CN103341299B - 连续工作的自动清洗湿式电除尘除雾器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种连续工作的自动清洗湿式电除尘除雾器，它包括放电极、固定阳极及喷雾装置，该连续工作的自动清洗湿式电除尘除雾器还包括第一喷水清洗装置和第二喷水清洗装置，其中，第一喷水清洗装置安装于放电极上部，第二喷水清洗装置安装于固定阳极两侧；喷雾装置安装在烟气入口处用以保证烟气的湿度，喷水清洗装置按自动程序控制顺序做到清洗区暂停供电、非清洗区正常供电工作；本发明，无需对现有除尘器、脱硫装置进行改造，可将烟气中的尘（包括细颗粒物）、石膏雨、和酸性物质再去除90%以上，并可除去烟气中部分重金属；经处理的烟气满足最新国家环保标准要求，同时降低烟囱对防腐的要求，并可取消GGH，节水、节电、节资金。

Description

连续工作的自动清洗湿式电除尘除雾器

技术领域

本发明涉及一种烟气处理装置，特别是涉及一种连续工作的自动清洗湿式电除尘除雾器。

背景技术

我国是一个工业锅炉生产和使用大国，据统计，2008年我国在用工业锅炉50多万台，数量大，分布广，其中80%以上是燃煤锅炉；现有燃煤或燃油、燃气装置产生的烟气中含有大量的氮氧化物、硫化物及粉尘，严重污染环境。国家现有标准规定：排放的燃煤烟气中粉尘≤30㎎/m³，氮氧化物含量≤80㎎/m³，硫化物含量≤100㎎/m³；因细颗粒物微尘用目前技术很难去除，故暂没有排放要求，现有的干式除尘设备和脱硝、脱硫设备经过改造后，基本能满足国家标准要求，但改造投入资金量很大，大多超过数千万元；达标排放的烟气中的粉尘和酸，尤其是细颗粒物仍会对环境造成较大的污染；烟气中的石膏粉尘会造成“石膏雨”，严重污染环境；烟气中的酸还会腐蚀烟囱，使烟囱强度下降，甚至坍塌；因此，有必要对现有达标烟气中的微尘和酸实施更进一步的去除，以保护环境，同时保护烟囱的安全。

另外，现有湿式脱硫装置每套每年耗水数十万吨，所以目前缺水地区推广干法脱硫，干法脱硫投资巨大，运行成本高；如果能把脱硫装置消耗的水和烟气中原有的水回收一部分补充到脱硫装置中，将基本满足脱硫装置的耗水需求，使得湿法脱硫装置得以在缺水地区应用。

现有干式电除尘器，只能用于脱硝后、脱硫装置前干烟气的除尘，当遇到湿烟气时，湿粉尘将在集尘阳极板表面结垢，干式除尘器中因没有设置清洗装置，结垢过多会导致极间放电短路，除尘器不能正常工作；同时，烟气温度在结露点以上时，由于酸性物质溶解于水蒸汽中，粒度太小，因此，干式除尘器无法去除烟气中的酸性物质；同时干式除尘器也无法有效去除烟气中的细颗粒物这样的微尘物质。

烟气经脱硝、脱硫处理后会含有少量石膏微粒、微尘及酸性物质，当烟气经过GGH装置时，这些石膏微粒会在装置的换热叶片表面结垢，造成GGH装置堵塞，增大烟道阻力，这样的烟气直接排放到大气中，较易产生“石膏雨”、雾霾和酸雨现象，严重污染环境；同时，在烟气温度低于结露点时，烟气中的酸性物质大部分会溶于水雾（水珠）中，严重腐蚀烟囱；将含有较多细颗粒物、石膏微粒和少量重金属及酸性物质的烟气直接排放到大气中，对环境造成严重的污染，必将无法满足国家越来越高的环境标准的要求。

现有湿式电除雾器虽然能有效的去除湿烟气中的酸雾，但是该电除雾器中也没有设置清洗装置，无法用于含尘烟气的除尘，因为，烟气中的粉尘将在集尘阳极板表面结垢，结垢过多会导致极间放电短路，不能正常工作；同时，由于没有喷雾装置，现有标准规定电除雾器的工作温度不大于45℃，当烟气温度高于烟气凝结点时，烟气中水以气态存在，湿式电除雾器也无法正常工作，且现有电除雾器的烟气处理量均不大于5×10⁴m³/h，已无法满足现有大型燃煤锅炉烟气除尘、除酸的需求（大型锅炉烟气量一般均大于100×10⁴m³/h.台）。

