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一种褐煤干燥提质的水雾除尘装置及除尘方法

阅读：384发布：2021-02-28

IPRDB可以提供一种褐煤干燥提质的水雾除尘装置及除尘方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明公开了一种褐煤提质过程中的除尘装置及除尘方法，包括除尘烟气管道、挡烟板、水雾喷射器、水雾除尘塔、烟气导流板等。含有褐煤粉尘的热烟气在主引风机的作用下进入除尘烟气管道，在挡烟板的作用下，在水雾喷射器处的管道内发生聚集；遇到喷出的水雾后，烟气中的部分粉尘被清洗脱除；剩余烟气从挡烟板的上方出口进入水雾除尘塔，在烟气导流板的作用下沿螺旋方式上升，依次穿过水雾喷射器喷水形成的水雾层，当中的绝大部分粉尘被清洗脱除。本发明设计合理、安全可靠，大型化应用时运行稳定，有效克服了电除尘、布袋除尘方法中设备维护成本高、使用寿命短等问题，有效实现褐煤的高效、低污染综合利用，并达到低碳、节能减排的环保要求。，下面是一种褐煤干燥提质的水雾除尘装置及除尘方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种褐煤干燥提质的水雾除尘装置，包括除尘烟气管道、挡烟板、水雾除尘塔、烟气导流板、环形水雾喷射器、沉降池以及烟囱，其特征在于，所述水雾除尘装置还包括安装在烟气除尘管道和水雾除尘塔内，确保除尘过程中水雾与热烟气的充分接触，实现烟气中褐煤粉尘的清洗脱除的四组水雾喷射器；

所述挡烟板安装在除尘管道与水雾除尘塔的连接处；

三组环形水雾喷射器自下而上依次安装在水雾除尘塔的中部，使喷出的水雾在塔内形成三个拦截水雾层；

所述水雾除尘塔的内壁按螺旋方式安装烟气导流板；

所述水雾除尘塔的上方出口呈锥状逐渐收窄，当热烟气遇到收窄的塔壁时，其中的部分水蒸气凝结为水滴，沿塔壁流下送入沉降池。

2.一种褐煤干燥提质的水雾除尘方法，其特征在于，该方法包含如下步骤：

1)含有褐煤粉尘的热烟气在主引风机的作用下进入除尘烟气管道；

2)在挡烟板的作用下，烟气于水雾喷射器处的管道内发生聚集，遇到喷出的水雾后，当中的部分粉尘被清洗脱除；

3)剩余的烟气从挡烟板的上方出口进入水雾除尘塔，在烟气导流板的作用下沿螺旋方式上升，依次穿过三组环形水雾喷射器喷水形成的拦截水雾层，当中的绝大部分粉尘被清洗脱除；

4)水雾除尘塔的上部出口呈锥状逐渐收窄，当热烟气遇到收窄的塔壁时，其中的部分水蒸气凝结为水滴，沿塔壁流下送入沉降池；

5)剩余的热烟气经由烟囱排入大气，其主要成分为水蒸气；

进入除尘烟气管道内来自于褐煤干燥提质过程的热烟气温度为100℃～200℃。

说明书全文

一种褐煤干燥提质的水雾除尘装置及除尘方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种褐煤提质过程中的除尘工艺，属于煤炭清洁、高效利用领域。

背景技术

[0002] 褐煤储量约占我国煤炭总储量的15％左右，是主要煤炭资源的一种，在我国动力与化工用煤中起到重要的作用。褐煤属于一种地下储存期短、煤化程度低的煤种，其水分和灰分含量较高，在空气中易风化，作为直接燃料直接使用时燃烧效率低，且固体粉尘、温室气体排放量高，污染严重。褐煤主要分布于内蒙古、黑龙江、云南和新疆等地，由于经济发展的原因，这些地区的用煤量与经济发达地区相比较少，因此需将褐煤运输到距离比较远的利用场地。由于褐煤中高水分和高挥发份的存在，造成了公路、铁路运输系统运力的极大浪费。褐煤提质是指通过热物理过程或热化学方法降低褐煤中的水分、提高产品发热量，达到便于运输、热利用效率高、污染低的目的，对于褐煤的清洁、高效利用具有重要的意义。

[0003] 由于褐煤的挥发份较高，导致其在干燥提质过程产生大量含有固体颗粒(褐煤粉尘)和温室气体(主要成分为CO2)的热烟气。若不经处理，将烟气直接排放，将对大气造成污染，严重破坏生态环境。就目前而言，国内在褐煤提质除尘领域主要采用电除尘方法和布袋除尘方法。采用电除尘方法时，电除尘器的总集尘面积与处理烟气量成正比。褐煤提质过程中产生的烟气含尘量大、风速高，故通常要求电除尘器具有较大的断面规格，从而增加了设备的使用成本和占地面积；另外，烟气风速过高易造成荷电粉尘沉积到收尘极上的时间过短，使其来不及沉积就会被风力带出，同时风速过高还易产生粉尘的二次飞扬，特别是在电极进行清灰振打作业时尤为严重。采用布袋除尘方法时，由于褐煤粉尘的颗粒直径较大，易造成布袋堵塞，进而引起布袋磨损、穿孔、甚至脱落；另外，200℃～300℃的高温烟气易使布袋硬化收缩，加速布袋老化。此外，无论是电除尘亦或是布袋除尘方法，均只对烟气中的固体颗粒有效，而不能减少烟气中的温室气体排放。因此，现场操作简单、便于维护、运行稳定的除尘技术一直是褐煤干燥提质领域研究与开发的重点。

