高效湿法脱硫多级除尘器 一、技术领域：
本发明涉及烟气除尘脱硫技术领域，具体地讲是一种高效湿法脱硫多级除尘器。
二、背景技术：
我国是产煤大国，也是用煤大国，目前一次能源消耗中煤约占75％，而煤中又有84％是直接用于燃烧的，由于燃烧技术相对落后，因而带来燃烧效率不高和环境污染两大问题。我国每年向大气排800万吨烟尘，600多万吨SO2；6亿多吨CO2气体以及大量NOX等有害气体，对全球环境产生严重影响，如不加强环境保护，势必影响人类自身的生存。目前从环保的角度来看，工业锅炉脱硫技术可分为燃烧前、燃烧中、燃烧后三大类，共十几种技术。工业锅炉烟气脱硫一般采用燃烧后脱硫。燃烧后脱硫处理，这是目前世界各国用得最多的一种脱硫方法，也是目前技术最成熟，世界上应用最广泛的一种脱硫方法，它可分为干法、干湿法和湿法三种。最常用的是湿法脱硫。湿法脱硫是目前国内外使用最普遍的一种脱硫方法，日本、德国和美国这种方法的使用约占全部脱硫方法的90％以上，其基本过程是在脱硫反应塔内用脱硫剂溶液洗涤烟气，使两者发生强烈的化学反应和传质过程，以去除烟气中的SO2，达到净化烟气的目的。湿法烟气脱硫效率可达80~90％以上。现有的工业锅炉湿法脱硫除尘器，可分为两大类：一类是除尘与脱硫分开的分体式除尘器；另一类是除尘与脱硫合并的一体式除尘脱硫器。
现有的分体式湿法脱硫除尘器有两种类型：一类是多管除尘器加水浴沉降室脱硫法；另一类是多管除尘器加喷淋式脱硫器。多管除尘器加水浴沉降室脱硫法的特征在于：锅炉的烟气首先进入多管除尘器干式除尘，经过一次除尘的烟气由引风机送入水浴沉降室脱硫；烟气在水浴沉降室内经过水浴脱硫后进入烟筒。水浴脱硫沉降室是一段半地下式烟道，烟道的下部是沉淀池，在沉淀池的侧墙上有连通孔与外池相通，用于清除沉淀污泥；沉淀池上方设有1~2隔板，迫使烟气从水面下通过完成水浴过程。这种脱硫方法：a、占地面积大，需要足够的场地布置沉降室；b、水位控制有难度，当水位高时阻力太大，造成锅炉正压运行；当水低时，造成脱硫无效；c、脱硫效果不能达到较高标准。多管除尘器加喷淋式脱硫器的特征在于：锅炉的烟气先经过多管除尘器，除尘后地烟气经烟道进入脱硫器，烟气在脱硫器内脱硫后经引风机排入烟囱。脱硫器是由180°弯管、喷雾装置，筒体、气水分离装置，水封排污管，循环水泵和沉淀池组成。喷水装置布置在180°弯管上，在简体内水与烟气充分混合，SO2被水雾吸收，分离器的作用在于将含硫水雾从烟气中分离出来，实现烟气的脱硫，水封排污管将分离出来的污水连续排入沉淀池，循环水泵将经过沉淀后的水送到喷雾装置，沉淀池则是将脱硫污水中的污泥沉淀，使脱硫水可以循环使用，沉淀池的另一个作用是可在水中投入石灰，调节脱硫水的PH值，使其保持弱碱性，以利达到脱硫效果。这种湿法脱硫除尘器缺点是：a、因是分体式占地面积大；b、多管除尘器加脱硫装置后烟道弯头也多，总的来看引风阻力大，需增加引风机功率；c、因脱硫喷水装置与烟气走向一致烟气带水严重，腐蚀引风机和烟筒；d、烟气中的粘性微粒粘结在引风机叶轮上形成坚硬的附着物，导致叶轮失去平衡。这个缺点是致命的，导致其只能应付短期的环保测试，不可能连续的，长期的正常运行。用户在采用这种脱硫除尘器的时候，并不知道这种脱硫除尘器的弊端，待锅炉投入运行后发现问题为时已晚，不得不在环保监测合格后就停止脱硫运行。
