脱硫、除尘、脱氮、脱氟湿式烟气争化机组及其争化方法 【技术领域】
本发明涉及一种烟气净化除尘装置及其争化方法。
背景技术
为了环境保护，工业烟气必须经净化除尘后才能排放。现有的湿式除尘机组由湿式风机的出风口与水气分离筒中部的进风口连通，水气分离筒的出风口在筒顶部，水气分离筒的下部呈锥形，污水出口位于锥形尖部，湿式风机内置有风机叶片。如湿式三效除尘机组专利(专利号：ZL 00259070.0)，这种湿式三效除尘机组不能处理含SO2、氮、氟废烟气，风机叶片旋风能力有待提高，净化机组容易被腐蚀。目前处理含SO2、氮、氟的烟气设备一般为塔式，结疤、结垢问题均难以解决，而且防腐蚀成本高，能耗高，用水量大，维护管理复杂。
【发明内容】
本发明的目的是提供一种脱硫、除尘、脱氮、脱氟湿式烟气净化机组及其净化方法，解决现有的湿式除尘机组的耐腐蚀性能差和处理含SO2、氮、氟烟气的技术问题，还解决要提高风机叶片旋风能力的问题。
本发明的技术方案：
脱硫、除尘、脱氮、脱氟湿式烟气净化机组有进风口、出风口和污水出口，其出风口在水气分离筒顶部，水气分离筒侧面与湿式风机的出口连通，水气分离筒的下部呈锥形，污水出口位于锥形尖部，湿式风机内置有风机叶片，其特征在于：在湿式风机内的叶片靠进风一侧通入喷嘴，喷嘴内喷出碱性水，湿式风机的出口与一至两个水气分离筒中部接口的切线方向连通，湿式风机和水气分离筒内壁表面有防腐涂层，湿式风机地风机叶片上有至少六片叶片。
上述烟气净化机组的进风口位置设在湿式风机一侧。
上述烟气净化机组进风口的位置在水气分离筒的下延筒体切线一侧，其进风方向与水气分离筒中部接口方向相反。
上述风机蜗壳内、风机叶片及水气分离筒内壁表面的防腐涂层厚度为0.4-0.5mm。
上述风机叶片是直叶片、前弯叶片或后弯叶片。
这种脱硫、除尘、脱氮、脱氟湿式烟气净化方法，其特征在于：利用上述装置，在湿式风机内的叶片靠进风口处通入喷嘴，从喷嘴喷射出碱性水，烟气与碱性水在高速旋转风机叶片的强力作用下，剧烈的碰撞、聚合，使得烟气中的粉尘被碱性水捕捉，烟气中的SO2、NO2、氟化物等与碱性水发生剧烈中和反应，然后干争气体及泥浆沿切线方向进入水气分离筒，干净气体经过离心脱水后向上自出风口排出，泥浆下泻至污水口排出。碱性水量与烟气量比值为0.2kg∶1m3，最高不超过0.4∶1。
上述碱性水中的碱性物质可以是：CaO、CaCO3、CaO+NaOH、CaO+Na2CO3、NaOH、Na2CO3、NH3或MgO。
本发明的工作原理：需处理的烟气及充分雾化的碱水一起直接进入湿式风机，在高速旋转风机叶片的强力作用下，两者剧烈的碰撞、聚合，使得粉尘被水捕捉，其烟气中SO2与碱水发生剧烈中和反应。然后干净气体及泥浆沿切线方向进入水气分离筒，干争气体经过离心脱水后向上排出，泥浆下泻至污水口排出。
有益效果：本发明是在湿式三效除尘机组的基础上改进的高效脱硫除尘新产品。该机组的优点：风机叶片旋风能力提高，脱硫除尘效率高，其设备用水能适应多种碱性物质、操作简便、水气比低、可靠性高、系统流程短。本机组结构新颖、紧凑，脱硫除尘一体化，节省占地面积，投资少；高效率脱硫除尘。脱硫率高达90％以上，对于d≥1μm的超细粉尘，除尘效率达99％；脱硫除尘同时可有效消除烟气中的氟化物、氮氧化物等有害物质；采用独创的湿式风机，不粘接、耐磨损、耐腐蚀、耐高温。解决现有的湿式除尘机组的耐腐蚀性能差、处理含SO2、氮、氟的烟气效率差的技术问题，还有效解决了湿式除尘系统中设备结疤、结垢、风机带水运行、设备寿命短的问题。本发明使用石灰碱水脱硫，脱硫成本低；额定水气比为0.2∶1，最高不超过0.4∶1。因此运行能耗少，成本低；使用寿命长，维护操作管理简便；产品系列多样性，可满足用户的不同需求。可用于净化锅炉和工业窑炉的烟气，其争化功能包括脱硫、除尘、脱氮、脱氟等。可广泛应用于燃煤锅炉、燃高硫重油锅炉、铁矿烧结机、燃煤工业窑炉、有色金属熔炼炉。
【附图说明】
图1是本发明机组实施例一的结构示意图；
图2是图1中A-A剖面的结构示意图；
图3是本发明机组实施例二的结构示意图；
图4是图1中B-B剖面的结构示意图；
图5是本发明机组实施例三的结构示意图；
图6是图1中C-C剖面的结构示意图；
图7是本发明机组实施例四的结构示意图；
图8是图1中D-D剖面的结构示意图；
图9是八片直形叶片的风机叶片结构示意图；
图10是前弯形叶片的风机叶片结构示意图；
图11是后弯形叶片的风机叶片结构示意图。
图中：1-湿式风机、2-水气分离筒、3-接口、4-出风口、5-污水出口、6-风机叶片、7-防腐涂层、8-前弯叶片、9-喷嘴、10-电动机、11-后弯叶片、12-进风口、13-下延筒体、14-风机蜗壳。
【具体实施方式】
实施例参见图1-8，本发明的脱硫、除尘、脱氮、脱氟湿式烟气净化机组有进风口12、出风口4和污水出口5，其出风口4在水气分离筒2的顶部，水气分离筒2的侧面与湿式风机1的出口连通，水气分离筒2的下部呈锥形，污水出口5位于锥形尖部，在湿式风机1内靠风机叶片6的进风一侧通入喷嘴9，喷嘴内喷出碱性水，湿式风机1的出口与一至两个水气分离筒2中部接口3的切线方向连通。
