CN105057109B - 采用颗粒冲刷清灰的线板式高温静电除尘装置及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种采用颗粒冲刷清灰的线板式高温静电除尘装置及其方法，装置由倾斜板式静电除尘器、颗粒冲刷式清灰装置、给料装置，灰斗、分离装置构成。通过给料装置从储料仓向清灰装置颗粒进口输入清灰颗粒，再通过颗粒引导槽输出清灰颗粒，使清灰颗粒沿倾斜收尘极板的壁面滚落，颗粒冲刷使收尘极上的积灰层破碎脱落，落入灰斗中，完成清灰的过程，落入灰斗的颗粒通过分离装置与粉尘分离净化。颗粒引导槽使得清灰颗粒落下时分布均匀，收尘极壁面的倾斜形成颗粒加速滚落的轨道，避免其从空间中直接坠落，提高颗粒的清灰效率。本发明清灰迅速、稳定性好、无需停止、清灰效率高，且清灰颗粒可回收，特别适合线板式高温静电除尘装置的清灰。

Description

采用颗粒冲刷清灰的线板式高温静电除尘装置及其方法

技术领域

本发明涉及一种采用颗粒冲刷清灰的线板式高温静电除尘装置及其方法，属于高温静电除尘的技术领域。

背景技术

随着我国的经济发展和社会进步，以及工业技术水平的不断提高，能源尤其是煤炭的消耗量也持续增加。截止2013年底，我国发电装机总容量达到12.47亿千瓦，位列世界首位。煤电占总装机容量的63％，高居第一。受限于我国的能源结构，煤炭在相当长一段时间内仍然是我国电力生产所依赖的主要一次化石能源。2013年我国煤炭消费总量是36.8亿吨，按照国务院办公厅印发的《能源发展战略行动计划(2014—2020年)》，到2020年将达到42亿吨左右，预计更多的煤炭将用于发电。

以煤为主的能源结构和能源消费产生了一系列的环境污染，包括大气烟尘、酸雨、温室效应和臭氧层破坏。其中，煤炭燃烧产生的烟尘颗粒对环境的污染尤为严重，自北京、上海、广州等多个城市公布PM2.5监测数据以来，中国许多城市PM2.5日均浓度远远超过世界卫生组织推荐的空气质量标准。如今发展煤炭分级转化清洁发电、整体煤气化联合循环发电等洁净煤技术已提升到国家重大战略产业地位。高温除尘技术是提高这些系统稳定性的一个关键环节。其中静电除尘技术具有除尘效率高、烟气处理范围量大、可持续运行等优点。因此发展高温静电除尘技术(特别是400℃以上)具有深远的工程意义。

线板式静电除尘器由放电极极线与收尘极板组成，收尘极由经轧制的钢板组合而成，放电极用重锤悬吊，均布在平行集尘极间。静电除尘就是利用电晕放电所产生的电荷荷载到气流中的颗粒上，使荷电颗粒在电场力作用下运动并沉积在收尘极上的过程。在工业废气除尘中，卧式的板式电除尘器应用最为广泛，其安装较容易，操作和维修较方便。含尘气体从除尘器一侧水平进入，净化后的气体由另一侧排出。

收尘极上的积灰达到一定厚度时必须及时清除，否则会降低电场强度，影响除尘效率，甚至引发反电晕放电，从而影响电除尘器的正常运行。反电晕放电是影响静电除尘器运行的巨大挑战，且在高温下更易发生，表现为相同工作电压时，高温下引发反电晕的积灰厚度比常温下要小的多。一般电除尘器常用的清灰技术有侧向机械振打、顶部电磁振打和声波清灰。

侧向振打是以电机为动力，通过减速器带动轴及振打锤，实现振打。振打清灰通过振打将积灰成块敲落而进入灰仓，完成收尘极的清灰。侧向振打是单点局部振打，沿途衰减较大，清灰范围有限，应用于线板式静电除尘器时，振打加速度分布的均匀性差。侧向机械振打存在传动机构，故障率较高，出现故障后需停机处理。随极线和极板积灰加厚，锤击力损耗明显。高温下收尘极板会发生软化，导致振打产生的作用力下降。

顶部电磁振打是以通电线圈的吸引力提升撞击杆到一定高度，断电时撞击杆惯性下落撞击极板或阴极框架实现振打。顶部电磁振打长期的振打下，极板、极线长期抖动，容易造成放电极的疲劳，从而产生局部火花和拉弧，形成电腐蚀，使放电极烧损造成断线。顶部电磁振打间歇供电容易造成线圈发热，烧毁线圈，使振打装置不能正常工作。高温下收尘极板软化，减小振打作用力。耐高温器件的脆性大，振打容易损坏高温器件。

声波清灰是以压缩空气为动力源，将一定能量的强声波馈入电除尘器电场空间，到达极板、极线后转化为机械能，使粉尘层产生高频振荡，抵消粉尘层中的表面粘附力，使已结块的尘层疏松脱落，达到清灰目的。但声波清灰使用的压缩空气会较大地降低通过高温静电除尘器的气体温度，增加能耗。高温下积灰较薄，声波使积灰变疏松后，粉尘不易在重力下脱落，容易在气流作用下产生二次扬尘。

