CN101804384A - 格栅式横向进风紊流式电除尘器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种格栅式横向进风紊流式电除尘器，包括除尘装置和振打器，除尘装置以横向紊流进风栅板为阳极板，横向紊流进风栅板有多排且平行于气流设置，每排横向紊流进风栅板中相邻两块之间设有阴极线和作为烟气通道的空隙，在每排横向紊流进风栅板形成的烟气通道前端间隔设置前封板形成高压电场出口通道，后端间隔设置后封板形成高压电场进口通道，高压电场出口通道与高压电场进口通道相邻。本发明采取格栅式横向进风替代常规除尘器纵向进风，使电除尘器内的尾气由常规的基本层流状态变为新型的紊流状态，延长了荷电粒子在除尘器内的运动路程及运行时间，使得荷电粒子与异吸收极的近距离甚至直接接触而被捕获的机会大大增加，同时振打系统效果好，确保除尘器极板清洁。
Description
技术领域
本发明涉及一种电除尘器，特别涉及一种格栅式横向进风紊流式电除尘器。
背景技术
目前，新上及在用的炉窑尾气电除尘器的情况是，尾气进入除尘器经气流均布装置后，基本以层流状态沿除尘器纵向进入电除尘高压电场区域，尾气中的尘粒子在高压电场荷电后，带负电荷的尘粒逐步向阳极板驱动，到达阳极板表面后被阳极板捕捉，带正电荷的尘粒向阴极线驱动，到达阴极线表面后被阴极线捕捉，被捕捉的粒子在阴、阳极振打系统工作时，集中落入灰斗而被分离出尾气，净化后的尾气经出口气流均布装置均布后进入引风机，经引风机增压后先后进入湿式脱硫装置（若有的话）、烟道、烟囱排入大气分离后的尘粒由灰斗进入输送装置，送至灰储仓。此种除尘器工作时，荷电粒子受电场力、尾气摩擦力及自身重力的作用，由于尘粒自身重量相对其它两个力很小，可以忽略不计，又因尾气基本处于层流状态，因此荷电粒子的运动轨迹基本是水平向后（尾气出口方向）偏向异极方向。对于荷电能力较低的尘粒（如细小的微尘、荷电能力较低的高比阻粉尘等），其向异极的驱进速度较其随尾气向后的运动速度小的多，因此该类荷电粉尘特别是距离异极较远的该类粉尘，在到达异极之前已随烟气离开电场，因此不会在异极上沉降而被捕捉。所以对该类除尘器来讲，捕捉该类粉尘的最佳方案是：①提高运行电压，增强粉尘的荷电能力；②对该类粉尘的尾气进行调质，以降低该类粉尘的比电阻；③增加运行电场数等。一般来讲，经四电场该类电除尘器处理的的尾气含尘量不会低于80mg/Nm3，五电场的该类电除尘器所处里的尾气尘含量，在新建初期有可能达到50mg/Nm3，但要想稳定达到50mg/Nm3的含尘量也是不现实的（一般来讲使用时间不超过6个月），因为随着电除尘器使用的延长，阴极线尖端放电能力逐步降低，同时阳极板、阴极线表面结垢对其吸附能力也有不同程度的影响。特别对炉内钙法脱硫的锅炉尾气，由于尾气中含有大量氧化钙、氢氧化钙及碳酸钙，极易在阴极线上结团，致使阴极线放电能力极大降低，而导致电除尘放电能力极大降低。
目前国家环保形式日趋严格，排放尾气含尘浓度已控制在50mg/Nm3以下，个别地区甚至控制在30mg/Nm3以下，因此，常规（现用）型电除尘器已严重不适应当前的环保形式，所以普通（常规）电除尘器现逐步被布袋除尘器、电-袋复合式除尘器取代。电除尘器必须有一个彻底的突破，方能适应日趋严格的环保形式，电除尘器生产厂家方能在环保行业立足、继续生存下去。
总之，常规（现用）型电除尘器有如下几个缺点：
1、尾气流动状态及其走向，限定了其对细小微尘的吸附能力；
2、要达到日益严格的国家环保要求，只能增加电场数量（5电场以上）或增加尾气流通截面积，以降低尾气流动截面速度，致使常规（现用）型电除尘器钢材耗量较大，占据更大的空间；
3、对含有高比阻粉尘尾气的处理，要进行调质并配合采取增加电场数量等措施，才能达到尾气排放要求，这不仅造成电除尘器占地面积较大、钢材耗量较高，同时造成除尘系统复杂、操作工作量大，甚至造成：①“调质过度”而引起的事故，致使电除尘器停运甚至系统停运；②“调质不到位”排放尾气含尘量超标。
