CN104437868A - 一种横向极板绕流式湿式电除尘装置及湿式电除尘方法 - Google Patents

一种横向极板绕流式湿式电除尘装置及湿式电除尘方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种应用于颗粒物、SO3和Hg等多种污染物捕集脱除的横向极板绕流式湿式电除尘装置及电除尘方法。所述横向极板绕流式湿式电除尘装置包括壳体，壳体内设有雾化水喷淋系统和若干除尘单元。所述雾化水喷淋系统包括雾化水喷淋管道及间距均匀的锥形喷嘴；所述除尘单元包括多排阳极板和多排阴极线，其中，阳极板与烟气流动方向相垂直。含尘烟气通过同一排阳极板的间隙后发生绕流，减弱了对阳极板表面水膜的冲刷，避免了局部干斑和反电晕现象。本发明运行可靠，提高了湿式电除尘器的污染物捕集效率和系统稳定性。

Description

一种横向极板绕流式湿式电除尘装置及湿式电除尘方法
技术领域
本发明属于湿式电除尘和多污染物脱除技术领域，尤其是指一种烟气中的颗粒物、SO3和Hg等污染物的捕集脱除装置，具体涉及一种横向极板绕流式湿式电除尘装置及电除尘方法。
背景技术
湿式电除尘器综合了电除尘器和湿式除尘器的优点，由于雾化水的喷淋，使得颗粒物的比电阻稳定，因此湿式电除尘器不受比电阻影响，对PM2.5、SO3和单质Hg的捕集效率高，成为湿法脱硫后烟气净化以及煤气等高危险性气体的首选高效除尘器，越来越多的应用于燃煤电站锅炉烟气湿法脱硫后烟气以及钢铁行业高炉煤气等的深度净化。
现有湿式电除尘器通常为立式或卧式，阳极板的布置与烟气流动方向平行，烟气流速很高，通过湿式电除尘器时直接冲刷阳极板，使得极板表面难以维持均匀水膜，出现局部干斑和反电晕现象，大大降低系统的污染物脱除效率。
CN 103301944A公开了一种湿式电除尘器，烟气进口、出口均位于除尘器顶端，进口烟气沿阳极板由上向下运动后，方向变化，沿另一组阳极板由下向上运动，烟气的整体折流增加了停留时间，但提高了系统阻力和能耗，另外对于阳极板上的局部干斑、反电晕现象没有提出针对性解决办法。
CN 103191832A公开了一种复式卧式湿式电除尘器，烟气进口、出口均位于除尘器顶端，除尘单元为垂直叠加的两个或两个以上多层结构，该结构可增加除尘面积，但同样增加了湿式电除尘器的高度和系统能耗，同时未能解决局部干斑、反电晕现象。
发明内容
本发明的目的在于提供一种横向极板绕流式湿式电除尘装置和电除尘方法，以解决现有湿式电除尘器阳极板局部水膜不均匀、局部干斑反电晕和产生除尘死角，烟气停留时间短等问题。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种横向极板绕流式湿式电除尘装置，包括内部为空腔的壳体，壳体内部设有除尘单元和雾化水喷淋系统，所述除尘单元包括多排阳极板和多排阴极线，其中，阳极板与烟气流动方向相垂直。
在本发明中，在垂直于烟气流动方向的同一截面上布置多块(即至少为一块)阳极板，相邻两块阳极板的边缘间距不能过窄，否则流经的烟气流速很高，导致电除尘单元局部烟气分布不均匀；间距也不能过大，否则同一平面上阳极板的块数减少，有效除尘面积降低，因此选择间距为50～100mm，例如55mm、60mm、65mm、70mm、75mm、80mm、85mm、90mm或95mm。垂直于烟气流动方向的截面有若干个(至少为2个)，任意相邻的两个截面间距为200～500mm(间距过小，电场击穿电压降低；间距过大，极板间的电场强度和极板上的电流密度减弱)，例如230mm、260mm、290mm、320mm、350mm、380mm、410mm、440mm或470mm，阴极线布置在任意相邻的两个截面中间。
在本发明中，任意相邻的两个截面上的阳极板交错布置，使烟气通过前一截面的阳极板间的空隙，到达后一截面的阳极板竖直中心线。
在本发明中，所述阳极板的板宽为0.4～0.8m，例如0.45m、0.5m、0.55m、0.60m、0.65m、0.70m或0.75m，板长为5～10m，例如6m、7m、8m或9m。
在本发明中，所述阴极线通过顶端的阴极框架和底端的阴极固定架实现竖直布置。
在本发明中，所述壳体左右两端分别设置有进气口和出气口。
在本发明中，进气口内布置气体导流装置，优选进气口内布置多层(至少为一层)气体分布板。烟气从进气口流入壳体，经过气体分布板后均匀分散。
在本发明中，所述进气口和出气口均独立地为喇叭形。
在本发明中，壳体底部设置灰斗，灰斗底端设置出浆口。
在本发明中，所述雾化水喷淋系统包括喷淋管道和间距均匀的锥形喷嘴。
在本发明中，喷淋管道布置在阳极板上方，锥形喷嘴位于阳极板竖直中心线的延长线上。在雾化水喷淋系统中，喷淋水由锥形喷嘴喷出，沿阳极板由上向下流动，通过灰斗收集，再通过灰斗底端的出浆口排出到壳体外部。
一种利用如上所述的横向极板绕流式湿式电除尘装置进行电除尘的方法，所述方法包括以下步骤：
