CN101690912B - 一种节能静电捕焦除尘的设计方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于工业装备上的一种气体净化设备，特别是一种节能静电捕焦除尘方法，其特征是：金属筒开有冷却介质输入孔和冷却介质输出孔，冷却介质输入孔和冷却介质输出孔及之间的金属筒形成冷却介质流通通道；由冷却介质输入孔输入的冷却介质进入金属筒内对金属筒的温度降温，再由金属筒另一端的冷却介质输出孔排出；需净化气体经待净化气体入口通过热换沉降极管后，由热换沉降极管内的高压电将需净化气体电捕焦净化处理，同时和冷却介质进行换热处理，最后由净化气体出口降温排出净化气体。它在捕焦除尘的同时，实现冷却和余热回收，既不增加能耗又无任何污染、既高效安全又适用范围广泛。

Description

一种节能静电捕焦除尘的设计方法

技术领域

本发明属于工业装备上的一种气体净化设备，特别是关于一种节能静电捕焦除尘的设计方法。

背景技术

静电捕焦除尘器广泛应用于工业气体排放净化工艺过程中。当前，在全社会大力开展节能减排工作，以进一步促进资源节约、环境保护和循环经济的发展，已成为当前及今后一项重要的基本国策。而对工业炉窑气体排放的治理和利用，则是其工作的重点之一。

就目前国内生产和使用的电捕焦器来看，仍普遍沿用的是五十年代前由苏联引进的传统结构设计和技术，其结构主要包括：一密闭的金属圆柱塔形筒体外壳，筒体内底部为待净化气体的入口和电捕集油(灰渣)工作区；通体内中部，按需要设有单根或多根圆形或六角蜂窝形沉降极管矩阵，其中每根极管的中心均垂钓有电晕极金属导线，组成电场捕获工作区；筒体上部安置有高压供电的绝缘系统，以及净化气体的外排出口。在企业的实际生产应用中，为确保电捕焦器的安全运行，提高对由煤气发生炉、焦炉或其他炉窑排放出的煤气、烟气或其它需要净化的高温(有些温度高达700℃以上)气体的有效净化效率，目前国内普遍采用的主要净化工艺流程是；首先必须对排放气体通过水冷和风冷的方式进行冷却，包括气体在水冷却器内通过水与气体的逆流直接冲洗和换热，使高温气体放出的大量热量得到一定的冷却，或再经初冷器中的冷却水或自然风与仍具一定高温的气体进行间接换热，使气体温度进一步降至电捕焦器安全有效运行的合理温度(一般为不超过80℃为宜)后，再送入电捕焦器内进行净化处理和输送排放。

这种被普遍采用的在电捕焦器前进行高温气体冷却的工艺流程和系统装置虽为必要，但却存在以下几个方面的弊端：

1、环境污染严重，采用直接逆流水洗的冷却装置，必然造成大量废水和蒸发气体的外益和排放，而其中确含有大量的焦油、粉尘、奈、苯、酚、氨、二氧化硫、硫化氢、和氢化氰等数十种有毒有害物质，这必将对周边的土壤和空气造成严重的环境污染。

2、大量的湿热能量未能得到利用，对高温气体进行工艺冷却，必然产生大量的湿热能量，而在企业的实际生产中，由于过热水质的严重污染，导致其回收利用困难重重，装备复杂、投资量大，因而难以得到较好的利用而被白白浪费。

3、各种前置冷却设备的安置，一方面加大了企业的装备投入，另一方面也增加了对土地、动能和水资源的用耗。

发明内容

本发明的目的是提供一种节能静电捕焦除尘的设计方法，以便在捕焦除尘的同时，实现冷却和余热回收，它即不增加能耗又无任何污染、即高效安全又适用范围广泛。

本发明的技术方案是，一种节能静电捕焦除尘的设计方法，它包括绝缘器、下封筒、金属筒、热换沉降极管、上封筒，其特征是：在金属筒的上部和下部分别有冷却介质输入孔和冷却介质输出孔。

所述的冷却介质输入孔在金属筒的上部，冷却介质输出孔在金属筒的下部，冷却介质输入孔输入的冷却介质是起冷却作用的液体或气体。

根据这种节能静电捕焦除尘的设计方法设计的静电捕焦除尘设备，它至少包括金属筒、金属筒上面的上封筒和金属筒下面的下封筒，连接在上封筒和下封筒之间的热换沉降极管，上封筒和下封筒为密封空腔体结构，下封筒的待净化气体入口和上封筒的净化气体出口及热换沉降极管形成气体净化通道，其特征是：金属筒开有冷却介质输入孔和冷却介质输出孔，冷却介质输入孔和冷却介质输出孔及之间的金属筒形成冷却介质流通通道；由冷却介质输入孔输入的冷却介质进入金属筒内对热换沉降极管进行降温和热交换，再由金属筒另一端的冷却介质输出孔排出带出热量；需净化气体经待净化气体入口通过热换沉降极管后，由热换沉降极管内的高压电场将需净化气体电捕净化处理，同时热换沉降极管内的待净化热气体热能与冷却介质进行热交换处理后随冷却介质由冷却介质输出孔排出，冷却净化后的气体则由气体出口降温排出。

所述的冷却介质输出孔输出的换热空气可以直接与工业炉窑的鼓风机入风口连接，使换热空气直接进入工业炉窑膛内，以提高炉膛温度和降低热损和能耗。

本发明的特点是：由于需净化气体经待净化气体入口通过热换沉降极管后，由热换沉降极管内的高压电将需净化气体电捕焦净化处理，同时由冷却介质输入孔、金属筒和冷却介质输出孔换热水冷却处理，最后由净化气体出口降温排出净化气体，约减或去除了过去传统前置水洗等初冷的工艺和装置，使企业既控制和减少了有毒有害液体和气体排放对周边环境的污染破坏，缓解和解决了企业的一系列环境问题，同时又节约了设备投入以及对土地和水资源的占用消耗。