发明内容

[0004] 为了克服现有褐煤提质过程中除尘技术的不足，本发明提供一种除尘效果好、便于使用维护、性能稳定的高效水雾除尘装置及工艺方法。

[0005] 本发明的技术方案实现如下：褐煤干燥提质过程中的热烟气在主引风机的作用下进入除尘烟气管道，该管道与水雾除尘塔连接，连接处设有挡烟板，挡烟板前方的管道内设有水雾喷射器。烟气遇挡烟板阻挡后，在惯性力的作用下于挡烟板前方(水雾喷射器处)的管道内聚集，遇到喷出的水雾后，烟气中的部分粉尘被脱除。剩余的烟气继续沿挡烟板的上方出口进入水雾除尘塔。除尘塔的内壁按照螺旋方式安装有烟气导流板，为热烟气提供足够的升力。除尘塔的中部自下而上依次安装有三组环形水雾喷射器，喷出的水雾在除尘塔内部形成三个拦截水雾层。热烟气依次经过这些水雾层时，当中的绝大部分粉尘被清洗脱除。除尘塔的上部出口呈锥状逐渐收窄，与烟囱相连接。当热烟气遇到收窄的塔壁时，其中的部分水蒸气凝结为水滴，沿塔壁流下送入沉降池，实现部分水资源的回收利用。剩余的热烟气经由烟囱排入大气，其主要成分为水蒸气，从而达到环保除尘的目的。具体而言，该方法的特征包含如下步骤：

[0006] (1)含有褐煤粉尘的热烟气在主引风机的作用下进入除尘烟气管道；

[0007] (2)在挡烟板的作用下，烟气于挡烟板前方(水雾喷射器处)的管道内发生聚集，遇到喷出的水雾后，当中的部分粉尘被清洗脱除；

[0008] (3)剩余的烟气从挡烟板的上方出口进入水雾除尘塔，在烟气导流板的作用下沿螺旋方式上升。在水雾除尘塔的中部，烟气依次穿过三组环形水雾喷射器喷水形成的拦截水雾层，当中的绝大部分粉尘被清洗脱除；

[0009] (4)水雾除尘塔的上部出口呈锥状逐渐收窄，当热烟气遇到收窄的塔壁时，其中的部分水蒸气凝结为水滴，沿塔壁流下送入沉降池；

[0010] (5)剩余的热烟气经由烟囱排入大气，其主要成分为水蒸气。

[0011] 本发明与现有技术相比，具有以下优点及突出性效果：

[0012] (1)除尘管道与水雾除尘塔的连接处安装挡烟板，使烟气在水雾喷射器处的管道内形成聚集，从而有效提高了第一次喷淋除尘的效果；

[0013] (2)水雾除尘塔的内壁按螺旋方式安装烟气导流板，为热烟气提供了足够的上升力，提高了烟气除尘的效率；

[0014] (3)水雾除尘塔的中部自下而上依次安装三组环形水雾喷射器，喷出的水雾在塔内形成三个拦截水雾层，与上升的热烟气接触后可有效清洗脱除烟气中的绝大部分粉尘；

[0015] (4)除尘塔的上部出口呈锥状逐渐收窄，当热烟气遇到收窄的塔壁时，其中的部分水蒸气凝结为水滴，沿塔壁流下送入沉降池，实现了部分水资源的回收利用。

[0016] (5)由于CO2可溶于水，经过对热烟气的四次喷淋，可部分脱除烟气中的CO2，从而减少了温室气体排放。

[0017] 因此，本发明可用于大规模褐煤干燥提质过程中的烟气除尘，能有效实现煤炭资源的高效、低污染综合利用，并达到低碳、节能减排的环保要求。

附图说明

[0018] 图1为本发明实施例提供的褐煤干燥提质的水雾除尘装置结构示意图；

[0019] 图2本发明实施例提供的环形水雾喷射器的设计简图；

[0020] 图3本发明实施例提供的褐煤干燥提质的水雾除尘工艺方法的实现流程图。

[0021] 图中：1、褐煤除尘烟气管道；2、挡烟板3、水雾喷射器4、水雾除尘塔；5、烟气导流板；6、环形水雾喷射器；6-1、内测喷嘴6-2、外侧喷嘴；7、沉降池8、烟囱。

