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CN110496707A - 一种带库仑透镜阳极的静电除尘器 - Google Patents

一种带库仑透镜阳极的静电除尘器 Download PDF

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CN110496707A CN201910882116.5A CN201910882116A CN110496707A CN 110496707 A CN110496707 A CN 110496707A CN 201910882116 A CN201910882116 A CN 201910882116A CN 110496707 A CN110496707 A CN 110496707A
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谢友金
连天华
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Abstract

本发明涉及一种带库仑透镜阳极的静电除尘器，其可包括壳体和布置在所述壳体内的至少一个库仑透镜电场，所述库仑透镜电场在顺着烟气前进方向上交替间隔地布置有多列阴极和库仑透镜阳极，相邻两个库仑透镜阳极之间的通道为烟气流通道，其中，所述库仑透镜阳极具有一个四周相对闭合的空腔，所述空腔下端连接有集尘灰斗，所述烟气流通道中的粉尘受到气体电离的作用而荷电，荷电粉尘在电场库仑力的作用下被捕集到所述空腔中，并进一步凝并沉降或振打落入到所述集尘灰斗中。本发明能够实现气流与尘流的彻底分离，有效避免了振打二次扬尘，大幅提高除尘效率，持续满足超低排放。

Description

一种带库仑透镜阳极的静电除尘器
技术领域
本发明属于静电除尘技术领域，具体地涉及一种超低排放的带库仑透镜阳极的静电除尘器。
背景技术
高压静电除尘器是一种以静电净化法进行捕集烟气中粉尘的装置，具有除尘效率高，系统阻力低，可靠耐用等优点，是所有除尘技术中应用最普遍的粉尘治理技术。利用高压电场对荷电粉尘的吸附作用，把粉尘从含尘气体中分离出来的除尘器。即在高压电场内，使悬浮于含尘气体中的粉尘受到气体电离的作用而荷电，荷电粉尘在电场库仑力的作用下，向极性相反的电极运动，并吸附在电极上，通过振打、刷除等使其从电极表面脱落，在重力的作用下落入灰斗的除尘器。但由于现役电除尘器普遍采用封闭式C480阳极板，烟气粉尘荷电后吸附在C480阳极板表面，仍然驻留在烟气通道内，如图7所示，振打清灰时，从极板表面脱落的粉尘又重新回到烟气通道，受气流裹挟逃逸到后级电场或电除尘出口，产生振打二次扬尘，造成瞬间超标排放，影响除尘效率，无法满足日益严格的新的环保要求。
发明内容
本发明旨在提供一种超低排放的静电除尘器，以解决上述问题。为此，本发明采用的具体技术方案如下：
一种带库仑透镜阳极的静电除尘器，所述静电除尘器包括壳体和布置在所述壳体内的至少一个库仑透镜电场，所述库仑透镜电场在顺着烟气前进方向上交替间隔地布置有多列阴极和库仑透镜阳极，相邻两个库仑透镜阳极之间的通道为烟气流通道，其中，所述库仑透镜阳极具有一个四周相对闭合的空腔，所述空腔下端连接有集尘灰斗，所述烟气流通道中的粉尘受到气体电离的作用而荷电，荷电粉尘在电场库仑力的作用下被捕集到所述空腔中，并进一步凝并沉降或振打落入到所述集尘灰斗中。
在一实施例中，两侧的库仑透镜阳极由壳体侧壁、一个阳极板排和两端的堵流板构成，且中间的库仑透镜阳极由两侧的阳极板排和两端的堵流板构成。
在一实施例中，所述空腔的宽度为100-300mm，优选地为150mm。
在一实施例中，所述相邻两个库仑透镜阳极之间的通道宽度为300-600mm，优选450mm。
在一实施例中，相邻两个阳极板排的倾斜方向相反，并且每个阳极板排包括6-10块通透型百叶库仑阳极板，优选地8块通透型百叶库仑阳极板。
在一实施例中，每一块通透型百叶库仑阳极板包括等间隔设置的8-15片百叶极板，优选地11片百叶极板。
在一实施例中，所述百叶极板宽度为50-80mm，优选地60mm。
在一实施例中，所述百叶极板的倾斜角度为30-60度，优选地45度。
在一实施例中，所述堵流板的横截面可以是三角形、半圆形或方形等。优选地为方形。
在一实施例中，所述阴极为BS芒刺线，采用前后小分区双电晕供电模式，前半区每一块通透型百叶库仑极板对应布置两根BS芒刺线，后半区每一块通透型百叶库仑极板对应布置一根BS芒刺线。
