CN102179125A

CN102179125A - 一种烟气除尘方法及装置

Info

Publication number: CN102179125A
Application number: CN2011100318843A
Authority: CN
Inventors: 刘松涛; 卓建坤; 李水清; 宋蔷; 姚强
Original assignee: Tsinghua University
Current assignee: Tsinghua University
Priority date: 2011-01-28
Filing date: 2011-01-28
Publication date: 2011-09-14

Abstract

一种烟气除尘方法及装置，涉及一种用于收集工业烟气中粉尘的静电除尘方法及装置。本发明结合了静电喷雾荷电和电除尘的原理，在气流均布板和收尘电场之间设置静电喷雾荷电区，采用静电喷雾的方法使水滴荷负电荷，粉尘和荷电水滴相互吸引和碰撞后流经由极线和收尘极板组成的收尘电场空间，粉尘颗粒向收尘极板运动并沉积在收尘极板上，荷电水滴蒸发，被收集的粉尘在振打作用下落入灰斗，使烟气得以净化。本装置包括进气烟箱、气流均布板、收尘电场、槽型板、出气烟箱及灰斗，其技术特点是在气流均布板与收尘电场之间设置至少一组静电雾化喷头。本发明除尘效率高，尤其对亚微米级粉尘具有较高的脱除效率，对粉尘适应性好，能降低电除尘装置的振打二次飞扬。

Description

一种烟气除尘方法及装置

技术领域

本发明属于烟气除尘技术领域，特别涉及一种用于收集工业烟气中粉尘的静电除尘方法及装置。

背景技术

大气中颗粒物尤其是可吸入颗粒物(PM10)以及更细小的可入肺颗粒物(PM2.5)的排放污染问题引起了人们的广泛关注，微细颗粒物不仅可以通过鼻和嘴进入人体呼吸道，长期滞留于体内，而且其上富含的重金属和有毒有害物质可以造成呼吸系统及心脏系统的疾病恶化，并具有致癌、致残和致突变的作用，使得微细颗粒对人体健康的危害远远大于粗颗粒。此外，微细颗粒也对城市大气能见度、酸沉降、光化学烟雾和温室效应等诸多环境问题产生巨大的影响。目前，普遍使用的高效率除尘装置主要有电除尘装置和布袋除尘装置，尽管这些除尘装置的总除尘效率能达到99％以上，但是对于微细颗粒的脱除率却相对较低，电除尘装置和布袋除尘装置对0.1～1.0μm这一区间的微细颗粒的平均捕集效率低于90％，进一步的研究表明，0.03～0.2μm的微细颗粒中很大一部分将无法荷电，而是通过粘附在粗颗粒上随粗颗粒一起脱除，对于粒径小于50nm的颗粒常规电除尘器几乎无法脱除，造成大量的微细颗粒排放到大气中。随着环保标准的提高以及对微细粉尘控制的要求，现有电除尘装置在使微细粉尘荷电、控制微细粉尘二次飞扬以及抑制高比电阻粉尘反电晕方面均难以达到有效措施，若要满足排放要求，电除尘装置在设计及运行方面需做相应改进。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能有效脱除烟气中粉尘的除尘方法和装置，该方法能使烟气中的粉尘尤其是细粉尘有效荷电，并具有增加烟气湿度，改善粉尘收集环境的作用，降低除尘装置的粉尘排放浓度。

本发明所采用的技术方案是：

一种烟气除尘方法，其特征在于该方法包括如下步骤：

1)含尘烟气首先进入进气烟箱内，经气流均布板后进入静电喷雾荷电区，该静电喷雾荷电区设置在气流均布板与收尘电场之间；

2)在静电喷雾荷电区内喷射出粒径为微米级的荷负电水滴，烟气中的粉尘经过静电喷雾荷电区时与荷负电水滴相互作用，使粉尘荷负电；

3)带负电荷粉尘的烟气进入收尘电场，该收尘电场中设置有极线和收尘极板，荷负电粉尘和荷负电水滴在电场力的作用下向收尘极板运动，荷负电水滴蒸发，被收集的粉尘在振打作用下落入灰斗中，使烟气得以净化。

上述技术方案中，静电喷雾荷电区内采用静电雾化喷头喷射出粒径为微米级的水滴，高压直流电源负输出端连接到喷头上，使喷出的微米级的水滴带负电荷。

本发明的技术特征还在于，静电喷雾荷电区内的电压为10～25kV；荷负电水滴的粒径为40～200μm；收尘电场中负电晕电场电压为30～80kV。

本发明提供的一种烟气除尘装置，该除尘装置包括进气烟箱、气流均布板、收尘电场、槽型板、出气烟箱及灰斗，所述的收尘电场由极线和收尘极板组成，其特征在于：在气流均布板与收尘电场之间设置至少一组静电雾化喷头，高压直流电源的负输出端连接到喷头上。