现有部分湿式电除尘器中加入了清洗装置，该清洗装置主要有两种实施方式；一种实施方式是：清洗装置必须在放电极停止供电的状态下进行，所以设备在清洗时将无法对烟气的除尘除酸工作，未经处理的烟气直接排放到大气中，腐蚀烟囱，严重污染环境；另一种实施方式是：湿式除尘器采用不导电的集尘阳极，利用清洗装置采用连续不断的对集尘阳极冲水，在集尘阳极表面形成均匀流动的水膜，虽然这种流动的水膜具有良好的导电性，但是连续不断的水膜，消耗大量的冲洗用水，同时在设备运行期间不停的供水，极有可能造成设备短路，导致设备不能正常工作，影响除尘效率。

另外，现有湿式电除尘器均无干雾发生装置，导致细颗粒物去除效率低，造成环境污染。

发明内容

本发明的目的是提供一种连续工作的自动清洗湿式电除尘除雾器，用以解决现有电除尘器和除雾器的缺陷。

为了达到上述目的，本发明所提供的技术方案是：一种连续工作的自动清洗湿式电除尘除雾器，它包括：放电极、固定阳极及喷雾装置，该连续工作的自动清洗湿式电除尘除雾器还包括第一喷水清洗装置和第二喷水清洗装置，其中，所述第一喷水清洗装置安装于放电极上部，所述第二喷水清洗装置安装于固定阳极两侧。

进一步的，所述喷雾装置安装于连续工作的自动清洗湿式电除尘除雾器的烟气入口处。

进一步的，所述喷雾装置中配置有不同规格的雾化喷嘴、温度传感器、变频电机、水泵及电磁阀，喷雾装置喷出数量可控的湿雾和干雾，湿雾用以将进入除尘器的烟气温度控制在结露点以下，形成湿烟气，同时吸收烟气中的酸性物质；干雾雾珠尺寸微小，用以吸附和雾珠本身尺寸接近的细微颗粒，然后聚集成较大雾珠并被电极吸附去除。雾水可以是含碱性物质的水，以提高除酸效率。

进一步的，所述连续工作的自动清洗湿式电除尘除雾器，将放电极及固定阳极划分为若干个相对独立的工作区，各工作区分别供电并均设有程控的供电回路，用以自动监视控制该工作区的电极电压，每个工作区按电压检测结果逐一单独断电并完成清洗，清洗后自动投入运行,其余工作区正常工作，进而可实现湿式除尘除雾器在工作状态下进行电极分区清洗，保证整套除尘设备连续工作，分区时,要充分考虑整套设备的除尘除雾效率，必要时可设置分区挡风板临时关闭断电清洗区，以提高设备整体除尘除雾效率。

进一步的，所述连续工作的自动清洗湿式电除尘除雾器设置有电场电压自动检测及喷水程控装置，控制第一喷水清洗装置的电磁阀和第二喷水清洗装置的电磁阀，按先后顺序分区清洗放电极及固定阳极，因固定阳极本身为导电材质，所以无需流动水膜导电，节省大量的冲洗用水，保证设备除尘工作连续。

进一步的，所述连续工作的自动清洗湿式电除尘除雾器各工作区分界处的固定阳极，采用延长极板长度的设计，其中延长部分只起隔离作用，避免清洗喷水飞溅至相邻工作区，导致设备短路。

进一步的，所述连续工作的自动清洗湿式电除尘除雾器的第一喷水清洗装置和第二喷水清洗装置配置有变频电机、水泵及电磁阀，利用变频电机及水泵调节清洗喷水的水压及流量，利用电磁阀控制第一喷水清洗装置和第二喷水清洗装置水的通断。

进一步的，所述的连续工作的自动清洗湿式电除尘除雾器的第二喷水清洗装置喷水部位两端设置凸起小挡板，阻止清洗喷水飞溅至相邻工作区。

进一步的，所述连续工作的自动清洗湿式电除尘除雾器，可用于含尘含酸烟气处理，以去除烟气中的粉尘、细颗粒物、石膏雨、重金属及酸雾，同时该装置可以收集烟气中的大部分水份，加以重复利用。

