CN101130180B - 一种超低浓度排放的电除尘器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于清除工业烟尘的超低浓度排放的电除尘装置。该超低浓度排放的电除尘器，包括箱体，在箱体两端分别设有进风箱和排风箱，在箱体下部设有灰斗，箱体中将通透型集尘板块和电晕放电线配合，垂直于气流运动方向，等间距、平行交替排列组合成具有多道横向集尘网栅的吸尘电场，电晕放电极线和集尘极板上分别设有清灰振打装置。集尘极板上布有多个通风孔。在每个吸尘电场区域的拦截网栅中，设置有一个或一个以上的阻截栅栏网，在各排风通道的出风口处还安装有可封闭出风口端的风门。本发明能够对亚微米级的烟尘微粒予以有效清除，并且能杜绝二次扬尘随气流排出，从而大幅度降低排出气流的含尘浓度，其体积小，成本低。
Description
所属领域
本发明所涉及一种用于清除工业烟尘粒子的静电除尘装置，尤其是能将原有电除尘器无法清除的微米级粉尘予以清除，使烟尘排放浓度控制到1mg/Nm3以下的一种超低浓度排放的电除尘器。
背景技术
目前，公知的静电除尘装置，是在除尘箱体的两端，安装有进风箱和排风箱，在除尘箱体下部安装有灰斗，在除尘箱体中，安装有电晕放电线与集尘板块配合组成的多条沉降通道，在电晕放电极线上，施加直流负极性高压电，使其释放负电子，用于荷电含尘气流中的烟尘粒子，在集尘板块上，施加直流高压电的正极，正极性集尘板块用于收集荷电负极性烟尘粒子，当烟尘粒子在集尘板上累积到一定数量时，用振打方式将其振落于灰斗中，从而达到清除气流中的烟尘粒子目的。但是，由于这类静电除尘装置，对含尘气流中的微米级粉尘，毫无收集作用，致使其排出浓度控制一直达不到50mg/Nm3以下，而被市场所放弃。目前，国内取而代之是袋式除尘器，但由于袋式除尘器的内阻大，造价高，运行费用高，尤其是对捕集微米级粉尘也是不理想，目前，国家排出浓度制定的控制标准，是根据当前最先进的除尘技术所能达到最好性能水平制定的，国家将工业粉尘排放浓度标准控制在50mg/Nm3，是极不理想的，但是，实在是无可耐何的。可是，国家这一个排出浓度控制标准，对于真正造成对人类健康的微米级粉尘排放控制，根本没有一点限制作用。目前，我国每年工业有1000多万吨微米级气容胶粉尘在排放，而微米级粉尘很难沉降，由于累积效应，使之在大气中越积越多，成为不消散的烟云。是影响城市大气质量和能见度的主要因素，并严重危害人体健康，正是这些微米级气容胶烟尘微粒对人类呼吸系统危害作用巨大，联合国卫生署曾于2004年宣布；大气污染造成呼吸系统疾病迅速增加，已成为人类第一杀手！因此，研制捕集微米级粉尘，将排尘浓度控制在1mg/Nm3以下的电除尘器，已构成社会的重大需求，只有成功改造电除尘器，使其排出浓度控制在1mg/Nm3以下，才能够从根本上改变目前大气环保现状，才能够基本还原兰天。
发明内容
为了克服现有电除尘器其性能不能收集微米级的气溶胶烟尘微粒的不足，将电除尘器改造成排尘浓度控制在1mg/Nm3以下，彻底改善大气质量，使其造福人类。本发明提供一种结构简单，造价和运行成本低，并且能够有效的捕集微米级的气溶胶烟尘微粒，将排出浓度控制在1mg/Nm3以下的超低浓度排放电除尘器技术和制造方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
1.制造新式带有通风孔的通透型集尘板块，替代老式屏蔽型的集尘板块。
2.将带有通风孔的通透型集尘板块和电晕放电线配合，垂直于气流运动方向，等间距、交替排列组合成多道横向集尘网栅的吸尘电场。