现有一体式湿法脱硫除尘器有多种多样的产品，其共同特征是：除尘与脱硫在同一容器内进行，脱硫用水与污物同时从排污口排泄。一体式湿法脱硫除尘器可以分两大类：一类是常见的麻石水膜除尘器。这种除尘器脱硫效果较好，但是占地面积较大，按装周期长，引风阻力大，用水量大，并且容易造成二次污染，沉淀池容积大并需配备捞污泥设备，适用于20吨/时以上锅炉。另一类是钢制的湿法脱硫除尘器用水量小，脱硫水不重复使用，(有的可重复使用)，水与污泥呈稀泥状从排污口排出。其除尘与脱硫原理是：高速流动的烟气冲击水面后折返180°离开水面。尘粒在惯性作用下冲入水中，实现第一次除尘脱硫的过程，由气流溅起的泡沫对烟气起到二次洗涤作用，烟气折返180°使气水分离。有的设计是将污泥排入除渣机，随着锅炉除渣一起送入灰场，有的设计是将污泥排入小型的污泥槽，经淋水处理后多余的水排入下水道，污泥人工清除(有的设计沉淀池)。一体式湿法脱硫除尘器的缺点是：a、脱硫水一次使用，浪费水并且易造成二次污染；b、脱硫用水的PH值难以调节，靠人工间断排污，运行效果起伏变化，不能稳定达到脱硫效果；c、排烟带水，腐蚀引风机和烟囱；d、脱硫用水需做防冻措施。
二、发明内容：
本发明的目的旨在克服上述已有技术的不足，而提供一种高效湿法脱硫多级除尘器，主要解决了湿法脱硫除尘器除尘及脱硫效率不高、运行一段时间后失效、烟气带水腐蚀引风机、除尘器寿命短、脱硫水一次使用且排污水二次污染等问题。
为了达到上述目的，本发明是这样实现的：高效湿法脱硫多级除尘器，它包括壳体6，壳体6设在支架17上，在壳体6的外部设水箱8和溢流管9，水箱8上设进水管10，在壳体6的顶部设烟气进口5和烟气出口11，在壳体6的侧壁设喷淋装置22，喷淋装置22的管路上设压力表装置23，与循环水泵24连接，在壳体6的底部设排污装置18，其特殊之处在于壳体6内设隔板16、19，将壳体6内的空腔分成冲击除尘室1、惯性除尘室2、喷淋除尘室3、汽水分离室4，四个室下部全部连通存水，且由水封彼此隔离，在喷淋除尘室3上设下导流板13，下导流板13与下部水面上的空间为烟气通道15，在冲击除尘室1内设冲击管7，冲击管7与烟气进口5连接，在惯性除尘室2内的壳体6上设侧导流板20，在喷淋除尘室3内的喷淋装置22上设螺旋喷头14，在汽水分离室4内设上导流板12和汽水分离装置21，汽水分离装置21与烟气出口11连接。
为了进一步实现上述目的，本发明的高效湿法脱硫多级除尘器，其所述的冲击管7为内螺纹管；其所述的螺旋喷头14的布置为“Γ”型，螺旋喷头14最好汉为6个；其所述的烟气通道15为不等高；且除尘器内部全部涂抹了防腐层，除尘器的排污水和喷淋循环水分离，不混合使用，循环水池内的碱水可循环使用。
本发明所述的高效湿法脱硫多级除尘器，其主要技术性能指标如下：
(1)除尘效率98~99％
(2)脱硫效率80~85％
(3)阻力损失＜900Pa
(4)林格曼烟气黑度1级以下
(5)烟尘含尘量＜80mg/m3
(6)烟气含硫量＜900mg/m3
(7)进口烟气含尘量≤2000mg
本发明所述的高效湿法脱硫多级除尘器与已有技术相比具有突出的实质性特点和显著进步：
(1)该除尘器由于采用冲击、惯性、喷淋等多种除尘机理，彻底解决了单一机理湿法脱硫除尘器除尘、脱硫效率不高和运行一段时间后失效的老问题；
(2)由于采用多种除尘机理对烟气进行净化，并且设计了不等高的烟气通道及Γ形喷淋布置方法，采用合理的液气比，使该除尘器除尘效率及脱硫效率高；
