CN103447153A - 电除尘器 - Google Patents

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张会君
王飞
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本发明公开了一种电除尘器，包括内部设有除尘空腔(3)的壳体(6)，所述除尘空腔(3)内设有多层接地的收尘极(2)，所述除尘空腔(3)被收尘极(2)分成多个平行布置的烟气通道(10)，所述每一个烟气通道(10)内设有电极，相邻两个烟气通道(10)中的电极分别为与正电源(4)电连接的正电极(11)和与负电源(5)电连接的负电极(12)，所述多个平行布置的烟气通道(10)的两端分别间隔布置有将烟气通道(10)端部挡住的挡风板(9)，所述多个平行布置的烟气通道(10)两端的挡风板(9)呈交错布置。本发明成本低、使用寿命长、维修方便、具有良好的高温耐受性，客服了现有的电除尘器的除尘性能受粉尘物理特性和化学特性影响较大的缺点，不仅粉尘不易脱离电场，而且粉尘的复合效率更加缓慢。

Description

电除尘器
技术领域
本发明涉及一种除尘设备，具体的说是一种电除尘器，包括内部设有除尘空腔的壳体，壳体的一侧与进气装置相通，另一侧与排气装置相通，所述除尘空腔内设有多层接地的收尘极，所述除尘空腔被收尘极分成多个平行布置的烟气通道，所述烟气通道一端与进气装置对应，另一端与排气装置对应
背景技术
目前，对含有粉尘的烟气进行治理的主要除尘设备是电除尘器、袋式除尘器、电袋复合式除尘器。
电除尘器是在壳体的除尘空腔内设置高压电场区，该高压电场区被收尘极分成若干平行布置的烟气通道，每个烟气通道的中间设有与高压电源电连接的电晕极。含有粉尘的烟气在通过电场区的过程中，粉尘会被荷电，荷电粉尘在电场力的作用下向收尘极驱进，最后被捕集到极板上。在现有技术中，接地的收尘极也被称为阳极板，电晕极也被称为阴极板。除尘空腔内的电晕极或者均为与正电源电连接的正电极，或着均为与负电源电连接的负电源。
现有的电除尘器虽然具有效率高，运行阻力低，操作简单等优点。但是在现有技术中，除尘空腔内的所有粉尘在高压电场区内只能都荷正电或都荷负电，这就使得直径很小的细微颗粒(如PM2.5)在向收尘极趋进的过程中，不会在除尘空腔内发生凝并，由于电除尘器对细微颗粒内的处理效果不佳，从而使现有的电除尘器存在大量微细颗粒逃逸的问题。同时，现有的电除尘器的除尘性能受粉尘物理和化学特性影响较大，尤其是对于高比电阻粉尘、细微粉尘及高粘性粉尘等应用效果不理想。
袋式除尘器具有除尘效率高，除尘效果不受粉尘特性影响的优点。但是袋式除尘器运行阻力大，要求与袋式除尘器相匹配的引风机功率大，从而使袋式除尘器运行费用较高；同时，袋式除尘器上的滤袋寿命有限，更换滤袋所需费用高；最后，袋式除尘器对高温烟气耐受性差，对烟气中的水分含量和油性含量的要求比较严格。
电袋式除尘器目前在我国普遍采用, 但是在实践中发现，粉尘一旦离开电场后，粉尘的复合速度会很快，粉尘在滤袋区就产生不了静电效应的积极因素。
发明内容
本发明的目的是提供一种电除尘器，它成本低、使用寿命长、维修方便、具有良好的高温耐受性，客服了现有的电除尘器的除尘性能受粉尘物理特性和化学特性影响较大的缺点，不仅粉尘不易脱离电场，而且粉尘的复合效率更加缓慢。
为了实现上述目的，本发明的技术方案为：电除尘器，包括内部设有除尘空腔的壳体，壳体的一侧与进气装置相通，另一侧与排气装置相通，所述除尘空腔内设有多层接地的收尘极，所述除尘空腔被收尘极分成多个平行布置的烟气通道，所述烟气通道一端与进气装置对应，另一端与排气装置对应，其特征在于：所述每一个烟气通道内设有电极，相邻两个烟气通道中的电极分别为与正电源电连接的正电极和与负电源电连接的负电极，所述多个平行布置的烟气通道的两端分别间隔布置有将烟气通道端部挡住的挡风板，所述多个平行布置的烟气通道两端的挡风板呈交错布置。
在上述技术方案中，收尘极为正电极和负电极的电离公共相应极，正电极和负电极分别与收尘极之间形成一个强电电场。
本发明成本低、使用寿命长、维修方便、具有良好的高温耐受性，克服了现有的电除尘器的除尘性能受粉尘物理特性和化学特性影响较大的缺点，不仅粉尘不易脱离电场，而且粉尘的复合效率更加缓慢。