含尘烟气从进气口流入壳体，经过气体导流装置后均匀分散，进入含有多排阳极板的除尘单元，雾化水喷淋系统对阳极板和阴极线进行喷淋，烟气中的颗粒物与喷淋出的雾化水结合后比电阻降低，由于烟气流动方向垂直于横向阳极板，颗粒物在电场中的有效驱进速度为烟气流速与电场力导致的速度之和，大大提高颗粒物的捕集效率；烟气经过第一排阳极板后，烟气可穿过相邻阳极板之间的间隙，发生绕流，到达第二排阳极板，再次发生颗粒物的捕集，以此类推，直到烟气穿过整个除尘单元；雾化水在阳极板上形成连续流动的水膜，将阳极板上收集的粉尘带入灰斗中，并通过灰斗底端的出浆口将浆液排出到壳体外部，净化烟气从出气口排出，进入大气环境，从而达到清除烟气中的粉尘的目的。
与已有技术方案相比，本发明具有以下有益效果：
本发明所述的横向极板绕流式湿式电除尘装置，采用横向布置方式陈列阳极板，使其与烟气流动方向垂直，烟气通过同一排阳极板的间隙后发生绕流，延长烟气停留时间，增加颗粒物的扰动，减弱对阳极板表面水膜的冲刷，避免局部干斑和反电晕现象，并且使PM2.5等多种污染物易于被极板捕集，与传统湿式电除尘器相比，系统稳定性和烟气中PM2.5等多种污染物的捕集效率明显提高。
所述横向极板绕流式湿式电除尘装置的颗粒物脱除效率可达99％，出口排放浓度低于5mg/m3；SO3脱除效率可达80％，出口排放浓度低于5mg/m3；Hg0脱除效率可达85％，出口排放浓度低于5μg/m3。
附图说明
图1为本发明所述一种横向极板绕流式湿式电除尘装置的结构示意图；
图2为本发明所述一种横向极板绕流式湿式电除尘装置的侧视图。
图中：1-壳体；2-进气口；3-出气口；4-阳极板；5-阴极线；6-雾化水喷淋系统；7-灰斗；8-浆液；9-含尘烟气；10-净化烟气。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
实施例1
如图1所示，本发明的一种横向极板绕流式湿式电除尘装置，包括壳体1，壳体1左右两端分别设置有喇叭形的进气口2和出气口3，进气口2内布置多层气体分布板。壳体1底部设置灰斗7，灰斗7底端设置出浆口。
壳体1内部布置雾化水喷淋系统6和除尘单元，除尘单元包含垂直于烟气流动方向的若干排阳极板4和阴极线5，其中，与烟气流动方向相垂直的同一截面上布置多块阳极板4，相邻两块阳极板4的边缘间距80mm，垂直于烟气流动方向的截面有若干个，相邻两个截面间距为300mm，阴极线5布置在所述相邻两个截面中间。相邻两个截面上的阳极板4交错布置。所述阳极板4的板宽为0.5m，板长为8m，阴极线5通过顶端的阴极框架和底端的阴极固定架实现竖直布置。所述雾化水喷淋系统6，包括若干个喷淋管道和锥形喷嘴，布置在阳极板4正上方，每个锥形喷嘴布置于所述阳极板4竖直中心线的延长线上。
一种利用如上所述的横向极板绕流式湿式电除尘装置进行电除尘的方法，所述方法包括以下步骤：
含尘烟气9从进气口2流入壳体1，经过气体导流装置后均匀分散，含尘烟气9在除尘单元的作用下，使含尘烟气9中的粉尘吸附在阳极板4上，雾化水喷淋系统6对阳极板4进行喷淋，在阳极板4面上形成水膜对带电粉尘进行净化收尘，连续流动的水膜同时将收集的粉尘带入灰斗7中，并通过灰斗7底端的出浆口将浆液8排出到壳体1外部，净化烟气10从出气口3排出，进入大气环境，从而达到清除烟气中的粉尘的目的。
所述横向极板绕流式湿式电除尘装置的颗粒物脱除效率可达99％，出口排放浓度低于5mg/m3；SO3脱除效率可达80％，出口排放浓度低于5mg/m3；Hg0脱除效率可达85％，出口排放浓度低于5μg/m3。
实施例2
其余同实施例1，除控制相邻两块阳极板4的边缘间距50mm，阳极板4的板宽为0.4m，板长为5m，垂直于烟气流动方向的截面有若干个，相邻两个截面间距为200mm。
所述横向极板绕流式湿式电除尘装置的颗粒物脱除效率可达99％，出口排放浓度低于5mg/m3；SO3脱除效率可达80％，出口排放浓度低于5mg/m3；Hg0脱除效率可达85％，出口排放浓度低于5μg/m3。
实施例3
其余同实施例1，除控制相邻两块阳极板4的边缘间距100mm，阳极板4的板宽为0.8m，板长为10m，垂直于烟气流动方向的截面有若干个，相邻两个截面间距为500mm。
所述横向极板绕流式湿式电除尘装置的颗粒物脱除效率可达99％，出口排放浓度低于5mg/m3；SO3脱除效率可达80％，出口排放浓度低于5mg/m3；Hg0脱除效率可达85％，出口排放浓度低于5μg/m3。
申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的详细方法，但本发明并不局限于上述详细方法，即不意味着本发明必须依赖上述详细方法才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