(3)该除尘器由于加装了上、下导流板和气水分离装置及低烟速设计，解决了烟气带水腐蚀引风机的问题；
(4)该除尘器内部全部涂抹了有效的防腐层，解决了钢制除尘器本体由于腐蚀造成使用寿命短的问题；
(5)该除尘器排污水和喷淋循环水分离，不混合使用。循环水池内的碱水可循环使用；
(6)该除尘器采用的是一体化湿法除尘器，烟道弯头少，所以烟气流通阻力小，不但适用燃煤锅炉烟气脱硫，也适用于工业窑炉的排烟脱硫；
(7)该除尘器设备投资低，占地面积小，布置灵活。
四、附图说明：
图1——本发明的主视图；
图2——本发明除尘器所述壳体的俯视图；
图3——图1的C-C剖视图；
图4——图3的A-A剖示图；
图5——图3的B-B剖示图。
五、具体实施方式：
为了更好地理解与实施，下面结合附图给出具体实施方式详细说明本发明高效湿法脱硫多级除尘器。
实施例，参见图1、2、3、4、5，采用钢板焊接成壳体6，在壳体6外部固定安装水箱8，水箱8上安装进水管10，同时在壳体6上开设溢流管9，与壳体6内的存水相连接，在壳体6的顶部开设烟气进口5和烟气出口11，在壳体6的侧壁上固定安装喷淋装置22，喷淋装置22的管路上安装压力表装置23，并与循环水泵24连接，在壳体6的底部安装排污装置18，在壳体6内固定安装隔板16、19，将壳体6内的空腔分成冲击除尘室1、惯性除尘室2、喷淋除尘室3、汽水分离室4，四个室下部全部连通存水，且由水封彼此隔离，在喷淋除尘室3上固定安装下导流板13，下导流板13与下部水面上的空间为烟气通道15，烟气通道15为不等高，在冲击除尘室1内安装冲击管7，冲击管7为内螺纹管，冲击管7与烟气进口5连接，在惯性除尘室2内的壳体6上安装侧导流板20，在喷淋除尘室3内的喷淋装置22上安装螺旋喷头14，螺旋喷头14的布置为“Γ”型，一般最好为6个，在汽水分离室4内固定安装上导流板12和汽水分离装置21，汽水分离装置21与烟气出口11连接，同时在除尘器内部全部涂抹防腐层，另外将除尘器的排污水和喷淋循环水分离，不混合使用，循环水池内的碱水可循环使用，最后将壳体6固定安装在支架17上。
本发明所述的高效湿法脱硫多级除尘器，工作时，烟气由除尘器烟气进口进入冲击除尘室，通过螺纹冲击管高速向下旋转冲击水面，增加了烟灰的重力加速度，使其中较大的颗粒直接被冲入水中；同时由于烟气温度较高，使水向上蒸发，在水面上形成一片水雾，使烟灰带有一定的湿度，细小的颗粒相互碰撞，结成较大的颗粒落入水中。随后烟气向上经隔板进入惯性除尘室，由侧导流板和隔板的作用，使烟气产生突扩，流速大大降低，其中由冲击除尘室的雾化作用而凝聚的颗粒由于重力的作用便纷纷落入水中。经两次净化的烟气由烟气通道变向右转进入喷淋除尘室，该室顶部布置了6个螺旋雾化喷头。喷淋水经碱化处理PH值达到10左右，经喷头雾化后直接与烟气混合，使烟气中微小颗粒凝聚沉入水中，同时也将烟气中的硫份除掉，达到除尘与脱硫的效果。最后烟气经气水分离室，将烟气中夹带的部分水分分离后，经除尘器烟气出口离开除尘器，完成烟气净化、脱硫的全过程。
由于烟气的温度较高，除尘器在工作过程中会损失一部分水分，造成底部液面的下降，而底部的水封高度是保证除尘器工作的重要条件之一，因此在水箱中设有由浮球开关控制的进水管。同时该除尘器还设有溢流装置，保证喷淋水与溢流水达到动态平衡。
本发明所述的高效湿法脱硫多级除尘器，不但适用小型锅炉的烟气脱硫净化，也适用于新建工业锅炉房的烟气脱硫选型，更适用对现有工业锅炉房的烟气脱硫改造。