进一步的，所述烟气通道由交替布置的奇数烟气通道和偶数烟气通道组成，所述奇数烟气通道的进气口连接有挡风板，所述偶数烟气通道的出气口连接有挡风板；所述每个奇数烟气通道内设有正电极，所述每个偶数烟气通道内设有负电极。
进一步的，所述烟气通道由交替布置的奇数烟气通道和偶数烟气通道组成；所述奇数烟气通道的进气口连接有挡风板，所述偶数烟气通道的出气口连接有挡风板；所述每个奇数烟气通道内设有负电极，所述每个偶数烟气通道内设有正电极。
进一步的，所述烟气通道由交替布置的奇数烟气通道和偶数烟气通道组成，所述奇数烟气通道的出气口连接有挡风板，所述偶数烟气通道的进气口连接有挡风板；所述每个奇数烟气通道内设有负电极，所述每个偶数烟气通道内设有正电极。
进一步的，所述烟气通道由交替布置的奇数烟气通道和偶数烟气通道组成，所述奇数烟气通道的出气口连接有挡风板，所述偶数烟气通道的进气口连接有挡风板；所述每个奇数烟气通道内设有负电极，所述每个偶数烟气通道内设有正电极。
上述技术方案为本发明的四种实施例，气体从除尘器的烟气通道的进气口进入，从烟气通道的出气口出来。
进一步的，所述正电极、负电极和收尘极呈平行布置。在上述技术方案中，当正电极、负电极和收尘极呈平行布置后，本发明所述的电除尘器的除尘效率会更高。
进一步的，所述收尘极为带有孔的多孔板或间隔布置的板条。所述多孔板的开孔率为30%～40%。所述板条的间距为40mm～150mm。
在上述技术方案中，当收尘极为带有孔的多孔板或间隔布置的板条时，烟气在除尘机构内的运动范围将更大，将会有更多的不同属性荷电粉尘发生碰撞，从而使本发明的除尘效率更高。
进一步的，所述正电极和负电极分别为板式电极，设置在每一个烟气通道中的电极表面开有供气流穿过的通道。上述供气流穿过的通道能够使更过的烟气从其中一个烟气通道进入相邻的烟气通道，从而使荷电粉尘有更多的机会结合成大颗粒，进而提高电除尘器的除尘效率。
本发明的工作原理为：当带有粉尘的烟气通过烟气进气装置进入壳体内的烟气通道后，烟气将会处于壳体内的正、负极放电区内，在放电区高压电场的作用下将烟气电离。当烟气中的粉尘荷电后，在电场力的作用下各自按所带电荷的极性不同，向相反的电极移动并聚集在电极上。同时，由于烟气通道的两端连接有交叉错位布置的挡风板，当烟气从其中的一个烟气通道运动到相邻的烟气通道内后，带不同属性电荷的粉尘会发生碰撞，进而凝结成大颗粒，这就使得粉尘不仅不易脱离电场，而且即使少量粉尘脱离电场后，粉尘的复合效率也会更加缓慢。
综上，本发明与现有技术相比，其具有如下有益效果：
1、本发明采用了双极性放电结构，并在烟气通道的两端连接有交叉错位布置的挡风板，烟气在由其中一个烟气通道进入到相邻的烟气通道时，荷不同种电荷的粉尘会相互碰撞，凝结成大颗粒，进而沉降于灰斗内，以方便本发明进行除尘。它成本低、使用寿命长、维修方便、具有良好的高温耐受性，客服了现有的电除尘器的除尘性能受粉尘物理特性和化学特性影响较大的缺点。
2、本发明将收尘与微细粒子粉尘的凝并结合成一道工序，即在收尘过程中使粉尘产生凝并，在凝并的过程中同时收尘，不仅大幅度提高了收尘效率，而且操作更加的简单，进一步降低了生产成本。
3、本发明改变了传统的单电极（负电极）供电，创立了双电极供电的先例，并针对PM2.5荷电困难、难捕集的具体情况，巧妙地利用双极荷电、混合、再捕集、再混合等步骤，使微细粉尘凝并成较大颗粒，大幅度减少PM2.5的排放。
4.本发明适用于电站锅炉除尘、水泥厂窑头窑尾除尘、冶金、化工除尘等领域。
附图说明
图1为本发明的主视图。
图2为本发明不包含进气装置、排气装置和灰斗等辅助设备时的轴测图。
图3为本发明中的壳体的俯视图，其中，箭头表示烟气在进入壳体后，烟气的运动轨迹及其运动方向。
图4为本发明的板条的结构示意图。
图5为本发明的多孔板的结构示意图。
图6为图2的主视图。
图中1-进气装置,2-收尘极,2.1-多孔板，2.2-板条，3-壳体内的空腔,4-正电源，5-负电源,6-壳体，7-排气装置，8-灰斗，9-挡风板，10-烟气通道，11-正电极，12-负电极，13-奇数烟气通道，13.1--奇数烟气通道的进气口,13.2-奇数烟气通道的出气口,14-偶数烟气通道,14.1-偶数烟气通道的进气口,14.2-偶数烟气通道的出气口。
