CN101045219A - 复合静电除尘器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种复合静电除尘器。它具有四个高压放电收尘电场，第一直流放电电场与有害烟气管道相连，作为预收尘级；第一脉冲放电电场与第一直流电场相连，作为荷电级；第二直流放电电场和第三直流放电电场依次位于第一脉冲放电电场之后，作为凝并收尘级。本发明可以提高对可吸入颗粒物，特别是纳米级颗粒物的脱除能力，大幅节省除尘器的能源消耗，提高对颗粒物介电特性的适应性。

Description

复合静电除尘器
技术领域
本发明涉及除尘器，尤其涉及一种复合静电除尘器。
背景技术
煤炭是我国电力的主要来源，在可预见的未来几十年内，燃煤火力发电在我国的电力工业中将长期占据主导地位。这种长期依赖燃煤发电的能源结构造成了严重的环境污染，燃煤电厂排放的烟尘是大气环境中可吸入颗粒物的重要来源之一。可吸入颗粒物尤其是直径小于2.5微米的颗粒物(PM2.5)是影响我国空气质量的重要污染物，它不仅影响全球气候环境、破坏生态系统和历史文物，而且流行病学研究也显示对人体健康危害巨大，已引起国际社会的广泛关注。
目前我国大多数电厂都是采用电除尘器(ESP)收集烟气中的飞灰颗粒。除尘器的结构设计以及被处理的含尘气体的性质，尤其是粉尘的比电阻的调节，是影响电除尘器除尘效率的两大主要问题。当今对稳定电除尘器性能所作的科学研究项目几乎都是围绕这两方面问题进行的。电除尘器在正常运行工况下除尘效率很高，高效电除尘器的除尘效率(质量收集效率)高达99.7％，但是对于粒径为0.1到1.0微米的颗粒，仍有高达1 5％的颗粒会排入大气，对于粒径小于0.1微米的纳米级颗粒，有50％左右会排入大气。可吸入颗粒物进入大气会导致许多环境和健康问题。
因此，改善电收尘的供电条件，提供高强度的电晕场强制粒子荷电，是一条途径；利用颗粒的凝并特牲，采用专门的技术手段，使亚微细粒子凝并成较粗大粒子后再处理是另一种方法。凝并变大的粉尘颗粒采取常规除尘方式去除时，可望提高除尘效率，降低运行成本。电凝并与普通除尘方式复合的除尘方式可以达到高效除尘的效果。
发明内容
本发明的目的是提供一种能提高除尘效率，降低运行成本的复合静电除尘器。
复合静电除尘器具有第一级直流放电电场、第二级脉冲放电电场、第三级直流放电电场、第四级直流放电电场，直流放电电场、脉冲放电电场具有放电区域收尘区域，第一级直流放电电场、第三级直流放电电场、第四级直流放电电场收尘区域设有烟气入口，第一级直流放电电场、第三级直流放电电场、第四级直流放电电场放电区域上端设有烟气出口，第二级脉冲放电电场放电区域上端设有烟气入口，第二级脉冲放电电场收尘区域设有烟气出口，第一级直流放电电场的烟气出口与第二级脉冲放电电场的烟气入口相连，第二级脉冲放电电场的烟气出口与第三级直流放电电场的烟气入口相连，第三级直流放电电场的烟气出口与第四级直流放电电场的烟气入口相连。
所述的直流放电电场的收尘区域底部设有灰斗，放电区域内设有放电电极，放电电极由上绝缘子和下绝缘子垂直固定，并与直流高压电源相连，在收尘区域设有烟气入口，在放电区域上端设有烟气出口。
脉冲放电电场的收尘区域底部设有灰斗，放电区域内设有放电电极，放电电极由上绝缘子和下绝缘子垂直固定，并与脉冲高压电源相连，在收尘区域设有烟气出口，在放电区域上端设有烟气入。
放电电极为螺旋式放电电极。直流高压电源的电压为负5000～20000伏。脉冲高压电源的电压为正30000～50000伏，单个脉冲宽度为100纳秒，脉冲频率为300赫兹。
本发明具有的有益效果
1)提高除尘效率：有效提高对可吸入颗粒物尤其是纳米级颗粒的脱除效率，从常规电除尘器的50％左右提高到90％以上；
2)节能：使用高压脉冲电源可以大幅节省除尘器的能源消耗，保证高效的同时达到节能效果；
3)提高除尘器适应能力：使用高压脉冲电源可以提高对烟气中颗粒物性质的适应性，使除尘效率受颗粒物性质的影响降低。
附图说明
图1是复合静电除尘器结构示意图；
图2是本发明的直流放电电场结构示意图；
图3是本发明的脉冲放电电场结构示意图；
图中：第一级直流放电电场1、第二级脉冲放电电场2、第三级直流放电电场3、第四级直流放电电场4、烟气入口5、灰斗6、收尘电极7、放电电极8、烟气出口9、绝缘子10、绝缘子11、直流供电电源12、脉冲供电电源13。
具体实施方式
如图1所示，复合静电除尘器，其特征在于，具有第一级直流放电电场1、第二级脉冲放电电场2、第三级直流放电电场3、第四级直流放电电场4，直流放电电场、脉冲放电电场具有放电区域收尘区域，第一级直流放电电场1、第三级直流放电电场3、第四级直流放电电场4收尘区域设有烟气入口5，第一级直流放电电场1、第三级直流放电电场3、第四级直流放电电场4放电区域上端设有烟气出口9，第二级脉冲放电电场2放电区域上端设有烟气入口5，第二级脉冲放电电场2收尘区域设有烟气出口9，第一级直流放电电场的烟气出口与第二级脉冲放电电场的烟气入口相连，第二级脉冲放电电场的烟气出口与第三级直流放电电场的烟气入口相连，第三级直流放电电场的烟气出口与第四级直流放电电场的烟气入口相连。
如图2所示，直流放电电场的收尘区域底部设有灰斗6，放电区域内设有放电电极8，放电电极由上绝缘子11和下绝缘子10垂直固定，并与直流高压电源12相连，在收尘区域设有烟气入口5，在放电区域上端设有烟气出口9。放电电极8为螺旋式放电电极。直流高压电源的电压为负5000～20000伏。
如图3所示，脉冲放电电场的收尘区域底部设有灰斗6，放电区域内设有放电电极8，放电电极由上绝缘子11和下绝缘子10垂直固定，并与脉冲高压电源12相连，在收尘区域设有烟气出口9，在放电区域上端设有烟气入5。放电电极8为螺旋式放电电极。脉冲高压电源的电压为正30000～50000伏，单个脉冲宽度为100纳秒，脉冲频率为300赫兹。
本发明是利用高压脉冲放电电场1)对可吸入颗粒物高荷电量，2)放电产生强氧化性自由基的特性，制成的可以提高对可吸入颗粒物特别是纳米级颗粒脱除效率同时又可以脱除一氧化氮的复合静电除尘器。
复合静电除尘器工作时，打开直流供电电源和脉冲供电电源，含尘气流由烟气管道进入第一级直流放电电场进行预除尘，将烟气中80％左右的大颗粒物和少部分可吸入颗粒物脱除；然后含尘气流进入第二级的颗粒在高压脉冲放电电场中荷电；高荷电量的颗粒在第三级和第四级电场中被凝并和收集起来。复合静电除尘器工作结束时，使用振打器对四个电场进行振打清灰过程，然后关闭直流供电电源和脉冲供电电源。
本发明利用高压脉冲放电电场对可吸入颗粒物高荷电量，放电产生强氧化性自由基的特性，提高了除尘器对可吸入颗粒物特别是纳米级颗粒脱除效率同时；提高了除尘器对颗粒物性质的适应性；节省了除尘器能耗。