目前的静电除尘器振打清灰技术，运行一段时间后需要持续振打几分钟，这一般只适用于中低温下的静电除尘器。高温静电除尘器由于容易产生反电晕，其允许积灰厚度小，要求振打频繁、振打强度大，容易产生二次扬尘，且故障率也会相应增加。高温下收尘极板软化会减小振打作用力。耐高温器件的脆性大，在振打下容易损坏。

发明内容

本发明目的在于克服目前高温静电除尘器清灰技术的不足，提供一种清灰操作简单、清灰迅速、稳定性好、无需停止、清灰效率高，且原料可回收的采用颗粒冲刷式清灰的线板式高温静电除尘装置及其方法。

采用颗粒冲刷清灰的线板式高温静电除尘装置包括倾斜板式静电除尘器、颗粒冲刷式清灰装置、储料仓、给料阀、灰斗、卸灰阀、分离装置；倾斜板式静电除尘器包括刚玉重锤、倾斜式收尘极板、电晕极线、阴极框架、上侧盖板、绝缘子、吊杆、高压引线，颗粒冲刷式清灰装置包括颗粒引导槽、颗粒进口；灰斗、倾斜式收尘极板、颗粒冲刷式清灰装置顺次相连，储料仓、料阀、颗粒进口、颗粒引导槽顺次相连，灰斗经卸灰阀与分离装置入口相连，刚玉重锤通过电晕极线与阴极框架相连，储料仓内装有清灰颗粒，上侧盖板布置在清灰冲刷式清灰装置上，且不阻挡颗粒引导槽入口，套有绝缘子的吊杆穿过上侧盖板与阴极框架相连，高压引线与吊杆接通。

所述的颗粒引导槽为隔板槽，槽的深度为5-20mm，每个槽的入口宽度为1‐2cm，出口宽度2‐5cm。所述的清灰颗粒为粒径范围为0.5‐1mm的非导电耐高温颗粒。所述的倾斜式收尘极板间距最小处为100‐400mm，高度为0.2‐5m。所述的倾斜式收尘极板的倾角为0.5°-3°。

线板式高温静电除尘装置的颗粒冲刷式清灰方法是：打开给料阀，储料仓从清灰装置颗粒进口落入清灰颗粒，颗粒进入清灰装置后，在重力作用下通过颗粒引导槽，在收尘极板上方均匀落入倾斜板式静电除尘器的收尘空间。落入收尘空间的清灰颗粒顺着倾斜式收尘极板的倾斜壁面加速滚落，冲刷壁面上的积灰层使其破碎脱落。落入灰斗的灰与清灰颗粒通过卸灰阀，进入一个分离装置中进行分离，过筛后的清灰颗粒可以回收循环使用。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1、本发明清灰作业操作简单、稳定性好、无需停止、特别适合线板式高温静电除尘装置的清灰。

2、本发明能够快速的将灰尘清除掉，大大缩短清灰时间。

3、本发明中收尘极板从上往下向内倾斜，提高清灰颗粒的冲刷效率，清灰效率高。

4、清灰颗粒可回收使用。

附图说明

图1是采用颗粒冲刷式清灰的线板式高温静电除尘装置的结构示意图；

图2是本发明的颗粒冲刷式清灰装置的主视图；

图3是本发明的颗粒冲刷式清灰装置的俯视图；

图4是本发明的颗粒冲刷式清灰装置的右视图；

图中：刚玉重锤1、倾斜式收尘极板2、倾斜板式静电除尘器3、电晕极线4、阴极框架5、颗粒冲刷式清灰装置6、颗粒引导槽7、颗粒进口8、储料仓9、清灰颗粒10、给料阀11、灰斗12、卸灰阀13、分离装置14、上侧盖板15、绝缘子16、吊杆17、高压引线18。

具体实施方式

如图1所示，采用颗粒冲刷清灰的线板式高温静电除尘装置包括倾斜板式静电除尘器3、颗粒冲刷式清灰装置6、储料仓9、给料阀11、灰斗12、卸灰阀13、分离装置14；倾斜板式静电除尘器3包括刚玉重锤1、倾斜式收尘极板2、电晕极线4、阴极框架5、上侧盖板15、绝缘子16、吊杆17、高压引线18，颗粒冲刷式清灰装置6包括颗粒引导槽7、颗粒进口8；灰斗12、倾斜式收尘极板2、颗粒冲刷式清灰装置6顺次相连，储料仓9、料阀11、颗粒进口8、颗粒引导槽7顺次相连，灰斗12经卸灰阀13与分离装置14入口相连，刚玉重锤1通过电晕极线4与阴极框架5相连，储料仓9内装有清灰颗粒10，上侧盖板15布置在清灰冲刷式清灰装置6上，且不阻挡颗粒引导槽7入口，套有绝缘子16的吊杆17穿过上侧盖板15与阴极框架5相连。高压引线18与吊杆17接通。