3.在电晕放电线和通透型集尘板块组成的集尘网栅电场中，可以增设一道或多道被施加负高压电的阻截栅栏网
4.在末级吸尘电场中，将电晕放电线和集尘板块组成的集尘网栅，被纵向分成若干个振打清灰组，在排风箱内，对应着每组都安装有风门，由分隔板将各组气流隔离，风门分别与自动控制振打清灰系统同步操作。
技术组合采用的具体方案；
在除尘箱体的两端，分别安装有进风箱和排风箱，进风箱中安装有气流分布板，在除尘箱体下部，安装有灰斗，在除尘的箱体中，可设有一级或多级吸尘电场，在靠近进风箱处吸尘电场为一级吸尘电场，在一级吸尘电场中，将带有通风孔的通透型集尘板块和电晕放电线配合，垂直于气流运动方向，等间距、交替排列组成多道横向集尘网栅，集尘板块和电晕放电线分别安装有振打清灰装置，并由自动控制系统定时振打清灰。在靠近排风箱处吸尘电场为末级吸尘电场，在末级吸尘电场中，将带有通风孔的通透型集尘板块和电晕放电线配合，垂直于气流运动方向，等间距、交替排列组成多道横向集尘网栅，将集尘网栅纵向分成若干个振打清灰组，在排风箱内，对应着每个振打清灰组都安装有风门，由分隔板将各振打清灰组气流隔离，风门分别与自动控制振打清灰系统同步操作。当需要振打时，自动控制系统分别按次序开关各个振打清灰组的风门，风门被关闭的振打清灰组由自动控制系统同步操作振打清灰，如此循环往复。
在每级吸尘电场中的集尘网栅中，可设有一道或多道阻截栅栏网，阻截栅栏网是将集尘网栅中原应悬挂电晕放电线位置上，排列悬挂安装的是阻截栅栏块，阻截栅栏块组成阻截栅栏网被施加负极高压电，用于阻栏遗漏的荷电负极性微米级的气溶胶微粒通过。阻截栅栏块是采用金属丝等间距排列组合成的，阻截栅栏块也可以用带有通风孔的通透型集尘板块替代。
通风通电后，含尘气流由进风箱口进入电场中，由于带有通风孔的通透型集尘板块是垂直于气流运动方向，等间距、交替排列组成多道横向集尘网栅，这样迫使荷电烟尘气流务必从通透型集尘板块的通风孔中通过，由于荷电烟尘粒子能与通透型集尘板块近距离接触，根据库仑定理可知，微粒与集尘极板之间的距离越近，集尘极板对微粒的吸附力越大，微米级小烟尘微粒能够很容易地在集尘极板的通风孔处近距离被捕获。又由于电场中设置了带有被施加负极高压电的阻截栅栏网，这样，使没有被吸附遗漏的荷电负极性烟尘粒子中微米级的气溶胶烟尘微粒，也无法通过这一道负极高压电的阻截栅栏网，从而确保了电除尘器的高效率。每一级吸尘电场中，通透型集尘板块和电晕放电线分别安装有振打清灰装置，并由自动控制系统定时清灰。在末级吸尘电场中，集尘网栅主要是用来吸附上一级吸尘电场中由于振打引起的二次飞灰，当在末级吸尘电场中集尘板块和电晕放电线需要振打时，自动控制系统分别按次序开关各组风门，风门被关闭组由自动控制系统分别同步操作对集尘板块和电晕放电线振打清灰，如此循环往复，由于在末级吸尘电场中振打清灰，是分组在封闭中进行的，所以无二次飞灰排出，实现电除尘器的长期高效率连续运行。
本发明的有益效果是：
1.设备结构简单，造价低廉，内阻低，运行费用低，是同规格同性能静电除尘器的1/3以下。
2.一级电场的除尘效率可高达99.9999％以上，排出的浓度控制在1mg/Nm3以下。[而以往三级以上电场的电除尘器的排出的浓度是不能达到50mg/Nm3以下。]
3.除尘适用范围广，处理风量大，对含尘气流的气流分布、含尘浓度、比电阻等要求条件大大降低。
4.采用全新收尘清灰方式，周而复始地清灰工作在密封中进行，无二次扬尘，实现电除尘器的长期高效率连续运行。
5.将现有的各种类型静电除尘器，各种袋式除尘器，改造成该产品，工艺简单，所需费用极低。
