CN103657316B - 一种静电增强电袋复合除尘器 - Google Patents
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Abstract
一种静电增强型电袋复合除尘器，包括设置于壳体外的高压电源，及设置于壳体内的复合除尘区，所述复合除尘区包括前级静电除尘区和后级袋式除尘区，其中前级静电除尘区包括高压放电极线与收尘极板；袋式除尘区设置有均匀分布的滤袋，所述滤袋内设置导电笼骨，导电笼骨中的竖直钢筋分别与高压直流电源的负极和地连接，且相邻两根竖直钢筋的极性相反。沿竖直方向布置多个绝缘环，竖直钢筋固定在绝缘环上。本发明的特点在于通过在袋式除尘区增加不均匀电场，使荷电粉尘颗粒在滤袋表面形成不均匀分布，同时电场使颗粒极化成链，增加颗粒被捕集的概率，这有利于提高气布比同时降低过滤阻力、降低清灰频率，使除尘器拥有低能耗、寿命长的优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种电袋式复合除尘设备，属于工业除尘技术领域。
背景技术
随着我国工业的快速发展，电力、冶金、化工等行业每年都会产生大量的粉尘颗粒，对环境造成严重破坏。尤其是燃煤电厂排放的烟尘含有大量的可吸入颗粒物（如PM2.5）能够从呼吸道进入人体内。由于这些细颗粒物表面更易于富集大量重金属，因此对人类健康危害很大。
目前，我国除尘设备主要分为三种形式：静电除尘器和袋式除尘器，还有最近几年发展起来的电袋复合除尘器。
静电除尘器借助粉尘在电场中荷电，并在电场力作用下向收尘极板沉积。其特点是：除尘器运行阻力低，适用于高温烟气。但此种除尘器受粉尘荷电性能影响比较大，而且细微粉尘难荷电，容易随气流直接排放，使得烟气排放浓度难以达到国家污染物排放标准。
布袋除尘器是通过滤袋纤维对粉尘颗粒的捕集作用净化烟气，具有过滤效率高的特点。但是过滤阻力较大，尤其是形成在粉尘颗粒沉积层之后，阻力会明显增大，能耗高，清灰周期短，滤袋寿命不长。
最近几年发展起来的电袋复合除尘器，通过前级电除尘区与后级袋式除尘区结合，发挥静电除尘和布袋除尘各自的特点。其中前级电除尘区捕集大部分的颗粒，剩余颗粒荷电后进入袋式过滤区。此种除尘器特点是：合理地分配过滤负荷，延长滤袋使用寿命。但是，此种除尘器荷电时间短，颗粒荷电容易消失，颗粒沉积于滤袋表面时的静电效果不明显，且运行一段时间后，粉尘完全覆盖住滤袋表面，净气通过时必须经过粉尘堆积层，阻力高、压降大。
美国专利文献US6152988公开了静电增强型的电袋复合除尘器，其原理是：通过在滤袋附近增加电极，使已荷电颗粒在电场力作用下改变运动轨迹，形成在滤袋表面的不均匀沉积，从而减少运行阻力。但是由于电极产生的电场强度空间分布不合理，电场力作用有限。
发明内容
本发明的目的是提供一种静电增强电袋复合除尘器，在具备电袋复合除尘器优点的基础上，改变粉尘颗粒在滤袋表面的分布情况与堆积形貌，从而降低运行阻力、降低清灰频率、提高滤袋寿命。
本发明为实现上述目的采取的技术方案是：一种静电增强型电袋复合除尘器，包括设置在壳体外的高压直流电源、前级静电除尘区和后级袋式除尘区，前级静电除尘区含有放电极线和收尘极板，袋式除尘区内设置有均匀分布的滤袋，滤袋内含有笼骨，笼骨由多根竖直钢筋组成，竖直钢筋沿圆周均匀分布，相邻两根竖直钢筋的极性相反，分别与高压直流电源的负极和地连接。
本发明的另一技术特征是：沿竖直方向布置多个绝缘环，竖直钢筋固定在绝缘环上。
而且，滤袋内笼骨的竖直钢筋根数选用10根、12根或者14根。
而且，袋内笼骨的竖直钢筋分别与高压直流电源的负极和地连接，且相邻两根竖直钢筋的极性相反，高压直流电源电压值为负10～20千伏。
本发明的另一技术方案是：当笼骨不适合做电极时，选择在滤袋内侧布置两组极性相反的极线做电极，极线布置位置与笼骨相仿。
本发明与现有技术相比，具有以下优点及突出性的技术效果：①烟气通过前级静电除尘区，脱除80%左右的粉尘颗粒，后级袋式除尘区的粉尘负荷量为20%左右，有效延长清灰周期，增加滤袋寿命。②在袋式除尘区结合静电作用，利用袋内通电的竖直钢筋在滤袋周围产生不均匀的电场分布，库仑力使得荷电颗粒具有沿电场线运动的趋势，介电泳力使得颗粒向电极位置聚集，从而导致颗粒趋向于沉积在滤袋表面电场线汇集处，得到沉积颗粒在滤袋表面的不均匀分布，沉积区域之间留有净布区，有利于净气通过，从而降低过滤阻力。③由于粉尘颗粒的荷电效果，粉尘沉积后形成的粉尘层结构疏松，空隙率高，剥落性好，有利于清灰。④由于沉积在滤袋表面的颗粒受电场作用极化，有利于形成颗粒链结构，此种结构有利于捕集颗粒，使细微的粉尘颗粒不易进入滤料内部或者穿透滤料，能够保证有效捕集PM2.5颗粒，同时延长滤袋使用寿命。与现有技术相比，其优点在于：可直接利用滤袋内原有的竖直钢筋，将其连接直流高压电源负极或接地，无需增加额外的电极结构；通电的竖直钢筋距离布袋近，静电作用更明显。