4、常规型电除尘器阴极系统的振打锤是锤击在由数个连接阴极线的方钢组成的框架上，振打力量较为分散，振打效果不佳；
5、日常检修、维护工作量大，运行费用较高；
6、运行不稳定，超负荷能力较差。
发明内容
本发明的目的是提供一种格栅式横向进风紊流式电除尘器，该种电除尘器采取格栅式横向进风替代常规除尘器纵向进风，使电除尘器内的尾气由常规的基本层流状态变为新型的紊流状态。
格栅式横向进风紊流式电除尘器，包括除尘装置和振打器，除尘装置以横向紊流进风栅板为阳极板，横向紊流进风栅板有多排且平行于气流设置，每排横向紊流进风栅板中相邻两块之间设有阴极线和作为烟气通道的空隙，在每排横向紊流进风栅板形成的烟气通道前端间隔设置前封板形成高压电场出口通道，后端间隔设置后封板形成高压电场进口通道，高压电场出口通道与高压电场进口通道相邻。
阴极线固定在阴极框架上，阴极框架由上、中、下三层框架组成（小型除尘器可没有中部框架），每层框架由数个小框架组成，每个小框架由数根连接阴极线的方钢组成。上、中、下三层框架由竖梁及横梁连接在一起，其中上部框架固定于横梁上。阴极框架通过阴极吊挂固定在除尘器内顶上部。
横向紊流进风栅板包括长方形框架，框架的一条边上设有上连接板，上连接板对边的框架上设有下连接板，框架通过栅条定位板和栅条定位杆固定着多组栅条。栅条与栅条定位板垂直。栅条的间距由尾气所带粉尘性质及其所在电场的前后位置确定，尾气所带粉尘粘性愈大、栅条所在电场愈靠近进风口位置，栅条的间距愈大，反之栅条间距愈小，其间距一般在25-50mm之间。烟气由高压电场进口通道通过横向紊流进风栅板进入高压电场出口通道时，因栅条为横截面呈曲线形状，优选正弦曲线形，栅条正立或斜立且平行排列形成曲线流间隙，加之流进高压电场出口通道相对气流的对冲，使得高压电场出口通道内的尾气处于紊流状态。
所述的振打器包括固定于竖梁上的传动轴，传动轴通过转臂连有振打锤，振打锤对应的为阴极框架的连接单列阴极线的方钢。
尾气通过横向紊流进风栅板（阳极板）向相邻的高压电场出口烟道扩散，在通过横向紊流进风栅板时，荷电粒子大部分被阳极捕集，尾气进入高压电场出口通道后，尾气中的尘粒在高压电场的作用下充分荷电，并在高压电场出口通道内随尾气呈紊流状态向后运动。尘粒随尾气向后运动的过程中，在相邻两侧高压电场进口通道气流的推动下，呈高度紊流状态，该种状态使得尘粒子充分荷电，并有利于荷电尘粒子有更多的机会接近或接触异吸收极（荷正电荷的异吸收极为阴极，荷负电荷的异吸收极为阳极）表面，同时，由于惯性作用，使得尘粒子在尾气运动方向改变时，继续沿原运动方向向阳极运动（由于阴极线尖端放电作用，绝大部分尘粒子荷负电荷）使得荷电尘粒子彻底被异吸收极吸附而被从烟气中分离出来。
本发明的有益效果为：采取格栅式横向进风替代常规除尘器纵向进风，使电除尘器内的尾气由常规的基本层流状态变为新型的紊流状态。在高压电场内荷电的粒子随尾气在高压电场内无规则运动，延长了荷电粒子在除尘器内的运动路程及运行时间，同时由于荷电粒子在吸收极间的“往复”运动，使得荷电粒子与异吸收极的近距离甚至直接接触而被捕获的机会大大增加。可以克服常规型电除尘器因驱进速度较低而不易被捕获的缺点。同时，横向紊流进风栅板在阳极振打方向上的刚度，大大低于常规型电除尘器，使得该沉淀极上所捕集的灰尘极易被“振打”下来，确保该沉淀极处于洁净状态，保持最高的吸收能力。另外，在电除尘器的阴极振打方式，强化了阴极系统的振打，确保阴极线处于洁净状态，保持其吸收、放电能力处于最高状态。以上几项改进，确保了电除尘器始终处于最高的除尘效率，使其所处理的尾气含尘量稳定地保持在30mg/Nm3以下。
附图说明
图1是本发明的除尘装置结构图；
图2是本发明的振打器的结构图；
图3是本发明工作原理的示意图；
图4是横向紊流进风栅板结构图；
图5是横向紊流进风栅板进风原理图；
图6是阴极框架的纵向结构图；