进一步的，所述固定阳极是筒或板。

采用上述技术方案，本发明的技术效果有：

（1）本发明连续工作的自动清洗湿式电除尘除雾器，可以高效去除烟气中的酸性物质和微尘。在连续工作的自动清洗湿式电除尘除雾器的烟气入口处配置有喷雾装置（包括干、湿喷雾两套装置），该喷雾装置中包含：雾化喷嘴、温度传感器、变频电机、水泵及电磁阀。干喷雾器为常开状态。当遇到烟气温度过高时，开喷湿雾装置，将烟气温度控制在结露点以下的适当温度，雾化烟气。雾化的水滴可以溶解烟气中90%以上的酸性物质，并吸附烟气中大部分与雾珠尺寸相近的各种粉尘颗粒，特别是干式电除尘器和布袋除尘器无法去除的细颗粒物。此外，雾滴中还可添加易溶于水的碱性导电介质，使烟气中雾滴的比电阻进一步降低，更易于被集尘阳极板收集，增加了除尘器效率，同时雾滴中碱性物质可以中和溶解的酸。因此，该连续工作的自动清洗湿式电除尘除雾器可以高效去除烟气中的酸性物质和各种微尘。

（2）本发明所述的连续工作的自动清洗湿式电除尘除雾器更容易满足烟气雾化对烟气温度、湿度的要求。利用烟气入口处前后两端的温度传感器测量烟气温度，通过对比测量的温度，调节变频电机的频率，从而控制喷雾量的大小，以满足烟气雾化对烟气温度、湿度的要求。

（3）本发明所述的连续工作的自动清洗湿式电除尘除雾器采用喷水的方式清理放电极及固定阳极（板或筒）上的粉尘，避免了粉尘在集尘阳极板表面结垢，保证设备运行稳定可靠，效率高，能有效去除粉尘、细颗粒物、石膏雨、重金属和酸雾。并能回收烟气中的部分水分。

（4）本发明所述的连续工作的自动清洗湿式电除尘除雾器不受处理的烟气量限制，只要有足够的空间，本装置可满足任何烟气处理量的要求。并且通过扩大极板的表面积，采用高频电源等措施，还可以进一步提高其除尘、除酸效率。

（5）本发明所述的连续工作的自动清洗湿式电除尘除雾器将放电极及固定阳极（板或筒）划分为若干个小的工作区，同时配置有程控装置，每个工作区的设有单独的电场电压自动检测及喷水程控装置，由程控装置集中控制。当某个工作区极间电压降到某一规定值（这个规定值是调试出来的）时自动断电，这个工作区的水清洗电磁阀自动打开进行电极水清洗，设定的时间后，清洗完成，电压恢复，除尘器恢复工作状态。然后按相同的方法清洗下一个工作区。达到按先后顺序逐一分区清洗放电极及固定阳极（板或筒），保证整套设备除尘工作连续不间断。本发明固定阳极（板或筒）采用导电材料，无需流动导电水膜，相比现有湿式除尘器连续冲水，节省大量的冲洗用水。

（6）本发明所述的连续工作的自动清洗湿式电除尘除雾器各工作区分界处的固定阳极（板或筒），采用延长长度的设计，同时，第二喷水清洗装置喷水部位两端设置凸起小挡板，避免清洗喷水飞溅至相邻工作区，导致设备短路。

（7）本发明所述的连续工作的自动清洗湿式电除尘除雾器清洗装置配置有变频电机、水泵和电磁阀，通过程控装置控制，从而调节清洗喷水水压及流量，达到节水和节电目的。

附图说明

图1是本发明所述连续工作的自动清洗湿式电除尘除雾器的结构示意图；

图2是本发明所述连续工作的自动清洗湿式电除尘除雾器各工作区清洗流程；

图3.1a是本发明所述连续工作的自动清洗湿式电除尘除雾器的六边形阳极结构俯视图（筒式）；

图3.1b是本发明所述连续工作的自动清洗湿式电除尘除雾器的圆柱形阳极结构俯视图（筒式）；

图3.1c是本发明所述连续工作的自动清洗湿式电除尘除雾器的板式阳极结构俯视图（板式）；

图4是本发明所述连续工作的自动清洗湿式电除尘除雾器的固定阳极（板式）布置图。

其中：1、放电极，2、固定阳极，3、第一喷水清洗装置，4、第二喷水清洗装置，5、喷雾装置。

具体实施方式

下面结合附图说明本发明的具体实施方式。

如图1所示，该装置包括放电极1，固定阳极2，第一喷水清洗装置3，第二喷水清洗装置4；第一喷水清洗装置3安装在放电极1上部，第二喷水清洗装置4安装在固定阳极2 的两侧，固定阳极2是筒或板。

