CN104587779A - 一种内滤式双腔除尘器及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明的目的是弥补现有技术不足，提供一种内滤式双腔除尘器，具有占地面积小、空间利用率高、粉尘预荷电效果好、处理烟气量大、设备运行阻力低的优点。一种内滤式双腔除尘器，包括复合除尘区和喷吹机构，所述复合除尘区下部设置有灰斗和卸灰阀，其特征在于：所述复合除尘区内部包括若干过滤单元，所述过滤单元包括圆形过滤内腔和圆环形过滤外腔，所述圆形过滤内腔由金属滤筒内表面围成，所述圆形过滤内腔中心位置还设有竖直吊挂的阴极线，所述圆环形过滤外腔由布袋和金属滤筒外表面围成，所述金属滤筒通过上花板固定，所述布袋通过上、下花板固定，所述上、下花板上所开孔的孔径由进气口一侧向出气口一侧逐排递增。
Description
技术领域
本发明涉及工业除尘领域，更具体的讲是一种内滤式双腔除尘器及方法。
背景技术
我国大气环境形势十分严峻，区域内空气重污染现象大范围同时出现的频次日益增多，严重制约社会经济的可持续发展，威胁人民群众身体健康。特别是在火电、水泥、钢铁等工业生产过程中，煤质的燃烧会产生大量的粉尘，粉尘污染是当前造成我国大气污染主要因素之一，因此工业粉尘污染治理显得尤为重要。
布袋除尘器和静电除尘器是工业生产中最常用的两种传统除尘设备，二者各有优缺点，布袋除尘器除尘效率较高但布袋受清灰次数的限制极易破损，电除尘器具有处理烟气量大、阻力低等优点，但能耗较高且除尘效率受粉尘特性影响较大。电袋复合除尘技术是近年来新兴的除尘技术，将两种除尘机理结合，发挥二者的优势，除尘效率较高，可以满足目前高排放要求标准，因此日益受到涉尘企业的青睐。目前常规的电袋复合除尘器多采用前级电场加后级布袋的形式，其除尘机理是：含尘气流首先通过前级电场荷电，在电场力的作用下，大部分粉尘被阳极收尘板收集，对于电除尘无法去除的粉尘颗粒则被后级布袋捕集，同时，荷电的粉尘颗粒相互排斥在布袋表面形成一层稀疏的粉尘层，利于清灰。这种电除尘器和布袋除尘器串联的组合方式，只采用一级或两级电厂，减少了前级电场数目降低了能耗，后级布袋的除尘负荷也有所降低，减少了清灰次数，延长了布袋使用寿命。但这种简单串联的组合方式工艺流程长，设备庞大，漏风多，阻力高，粉尘离开电厂后，正负离子相互中和，同时带电粒子接触接地导电体也会放电，因此不可能有大量相同电荷离子在滤袋表面沉积，不能明显改善布袋清灰特性。
中国专利ZL201110333176.5公开了一种复合式电袋除尘器，该复合式电袋除尘器将阳极板、布袋和放电极交替、混合布置于同一室，形成复合式电袋除尘器：其构成为，布袋设置在放电极的阳极板与阳极板之间，放电极的阴极线设置在阳极板与阳极板之间，阳极板设置在与阴极线对应的两侧和布袋区对应的两侧。该复合式电袋除尘器解决了常规前电后袋设备阻力大的问题，实现了电袋除尘技术的有机结合，除尘器占地面积减少，是迄今为止效率很高的一种除尘器。但是该复合式电袋除尘器将阳极板、布袋和放电电极在除尘区混合排布的方式，虽然增强了粉尘的荷电效果，但在不增加除尘器占地面积的情况下这种混合排布的方式使得除尘区布袋的数目必然减少，减少了过滤面积，空间利用率低，当烟气流量过大时难以取得理想效果。
发明内容