6.本发明将在冶金、水泥、电厂锅炉以及化工等行业中得到广泛应用，将使该产品垄断国内外市场，大大促进提高我国和世界的环保水平。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1、本发明的电路原理图。
图2、是一种超低浓度排放的电除尘器实施例的横向剖面构造图。
图3、是图2的1-1的剖视图。
图4：是一种超低浓度排放的电除尘器第二个实施例的横向剖面构造图。
图5、是图4的1-1的剖视图。
图6、是一种超低浓度排放的电除尘器第三个实施例的横向剖面构造图。
图7、是图6的1-1的剖视图。
图8、是一种超低浓度排放的电除尘器第四个实施例的横向剖面构造图。
图9、是图8的1-1的剖视图。
图10、新型集尘板块第一个实施例的构造图。
图11、是图10是采用条形孔双折边90度角叶片的1-1的剖视图。
图12、是图10是采用条形孔单折边30度角叶片的1-1的剖视图。
图13、是图10是采用条形孔单折边90度角叶片的1-1的剖视图。
图14、新型集尘板块第二个实施例的构造图。
图15、是图14是采用U型板条，等距离、平行排列的1-1的剖视图。
图16、是图14是采用U型板条，等距离、倾斜30度角排列的1-1的剖视图。
图17、新型集尘板块第三个实施例的构造图。
图18、阻截栅栏块实施例的构造图。
图19、是图18采用金属丝等间距排列组合成的阻截栅栏块的1-1的剖视图。
图20、是图18采用金属板条等间距排列组合成的阻截栅栏块的1-1的剖视图。
图中1、电晕放电极线、2、通透型集尘板块、3、阻截栅栏块4、气流分布板、5、进风箱、6、排风箱、7、风门、8、分隔板9、振打装置、10、灰斗、11、通风孔、12、通风孔集尘叶片、13、金属丝、14、金属板条、15、定位销、16、端头、
具体实施方式
在图1中，直流电源输出电压的负极端与电晕放电线(1)电连接，输出的电压正极端与通透型集尘板块(2)电连接并接地。
在图2中，所示的一种超低浓度排放的电除尘器实施例中，在除尘箱体的两端，分别安装有进风箱(5)和排风箱(6)，进风箱(5)中安装有气流分布板(4)，在除尘箱体中，分为一级吸尘电场和二级吸尘电场。在靠近进风箱(5)处为一级吸尘电场，在一级吸尘电场中，将带有通风孔(11)的通透型集尘板块(2)和电晕放电线(1)配合，垂直于气流运动方向，等间距、交替排列组成5道横向集尘网栅，在第5道集尘网栅中，应该悬挂电晕放电线(1)位置上，被排列悬挂安装的是阻截栅栏块(3)，阻截栅栏块(3)组合成被施加负极高压电的阻截栅栏网。通透型集尘板块(2)、阻截栅栏块(3)和电晕放电线(1)分别安装有振打清灰装置(9)，并由自动控制系统定时清灰。在二级吸尘电场中，将通透型集尘板块(2)和电晕放电线(1)配合，垂直于气流运动方向，等间距、交替排列组成5道横向集尘网栅，在二级吸尘电场中的横向5道集尘网栅，第5道集尘网栅中，应该悬挂电晕放电线(1)位置上，被排列悬挂安装的是阻截栅栏块(3)，阻截栅栏块(3)组成被施加负极高压电的阻截栅栏网。在二级吸尘电场中集尘网栅又被分为2个振打清灰组，每组通透型集尘板块(2)、阻截栅栏块(3)和电晕放电线(1)分别安装有振打清灰装置(9)，在排风箱(6)中，对应着每组都分别安装有风门(7)，由分隔板(8)将各组气流隔离，风门(7)分别与自动控制振打清灰系统同步操作。当在二级吸尘电场中集尘板块和电晕放电线需要振打时，自动控制系统分别按次序开关各组风门(7)，风门(7)被关闭组由自动控制系统分别对阻截栅栏块(3)、集尘板块(2)和电晕放电线(1)振打清灰同步操作，如此循环往复。
