CN101670311A

CN101670311A - 一种逆气流粉尘荷电的双区多段静电除尘器

Info

Publication number: CN101670311A
Application number: CN200910187746A
Authority: CN
Inventors: 郝文阁; 徐钟川; 吴晓君
Original assignee: Northeastern University China
Current assignee: Northeastern University China
Priority date: 2009-09-29
Filing date: 2009-09-29
Publication date: 2010-03-17
Anticipated expiration: 2029-09-29
Also published as: CN101670311B

Abstract

一种逆气流粉尘荷电的双区多段静电除尘器，属于电除尘器技术领域。本发明提供一种可有效改善高比电阻粉尘的除尘效果，满足高比电阻粉尘烟气净化要求的逆气流粉尘荷电的双区多段静电除尘器。本发明包括进气箱、出风箱，在进气箱与出风箱之间设置有至少一段除尘段，每一段除尘段包括荷电区和收尘区，所述的收尘区由板、板通道或线、板通道构成；其特点是所述的荷电区的阳极由栅槽竖直排列而成的阳极栅排构成，所述的荷电区的阴极由栅管竖直排列而成的阴极栅排构成；阳极栅排、阴极栅排与气流流动方向垂直设置，阴极栅排设置在阳极栅排的下风侧，每支栅管的迎风面设置有芒刺；阳极栅排的栅槽的截面为等腰三角形，等腰三角形底边所在的面为迎风面。

Description

一种逆气流粉尘荷电的双区多段静电除尘器

技术领域：

本发明属于电除尘器技术领域，特别涉及一种逆气流粉尘荷电的双区多段静电除尘器。

背景技术：

传统的单区静电除尘器净化高比电阻粉尘(ρ≥5×10¹⁰Ωcm)烟气除尘效果不好的事实被公认为电除尘器的一大缺陷。造成高比电阻粉尘除尘效果不好的原因是：沉降在收尘极板的高比电阻粉尘层由于电阻值较大，离子电流和粉尘荷电电流穿越粉尘层时，电荷的导通释放不如正常比电阻粉尘层那样容易，致使粉尘层积累电荷较多，形成较强的与收尘电场方向相反的反电场，对后继荷电粒子的收集产生排斥作用，严重时形成反电晕，造成收尘效果的恶化。

普通的双区静电除尘器虽然收尘区阴极采用不易产生较强的电晕放电电流的极线型式，可以有效降低穿越收尘极板上沉降粉尘层的电流密度，避免形成较多的积累电荷，有助于改善高比电阻粉尘的除尘效果。但是，由于荷电区采用顺流荷电的线、槽结构和错流荷电的针、管结构，电晕电流仍须穿越阳极表面上的粉尘层，势必形成较多的积累电荷，产生较强的反电场，抵消荷电电场强度，影响粉尘粒子的荷电效果，最终影响粉尘的收尘效果。

发明内容：

针对传统的单区静电除尘器和普通的双区静电除尘器对高比电阻粉尘除尘效果不好的缺点，本发明提供一种可有效改善高比电阻粉尘的除尘效果，满足高比电阻粉尘烟气净化要求的逆气流粉尘荷电的双区多段静电除尘器。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案，一种逆气流粉尘荷电的双区多段静电除尘器，包括进气箱、出风箱，在进气箱与出风箱之间设置有至少一段除尘段，每一段除尘段包括荷电区和收尘区，所述的收尘区由板、板通道或线、板通道构成；其特点是所述的荷电区的阳极由栅槽竖直排列而成的阳极栅排构成，所述的荷电区的阴极由栅管竖直排列而成的阴极栅排构成；阳极栅排、阴极栅排与气流流动方向垂直设置，阴极栅排设置在阳极栅排的下风侧，在阴极栅排的每支栅管的迎风面设置有“八”字型的芒刺；所述的阳极栅排的栅槽的截面为等腰三角形，等腰三角形底边所在的面为迎风面。