具体实施方式
下面结合附图详细说明本发明的实施情况，但它们并不构成对本发明的限定，仅作举例而已。同时，通过说明使本发明的优点，使本发明变得更加清楚和容易理解。
为了叙述方便，本发明先以图1至图6所示的实施例为例来详细说明本发明：
参考附图可知：电除尘器，包括内部设有除尘空腔3的壳体6，壳体6的一侧与进气装置1相通，另一侧与排气装置7相通，所述除尘空腔3内设有多层接地的收尘极2，所述除尘空腔3被收尘极2分成多个平行布置的烟气通道10，所述烟气通道10一端与进气装置1对应，另一端与排气装置7对应，其特征在于：所述每一个烟气通道10内设有电极，相邻两个烟气通道10中的电极分别为与正电源4电连接的正电极11和与负电源5电连接的负电极12，所述多个平行布置的烟气通道10的两端分别间隔布置有将烟气通道10端部挡住的挡风板9，所述多个平行布置的烟气通道10两端的挡风板9呈交错布置。
本发明所述的电除尘器还包括能吸进烟气的进气装置1，能排出清洁空气的排气装置7。壳体6的下端还设有用于接收粉尘的灰斗8。壳体6的高压电场内配置有两套绝缘及振打装置。其中，收尘极2在现有技术中也被称为阳极板，正电极11和负电极12相当于现有技术中所述的阴极板。
如图3所述，所述烟气通道10由交替布置的奇数烟气通道13和偶数烟气通道14组成，所述奇数烟气通道13的出气口13.2连接有挡风板9，所述偶数烟气通道14的进气口14.1连接有挡风板9；所述每个奇数烟气通道10内设有正电极11，所述每个偶数烟气通道14内设有负电极12。图3中的箭头表示烟气在进入壳体后，烟气的运动轨迹及其运动方向。
实际工作过程中，本发明还可以采用下述结构：
a.所述烟气通道10由交替布置的奇数烟气通道13和偶数烟气通道14组成，所述奇数烟气通道13的进气口13.1连接有挡风板9，所述偶数烟气通道14的出气口14.1连接有挡风板9；所述每个奇数烟气通道10内设有正电极11，所述每个偶数烟气通道14内设有负电极12。
b.所述烟气通道10由交替布置的奇数烟气通道13和偶数烟气通道14组成；所述奇数烟气通道13的进气口13.1连接有挡风板9，所述偶数烟气通道14的出气口14.2连接有挡风板9；所述每个奇数烟气通道10内设有负电极12，所述每个偶数烟气通道14内设有正电极11。
c.所述烟气通道10由交替布置的奇数烟气通道13和偶数烟气通道14组成，所述奇数烟气通道13的出气口13.2连接有挡风板9，所述偶数烟气通道14的进气口14.1连接有挡风板9；所述每个奇数烟气通道10内设有负电极12，所述每个偶数烟气通道14内设有正电极11。
所述正电极11、负电极12和收尘极2呈平行布置。所述收尘极2为带有孔的多孔板2.1或间隔布置的板条2.2。所述多孔板2.1的开孔率为30%~40%。所述板条2.2的间距为40mm～150mm。所述正电极11和负电极12分别为板式电极，设置在每一个烟气通道10中的电极表面开有供气流穿过的通道。
当在烟气通道10的一端设置挡风板9后，将会有更多的烟气从其中一个烟气通道进入到相邻的烟气通道内，从而使烟气通道10内荷载不同种电荷的粉尘更加的容易结合成大颗粒，以便收尘极2捕捉，进而使电除尘器的工作效率更高。
本发明的工作原理为：当带有粉尘的烟气通过进气装置1进入壳体内的烟气通道后，烟气处于壳体内的正、负极放电区内，在放电区高压电场的作用下将烟气电离。当烟气中的粉尘荷电后，在电场力的作用下各自按所带电荷的极性不同，向相反的电极移动并聚集在电极上。同时，由于烟气通道10的两端连接有交叉错位布置的挡风板9，当烟气从其中的一个烟气通道运动到相邻的烟气通道内后，带不同属性电荷的粉尘会发生碰撞，进而凝结成大颗粒，这样就使得粉尘不仅不易脱离电场，而且即使少量粉尘脱离电场后，粉尘的复合效率也会非常缓慢。
实际工作过程中，正电极11和负电极12不仅同样能够收尘，而且能与荷电粉尘结合产生凝并，能有效地减少PM2.5的含量。正电极11和负电极12在相邻的烟气通道10内呈交替布置，进入电场内的粉尘相互碰撞，凝聚、结粒，显著的提高了收尘效率。