图2‐图4为是本发明的颗粒冲刷式清灰装置的三视图；所述的颗粒引导槽7为隔板槽，槽的深度为5-20mm，每个槽的入口宽度为1‐2cm，出口宽度2‐5cm。所述的清灰颗粒10为粒径范围为0.5‐1mm的非导电耐高温颗粒。非导电耐高温颗粒可以是砂石。所述的倾斜式收尘极板2间距最小处为100‐400mm，高度为0.2‐5m。所述的倾斜式收尘极板2的倾角为0.5°-3°。

线板式高温静电除尘装置的颗粒冲刷式清灰方法是：打开给料阀11，储料仓9从清灰装置颗粒进口8落入清灰颗粒10，颗粒进入清灰装置6后，在重力作用下通过颗粒引导槽7，在收尘极板2上方均匀落入倾斜板式静电除尘器3的收尘空间。落入收尘空间的清灰颗粒10顺着倾斜式收尘极板2的倾斜壁面加速滚落，冲刷壁面上的积灰层使其破碎脱落。落入灰斗12的灰与清灰颗粒10通过卸灰阀13，进入一个分离装置14中进行分离，过筛后的清灰颗粒10可以回收循环使用。

本发明的工作过程：

首先，在储料箱中添加满清灰颗粒，当收尘极上堆积粉尘层达到一定厚度后，打开与清灰装置颗粒进口相连的给料阀，将清灰颗粒输入清灰装置，在重力作用下清灰颗粒通过颗粒引导槽，从收尘极板上方均匀地落入倾斜板式静电除尘器，掉落到倾斜的收尘极板上，形成一股均匀的颗粒流，冲刷过收尘极壁面上的积灰层并使其破碎。破碎的积灰会随颗粒脱落，沿着壁面下滑，落入灰斗中。灰斗中积累一定粉尘与清灰颗粒后，可打开卸灰阀将混合颗粒落入分离装置进行筛分，筛分净化后的清灰颗粒可以回收循环使用。

实施例1：线板式高温静电除尘器为卧式，单室单通道，设置1个电场，收尘极板高度为240mm，收尘极板下侧间距为120mm，倾斜角为2.386°(上侧极板间距为140mm)，高温烟气压力为常压，温度为700K，起晕电压为11kV，火花击穿电压为24kV；温度为900K，起晕电压为9kV，火花击穿电压为17kV；

实施例2：线板式高温静电除尘器为卧式，单室单通道，设置1个电场，收尘极板高度为240mm，收尘极板下侧间距为120mm，倾斜角为2.386°(上侧极板间距为140mm)，高温烟气压力为常压，温度为900K，电场风速为0.3m/s，入口颗粒质量浓度为390-3200mg/Nm³，工作电压为17kV，除尘效率可以达到95％以上。

Claims (1)

1. 一种采用颗粒冲刷清灰的线板式高温静电除尘装置的清灰方法，所述采用颗粒冲刷清灰的线板式高温静电除尘装置包括倾斜板式静电除尘器（3）、颗粒冲刷式清灰装置（6）、储料仓（9）、给料阀（11）、灰斗（12）、卸灰阀（13）、分离装置（14）；倾斜板式静电除尘器（3）包括刚玉重锤（1）、倾斜式收尘极板（2）、电晕极线（4）、阴极框架（5）、上侧盖板（15）、绝缘子（16）、吊杆（17）、高压引线（18），颗粒冲刷式清灰装置（6）包括颗粒引导槽（7）、颗粒进口（8）；灰斗（12）、倾斜式收尘极板（2）、颗粒冲刷式清灰装置（6）顺次相连，储料仓（9）、料阀（11）、颗粒进口（8）、颗粒引导槽（7）顺次相连，灰斗（12）经卸灰阀（13）与分离装置（14）入口相连，刚玉重锤（1）通过电晕极线（4）与阴极框架（5）相连，储料仓（9）内装有清灰颗粒（10），上侧盖板（15）布置在清灰冲刷式清灰装置（6）上，且不阻挡颗粒引导槽（7）入口，套有绝缘子（16）的吊杆（17）穿过上侧盖板（15）与阴极框架（5）相连, 高压引线（18）与吊杆（17）接通；

其特征在于：打开给料阀（11），储料仓（9）从清灰装置颗粒进口（8）落入清灰颗粒（10），所述的清灰颗粒（10）为粒径范围为0.5-1mm的非导电耐高温颗粒；颗粒进入清灰装置（6）后，在重力作用下通过颗粒引导槽（7），在收尘极板（2）上方均匀落入倾斜板式静电除尘器（3）的收尘空间；落入收尘空间的清灰颗粒（10）顺着倾斜式收尘极板（2）的倾斜壁面加速滚落，冲刷壁面上的积灰层使其破碎脱落，落入灰斗（12）的灰与清灰颗粒（10）通过卸灰阀（13），进入一个分离装置（14）中进行分离，过筛后的清灰颗粒（10）可以回收循环使用。