所述的栅槽截面的等腰三角形的相等的两边采用流线型。

所述的除尘段采用1-5段。

所述的荷电区由2-4对阴、阳极栅排组配而成。

所述的阳极栅排与阴极栅排的间距为100-300mm。

所述的栅槽截面的等腰三角形的底边宽度为20-50mm，高为30-80mm；相邻栅槽的中心间距为40-80mm。

所述的阴极栅排的栅管采用φ30-φ50mm的圆管，相邻栅管的中心间距为100-200mm。

本发明的有益效果：

1、由于本发明的静电除尘器的荷电区的阴极栅排设置在阳极栅排的下风侧，在阴极栅排的每支栅管的迎风面设置有“八”字型的芒刺；当电晕放电时，由芒刺产生的荷电电流逆气流流动方向向上风侧的阳极栅排前进，途中实现了粉尘粒子的荷电。荷电粒子在电场力作用下形成的趋进速度与气体流动速度方向相反，且数值小很多，在风流粘性力带动下，只能顺气流流动向下风侧方向移动，从而避免了在阳极栅排的栅槽背风面上的沉降。大量未与粉尘粒子结合的负离子则以百米每秒的速度流向上风侧的阳极栅排的栅槽的背风面。结果表现为：上风侧阳极栅排的栅槽的背风面只流入离子电流，下风侧阳极栅排的栅槽的迎风面只沉降荷电粉尘粒子。从而有效避免了离子电流在流入粉尘层时形成的电荷积累，消除了反电场及反电晕产生的条件，确保荷电区的电场强度始终维持在较高水平，显著改善了高比电阻粉尘的荷电效果；

2、由于本发明的静电除尘器的收尘区由板、板通道或线、板通道构成；每段除尘段的收尘区就可形成较均匀的电场分布，较强的电场强度确保了荷电粒子以较快的速度向收尘极板驱进。同时，由于收尘区不产生或产生较小的离子电流，因此，收尘极板的粉尘层中的积累电荷及其形成的反电场显著减少，也有助于提高粉尘粒子的驱进速度；

3、本发明的荷电区的阴极栅排、阳极栅排还可以起到对电场风流的整流作用，因此可以省掉整流板。

附图说明：

图1为本发明的一种实施例的结构示意图；

图2为本发明的另一种实施例的结构示意图；

图3为图2的俯视图；

其中，1-出风箱，2-壳体，3-收尘区，4-收尘区的阴极，5-收尘区的阳极，6-除尘段，7-阴极栅排，8-芒刺，9-阳极栅排，10-荷电区，11-荷电区的阴极，12-荷电区的阳极，13-进气箱，14-栅管，15-栅槽。

具体实施方式：

下面结合附图对本发明做进一步的说明：

实施例1：

如图1所示，一种逆气流粉尘荷电的双区多段静电除尘器，包括进气箱13、出风箱1，在进气箱13与出风箱1之间设置有一段除尘段6，除尘段6包括荷电区10和收尘区3，所述的收尘区3由板、板通道构成；所述的荷电区的阳极12由栅槽15竖直排列而成的阳极栅排9构成，所述的荷电区的阴极11由栅管14竖直排列而成的阴极栅排7构成；阳极栅排9、阴极栅排7与气流流动方向垂直设置，阴极栅排7设置在阳极栅排9的下风侧，在阴极栅排7的每支栅管14的迎风面设置有“八”字型的芒刺8；所述的阳极栅排9的栅槽15的截面为等腰三角形，等腰三角形底边所在的面为迎风面，等腰三角形的相等的两边采用流线型，等腰三角形的底边宽度为50mm，高为80mm。

所述的荷电区10由2对阴、阳极栅排组配而成，所述的阳极栅排9与阴极栅排7的间距为300mm，相邻栅槽15的中心间距为80mm。所述的阴极栅排7的栅管14采用φ50mm的圆管，相邻栅管14的中心间距为200mm。收尘区的阳极5收尘极板为现有的普通收尘极板，收尘区的阳极5由收尘极板按顺气流方向排列而成，收尘区3的收尘极板的间距为300mm，电场长度为3m。荷电区10和收尘区3的电场风速为1.2m/s。