为了克服现有复合式电袋除尘器的不足，本发明提供了一种“内滤式双腔除尘器”。在复合除尘区内设置若干过滤单元，过滤单元内部设置圆形过滤内腔和圆环形过滤外腔，圆形过滤内腔由金属滤筒内表面围成，金属滤筒为圆柱形网状结构，圆环形过滤外腔由布袋和金属滤筒外表面围成，在圆形过滤内腔中心位置安装有放电电极。含尘烟气从进气口进入到除尘器，粉尘颗粒首先进入圆形过滤内腔荷电，在电场力的作用下带电尘粒向金属滤筒运动，在金属滤筒表面沉降并且在金属滤筒表面形成粉尘层，金属滤筒表面所形成的粉尘层完成对粉尘的初次过滤，剩下的未在圆形过滤内腔捕集的粉尘颗粒最终进入圆环形过滤外腔经过布袋的二次过滤被布袋捕集。
本发明的技术解决方案是这样实现的：一种内滤式双腔除尘器，包括复合除尘区和喷吹机构，所述喷吹机构设置在复合除尘区上部，所述复合除尘区下部设置有灰斗和卸灰阀，其特征在于：所述复合除尘区内部包括若干过滤单元、上花板和下花板，所述过滤单元包括圆形过滤内腔和圆环形过滤外腔，所述圆形过滤内腔由金属滤筒内表面围成，所述圆形过滤内腔中心位置还设有竖直吊挂的阴极线，所述圆环形过滤外腔由布袋和金属滤筒外表面围成。
优选的，所述上花板和下花板表面开有导流孔，所述金属滤筒上端通过卡箍固定在上花板的导流孔下方，所述布袋上端通过卡箍固定在上花板的导流孔下方，所述布袋下端通过卡箍固定在下花板的导流孔上方，所述导流孔的孔径由进气口一侧向出气口一侧逐排递增，所述上花板每一排导流孔的孔径都与下端所固定的金属滤筒内径相同，所述下花板每一排导流孔的孔径都与上端所固定的布袋内径相同，所述上、下花板上导流孔的数目均和以上所述的过滤单元的数目保持一致。
优选的，所述布袋内径在200mm～300mm之间，长度为1200mm，每排布袋数目相同，布袋内径由进气口一侧向出气口一侧逐排递增。
优选的，所述金属滤筒内径在100mm～200mm之间，长度为1200mm，每排金属滤筒数目相同，金属滤筒内径由进气口一侧向出气口一侧逐排递增，金属滤筒为圆柱形金属网状结构，可以为单层网或者多层复合网。
优选的，所述一种内滤式双腔除尘器还包括用于清灰的机械振打系统。
进一步的，本发明还包括一种内滤式双腔除尘器除尘方法，包括：含尘烟气从进气口进入，在导流孔的作用下含尘烟气均匀的进入各圆形过滤内腔，首先，阴极线放电使粉尘颗粒带电，在电场力的作用下带电颗粒向金属滤筒运动，在金属滤筒表面发生沉降逐渐形成一层粉尘层，金属滤筒表面粉尘层完成对烟尘也有一定的过滤作用，含尘气流完成预荷电和初次过滤，剩下的从金属滤筒逃逸的粉尘颗粒随气流最终进入圆环形过滤外腔经过布袋的二次过滤被布袋捕集，干净的气流穿过滤袋通过出气口排出，被捕集的粉尘颗粒通过清灰机构清除并落入灰斗，所述灰斗高度2/3处装有高料位计，所述灰斗下部距出灰口向上300mm～600mm装有低料位计，所述灰斗下部还装有卸灰阀，当粉尘在灰斗内累积到一定高度时，卸灰阀打开，粉尘通过吸引装置由卸灰车运走，当粉尘在灰斗内低于低料位计时，卸灰阀关闭。
本发明采用独特的过滤单元结构，区别于现有技术中复合式电袋除尘器“前电后袋”的串联形式以及将阳极板、布袋和放电电极在除尘区混合排布的方式，既缩短了工艺流程，增强了粉尘的预荷电效果，提高了清灰性能，延长布袋清灰周期从而延长布袋使用寿命，降低维护费用，同时，极大地提高了空间利用率。进入除尘区的烟气先后经过一次电除尘和两次过滤除尘实现对粉尘颗粒的高效去除，除尘器出口粉尘浓度可控制在20mg/m3以下，单电厂运行，节能降耗。