附图说明
下面结合附图及实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1为静电增强型电袋复合除尘器整体结构示意图。
图2为图1中A—A剖视示意图。
图3为滤袋中的笼骨结构以及笼骨电极连接方式图。
其中：1-烟气入口；2-入口烟箱；3-烟气均布装置；4-前级静电除尘区；5-放电极线；6-高压电源；7-收尘极板；8-灰斗；9-后级袋式除尘区；10-滤袋；11-笼骨接地线；12-笼骨接负高压线；13-净气室；14-净气出口；15-竖直钢筋；16-绝缘环。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的结构、原理和工作过程作详细描述。
本发明是由前级静电除尘区4和后级袋式除尘区9串联组成，前级静电除尘区含有放电极线5和收尘极板7，后级袋式除尘区内设置有均匀分布的滤袋10，滤袋内含有笼骨。笼骨由多根竖直钢筋15组成，竖直钢筋沿圆周均匀分布，竖直钢筋的根数为偶数，竖直钢筋的根数优选为10根、12根或者14根，且相邻两根竖直钢筋的极性相反，分别与高压直流电源的负极和地连接。高压直流电源的电压值为负10～20千伏。在滤袋内沿竖直方向布置多个绝缘环16，多根竖直钢筋固定在绝缘环上。
当笼骨不适合做电极时，可以选择在滤袋内侧布置两组极性相反的极线做电极，极线布置位置与笼骨相仿。
本发明的工作原理和过程如下：
当含有粉尘颗粒的烟气通过烟气入口1进入当静电除尘区4时，放电极线5使得颗粒荷上电，80%以上的粉尘颗粒在电场力作用下迁移至收尘极板，逃逸出的粉尘进入袋式除尘区9。如图2所示，后级袋式除尘区9内有均匀分布的滤袋。如图3所示，袋内起支撑作用的笼骨由偶数根竖直钢筋15组成，钢筋环形排列，根数为偶数，且相邻两根竖直钢筋的极性相反，分别与高压直流电源的负极和地连接，能够形成环形的电场，在此电场的作用下，颗粒运动轨迹改变，在滤袋表面形成不均匀沉积，从而降低过滤阻力。同时沉积颗粒在电场作用下极化，有利于形成链式结构，增强对颗粒的捕集效果，防止颗粒渗入滤料中，延长了滤袋使用寿命。
工作时，待净化的烟气由烟气入口1进入前级静电除尘区的入口烟箱2，通过入口烟箱2后面的烟气均布装置3后进入前级静电除尘区4，放电极线5沿着烟气流动方向布置在前级静电除尘区中心面上，在放电极线5作用下，粉尘颗粒荷上电荷，80%以上的粉尘颗粒在电场力作用下迁移至放电极线5两侧的收尘极板7，剩余粉尘颗粒进入后级袋式除尘区9。袋式除尘区中的滤袋10均匀分布，袋内竖直钢筋15交替接地、连接壳体外部的高压直流电源6的负极，形成不均匀电场，荷电颗粒在接近滤袋过程中，受电场力作用，改变运动轨迹，具有沿电场线运动的趋势，颗粒向电场线汇集处运动，最终在滤袋10表面形成不均匀沉积。同时电场使颗粒极化成链，增加了颗粒被捕集的概率。脱除粉尘后的净气通过滤袋表面无颗粒区或者颗粒较少区，穿过滤袋进入后级袋式除尘区9上方的净气室13，最后通过烟气出口14排出大气。
Claims (3)
1.一种静电增强型电袋复合除尘器，包括设置在壳体外的高压直流电源(6)、前级静电除尘区(4)和后级袋式除尘区(9)，前级静电除尘区含有放电极线(5)和收尘极板(7)，后级袋式除尘区内设置有均匀分布的滤袋(10)，滤袋内含有笼骨，其特征在于：笼骨由多根竖直钢筋(15)组成，竖直钢筋沿圆周均匀分布，竖直钢筋的根数为偶数，且相邻两根竖直钢筋分别与高压直流电源的负极和地连接，所用高压直流电源电压值为10～20kV；滤袋内沿竖直方向布置多个绝缘环(16)，多根竖直钢筋固定在绝缘环上。
2.按照权利要求1所述的一种静电增强型电袋复合除尘器，其特征在于：所述竖直钢筋的根数为10根、12根或者14根。
3.一种静电增强型电袋复合除尘器，包括设置在壳体外的高压直流电源(6)、前级静电除尘区(4)和后级袋式除尘区(9)，前级静电除尘区含有放电极线(5)和收尘极板(7)，后级袋式除尘区内设置有均匀分布的滤袋(10)，滤袋内含有笼骨，其特征在于：在滤袋内布置两组极性相反的极线做为电极，极线布置位置与笼骨相仿。
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