在一实施例中，所述阴极采用顶部电磁振打结构，所述库仑透镜阳极采用顶部电磁振打结构或侧部绕臂锤振打结构。
在一实施例中，所述静电除尘器还包括两个常规电场和一个横置旋转极板电场，两个常规电场靠近烟气入口，横置旋转极板电场靠近烟气出口，所述库仑透镜电场布置在常规电场与横置旋转极板电场之间。
本发明的有益效果如下：
1)当烟气粉尘进入电场后，在负直流高压作用下，烟气粉尘快速被电离成带负电荷的粉尘粒子。在电场库伦力的作用下，相邻两个通道的两股尘流，从两侧朝着库伦透镜阳极聚焦运动，大量粉尘穿越百叶极板通道进入库伦透镜阳极的相对闭合空腔内，聚焦碰撞、混合凝并成大颗粒粉尘，由于空腔内没有气流，因此，大颗粒粉尘会自重沉降，坠入集尘灰斗，实现收尘。并且受百叶极板导向作用和交叉覆盖，粉尘颗粒一旦进入阳极空腔内，不会发生逆向流出而逃逸到气流通道中，实现了气流与尘流的彻底分离。
2)小部分吸附在百叶极板的粉尘，在振打时借助百叶极板夹角导向进入空腔内，坠入灰斗，有效避免了振打二次扬尘，大幅提高除尘效率大幅提高除尘效率，持续满足新排放标准。
3)现役电除尘器采用本发明的带库仑透镜阳极的静电除尘器改造后，收尘极板面积增加近一倍，对于扩容空间受限的现役电除尘器实现超低排放改造特别有利。
附图说明
为进一步说明各实施例，本发明提供有附图。这些附图为本发明揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理。配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本发明的优点。图中的组件并未按比例绘制，而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。
图1是根据本发明实施例的带库仑透镜阳极的静电除尘器的示意图；
图2是图1所示的带库仑透镜阳极的静电除尘器的俯视图；
图3是图1所示的带库仑透镜阳极的静电除尘器中的库仑透镜电场的俯视图；
图4是图3所示的库仑透镜电场的库仑透镜阳极的立体图；
图5是图4所示的库仑透镜阳极的通透型百叶库仑阳极板的立体图；
图6是库仑透镜电场的除尘示意图；
图7是常规电场的除尘示意图。
具体实施方式
现结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。
图1和2示出了本发明实施例的带库仑透镜阳极的静电除尘器，其可包括壳体1、沿烟气流动方向依次布置的四个电场以及布置在每个电场下端的相应集尘装置(集尘灰斗)5。其中，第一、第二电场采用常规C480极板电场2，第三电场采用库仑透镜电场3，第四电场采用横置旋转极板电场4。壳体1、常规C480极板电场2、横置旋转极板电场4和集尘装置5的具体结构可参见本申请的同一申请人的中国实用新型专利208321093U，这里不再进行描述。应该理解，上述各种电场的数量不限于所示实施例，但至少包括一个库仑透镜电场3。下面对库仑透镜电场3的结构进行详细说明。
如图3至5所示，库仑透镜电场3在顺着烟气前进方向上交替间隔地布置有多列阴极31和库仑透镜阳极32(数量根据除尘器尺寸大小设计)。其中，阴极31布置在相邻两个库仑透镜阳极32之间的通道中间。相邻两个库仑透镜阳极32之间的通道宽度为300-600mm，优选地为450mm。库仑透镜阳极32具有一个相对闭合的空腔323，所述空腔323下端连接有集尘灰斗5(参见图1和2)。具体地，两侧的库仑透镜阳极32由壳体侧壁11、一个阳极板排321和两端的堵流板322构成，且中间的库仑透镜阳极32由两侧的阳极板排321和两端的堵流板322构成。两侧的库仑透镜阳极32的壳体侧壁11和阳极板排321或中间的库仑透镜阳极32的两个阳极板排321之间的间距(即，空腔323的宽度)为100-300mm，优选地为150mm。每个阳极板排321可布置6-10块通透型百叶库伦极板3211，优选地布置8块通透型百叶库伦极板3211。每一块通透型百叶库伦阳极板3211的框架由方管32111与上下吊板32112组成。方管32111之间等间隔设置有8-15片百叶极板32113，优选地11片百叶极板32113。百叶极板32113的宽度为50-80mm，优选地60mm；其与极板框架平面呈30-60度角，优选地45度角。在本实施例中，每一块通透型百叶库伦阳极板3211还设有在高度方向上间隔开的若干加强筋32114(示出四根)。该加强筋32114可以防止百叶极板32113被烟气流吹变形，进而防止空腔内的粉尘回到烟气流中。堵流板322从两端封住阳极板排321，使得烟气流只能从相邻两个库仑透镜阳极32之间的通道流过(即，相邻两个库仑透镜阳极32之间的通道为烟气流通道)并且空腔中无气流存在。堵流板322的横截面可为三角形，半圆形或方形等，优选地方形。