Claims (6)

1.一种复合静电除尘器，其特征在于，具有第一级直流放电电场(1)、第二级脉冲放电电场(2)、第三级直流放电电场(3)、第四级直流放电电场(4)，直流放电电场、脉冲放电电场具有放电区域收尘区域，第一级直流放电电场(1)、第三级直流放电电场(3)、第四级直流放电电场(4)收尘区域设有烟气入口(5)，第一级直流放电电场(1)、第三级直流放电电场(3)、第四级直流放电电场(4)放电区域上端设有烟气出口(9)，第二级脉冲放电电场(2)放电区域上端设有烟气入口(5)，第二级脉冲放电电场(2)收尘区域设有烟气出口(9)，第一级直流放电电场的烟气出口与第二级脉冲放电电场的烟气入口相连，第二级脉冲放电电场的烟气出口与第三级直流放电电场的烟气入口相连，第三级直流放电电场的烟气出口与第四级直流放电电场的烟气入口相连。
2.根据权利要求1所述的复合静电除尘器，其特征在于，所述的直流放电电场的收尘区域底部设有灰斗(6)，放电区域内设有放电电极(8)，放电电极由上绝缘子(11)和下绝缘子(10)垂直固定，并与直流高压电源(12)相连，在收尘区域设有烟气入口(5)，在放电区域上端设有烟气出口(9)。
3.根据权利要求1所述的复合静电除尘器，其特征在于，所述的脉冲放电电场的收尘区域底部设有灰斗(6)，放电区域内设有放电电极(8)，放电电极由上绝缘子(11)和下绝缘子(10)垂直固定，并与脉冲高压电源(13)相连，在收尘区域设有烟气出口(9)，在放电区域上端设有烟气入(5)。
4.根据权利要求2或3所述的一种复合静电除尘器，其特征在于，所述的放电电极(8)为螺旋式放电电极。
5.根据权利要求2所述的一种复合静电除尘器，其特征在于，所述的直流高压电源的电压为负5000～20000伏。
6.根据权利要求2所述的一种复合静电除尘器，其特征在于，所述的脉冲高压电源的电压为正30000～50000伏，单个脉冲宽度为100纳秒，脉冲频率为300赫兹。
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