本發(fā)明涉及一種煙氣治理技術領域，尤其涉及一種復合多種機械除塵及濕式電除塵的高效復合除塵設備。

背景技術：

隨著工業(yè)產(chǎn)值的不斷增加，我國環(huán)境狀況也愈加的惡化，環(huán)境保護與經(jīng)濟發(fā)展間的矛盾日益凸顯。大氣污染是我國比較突出的環(huán)境污染問題，嚴重的霧霾天氣頻現(xiàn)，持續(xù)時間久，嚴重危害人們的身心健康。介于目前我國惡劣的環(huán)境狀況，國家也在加快推動大氣污染的治理，目標要求于2020年前現(xiàn)役燃煤發(fā)電機組基本達到燃氣輪機排放限值，保證煙氣中粉塵排放濃度低于5mg/nm3。煙氣排放中的pm2.5超細顆粒的捕集效率低，是處理煙氣排放達標的核心問題。

目前我國煙氣除塵主要采用的方式是：機械除塵、靜電除塵、袋式除塵、電袋復合除塵等。但是一般的機械除塵和袋式除塵達不到煙塵排放限值，不能有效脫除pm2.5超細顆粒；而電除塵要達到排放限值，需要更多的電場數(shù)，更大的比集塵面積、運行電耗高，且存在二次揚塵的問題，因此電除塵的使用也受到了限制。

濕式電除塵技術是目前一種比較新的除塵技術，是通過高壓整流裝置對放電極供電，使煙氣中的塵粒荷電，荷電塵粒在電場力的作用下向集塵板運動，通過連續(xù)沖洗噴淋裝置清洗收集在集塵板上的粉塵顆粒。濕式電除塵裝置能夠 保證煙塵達到排放標準，但是濕式電除塵裝置存在一定程度的結(jié)構(gòu)問題，濕式電除塵裝置主要由供電和供水系統(tǒng)組成，是純能耗設備，隨著粉塵濃度的增加，濕式電除塵的電場數(shù)增加，收塵面積增大，不僅存在設備投資費用大的問題，電耗量也隨之增加；且當高濃度煙氣的除塵時，濕式電除塵利用極板上形成的水膜清洗被捕集的粉塵，粉塵濃度過高時，沖洗時間延長，水耗量大大增加，造成極大的水資源浪費，廢水處理成本也相應增加?？傮w而言，濕式電除塵裝置運行能耗大，投資成本高，凈化效果隨粉塵濃度的升高而下降，不適用于高溫煙氣除塵及高濃度粉塵除塵。解決環(huán)保問題的同時我們需要考慮能源節(jié)約的問題，因此濕式電除塵裝置的能耗節(jié)省是目前其應用首要考慮因素。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種煙氣除塵系統(tǒng)，目的是解決現(xiàn)有技術問題，提供一種復合多種機械除塵及濕式電除塵的高效復合除塵系統(tǒng)，能夠有效的解決現(xiàn)有技術中機械除塵效率低、濕式電除塵能耗高、水耗高、設備投資費用大的問題，并能達到超低排放標準。

本發(fā)明解決問題采用的技術方案是：

一種煙氣除塵系統(tǒng)，包括重力沉降室、慣性除塵裝置、旋風除塵裝置及濕式電除塵裝置；其中慣性除塵裝置設置于重力沉降室內(nèi)并位于重力沉降室的煙氣出口端，重力沉降室的煙氣出口端與旋風除塵裝置的煙氣入口端相連接；濕式電除塵裝置設置于旋風除塵裝置的煙氣出口端。

所述的濕式電除塵裝置包括電暈線、集塵板、沖洗噴淋裝置、電控裝置、工業(yè)水箱，其中電控裝置和工業(yè)水箱均布置與旋風除塵裝置外部，電暈線、集 塵板、沖洗噴淋裝置設置于旋風除塵裝置中作為煙氣出口的中心排氣管內(nèi)；沖洗噴淋裝置與工業(yè)水箱連接，并位于電暈線和集塵板的上端，電暈線、集塵板則分別與電控裝置相連。