在图3中，所示的是图2中第一个实施例1-1的剖视图，在除尘箱体的两端，分别安装有进风箱(5)和排风箱(6)，在除尘箱体中，分为一级吸尘电场和二级吸尘电场。在靠近进风箱(5)处为一级吸尘电场，在一级吸尘电场中，将通透型集尘板块(2)和电晕放电线(1)配合，垂直于气流运动方向，等间距、交替排列组成5道横向集尘网栅，在第5道集尘网栅中，应该悬挂电晕放电线(1)位置上，被排列悬挂安装的是阻截栅栏块(3)，阻截栅栏块(3)组合成被施加负极高压电的阻截栅栏网。阻截栅栏块(3)、电晕放电线(1)和集尘板块(2)分别安装有振打清灰装置(9)，并由自动控制系统定时清灰。在二级吸尘电场中，将通透型集尘板块(2)和电晕放电线(1)配合，垂直于气流运动方向，等间距、交替排列组成5道横向集尘网栅。在二级吸尘电场中，每组第5道集尘网栅中，应该悬挂电晕放电线(1)位置上，被排列悬挂安装的是阻截栅栏块(3)，阻截栅栏块(3)组成被施加负极高压电的阻截栅栏网。阻截栅栏块(3)、电晕放电线(1)和集尘板块(2)分别安装有振打清灰装置(9)，并由自动控制系统定时清灰。
在图4中，所示的是一种超低浓度排放的电除尘器第二个实施例中，所示的实施例中，在除尘箱体的两端，分别安装有进风箱(5)和排风箱(6)，进风箱(5)中安装有气流分布板(4)，在除尘箱体中，分为一级吸尘电场和二级吸尘电场。在靠近进风箱(5)处为一级吸尘电场，在一级吸尘电场中，将通透型集尘板块(2)和电晕放电线(1)配合，垂直于气流运动方向，等间距、交替排列组成5道横向集尘网栅，电晕放电线(1)和集尘板块(2)分别安装有振打清灰装置(9)，并由自动控制系统定时清灰。在二级吸尘电场中，将通透型集尘板块(2)和电晕放电线(1)配合，垂直于气流运动方向，等间距、交替排列组成5道横向集尘网栅，在二级吸尘电场中的横向5道集尘网栅，又被分为2个振打清灰组，每组集尘板块(2)和电晕放电线(1)分别安装有振打清灰装置(9)，在排风箱(6)中，对应着每组都分别安装有风门(7)，由分隔板(8)将各组气流隔离，风门(7)分别与自动控制振打清灰系统同步操作。当在二级吸尘电场中集尘板块和电晕放电线需要振打时，自动控制系统分别按次序开关各组风门(7)，风门(7)被关闭组由自动控制系统分别同步操作对集尘板块(2)和电晕放电线(1)振打清灰，如此循环往复。
在图5中，所示的是图4中一种超低浓度排放的电除尘器第二个实施例1-1的剖视图，所示的实施例中，在除尘箱体的两端，分别安装有进风箱(5)和排风箱(6)，在除尘箱体中，分为一级吸尘电场和二级吸尘电场。在靠近进风箱(5)处为一级吸尘电场，在一级吸尘电场中，将通透型集尘板块(2)和电晕放电线(1)配合，垂直于气流运动方向，等间距、交替排列组成5道横向集尘网栅，电晕放电线(1)和集尘板块(2)分别安装有振打清灰装置(9)，并由自动控制系统定时清灰。在二级吸尘电场中，将通透型集尘板块(2)和电晕放电线(1)配合，垂直于气流运动方向，等间距、交替排列组成5道横向集尘网栅，在二级吸尘电场中的横向5道集尘网栅，集尘板块(2)和电晕放电线(1)分别安装有振打清灰装置(9)，并由自动控制系统定时清灰。
在图6中，所示的是一种超低浓度排放的电除尘器第三个实施例中，在除尘箱体的两端，分别安装有进风箱(5)和排风箱(6)，在除尘箱体中，分为一级吸尘电场和二级吸尘电场。在靠近进风箱(5)处为一级吸尘电场，在一级吸尘电场中，将通透型集尘板块(2)和电晕放电线(1)配合，垂直于气流运动方向，等间距、交替排列组成5道横向集尘网栅，电晕放电线(1)和集尘板块(2)分别安装有振打清灰装置(9)，并由自动控制系统定时清灰。在二级吸尘电场中，将通透型集尘板块(2)和电晕放电线(1)配合，垂直于气流运动方向，等间距、交替排列组成5道横向集尘网栅，电晕放电线(1)和集尘板块(2)分别安装有振打清灰装置(9)，并由自动控制系统定时清灰。