Claims (10)

1.一种横向极板绕流式湿式电除尘装置，其特征在于，所述装置包括壳体，壳体内部设有除尘单元和雾化水喷淋系统，所述除尘单元包括多排阳极板和多排阴极线，其中，阳极板与烟气流动方向相垂直。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，在垂直于烟气流动方向的同一截面上布置多块阳极板，相邻两块阳极板的边缘间距50～100mm，垂直于烟气流动方向的截面有若干个，任意相邻的两个截面间距为200～500mm，阴极线布置在任意相邻的两个截面中间。
3.如权利要求2所述的装置，其特征在于，任意相邻的两个截面上的阳极板交错布置。
4.如权利要求1-3之一所述的装置，其特征在于，所述阳极板的板宽为0.4～0.8m，板长为5～10m。
5.如权利要求1-4之一所述的装置，其特征在于，所述阴极线通过顶端的阴极框架和底端的阴极固定架实现竖直布置。
6.如权利要求1-5之一所述的装置，其特征在于，所述壳体左右两端分别设置有进气口和出气口；
优选地，进气口内布置气体导流装置，优选进气口内布置多层气体分布板；优选地，所述进气口和出气口均独立地为喇叭形。
7.如权利要求1-6之一所述的装置，其特征在于，壳体底部设置灰斗，灰斗底端设置出浆口。
8.如权利要求1-7之一所述的装置，其特征在于，所述雾化水喷淋系统包括喷淋管道和间距均匀的锥形喷嘴。
9.如权利要求8所述的装置，其特征在于，喷淋管道布置在阳极板上方，锥形喷嘴位于阳极板竖直中心线的延长线上。
10.一种利用如权利要求1-9之一所述的横向极板绕流式湿式电除尘装置进行湿式电除尘的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
含尘烟气从进气口流入壳体，经过气体导流装置后均匀分散，进入含有多排阳极板的除尘单元，雾化水喷淋系统对阳极板和阴极线进行喷淋，烟气经过第一排阳极板后，烟气可穿过相邻阳极板之间的间隙，发生绕流，到达第二排阳极板，再次发生颗粒物的捕集，以此类推，直到烟气穿过整个除尘单元；雾化水在阳极板上形成连续流动的水膜，将阳极板上收集的粉尘带入灰斗中，并通过灰斗底端的出浆口将浆液排出到壳体外部，净化烟气从出气口排出，进入大气环境，从而达到清除烟气中的粉尘的目的。
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