進一步的，在慣性除塵裝置上設有振打裝置，用于清除堆積于慣性除塵裝置中擋板上的塵粒。

振打裝置布置于慣性除塵裝置的中心部位或是在慣性除塵裝置的四角部位對稱布置。

所述的慣性除塵裝置為碰撞式慣性除塵裝置，按照與垂直方向形成15-30度的角度，布置于重力沉降室的出口端。

中心排氣管的直徑與旋風除塵裝置圓筒體的直徑比為0.5:1。

重力沉降室為多級重力沉降室。

振打裝置采用機械振打裝置、電磁振打裝置或是聲波振打裝置。

所述的旋風除塵裝置為直入式切向入口或者是蝸殼式切向入口的逆流式旋風除塵裝置。

進一步優(yōu)選地，所述的旋風除塵裝置內(nèi)部涂有防腐層，防止煙塵對其腐蝕。

在旋風除塵裝置內(nèi)部與煙氣相接觸的部分，具體而言是圓筒體31的內(nèi)壁、灰筒32的內(nèi)壁、中心排氣管33的內(nèi)壁及外壁、排灰口34的內(nèi)壁上均涂有防腐層，防止煙塵對其腐蝕。

本發(fā)明的有益效果：

1.本煙氣除塵系統(tǒng)可以提高除塵效率。利用低效率的復合機械除塵裝置作為前段預除塵裝置，除去煙氣中90％以上的塵粒，利用高效率的濕式電除塵裝置作為末端除塵裝置，最終可以除去煙氣中99％以上的塵粒，可以使除塵效果達到 超低排放標準。

2.本煙氣除塵系統(tǒng)可以減少設備投入費用。通過前段復合機械除塵裝置，將大部分大粒徑的塵粒去除，可以減少濕式電除塵裝置對塵粒的處理，進而減少后續(xù)濕式電除塵裝置的電場數(shù)，能夠減小濕式電除塵裝置的占地面積，造價，同時降低其運行費用、降低電耗、水耗量以及廢水處理投入。

3.本煙氣除塵系統(tǒng)中前段復合機械除塵裝置提高了風阻，不僅降低了煙氣的溫度，且能除去煙氣中90％的塵粒，極大地減低了后端的煙氣含塵濃度，使粉塵比電阻降低，后段的濕式電除塵只需要除去煙氣中剩余的pm2.5超細顆粒，提高塵粒脫除效率。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1.重力沉降室、11.沉降室、12.灰筒、13.排灰口；

2.慣性除塵裝置、21.擋板；

3.旋風除塵裝置、31.圓筒體、32.灰筒、33.中心排氣管、34.排灰口；

4.濕式電除塵裝置、41.電暈線、42.集塵板、43.沖洗噴淋裝置、44.電控裝置、45.工業(yè)水箱；

5.振打裝置。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明做進一步詳細說明。

如圖1中所示的一種煙氣除塵系統(tǒng)，包括重力沉降室1、慣性除塵裝置2、 旋風除塵裝置3及濕式電除塵裝置4。其中慣性除塵裝置2設置于重力沉降室1內(nèi)并位于重力沉降室1的煙氣出口端，重力沉降室1的煙氣出口端與旋風除塵裝置3的煙氣入口端相連接，濕式電除塵裝置4設置于旋風除塵裝置3的煙氣出口端。這里采用的各種除塵裝置均采用現(xiàn)有技術，其結(jié)構(gòu)如下所述。

重力沉降室1，包括沉降室11、連接于沉降室11下端的灰筒12及排灰口13。本實施例中采用的重力沉降室為多級重力沉降室，實際也可以是其他適用的重力沉降室。

慣性除塵裝置2由一個或多個擋板構(gòu)成，根據(jù)除塵的原理不同可以分為碰撞式慣性除塵裝置或回流式慣性除塵裝置，碰撞式慣性除塵裝置是用一個或幾個擋板阻擋氣流直線前進，回流式慣性除塵裝置把進氣流用擋板分割成小股氣流。為了使任意一股氣流都有相同的較小回轉(zhuǎn)半徑和較大回轉(zhuǎn)角，可以采用各種百葉擋板結(jié)構(gòu)。本實施例中的慣性除塵裝置2為碰撞式慣性除塵裝置，采用一塊擋板21，為使其具有好的除塵效果，將擋板21按照與垂直方向形成15-30度的角度，布置于重力沉降室1的出口端。

旋風除塵裝置3，包括圓筒體31、連接在圓筒體下端的灰筒32、及設置在圓筒體中心處作為煙氣出口的中心排氣管33。由于旋風除塵裝置的各個部件都有一定的尺寸比例，每一個比例關系的變動，都能影響旋風除塵裝置的效率和壓力損失，其中除塵器圓筒體的直徑、進氣口尺寸、中心排氣管的直徑為主要影響因素，經(jīng)試驗，本實施例中中心排氣管33的直徑與旋風除塵裝置圓筒體31的直徑比為0.5:1，在該尺寸比例條件下旋風除塵裝置3具有良好的除塵效果。所述的旋風除塵裝置可采用直入式切向入口或者是蝸殼式切向入口的逆流式旋風除塵裝置。

