪(7)，最后被排入大氣。
3. 根據權利要求1所述的能夠脫除細微顆粒的高效布袋除塵方法，其特征在 于所述的爐汽包(1)的排污水擴容減壓后仍具有較高的壓力和溫度，其經過 噴嘴(3)霧化后成為平均粒徑30 100nm的液滴，既能保證顆粒很好的團聚效 果，又能保證在進入布袋除塵器前液滴完全轉化為汽態，減少對布袋除塵器的影 響。
4. 根據權利要求1所述的技術路線，其特征在于在排污水液滴快速汽化的 氣流脈動作用下，煙氣中的粉塵顆粒易于發生團聚，排污水中堿性物質在汽化過 程中沉積到顆粒表面，繼而加速顆粒團聚，除塵效率明顯提高。
全文摘要
能夠脫除細微顆粒的高效布袋除塵方法利用來自鍋爐汽包1的排污水，將其在擴容器2中擴容減壓至150～250℃和0.5～4MPa，然后引至空氣預熱器與布袋除塵器之間的煙道4，利用噴嘴3霧化后噴入煙氣中，霧滴與煙氣充分接觸，高速噴射產生的激波和液滴的瞬間蒸發引起氣流高頻脈動，使煙氣中的細微顆粒自身團聚并粘附在較大顆粒上，同時煙氣中一部分酸性氣體被堿性的排污水吸收中和。經過排污水霧化、顆粒團聚和液滴蒸干后的煙氣繼續進入布袋除塵器5。由于煙氣中的粉塵顆粒特別是細微顆粒團聚后粒徑增大，因此除塵效果得到顯著提高。分離下的灰渣由螺旋排灰機5-1排出；凈化后的煙氣經引風機6進入煙囪7，最后被排入大氣。
文檔編號B01D53/78GK101537284SQ20091003022
公開日2009年9月23日 申請日期2009年3月23日 優先權日2009年3月23日
發明者仲兆平, 睿 李, 金保昇, 鐘文琪, 黃亞繼 申請人:東南大學