本发明具有以下优点及突出性效果：

①本发明在收尘电场前设有静电雾化喷头，利用荷电水滴对粉尘的捕集作用使粉尘有效荷电，有效增强了除尘装置对高比电阻和微细粉尘的荷电及收集性能。

②除尘效率高，尤其对亚微米级粉尘具有较高的脱除效率。

③对粉尘适应性好，能降低电除尘装置的振打二次飞扬、改善高比电阻粉尘荷电性能并抑制反电晕现象的发生。

附图说明

图1是本发明提供的烟气除尘装置的结构原理示意图。

图2为图1的A-A剖视图。

图中：1-进气烟箱；2-气流均布板；3-静电雾化喷头；4-极线；5-阴极框架；6-收尘极板；7-槽型板；8-出气烟箱。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的结构、原理和工作过程作进一步说明：

图1和图2示出了本发明提供的烟气除尘装置的结构，该除尘装置包括进气烟箱1、气流均布板2、静电雾化喷头3、收尘电场、槽型板7、出气烟箱8及灰斗等，收尘电场中设置有极线4和收尘极板6，极线接直流负高压，收尘极板接地；其中极线可采用RS芒刺线、螺旋线或者放电弱的板状芒刺线，收尘极板可采用大C型板或波纹板等。在气流均布板与收尘电场之间设置至少一组静电雾化喷头，高压直流电源负输出端连接到喷头上，使喷出的微米级的水滴带负电荷；各个极线4通过阴极框架5固定相连，通过阴极吊挂系统支撑于除尘装置本体的顶部并与除尘装置的壳体绝缘；收尘极板平行于烟气流动方向布置，烟气出口装用槽型板7，可进一步收集逃逸粉尘，最后烟气经过出气烟箱8流出除尘装置本体。

本发明提供的除尘方法包括如下步骤：

2)在静电喷雾荷电区内喷射粒径为微米级的荷负电水滴，烟气中的粉尘经过静电喷雾荷电区时与荷负电水滴相互作用，使粉尘荷负电；施加在静电雾化喷头上的电压为10～25kV；荷负电水滴的粒径为40～200μm；

3)带负电荷粉尘的烟气进入收尘电场，该收尘电场中设置有极线和收尘极板，荷负电粉尘和荷负电水滴在电场力的作用下向收尘极板运动，荷负电水滴蒸发，被收集的粉尘在振打作用下落入灰斗中，使烟气得以净化。收尘电场的负电晕电场电压为30～80kV。

除尘过程中，喷入除尘装置中的荷负电水滴，在烟气热量的作用下蒸发被烟气带出除尘装置，而不会形成污水。根据不同的烟气温度，可调整静电雾化喷头的喷水量以及静电雾化电压，可保证除尘装置的高效收尘性能。收尘极板和极线上捕集的粉尘可通过振打或声波清灰的方式使之成大片状剥离后落入灰斗中。

本发明的工作原理如下：粉尘随烟气通过进气烟箱、气流均布板，以均匀的气流分布进入除尘装置本体内，粉尘在静电喷雾区与大量雾化荷电水滴碰撞粘附在一起形成较大的颗粒，粘附在水滴上的粉尘及未粘附有粉尘的水滴一起进入收尘电场，该收尘电场中设置有极线和收尘极板，粉尘在电场力的作用下向收尘极板运动，荷电水滴蒸发，大部分收集于极板上的粉尘及极少部分粘附于极线上的粉尘经振打或其他清灰方式剥离并落入除尘装置底部的灰斗中。粉尘颗粒在聚并增大和荷电量增加的双重作用下，提高了有效趋进速度；由于烟气增湿的作用，还可改善高比电阻粉尘不易荷电、在收尘极板上放电慢、易产生反电晕的性能，降低振打二次飞扬，从而提高了除尘装置对粉尘的收集效率。由于进入除尘装置中的烟气的温度较高，将使荷电水滴蒸发，因此不会有污水排出。

Claims

1.一种烟气除尘方法，其特征在于该方法包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种烟气除尘方法，其特征在于：静电喷雾荷电区内采用静电雾化喷头喷射出粒径为微米级的水滴，高压直流电源的负输出端连接到喷头上，使喷出的微米级的水滴带负电荷。

3.根据权利要求1所述的一种烟气除尘方法，其特征在于，施加在静电雾化喷头上的电压为10～25kV；荷负电水滴的粒径为40～200μm；收尘电场区的负电晕电场电压为30～80kV。

4.实现如权利要求1所述方法的一种烟气除尘装置，该除尘装置包括进气烟箱(1)、气流均布板(2)、收尘电场、槽型板(7)、出气烟箱(8)及灰斗，所述的收尘电场由极线(4)和收尘极板(6)组成，其特征在于：在气流均布板与收尘电场之间设置至少一组静电雾化喷头，高压直流电源的负输出端连接到喷头上。