濕式電除塵裝置4包括電暈線41、集塵板42、沖洗噴淋裝置43、電控裝置44、工業(yè)水箱45，其中電控裝置44和工業(yè)水箱45均布置與旋風除塵裝置3外部，電暈線41、集塵板42、沖洗噴淋裝置43設置于旋風除塵裝置3中作為煙氣出口的中心排氣管33內(nèi)。沖洗噴淋裝置43與工業(yè)水箱45連接，并位于電暈線41和集塵板42的上端，電暈線41、集塵板42則分別與電控裝置44相連。

進一步的，當慣性除塵裝置2長時間使用后，在上面會積有塵粒，如不及時清理，則會影響除塵效果，因此，本實施例中在慣性除塵裝置2上還設有振打裝置5，用于清除堆積于慣性除塵裝置中擋板上的塵粒。本實施例中的慣性除塵裝置2為一擋板21，為更好的將擋板21上積有的塵粒去除，振打裝置5對稱布置于該擋板21的四角部位(由于對稱設置，圖中僅可視兩個振打裝置)，除了本實施例中提到的將振打裝置5設置在擋板的四角部位，還可以設置在擋板21的中心部位。不論是采用碰撞式慣性除塵裝置還是回流式慣性除塵裝置，為清除累積的塵粒，都可以在上設有振打裝置，且設置位置沒有差別。所述的振打裝置5可以采用機械振打裝置、電磁振打裝置或是聲波振打裝置。

進一步優(yōu)選地，所述的旋風除塵裝置內(nèi)部與煙氣相接觸的部分，具體而言是圓筒體31的內(nèi)壁、灰筒32的內(nèi)壁、中心排氣管33的內(nèi)壁及外壁、排灰口34的內(nèi)壁上均涂有防腐層(圖中未視)，防止煙塵對其腐蝕。

本發(fā)明煙氣除塵系統(tǒng)的工作過程如下所述：煙氣首先通過重力沉降室1和慣性除塵裝置2，重力沉降室1可以除去大粒度的塵粒子，進一步重力沉降室1內(nèi)傾斜設置的擋板21用作慣性除塵裝置2，含塵煙氣沖擊在擋板21上，其煙氣的氣流方向發(fā)生急劇轉(zhuǎn)變，借助塵粒本身的慣性力作用，使其與煙氣的氣流分離，慣性除塵裝置2上設置振打裝置5可以避免灰塵在擋板上的堆積，此階段 可以除去煙氣中60％的大顆粒塵粒，大顆粒塵粒進入到灰筒12內(nèi)，并經(jīng)排灰口13排除。該過程能夠使煙氣的溫度得到降低，除去大顆粒塵粒的煙氣進一步切向進入旋風除塵裝置3，煙氣沿旋風除塵裝置的圓筒體31呈螺旋形向下運動，塵粒在離心力的作用下碰撞到旋風除塵裝置的筒壁，沿著筒壁落入旋風除塵裝置的灰筒32內(nèi)，此階段后煙氣中90％的塵粒已除去，煙氣溫度也進一步得到降低，剩余含少量pm2.5超細顆粒的煙氣在旋風除塵裝置內(nèi)收縮向中心流動，向上形成二次漩渦進入中心排氣管33，煙氣向上流動的過程中經(jīng)濕式除塵裝置4，超細顆粒粉塵被荷電，在電場力的作用下收集到集塵板42上面，連續(xù)噴淋的沖洗噴淋裝置43形成水膜，將電暈線41及集塵板42上被捕集的粉塵清洗，流入旋風除塵裝置的排灰口34內(nèi)，此階段后煙氣中99％的塵粒已除去，因此本發(fā)明裝置能夠達到超低排放標準的目標下，最大化的節(jié)省能耗。

本發(fā)明煙氣除塵系統(tǒng)為一種復合煙氣裝置，前段復合機械除塵裝置提高了風阻，降低了煙氣的溫度，能除去煙氣中90％的塵粒，極大地減低了后端的煙氣含塵濃度，因此后段的濕式電除塵只需要除去煙氣中剩余的pm2.5超細顆粒，可以極大的減小濕式電除塵的電場數(shù)，減小設備投入，同時電耗指標明顯下降，并能解決高水耗的問題。

經(jīng)試驗對比，在成本費用相同的情況下，本發(fā)明能優(yōu)先達到國家超低排放標準——粉塵排放濃度低于5mg/nm3，在相同的超低排放標準下，本發(fā)明能節(jié)省成本費用和能耗費用約40％左右。