如图1所示，该连续工作的自动清洗湿式电除尘除雾器中，以规定间隔并列配置多个放电极1和固定阳极2；使用时，该装置安装于脱硫塔上部或脱硫塔与烟囱之间，用于对脱硫后烟气的进一步除尘、除酸。经脱硫后的烟气直接进入该除尘器中，在烟气入口处安装有喷雾装置5，高于结露点的烟气通过入口时，通过温度传感器测量烟气的温度，调节变频电机以控制喷雾量，将烟气雾化，形成雾滴，保证烟气温度在结露点以下，以满足烟气雾化对烟气的温度、湿度的要求。其间，干雾喷雾器不间断工作。雾化后的烟气形成大量尺寸稍大的水珠通过放电极1时，将带有更多的电荷，更容易被固定阳极2收集。脱硫后的烟尘中带有的干式除尘器无法除去的细颗粒物微尘、石膏粉及粉尘也将大部分吸附在大小不一的水雾珠中，被固定阳极2收集而去除。

阳极板可以是筒状的，也可以是板状的。筒状阳极板烟气只能从下部流向上部；板状阳极板适用于烟气从前部流向后部。

固定阳极2在集尘空间中，被处理的烟气由于来自放电极1的电晕放电而带电，被捕集到各固定阳极2的表面；当除尘除雾器工作一定时间后（或当除尘器分电场电压低于规定值时），相对应的电场部分自动停电并进行冲洗，在设定的冲洗时间过后，该电场自动恢复供电。

如图2所示，喷水清洗装置在清洗时，根据设备的规格，将放电极1及固定阳极2划分为若干个相对独立的工作区，各工作区清洗装置配置有电磁阀。每个工作区配置有独立的，由程控装置集中控制的电场电压自动检测及喷水程控装置。按照降低工作区极板静电电压关闭工作区静电电源--打开对应工作区清洗装置电磁阀--关闭对应工作区清洗装置电磁阀--恢复工作区极板静电电压--恢复工作的工序。按顺序逐一分区完成各分区电极的清洗，保证设备除尘作业的连续不间断。

清洗区间的划分原则；筒状阳极可任意划分，如图3.1a，3.1b所示；板状阳极需按与烟气流向的方向，纵向划分，每个区间两侧应保证具有贯通烟气流向方向的冲洗分区隔板式阳极板，以避免清洗水随烟气流到相邻区间的阳极板导致短路。如图3.1c所示。

为避免工作区在清洗过程中，清洗喷水飞溅至相邻工作区，导致设备的短路，所以分区处的固定阳极板采用延长长度的设计，如图4所示，并在第二喷水清洗装置的喷水部位两端设置凸起小挡板，阻止喷水飞溅至相邻工作区。

其中需根据工况预先对整个清洗程控装置设定并调试间隔时间T₁、工作时间T₂、间隔时间T₃。间隔时间T₁需保证待清洗工作区静电电源完全关闭后，电场强度降低后，喷水装置开启不会造成设备短路。间隔时间T₃需保证工作区喷水装置停止工作后，冲洗水已经全部落入设备底部，开启工作区静电电源后，不会造成设备短路。工作时间T₂根据处理烟气的含尘浓度进行设定，满足放电极及固定阳极2表面收集的粉尘能够完全的冲洗干净，以保证设备的运行效率。烟气由入口经除尘后至出口的过程中，因为粉尘不断的被收集去除，所以烟气的浓度在降低，因此集尘极板上收集的粉尘量也在不断的降低，冲洗的工作时间T₂可以沿着烟气通过的方向逐渐的减小，当设备停机时，开启全部冲洗阀，统一集中清洗所有阴阳电极。

本装置可以设置在脱硫塔上部，烟气由下方进入，上方排出。除尘除雾器排出的污水，直接进入脱硫塔搅拌池；或设置在脱硫塔与烟囱之间，烟气由除尘除雾器侧部进入，另一侧排出，污水由管道引入沉淀池。