由于该设备同时具备了热能回收的功能，其回收的大量热能就可得到广泛的利用，不仅使企业回收利用了大量的热能，降低了能耗，同时也显著提高了企业能源利用和节能减排的能力。

附图说明

下面结合实施例附图对本发明作进一步说明：

图1是本实施例1结构示意图。

图中：1、绝缘器；2、下封筒；3、沉降极管下对应开孔；4、上封筒；5、沉降极管上对应开孔；6、热换沉降极管；7、待净化气体入口；8、净化气体出口；9、冷却介质输出孔；10、冷却介质输入孔；11、金属筒。

具体实施方式

实施例1

如图1所示，它包括金属筒11、金属筒11上面的上封筒4、金属筒11下面的下封筒2，连接在上封筒4和下封筒2之间的热换沉降极管6，上封筒4和下封筒2为密封空腔体结构，下封筒2上开有与热换沉降极管6下端口相对应的沉降极管下对应开孔3，上封筒4上开有与热换沉降极管6上端口相对应的沉降极管上对应开孔5，并将热换沉降极管6与其密封装配焊接，使热换沉降极管6轴向与下封筒2水平面、上封筒4水平面互相垂直，使上封筒4上连接的绝缘器1上自然垂吊的电极丝在热换沉降极管6内。

下封筒2的待净化气体入口7和上封筒4的净化气体出口8及热换沉降极管6形成气体净化通道，金属筒11上部开有冷却介质输入孔10、下部开有冷却介质输出孔9，冷却介质输入孔10和冷却介质输出孔9及之间的金属筒11形成冷却介质通道；由冷却介质输入孔10输入的冷却介质是起冷却作用的液体或气体，它进入金属筒11内对流经沉降极管6内的高温气体进行间接热交换达到对管内高温气体的降温，再由金属筒11下部的冷却介质输出孔9排出；需净化气体经待净化气体入口7通过热换沉降极管6后，由热换沉降极管6内的高压电将需净化气体电捕净化处理，最后由净化气体出口8排出降温后的净化气体。

实施例2与实施例1不同的是：金属筒11下部开有冷却介质输入孔10上部开有冷却介质输出孔9，冷却介质是起冷却作用的气体或液体，冷却介质输入孔10和冷却介质输出孔9及之间的金属筒11形成冷却介质通道；当冷却介质注入后，既在金属筒11内对沉降极管6中的高温待处理气体进行间接热交换后，由冷却介质输出孔9排出。对流经沉降级管6内的高温待净化处理气体进行热交换，同时该待处理气体又经热换沉降极管6内的高压电场进行电捕净化处理，再由净化气体出口8送出降温后的净化气体。

实际上，冷却介质输入孔10和冷却介质输出孔9输入和输出可根据需要进行对调使用。冷却介质采用起冷却作用的水或气体。特别是冷却介质是空气介质时，其冷却介质输出孔9输出的换热空气可以直接与工业炉窑的鼓风机入风口连接，使换热空气直接进入工业炉窑，这一方面有效提高了工业炉窑的炉膛温度和窑炉的热效率，另一方面可降低煤炭消耗约15％，达到显著节约能源的目的。如冷却介质为冷水也可对热交换后的热水进行利用。

本发明采用电捕焦除尘净化与气体冷却和余热能回收利用三大功能为一体的结构设计，它不仅保留和有效提高了对气体的净化功效，同时实现了对高温气体的冷却降温和对大量显热的回收利用，在一定程度上有效地克服了因传统工艺流程配置所带来的对环境的严重污染和资源的浪费。因此，可广泛应用于冶金、焦化、电力、化工、建材、化肥、医药以及城市煤气供网等诸多行业的配套使用和更新换代。对进一步加强和改善企业的节能减排和环境保护工作，降低能耗和污染排放，促进资源节约和环境友好型社会的发展均具有十分积极和重要的意义。

Claims (2)

1.一种节能静电捕焦除尘设备，它包括金属筒（11）、金属筒（11）上面的上封筒（4）和金属筒（11）下面的下封筒（2），连接在上封筒（4）和下封筒（2）之间的热换沉降极管（6），上封筒（4）和下封筒（2）为密封空腔体结构，下封筒（2）的待净化气体入口（7）和上封筒（4）的净化气体出口（8）及热换沉降极管（6）形成气体净化通道，其特征是：金属筒（11）开有冷却介质输入孔（10）和冷却介质输出孔（9），冷却介质输入孔（10）和冷却介质输出孔（9）及之间的金属筒（11）形成冷却介质流通通道；由冷却介质输入孔（10）输入的冷却介质进入金属筒（11）内对热换沉降极管（6）进行降温和热交换，再由金属筒（11）另一端的冷却介质输出孔（9）排出带出热量；需净化气体经待净化气体入口（7）通过热换沉降极管（6）后，由热换沉降极管（6）内的高压电场将需净化气体电捕净化处理，同时热换沉降极管（6）内的待净化热气体热能与冷却介质进行热交换处理后随冷却介质由冷却介质输出孔（9）排出，冷却净化后的气体则由气体出口（8）降温排出。

2.根据权利要求1所述的静电捕焦除尘设备，其特征是：所述的冷却介质输出孔（9）输出的换热空气直接与工业炉窑的鼓风机入风口连接，使换热空气直接进入工业炉窑膛内，以提高炉膛温度降低热损和能耗。