湿式风机1由电动机10驱动，内置有风机叶片6，风机蜗壳14内、风机叶片6及水气分离筒2内壁表面有一层防腐涂层7，防腐涂层7是喷沙处理后再喷防腐涂层，防腐涂层7的厚度为0.4-0.5mm。
实施例一、二参见图1-4，烟气争化机组的进风口12位置设在湿式风机1一侧。水气分离筒2是单筒机组或双筒机组，无下延筒体13。烟气及充分雾化的碱水一起直接进入湿式风机，在高速旋转叶片的强力作用下，两者剧烈的碰撞、聚合，使得粉尘被水捕捉，烟气中SO2与碱水发生剧烈中和反应。然后干净气体及泥浆沿切线方向进入水气分离筒，干净气体经过离心脱水后向上面的出风口4排出，泥浆下泻至污水出口5排出。
实施例三、四参见图5-8，烟气争化机组的进风口12的位置在水气分离筒2的下延筒体13切线一侧，其进风方向与水气分离筒中部接口3的方向相反。水气分离筒2是单筒机组或双筒机组，有下延筒体13。烟气沿切线方向首先进入水气分离筒下延筒体13，离心作用使得气、尘初步分离；接着，烟气和经过充分雾化的碱水一起进入湿式风机1，通过风机叶片6的强力作用，水雾与粉尘剧烈地碰撞、聚合，使得粉尘被水捕捉，烟气中SO2与碱水发生剧烈中和反应；干净气体及泥浆沿切线方向再进入水气分离筒2，干净气体经过离心脱水后向上出风口4排出，泥浆下泻至污水出口5排出。
参见图9，风机叶片6可以是六至八片直叶片，用于风机较大时，八片叶片可使气流更均匀。风机叶片应避免尖角形状。
参见图10、11，风机叶片在端部可以呈弯弧形，图10中有前弯叶片8，图11中有后弯叶片11。前弯叶片用于高压头，可以提高旋风能力和工作效率，还可以提高适应各种风压、风量的能力。后弯叶片的气流流型更稳定，效率更高，压头较低，用于压头不高时。
从湿式风机喷嘴9喷射出的碱性水是氧化钙CaO加碳酸钠NaCO3双碱水。CaO加NaCO3也可以用MgO、NaOH替代。碱性水也可以因地制宜，采用工业废碱水。调整碱性水量和风机风量，使水气比为0.2公斤∶1立方米，最高不超过0.4∶1。
本发明的机组可针对不同的烟气特点，三个系列的产品，如下表所示：产品系列风量(m3/h) 机外余压(Pa)适用条件1无下延筒体、低压头3000-60000 1400-1040烟气初始含尘浓度低、SO2浓度高2无下延筒体、高压头5000-300000 2500-2100烟气初始含尘浓度高、粉尘亲水性差、SO2浓度高3有下延筒体5000-150000 1400-990烟气初始含尘浓度高、粉尘亲水性好、SO2浓度高
本发明机组的25种机型和性能参数： 序号 风量(m3/h) 机外余压(Pa)额定用水量(m3/h) 电动机型号电动机功率(kW) 1 3000-5000 1400-1040 0.8 Y132S2-2 7.5 2 5000-9000 1.4 Y160M-4 11 3 9000-15000 2.4 Y180M-4 18.5 4 15000-25000 4.0 Y200L-4 30 5 25000-35000 6.0 Y225S-4 37 6 35000-45000 8.0 Y250M-4 55 7 45000-60000 10.5 Y315S-6 75 8 19000-22000 2500-2100 4.0 Y225S-4 37 9 28000-35000 6.0 Y250M-4 55 10 36000-46000 8.2 Y2805-4 75 11 57000-73000 12.0 Y315M-4 132 12 106000-143000 25.0 YKK3554-4 250 13 130000-166000 30.0 YKK4003-4 315 14 160000-202000 36.0 YKK4004-4 355 15 220000-296000 52.0 YKK4502-4 500 16 4000-6000 1500-950 1.0 Y160M2-2 15 17 8000-12000 1350-800 2.0 Y180L-4 22 18 15000-20000 1430-1180 3.0 Y225S-4 37 19 22000-27000 1400-1100 5.0 Y250M-4 55 20 30000-37000 1470-1300 6.5 Y315S-6 75 21 40000-45000 1200-1000 8.4 Y315M1-6 90 22 50000-65000 1250-950 11.2 Y315S-4 110 23 70000-75000 1370-1180 4.5 Y315L1-4 160 24 100000-130000 1200-1000 23.0 Y315L2-4 200 25 140000-150000 1370-1180 29.0 Y2-355L-4 315