CN103657316B - 一种静电增强电袋复合除尘器 - Google Patents

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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

一种静电増强电袋复合除尘器
技术领域
[0001] 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
[0002] 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。
[0003] 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。
[0004] 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。
[0005] 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。
[0006] 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。
[0007] 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
[0008] 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。
[0009] 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。
[0010] 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。
[0011] 而且,滤袋内笼骨的竖直钢筋根数选用10根、12根或者14根。
[0012] 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。
[0013] 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。
[0014] 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
[0015] 下面结合附图及实施方式对本发明作进一步详细的说明。
[0016] 图1为静电增强型电袋复合除尘器整体结构示意图。
[0017] 图2为图1中A—A #1』视不意图。
[0018] 图3为滤袋中的笼骨结构以及笼骨电极连接方式图。
[0019] 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
[0020] 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。
[0021] 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。
[0022] 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。
[0023] 本发明的工作原理和过程如下:
[0024] 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迀移至收尘极板,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。
[0025] 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迀移至放电极线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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