附图说明
图1为本实施例内滤式双腔除尘器的结构示意图；
图2为本实施例过滤单元局部含尘气流走向示意图；
图3为本实施例的过滤单元结构示意图；
图4为本实施例花板结构示意图。
其中：1、进气口；2、布袋；3、金属滤筒；4、阴极线；5下花板；6、喷吹机构；7、上花板；8、复合除尘区；9、除尘器箱体；10、出气口；11、灰斗；12、底座；13、圆形过滤内腔；14、圆环形过滤外腔；15、导流孔；16、高料位计；17、卸灰阀；18、低料位计。
具体实施方式
下面结合附图详细说明本发明较佳实施方式。
结合图1至图4所示，一种内滤式双腔除尘器包括除尘器箱体9，所述除尘器箱体9包括复合除尘区8、灰斗11，所述复合除尘区上部为进气口1，下部为出气口10；所述复合除尘区8包括若干过滤单元，所述过滤单元包括圆形过滤内腔13、圆环形过滤外腔14，所述圆形过滤内腔13由金属滤筒3内表面围成，所述圆环形过滤外腔14由布袋2和金属滤筒3外表面围成，所述圆形过滤内腔13中心位置设置有竖直吊挂的阴极线4，所述上花板7和下花板5表面开有导流孔15，所述金属滤筒3上端通过卡箍固定在上花板7的导流孔下方，所述布袋2上端通过卡箍固定在上花板7的导流孔下方，所述布袋2下端通过卡箍固定在下花板5的导流孔上方，每排导流孔的数目相同并且和过滤单元数目保持一致，导流孔孔径由进气口一侧向出气口一侧逐排递增。
当含尘气流从进气口1进入到除尘器，在导流孔15的作用下含尘烟气均匀的进入各圆形过滤内腔13阴极线4放电使粉尘颗粒带电，在电场力的作用下向金属滤筒3运动，在金属滤筒3表面发生沉降逐渐形成一层粉尘层，金属滤筒3表面粉尘层对烟尘也有一定的过滤作用，含尘气流完成预荷电和初次净化，剩下的从金属滤筒逃逸的粉尘颗粒随气流最终进入圆环形过滤外腔14经过布袋2的二次过滤被布袋捕集，干净的气流穿过滤袋通过出气口10排出，被捕集的粉尘颗粒通过清灰机构清除并落入灰斗11，所述灰斗11高度2/3处装有高料位计16，所述灰斗下部距出灰口向上300mm～600mm装有低料位计18，所述灰斗下部还装有卸灰阀17，当粉尘在灰斗内累积到一定高度时，卸灰阀17打开，粉尘通过吸引装置由卸灰车运走，当粉尘在灰斗内低于低料位计18时，卸灰阀17关闭。所述复合除尘区内部还设置有阴极线吊挂装置(图中未示出)。
本发明的有益效果是：
(1)进入复合除尘区的烟气首先在圆形过滤内腔经过一次电除尘和过滤除尘实现对粉尘颗粒的预荷电和初次去除，从圆形过滤内腔逃逸的带电微粒在通过圆环形过滤外腔时被布袋捕集，电除尘和布袋除尘有机结合，大大减小了粉尘性质对除尘效果的影响，处理对象广，尤其可实现对于细微粒径粉尘的高效去除。
(2)进入复合除尘区的粉尘颗粒其中80％在圆形过滤内腔被滤筒捕集，降低了后级布袋的除尘负荷，减少布袋的清灰次数，延长了布袋使用寿命
(3)上、下花板开孔孔径均由进气口一侧向出气口一侧逐排递增，使烟气流在除尘区均匀分布，减少了除尘器的阻力，降低能耗。
(4)本发明区别于现有技术中复合式电袋除尘器“前电后袋”的串联形式以及将阳极板、布袋和放电电极在除尘区混合排布的方式，采用独特的过滤单元结构占地面积小，结构紧凑，空间利用率高，大大缩短了除尘工艺流程，从而确保粉尘荷电效果，提高布袋的清灰性能。