具体实施方式

[0022] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

[0023] 图1、2示出了本发明实施例提供的褐煤干燥提质的水雾除尘装置的结构。为了便于说明，仅仅示出了与本发明相关的部分。

[0024] 褐煤除尘烟气管道1上下壁上布置水雾喷射器3；褐煤除尘烟气管道1与水雾除尘塔4的连接处安装挡烟板2；水雾除尘塔4的内壁按螺旋方式安装烟气导流板5；水雾除尘塔4的中部自下而上依次安装三组环形水雾喷射器6；环形水雾喷射器6由内测喷嘴6-1和外侧喷嘴6-2组成；装置最右侧布置沉淀池7，上面布置烟囱8。

[0025] 图3示出了本发明实施案例提供的褐煤干燥提质的水雾除尘工艺方法，该方法包括：

[0026] 在步骤S301中，首先含有褐煤粉尘的热烟气在主引风机的作用下进入除尘烟气管道1，在挡烟板的作用下，烟气于挡烟板2前方水雾喷射器3处的管道内发生聚集，遇到喷出的水雾后，当中的部分粉尘被清洗脱除；

[0027] 在步骤S302中，剩余的烟气从挡烟板2的上方出口进入水雾除尘塔4，在烟气导流板5的作用下沿螺旋方式上升。在水雾除尘塔4的中部，烟气依次穿过三组环形水雾喷射器6喷水形成的拦截水雾层，当中的绝大部分粉尘被清洗脱除；

[0028] 在步骤S303中，水雾除尘塔4的上部出口呈锥状逐渐收窄，当热烟气遇到收窄的塔壁时，其中的部分水蒸气凝结为水滴，沿塔壁流下送入沉降池7，实现部分水资源的回收利用；

[0029] 在步骤S304中，剩余的热烟气经由烟囱8排入大气，其主要成分为水蒸气。

[0030] 褐煤干燥提质过程中的热烟气在主引风机的作用下进入除尘烟气管道1，该管道与水雾除尘塔4连接，连接处设有挡烟板2，其前方的管道内设有水雾喷射器3，烟气遇挡烟板2阻挡后，在惯性力的作用下于水雾喷射器3处的管道内聚集，遇到喷出的水雾后，烟气中的部分粉尘被脱除；剩余的烟气继续沿挡烟板2的上方出口进入水雾除尘塔4，其内壁按照螺旋方式安装有烟气导流板5，为热烟气提供足够的升力，除尘塔4的中部自下而上依次安装有三组环形水雾喷射器6，喷出的水雾在除尘塔4内部形成三个水雾拦截面，热烟气依次经过这些水雾层时，当中的绝大部分粉尘被清洗脱除；除尘塔4的上部出口呈锥状逐渐收窄，与烟囱8相连接，当热烟气遇到收窄的塔壁时，其中的部分水蒸气凝结为水滴，沿塔壁流下送入沉降池7，实现部分水资源的回收利用；剩余的热烟气经由烟囱8排入大气，其主要成分为水蒸气。

[0031] 本发明实施例提供的褐煤干燥提质的水雾除尘装置及工艺方法，褐煤干燥提质过程中的热烟气在主引风机的作用下进入除尘烟气管道1，该管道与水雾除尘塔4连接，连接处设有挡烟板2，其前方的管道内设有水雾喷射器3，烟气遇挡烟板2阻挡后，在惯性力的作用下于水雾喷射器3处的管道内聚集，遇到喷出的水雾后，烟气中的部分粉尘被脱除；剩余的烟气继续沿挡烟板2的上方出口进入水雾除尘塔4，其内壁按照螺旋方式安装有烟气导流板5，为热烟气提供足够的升力，除尘塔4的中部自下而上依次安装有三组环形水雾喷射器6，喷出的水雾在除尘塔4内部形成三个水雾拦截面，热烟气依次经过这些水雾层时，当中的绝大部分粉尘被清洗脱除；除尘塔4的上部出口呈锥状逐渐收窄，与烟囱8相连接，当热烟气遇到收窄的塔壁时，其中的部分水蒸气凝结为水滴，沿塔壁流下送入沉降池7，实现部分水资源的回收利用；剩余的热烟气经由烟囱8排入大气，其主要成分为水蒸气。

[0032] 除尘管道与水雾除尘塔的连接处安装挡烟板，使烟气在水雾喷射器处的管道内形成聚集，从而有效提高了第一次喷淋除尘的效果；水雾除尘塔的内壁按螺旋方式安装烟气导流板，为热烟气提供了足够的上升力，提高了烟气除尘的效率；水雾除尘塔的中部自下而上依次安装三组环形水雾喷射器，喷出的水雾在塔内形成三个拦截水雾层，与上升的热烟气接触后可有效清洗脱除烟气中的绝大部分粉尘；除尘塔的上部出口呈锥状逐渐收窄，当热烟气遇到收窄的塔壁时，其中的部分水蒸气凝结为水滴，沿塔壁流下送入沉降池，实现了部分水资源的回收利用；由于CO2可溶于水，经过对热烟气的四次喷淋，可部分脱除烟气中的CO2，从而减少了温室气体排放。

[0033] 因此，本发明可用于大规模褐煤干燥提质过程中的烟气除尘，能有效实现煤炭资源的高效、低污染综合利用，并达到低碳、节能减排的环保要求。

[0034] 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

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