在图7中，所示的是图6中一种超低浓度排放的电除尘器第三个实施例1-1的剖视图，在除尘箱体的两端，分别安装有进风箱(5)和排风箱(6)，在除尘箱体中，分为一级吸尘电场和二级吸尘电场。在靠近进风箱(5)处为一级吸尘电场，在一级吸尘电场中，将通透型集尘板块(2)和电晕放电线(1)配合，垂直于气流运动方向，等间距、交替排列组成5道横向集尘网栅，电晕放电线(1)和集尘板块(2)分别安装有振打清灰装置(9)，并由自动控制系统定时清灰。在二级吸尘电场中，将通透型集尘板块(2)和电晕放电线(1)配合，垂直于气流运动方向，等间距、交替排列组成5道横向集尘网栅，电晕放电线(1)和集尘板块(2)分别安装有振打清灰装置(9)，并由自动控制系统定时清灰。在图8中，所示的是一种超低浓度排放的电除尘器第四个实施例中，在除尘箱体的两端，分别安装有进风箱(5)和排风箱(6)，在除尘箱体中，分为一级吸尘电场和二级吸尘电场。在靠近进风箱(5)处为一级吸尘电场，在一级吸尘电场中，将通透型集尘板块(2)和电晕放电线(1)配合，垂直于气流运动方向，等间距、交替排列组成5道横向集尘网栅，在第5道集尘网栅中，应该悬挂电晕放电线(1)位置上，被排列悬挂安装的是阻截栅栏块(3)，阻截栅栏块(3)组合成被施加负极高压电的阻截栅栏网。阻截栅栏块(3)、电晕放电线(1)和集尘板块(2)分别安装有振打清灰装置(9)，并由自动控制系统定时清灰。在二级吸尘电场中，将通透型集尘板块(2)和电晕放电线(1)配合，垂直于气流运动方向，等间距、交替排列组成5道横向集尘网栅，在第5道集尘网栅中，应该悬挂电晕放电线(1)位置上，被排列悬挂安装的是阻截栅栏块(3)，阻截栅栏块(3)组合成被施加负极高压电的阻截栅栏网。阻截栅栏块(3)、电晕放电线(1)和集尘板块(2)分别安装有振打清灰装置(9)，并由自动控制系统定时清灰。
在图9中，所示的是图8中一种超低浓度排放的电除尘器第四个实施例1-1的剖视图，在除尘箱体的两端，分别安装有进风箱(5)和排风箱(6)，在除尘箱体中，分为一级吸尘电场和二级吸尘电场。在靠近进风箱(5)处为一级吸尘电场，在一级吸尘电场中，将通透型集尘板块(2)和电晕放电线(1)配合，垂直于气流运动方向，等间距、交替排列组成5道横向集尘网栅，在第5道集尘网栅中，应该悬挂电晕放电线(1)位置上，被排列悬挂安装的是阻截栅栏块(3)，阻截栅栏块(3)组合成被施加负极高压电的阻截栅栏网。阻截栅栏块(3)、电晕放电线(1)和集尘板块(2)分别安装有振打清灰装置(9)，并由自动控制系统定时清灰。在二级吸尘电场中，将通透型集尘板块(2)和电晕放电线(1)配合，垂直于气流运动方向，等间距、交替排列组成5道横向集尘网栅，在第5道集尘网栅中，应该悬挂电晕放电线(1)位置上，被排列悬挂安装的是阻截栅栏块(3)，阻截栅栏块(3)组合成被施加负极高压电的阻截栅栏网。阻截栅栏块(3)、电晕放电线(1)和集尘板块(2)分别安装有振打清灰装置(9)，并由自动控制系统定时清灰。
在图10中所示的是通透型集尘板块(2)第一个实施例的构造图，是由布满条形通风孔(11)，条形通风孔(11)边带折有一定角度叶片(12)的金属板所制成。
在图11中所示的是图10中由布满条形通风孔(11)，条形通风孔(11)双边都折有90度角叶片(12)的金属板制成的通透型集尘板块(2)1-1的剖视图。在图12中所示的是图10中是由布满条形通风孔(11)，条形通风孔(11)单边折有一定30度角叶片(12)的金属板制成的通透型集尘板块(2)1-1的剖视图。