(5)含尘气流首先在过滤内腔进行预荷电和初次过滤，然后进入过滤外腔完成最终过滤，金属滤筒对滤袋起到了一种保护作用，避免了因烟气流直接对布袋造成冲击而损伤滤袋。
Claims (6)
1.一种内滤式双腔除尘器，包括复合除尘区(8)和喷吹机构(6)，所述喷吹机构(6)设置在复合除尘区(8)上部，所述复合除尘区(8)下部设置有灰斗(11)和卸灰阀(17)，其特征在于：所述复合除尘区(8)内部包括若干过滤单元、上花板(7)和下花板(5)，所述过滤单元包括圆形过滤内腔(13)和圆环形过滤外腔(14)，所述圆形过滤内腔由金属滤筒(3)内表面围成，所述圆形过滤内腔中心位置还设有竖直吊挂的阴极线(4)，所述圆环形过滤外腔(14)由布袋(2)和金属滤筒(3)外表面围成。
2.根据权利要求1所述的一种内滤式双腔除尘器，其特征在于：所述上花板(7)和下花板(5)表面开有导流孔(15)，所述金属滤筒(3)上端通过卡箍固定在上花板(7)的导流孔下方，所述布袋(2)上端通过卡箍固定在上花板(7)的导流孔下方，所述布袋下端通过卡箍固定在下花板(5)的导流孔上方，所述导流孔(15)的孔径由进气口一侧向出气口一侧逐排递增，所述上花板(7)每一排导流孔(15)的孔径都与下端所固定的金属滤筒(3)内径相同，所述下花板(5)每一排导流孔(15)的孔径都与上端所固定的布袋(3)内径相同，所述上、下花板上导流孔的数目均和以上所述的过滤单元的数目保持一致。
3.根据权利要求1所述的一种内滤式双腔除尘器，其特征在于：所述布袋内径在200mm～300mm之间，长度为1200mm，每排布袋数目相同，布袋内径由进气口一侧向出气口一侧逐排递增。
4.根据权利要求1所述的一种内滤式双腔除尘器，其特征在于：所述金属滤筒内径在100mm～200mm之间，长度为1200mm，每排金属滤筒数目相同，金属滤筒内径由进气口一侧向出气口一侧逐排递增，金属滤筒为圆柱形金属网状结构，可以为单层网或者多层复合网。
5.根据权利要求1所述的一种内滤式双腔除尘器，其特征在于：所述一种内滤式双腔除尘器还包括用于清灰的机械振打系统。
6.一种用于如权利要求1所述的一种内滤式双腔除尘器的除尘方法，其特征在于：当含尘气流从进气口(1)进入到除尘器，在导流孔(15)的作用下含尘烟气均匀的进入各圆形过滤内腔(13)，阴极线(4)放电使粉尘颗粒带电，在电场力的作用下带电颗粒向金属滤筒(3)运动，在金属滤筒(3)表面发生沉降逐渐形成一层粉尘层，金属滤筒(3)表面粉尘层对烟尘也有一定的过滤作用，含尘气流在过滤内腔完成预荷电和初次净化，其余的从金属滤筒逃逸的粉尘颗粒随气流最终进入圆环形过滤外腔(14)经过布袋(2)的二次过滤被布袋捕集，干净的气流穿过滤袋通过出气口(10)排出，被捕集的粉尘颗粒通过清灰机构清除并落入灰斗(11)，所述灰斗(11)高度2/3处装有高料位计(16)，所述灰斗下部距出灰口向上300mm～600mm装有低料位计(18)，所述灰斗下部还装有卸灰阀(17)，当粉尘在灰斗内累积到一定高度时，卸灰阀(17)打开，粉尘通过吸引装置排出，当粉尘在灰斗内低于低料位计(18)时，卸灰阀(17)关闭。
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