其中：1.进口封头，2.进口气流分布装置，3.壳体，4.前封板，5.阴极线，6.横向紊流进风栅板，7.后封板，8.出口均风装置，9.出口封头，10.竖梁，11.传动轴，12.转臂，13.振打锤，14.阴极框架，15.撞击块，16.框架，17.上连接板，18.栅条定位杆，19.栅条定位板，20.栅条，21.下连接板，22.阴极吊挂，23.上部框架，24.中部框架，25.下部框架，n为自然数。
具体实施方式
格栅式横向进风紊流式电除尘器，包括除尘装置和振打器，除尘装置以横向紊流进风栅板6为阳极板，横向紊流进风栅板6有多排且平行于气流设置，每排横向紊流进风栅板6中相邻两块之间设有阴极线5和作为烟气通道的空隙，在每排横向紊流进风栅板6形成的烟气通道前端间隔设置前封板4形成高压电场出口通道，后端间隔设置后封板7形成高压电场进口通道，高压电场出口通道与高压电场进口通道相邻。
阴极线5固定在阴极框架14上，阴极框架14由上、中、下三层框架组成（小型除尘器可没有中部框架），每层框架由数个小框架组成，每个小框架由数根连接阴极线的方钢组成。上、中、下三层框架由竖梁及横梁连接在一起，其中上部框架固定于横梁上。阴极框架通过阴极吊挂22固定在除尘器内顶上部。
横向紊流进风栅板包括长方形框架16，框架16的一条边上设有上连接板17，上连接板17对边的框架上设有下连接板21，框架16通过栅条定位板19和栅条定位杆18固定着多组栅条20。栅条20与栅条定位板19垂直。栅条的间距由尾气所带粉尘性质及其所在电场的前后位置确定，尾气所带粉尘粘性愈大、栅条所在电场愈靠近进风口位置，栅条的间距愈大，反之栅条间距愈小，其间距一般在25-50mm之间。烟气由高压电场进口通道通过横向紊流进风栅板进入高压电场出口通道时，因栅条为横截面呈曲线形状，栅条正立或斜立且平行排列形成曲线流间隙，加之流进高压电场出口通道相对气流的对冲，使得高压电场出口通道内的尾气处于紊流状态。
尾气通过横向紊流进风栅板（阳极板）向相邻的高压电场出口烟道扩散，在通过横向紊流进风栅板时，荷电粒子大部分被阳极捕集，尾气进入高压电场进口通道后，尾气中的尘粒在高压电场的作用下充分荷电，并在高压电场出口通道内随尾气呈紊流状态向后运动。尘粒随尾气向后运动的过程中，在相邻两侧高压电场进口通道气流的推动下，呈高度紊流状态，该种状态使得尘粒子充分荷电，并有利于荷电尘粒子有更多的机会接近或接触异吸收极表面，同时，由于惯性作用，使得尘粒子在尾气运动方向改变时，继续沿原运动方向向阳极运动（由于阴极线尖端放电作用，绝大部分尘粒子荷负电荷）使得荷电尘粒子彻底被异吸收极吸附而被从烟气中分离出来。
图2所描述的阴极系统振打器中，固定于竖梁10上的传动轴11，带动转臂12旋转至一定位置，振打锤13绕转臂节点做圆周运动，并直接锤击在阴极框架14连接单列阴极线的方钢上，振打力量较为集中，振打效果十分明显。结果表明，使用该种振打方式的阴极系统无明显积灰或结垢现象，阴极线处于十分洁净状态。保持了阴极线的稳定吸收、放电能力。
Claims (4)
1.格栅式横向进风紊流式电除尘器，包括除尘装置和振打器，其特征是除尘装置以横向紊流进风栅板为阳极板，横向紊流进风栅板有多排且平行于气流设置，每排横向紊流进风栅板中相邻两块之间设有阴极线和作为烟气通道的空隙，在每排横向紊流进风栅板形成的烟气通道前端间隔设置前封板形成高压电场出口通道，后端间隔设置后封板形成高压电场进口通道，高压电场出口通道与高压电场进口通道相邻。
2.按照权利要求1所述的格栅式横向进风紊流式电除尘器，其特征是，所述的横向紊流进风栅板包括长方形框架，框架的一条边上设有上连接板，上连接板对边的框架上设有下连接板，框架的上连接板和下连接板间通过栅条定位板和栅条定位杆固定着多组栅条。
3.按照权利要求2所述的格栅式横向进风紊流式电除尘器，其特征是，所述的栅条为横截面呈曲线形状，栅条侧立或斜立且平行排列。
4.按照权利要求1所述的格栅式横向进风紊流式电除尘器，其特征是，所述的阴极线固定在阴极框架的方钢上，所述的振打器振打锤对应的为阴极框架的连接单列阴极线的方钢。
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