实施例2：

如图2、图3所示，一种逆气流粉尘荷电的双区多段静电除尘器，用于燃煤电厂锅炉烟气的净化，其包括进气箱13、出风箱1，在进气箱13与出风箱1之间设置有三段除尘段6，三段除尘段6串联连接，每一段除尘段6包括荷电区10和收尘区3，所述的收尘区3由板、板通道构成，收尘区3由30个通道组成，每个通道两侧的阳极收尘极板分别由6块阳极极板组成，6块阳极极板的总长度为3m，阳极极板的高度为6m；每个通道的阴极由12块阴极极板组成，每10个通道内的阴极极板为一组，用框架连接在一起，由四支瓷瓶悬吊支撑。所述的荷电区的阳极12由栅槽15竖直排列而成的阳极栅排9构成，所述的荷电区的阴极11由栅管14竖直排列而成的阴极栅排7构成；每个阴极栅排7由59个φ50mm的圆管组成，阳极栅排9、阴极栅排7与气流流动方向垂直设置，阴极栅排7设置在阳极栅排9的下风侧，在阴极栅排7的每支栅管14的迎风面设置有“八”字型的芒刺8；每个阳极栅排9由140个截面为等腰三角形的栅槽15组成，等腰三角形底边所在的面为迎风面，等腰三角形的相等的两边采用流线型，等腰三角形的底边宽度为32mm，高为60mm。

所述的荷电区10由2对阴、阳极栅排组配而成，所述的阳极栅排9与阴极栅排7的间距为150mm，相邻栅槽15的中心间距为64mm，栅槽15高为6m。相邻栅管14的中心间距为150mm。收尘区的阳极5收尘极板为现有的普通收尘极板，收尘区的阳极5由收尘极板按顺气流方向排列而成，收尘区3的收尘极板的间距为300mm，电场长度为3m。除尘段6的电场气流风速为1m/s，处理风量为19.6×10⁴m³/h。

此外，荷电区10的阴极栅排7和收尘区3的阴极极板的悬挂，以及荷电区10的阳极栅排9和收尘区3的阳极极板的振打清灰方式均可采用传统方式。

下面结合附图说明本发明的静电除尘器的一次除尘过程：

含尘烟气由管道通过本发明的静电除尘器的进气箱13进入到第一段除尘段6的荷电区10，粉尘被强制荷电后，到达收尘区3；荷电粒子在电场力的作用下，向收尘极板运动并沉降于极板表面。当极板表面沉降的粉尘层达到一定厚度时，通过极板振打机构实现极板清灰，粉尘层落入灰斗，完成粉尘的收集过程。在第一段除尘段6未能被收集的粉尘在第二段除尘段6或第三段除尘段6依据同样的原理被收集。最后，被净化的烟气流经出风箱1被引风机排入烟囱。经实验证明，本发明的静电除尘器对于比电阻为10¹²Ωm的粉尘，穿透率减少70％以上。

Claims

1、一种逆气流粉尘荷电的双区多段静电除尘器，包括进气箱、出风箱，在进气箱与出风箱之间设置有至少一段除尘段，每一段除尘段包括荷电区和收尘区，所述的收尘区由板、板通道或线、板通道构成；其特征在于所述的荷电区的阳极由栅槽竖直排列而成的阳极栅排构成，所述的荷电区的阴极由栅管竖直排列而成的阴极栅排构成；阳极栅排、阴极栅排与气流流动方向垂直设置，阴极栅排设置在阳极栅排的下风侧，在阴极栅排的每支栅管的迎风面设置有“八”字型的芒刺；所述的阳极栅排的栅槽的截面为等腰三角形，等腰三角形底边所在的面为迎风面。

2、根据权利要求1所述的一种逆气流粉尘荷电的双区多段静电除尘器，其特征在于所述的栅槽截面的等腰三角形的相等的两边采用流线型。

3、根据权利要求1所述的一种逆气流粉尘荷电的双区多段静电除尘器，其特征在于所述的除尘段采用1-5段。

4、根据权利要求1所述的一种逆气流粉尘荷电的双区多段静电除尘器，其特征在于所述的荷电区由2-4对阴、阳极栅排组配而成。

5、根据权利要求1所述的一种逆气流粉尘荷电的双区多段静电除尘器，其特征在于所述的阳极栅排与阴极栅排的间距为100-300mm。

6、根据权利要求1所述的一种逆气流粉尘荷电的双区多段静电除尘器，其特征在于所述的栅槽截面的等腰三角形的底边宽度为20-50mm，高为30-80mm；相邻栅槽的中心间距为40-80mm。

7、根据权利要求1所述的一种逆气流粉尘荷电的双区多段静电除尘器，其特征在于所述的阴极栅排的栅管采用φ30-φ50mm的圆管，相邻栅管的中心间距为100-200mm。