在图13中所示的是图10中是由布满条形通风孔(11)，条形通风孔(11)单边折有90度角叶片(12)的金属板制成的通透型集尘板块(2)1-1的剖视图。在图14中所示的是通透型集尘板块(2)第二个实施例的构造图，通透型集尘板块(2)可由相同形状的金属板条(14)，按一定间距，一定角度排列，由定位销(15)连接固定所制成的。
在图15中，所示的是图14中采用U形金属板条(14)，等间距、平行排列组合由定位销(15)连接固定所制成的通透型集尘板块(2)1-1的剖视图。
在图16中，所示的是图14中是采用U形金属板条(14)，等间距、顷斜30度角排列组合由定位销(15)连接固定所制成的通透型集尘板块(2)1-1的剖视图。
在图17中所示的是通透型集尘板块(2)第三个实施例的构造图，是由布满通风孔(11)的金属网所制成通透型集尘板块(2)。
在图18中所示的是阻截栅栏块(3)实施例，阻截栅栏块(3)可由金属丝条，等间距、平行排列固定所制成的。
在图19中，所示的是图18采用金属丝(13)等间距、排列组合，由金属端头(16)固定所制成的阻截栅栏块(3)的1-1的剖视图。
在图20中，所示的是图18采用金属板条(14)，等间距、排列组合，由金属端头(16)固定所制成的阻截栅栏块(3)的1-1的剖视图。
Claims (5)
1.一种超低浓度排放的电除尘器，包括箱体，在箱体两端分别设有进风箱(5)和排风箱(6)，在箱体下部设有灰斗(10)，箱体中平行交替排列安装有电晕放电极线(1)和通透型集尘板块(2)，它们组合而成吸尘电场系统，电晕放电极线(1)和通透型集尘板块(2)上分别设有清灰振打装置(9)，电晕放电极线(1)与高压直流电压输出的负极端电连接，通透型集尘板块(2)与高压直流电压输出的正极端电连接并接地，其特征是：通透型集尘板块(2)上均布通风孔(11)，通透型集尘板块(2)由相同形状的U形金属板条(14)，按一定间距、一定角度排列，由连接定位销(15)连接固定所制成；在除尘的箱体中，通透型集尘板块(2)和电晕放电极线(1)配合，垂直于气流运动方向，等间距、平行、交替排列组合成具有多道横向集尘网栅的吸尘电场。
2.根据权利要求1所述的一种超低浓度排放的电除尘器，其特征是；通透型集尘板块(2)由布满条形通风孔(11)，条形通风孔边带折有一定角度叶片(12)的金属板所制成。
3.根据权利要求1所述的一种超低浓度排放的电除尘器，其特征是；在每个吸尘电场区域的集尘网栅中，设置一道或多道阻截栅栏网，阻截栅栏网是在集尘网栅中应该悬挂电晕放电极线(1)位置上，不再排列悬挂电晕放电极线(1)，被替代排列悬挂安装的是阻截栅栏块(3)，阻截栅栏块(3)组成的阻截栅栏网与高压直流电压输出的负极端电连接。
4.根据权利要求3所述的一种超低浓度排放的电除尘器，其特征是：阻截栅栏块(3)是由金属线(13)或金属条(14)等间距、平行排列固定所制成的。
5.根据权利要求1-4之一所述的一种超低浓度排放的电除尘器，其特征是：当箱体内设置有一级或一级以上多级吸尘电场时，在最后一级吸尘电场的横向多道集尘网栅，又纵向被分为若干个振打清灰组，每组通透型集尘板块(2)和电晕放电极线(1)分别安装有振打清灰装置(9)，由分隔板(8)将各组气流隔离，在排风箱中，对应着每个振打清灰组都安装有风门(7)，设置有对风门(7)的闭合动作与各振打清灰组的清灰振打装置(9)的振打动作同步进行的自动控制装置。
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