本发明所述的电除尘器采用正、负双极放电，电场空间弥漫了不同极性的荷电粉尘，在流动中相互碰撞，荷正负电的粉尘迅速凝聚成大颗粒，克服传统静电除尘器中大量微细颗粒逃逸的问题， 更重要的是对微细粉尘的凝聚成大颗粒后，常规电除尘也能高效捕集PM2.5的微细粉尘。
本发明包括一套高压正电源4和一套高压负电源5，以及交替排列的正电极11和负电极12。烟气进入除尘气室后,挡风板9改变烟气流向，引导烟尘先通过负电极12或正电极11放电区，含尘气流通过正负电场后，大部分粉尘被除去，未被电场捕集的微细粉尘进入相邻的烟气通道，与荷电性相反的尘粒交汇，荷异性电荷的粉尘相互吸引迅速凝并成大颗粒，更容易被库仑力捕集，为荷异性电荷粉尘混合、凝并、创造条件。
本发明高效、紧凑，能大幅度减少捕集PM2.5的微细粒子的排放，并且效率高，投资费用少，且维修简单。适用于电除尘器的新建或改造，是今后发展具有巨大潜力的新型除尘器。
其它未详细说明的部分均属于现有技术。

Claims (10)

1.电除尘器，包括内部设有除尘空腔(3)的壳体(6)，壳体(6)的一侧与进气装置（1）相通，另一侧与排气装置（7）相通，所述除尘空腔(3)内设有多层接地的收尘极(2)，所述除尘空腔(3)被收尘极(2)分成多个平行布置的烟气通道(10)，所述烟气通道(10)一端与进气装置（1）对应，另一端与排气装置（7）对应，其特征在于：所述每一个烟气通道(10)内设有电极，相邻两个烟气通道(10)中的电极分别为与正电源(4)电连接的正电极(11)和与负电源(5)电连接的负电极(12)，所述多个平行布置的烟气通道(10)的两端分别间隔布置有将烟气通道(10)端部挡住的挡风板(9)，所述多个平行布置的烟气通道(10)两端的挡风板(9)呈交错布置。
2.根据权利要求1所述的电除尘器，其特征在于：所述烟气通道(10)由交替布置的奇数烟气通道(13)和偶数烟气通道(14)组成，所述奇数烟气通道(13)的进气口(13.1)连接有挡风板(9)，所述偶数烟气通道(14)的出气口(14.1)连接有挡风板(9)；所述每个奇数烟气通道(10)内设有正电极(11)，所述每个偶数烟气通道(14)内设有负电极(12)。
3.根据权利要求1所述的电除尘器，其特征在于：所述烟气通道(10)由交替布置的奇数烟气通道(13)和偶数烟气通道(14)组成；所述奇数烟气通道(13)的进气口(13.1)连接有挡风板(9)，所述偶数烟气通道(14)的出气口(14.2)连接有挡风板(9)；所述每个奇数烟气通道(10)内设有负电极(12)，所述每个偶数烟气通道(14)内设有正电极(11)。
4.根据权利要求1所述的电除尘器，其特征在于：所述烟气通道(10)由交替布置的奇数烟气通道(13)和偶数烟气通道(14)组成，所述奇数烟气通道(13)的出气口(13.2)连接有挡风板(9)，所述偶数烟气通道(14)的进气口(14.1)连接有挡风板(9)；所述每个奇数烟气通道(10)内设有正电极(11)，所述每个偶数烟气通道(14)内设有负电极(12)。
5.根据权利要求1所述的电除尘器，其特征在于：所述烟气通道(10)由交替布置的奇数烟气通道(13)和偶数烟气通道(14)组成，所述奇数烟气通道(13)的出气口(13.2)连接有挡风板(9)，所述偶数烟气通道(14)的进气口(14.1)连接有挡风板(9)；所述每个奇数烟气通道(10)内设有负电极(12)，所述每个偶数烟气通道(14)内设有正电极(11)。
6.根据权利要求1至5中任一项权利要求所述的电除尘器，其特征在于：所述正电极(11)、负电极(12)和收尘极(2)呈平行布置。
7.根据权利要求1至5中任一项权利要求所述的电除尘器，其特征在于：所述收尘极(2)为带有孔的多孔板(2.1)或间隔布置的板条(2.2)。
8.根据权利要求7所述的电除尘器，其特征在于：所述多孔板(2.1)的开孔率为30%～40%。
9.根据权利要求7所述的电除尘器，其特征在于：所述板条(2.2)的间距为40mm～150mm。
10.根据权利要求1至5中任一项权利要求所述的电除尘器，其特征在于：所述正电极(11)和负电极(12）分别为板式电极，设置在每一个烟气通道(10)中的电极表面开有供气流穿过的通道。
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