本发明连续工作的自动清洗湿式电除尘除雾器的烟气出口浓度为：酸雾≤5.0㎎/m3(标准状态)，除尘（包括细颗粒物）、除石膏雨效率≥90%，除酸效率≥90%。

使用本发明连续工作的自动清洗湿式电除尘除雾器，配合现有脱硫、脱硝及除尘装置，可以进一步降低燃煤烟气中粉尘、重金属及酸的含量，彻底解决“石膏雨”污染环境的问题，实现烟气全时达标排放。同时，降低烟气中酸含量还可防止烟囱发生酸腐蚀，保证烟囱的使用安全。

本发明的使用，配合现有脱硫、脱硝及除尘装置，可满足国家最新环保烟气排放标准的要求，不需改造现有脱硫及除尘装置，可节省巨大的设备改造费用（每台改造需数千万元）。

最后应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (6)

1.一种连续工作的自动清洗湿式电除尘除雾器，其包括：放电极（1）、固定阳极（2）及喷雾装置（5），其特征在于：该连续工作的自动清洗湿式电除尘除雾器还包括第一喷水清洗装置（3）和第二喷水清洗装置（4），其中，所述第一喷水清洗装置（3）安装于放电极（1）上部，所述第二喷水清洗装置（4）安装于固定阳极（2）两侧；所述连续工作的自动清洗湿式电除尘除雾器烟气出口的酸雾浓度可达到≤5.0㎎/m³，除尘、除石膏雨的效率可达到90%以上，并可收集烟气中的大部分水分加以循环利用；

该湿式电除尘器将放电极（1）及固定阳极（2）划分为若干个相对独立的工作区，各工作区分别供电并均设有程控的供电回路，用以自动监视控制该工作区的电极电压，每个工作区按电压检测结果逐一单独断电并完成清洗，清洗后自动投入运行,其余工作区正常工作，进而可实现湿式除尘除雾器在工作状态下进行电极分区清洗，保证整套除尘设备连续工作；分区时,要充分考虑整套设备的除尘除雾效率，设置分区挡风板临时关闭断电清洗区，以提高设备整体除尘除雾效率；

该连续工作的自动清洗湿式电除尘除雾器设置有电场电压自动检测及喷水程控装置，控制工作区的第一喷水清洗装置（3）的电磁阀和第二喷水清洗装置（4）的电磁阀，以达到按先后顺序对已断电的工作区的放电极及固定阳极清洗；

该连续工作的自动清洗湿式电除尘除雾器各工作区分界处的固定阳极，采用延长长度的设计，以避免清洗喷水飞溅至相邻工作区，导致设备短路；

第二喷水清洗装置（4）喷水部位两端设置凸起小挡板，阻止清洗喷水飞溅至相邻工作区。

2.根据权利要求1所述的连续工作的自动清洗湿式电除尘除雾器，其特征在于：所述喷雾装置（5）安装于连续工作的自动清洗湿式电除尘除雾器的烟气入口处。

3.根据权利要求1所述的连续工作的自动清洗湿式电除尘除雾器，其特征在于：所述喷雾装置（5）中配置有不同规格的雾化喷嘴、温度传感器、变频电机、水泵及电磁阀，喷雾装置（5）分别喷出干雾和湿雾，以将进入除尘器的烟气温度控制在结露点以下，并充分吸附烟气中的粉尘和细颗粒物，雾水是碱性水，以提高除酸效率。

4.根据权利要求1所述的连续工作的自动清洗湿式电除尘除雾器，其特征在于：所述第一喷水清洗装置（3）和第二喷水清洗装置（4）配置有变频电机、水泵及电磁阀，利用变频电机及水泵调节清洗喷水的水压及流量，利用电磁阀控制第一喷水清洗装置（3）和第二喷水清洗装置（4）水的通断。

5.根据权利要求1所述的连续工作的自动清洗湿式电除尘除雾器，其特征在于：所述固定阳极（2）是筒或板。

6.一种如权利要求1-5任一权利要求所述的连续工作的自动清洗湿式电除尘除雾器的用途，其特征在于：该连续工作的自动清洗湿式电除尘除雾器可用于含尘含酸烟气的除尘除酸处理，整套设备连续工作不间断，可有效去除烟气中的粉尘、细颗粒物、石膏雨、重金属及酸雾，保证烟气全时达标排放。