在本实施例中，阴极31为BS芒刺线，采用前后小分区双电晕供电模式，其中前半区每一块通透型百叶库仑阳极板3211对应布置两根BS芒刺线，后半区每一块通透型百叶库仑阳极板3211对应布置一根BS芒刺线，如图3所示。
在本实施例中，阴极31和库仑透镜阳极32均采用顶部电磁振打结构33，参见图1。当然，库仑透镜阳极32也可以采用侧部绕臂锤振打结构。应该注意，顶部电磁振打结构和侧部绕臂锤振打结构均是公知的，这里不再进行描述。
下面简要说明库仑透镜电场3的工作原理，如图6所示，图中的黑点表示粉尘。当烟气粉尘进入库仑透镜电场3后，在负直流高压作用下，烟气粉尘快速被电离成带负电荷的粉尘粒子。在电场库伦力的作用下，相邻两个通道的两股尘流，从两侧朝着库伦透镜阳极32聚焦运动。这种现象类似于透镜对光线的聚焦作用，因此将这种电场称为库仑透镜电场，相应地其阳极被称为库仑透镜阳极。大量粉尘穿越百叶极板32113之间的间隙进入库伦透镜阳极32的相对闭合空腔323内，聚焦碰撞、混合凝并成大颗粒粉尘，由于空腔323内没有气流流动，因此，大颗粒粉尘会自重沉降，坠入集尘灰斗，实现收尘。并且受百叶极板32113导向作用和交叉覆盖，粉尘颗粒一旦进入库伦透镜阳极32的空腔323内，不会发生逆向流出而逃逸到烟气流通道中，实现了气流与尘流的彻底分离。小部分吸附在百叶极板32113上的粉尘，在振打时借助百叶极板32113的倾斜角度导向进入库伦透镜阳极32的空腔323内，坠入灰斗，有效避免了振打二次扬尘，大幅提高除尘效率大幅提高除尘效率，持续满足新排放标准。
本发明的带库仑透镜阳极的静电除尘器烟气首先通过两个常规C480极板电场2进行初步除尘，接着通过库仑透镜电场3进行二次除尘，最后通过横置旋转极板电场4进行终极除尘，可以达到超低排放，能够满足日益严格的环保要求。
尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本发明，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本发明做出各种变化，均为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种带库仑透镜阳极的静电除尘器，其特征在于，所述静电除尘器包括壳体和布置在所述壳体内的至少一个库仑透镜电场，所述库仑透镜电场在顺着烟气前进方向上交替间隔地布置有多列阴极和库仑透镜阳极，相邻两个库仑透镜阳极之间的通道为烟气流通道，其中，所述库仑透镜阳极具有一个四周相对闭合的空腔，所述空腔下端连接有集尘灰斗，所述烟气流通道中的粉尘受到气体电离的作用而荷电，荷电粉尘在电场库仑力的作用下被捕集到所述空腔中，并进一步凝并沉降或振打落入到所述集尘灰斗中。
2.如权利要求1所述的静电除尘器，其特征在于，两侧的库仑透镜阳极由壳体侧壁、一个阳极板排和两端的堵流板构成，且中间的库仑透镜阳极由两侧的阳极板排和两端的堵流板构成。
3.如权利要求1或2所述的静电除尘器，其特征在于，所述空腔的宽度为100-300mm。
4.如权利要求1或2所述的带库仑透镜阳极的静电除尘器，其特征在于，所述相邻两个库仑透镜阳极之间的通道宽度为300-600mm。
5.如权利要求2所述的静电除尘器，其特征在于，相邻两个阳极板排的倾斜方向相反，并且每个阳极板排包括6-10块通透型百叶库仑阳极板。
6.如权利要求5所述的静电除尘器，其特征在于，每一块通透型百叶库仑阳极板包括等间隔设置的8-15片百叶极板。
7.如权利要求6所述的静电除尘器，其特征在于，所述百叶极板宽度为50-80mm。
8.如权利要求6所述的静电除尘器，其特征在于，所述百叶极板的倾斜角度为30-60度。
9.如权利要求5所述的静电除尘器，其特征在于，所述阴极为BS芒刺线，采用前后小分区双电晕供电模式，前半区每一块通透型百叶库仑阳极板对应布置两根BS芒刺线，后半区每一块通透型百叶库仑阳极板对应布置一根BS芒刺线。
10.如权利要求1所述的静电除尘器，其特征在于，所述阴极采用顶部电磁振打结构，所述库仑透镜阳极采用顶部电磁振打结构或侧部绕臂锤振打结构。
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