CN105327779A - 一种湿式静电除尘器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种湿式静电除尘器，包括有除尘器筒体，除尘器筒体包括有除尘室、以及设置于除尘室两端的进气口和出气口，除尘器筒体内相对进气口和出气口之间设置有静电除尘机构，该静电除尘机构包括有由多根相互平行并排布置的阳极管，每根阳极管内腔中心轴线上设置有阴极线，除尘室内相对于阳极管的下方水平固定设置有格栅板，该格栅板上设置有与每根阳极管内腔中心轴线相对应的格栅孔，且所述的阴极线下端穿过该格栅孔，使末端的铅锤定格于该格栅板上。本发明的优点是对捕集湿法除尘脱硫后烟气中的含湿粒子和水沫，具有较高的脱除效率，同时提高了处理气速、运行的稳定性和防腐蚀性能等，可进一步巩固除尘脱硫效果，降低烟囱冒白烟和拖尾现象。

Description

一种湿式静电除尘器

技术领域

本发明公开了一种除尘装置，具体是指一种湿式静电除尘器。

背景技术

近年来国内外环保要求越来越高，各种石化尾气、炉窑烟气均须经除尘脱硫后达标排放。目前，湿法除尘脱硫的工艺仍是一种可靠的主流工艺。然而，目前常用的石灰法、石灰石法、钠碱法、双碱法、氨法、有机胺法、氧化镁法等湿法除尘脱硫处理后排放的烟气含湿、含尘和含沫较高，冒白烟和拖尾现象严重。随着环保要求不断提高，为了降低烟囱冒白烟和拖尾现象，目前有的湿法除尘脱硫处理后烟气先经电除雾器或湿式静电除尘器（也称湿式电除尘器，电除尘器分有湿式、干式等）处理后再由烟囱排放。

湿式静电除尘器（电除雾器也相同）的工作原理是通过直流高压发生器，将交流电变成高压直流电送至除尘器的阳极管束和阴极系统，在每根阳极管束（或捕集极板）和阴极系统（管中放电线，也称阴极线）之间形成强大的电场，通过阴极线电晕放电，使其中空气分子被电离，瞬间产生大量的电子和正、负离子，当湿法除尘脱硫后烟气通过阳极管束管内时，其中的含湿粒子分子被强制荷电，在电场力（库伦力）的作用下作定向运动，构成了捕集含湿粒子的媒介。上述带负电子微粒荷电，在高压电场力的作用下，定向运动抵达捕集的阳极管束内面板上，荷电粒子在阳极板上释放电子，于是含湿粒子被集聚，在重力作用下流到或被冲洗至除尘器下方的回收装置中，这样就达到了净化除尘除雾的目的。

随着环保要求不断提高，要求湿式静电除尘器具有较高的脱除效率；为了应对不断提高的处理气量，且经济、紧凑，要求有较高的处理气速；由于气速高、变动大，要求运行稳定、用电效率高；由于湿法除尘脱硫处理后烟气湿度高，要求防腐性能好、绝缘性能佳等。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术存在的缺点和不足，而提供一种利用静电原理设计的湿式静电除尘器，该湿式静电除尘器对捕集湿法除尘脱硫后烟气中的含湿粒子和水沫，具有较高的脱除效率，同时提高了处理气速、运行的稳定性和防腐蚀性能等，可进一步巩固除尘脱硫效果，降低烟囱冒白烟和拖尾现象。

为实现上述目的，本发明的技术方案是包括有除尘器筒体，除尘器筒体包括有除尘室、以及设置于除尘室两端的进气口和出气口，除尘器筒体内相对进气口和出气口之间设置有静电除尘机构，该静电除尘机构包括有由多根相互平行并排布置的阳极管，每根阳极管内腔中心轴线上设置有阴极线，除尘室内相对于阳极管的上方水平设置有阴极线上固定架，所述的阴极线的上端固定于阴极线上固定架上，且阴极线的下端穿过阳极管且其末端固定设置有铅锤，所述的除尘室内相对于阳极管的下方水平固定设置有格栅板，该格栅板上设置有与每根阳极管内腔中心轴线相对应的格栅孔，且所述的阴极线下端穿过该格栅孔，使末端的铅锤定格于该格栅板上。

通过本设置，阳极管由于具有一定长度，阴极线置于其中，单通过阴极线末端设置的铅锤重力下垂固定，在处理气体的作用下，阴极线会出现震幅、摆动，易造成局部短路放电现象，通过除尘室内相对于阳极管的下方水平固定设置的格栅板，将阴极线的下端及其铅锤定格于栅格板上，能使得阴极线的固定稳定可靠，从而减少摆动和震幅发生，防止局部短路，使其放电均匀、稳定，提高了脱除效率和用电效率。

进一步设置是所述的除尘室内相对于阳极管的下方水平固定设置的格栅板，通过至少2个或2个以上的绝缘子室，固定于除尘器筒体的下部，所述的绝缘子室中固定有绝缘子，使绝缘子室、除尘器筒体与阴极线或与之连通的格栅板各组件之间距离大于阴阳放电距离，从而通过绝缘子使阴极线下端及其末端铅锤获得定格，并与筒体绝缘。

进一步设置是在绝缘子室内加设空气分布器，并通过引入热空气（或引入冷空气并在绝缘子室内腔加热），以降低绝缘子室内腔空气的湿度（也即降低了露点温度）和提高绝缘子室内腔空气的温度（也即提高了绝缘子的温度），从而使得绝缘子表面温度大于绝缘子室内腔空气的露点温度，不会凝结水膜，造成水膜放电而短路、失稳或降低用电效率，以确保在高湿度、高气速下的绝缘性。从而提高了绝缘子室的绝缘性能，以抵抗湿法除尘脱硫处理后烟气的高湿度，并适应提高后的处理气速。另外，在除尘器筒体的上部外固定设置有若干个绝缘箱，用以绝缘固定阴极线上固定架，本实施例提高绝缘子室的绝缘性能方案也可应用于该绝缘箱。

进一步设置是所述的除尘器筒体的下部设置有下气室，所述的进气口设置于下气室的下端，该下气室的上端连接有横截面积从下到上逐渐增大的导流分布室，所述导流分布室的上端与除尘室的下端相连接，所述的导流分布室内设计有导流分布板和导流栅板。通过本设置，使得处理气体导流分布均匀，从下气室有序、平稳地进入到除尘室内，并能使得其放电更加均匀、稳定，提高了脱除效率和用电效率。

进一步设置是除尘器筒体的上部设置有排气室，所述的出气口设置于排气室的上端，该排气室的上端连接有横截面积从下到上逐渐减小的聚集室，所述聚集室的下端与除尘室的上端相连接。通过本设置，使得净化后的气体有序地聚集并从出气口排出。

进一步设置是所述的除尘器筒体采用乙烯基导电钢玻璃（CFRP），它是以乙烯基酯合成树脂为粘合剂，以玻璃纤维及其制品为增强材料，以碳纤维制品为导电材料，并辅以其它助剂而制成。通过本设置，使得除尘器筒体具有良好的导电、防腐、阻燃性能，以及强度、刚性佳等优点。

进一步设置是所述的阳极管的截面成正六边形，且多根阳极管成蜂窝状并排布置设置。通过本设置，该结构除尘器筒体流通截面利用率高，相对处理气体流量大，而且多根阳极管之间蜂窝状相互支撑，结构刚性佳、连接稳定可靠。

进一步设置是所述的阴极线为钛合金或铅锑合金或C276材料，通过本设置，确保该阴极线为耐蚀高效放电线。

进一步设置是所述的阳极管采用加长设计，该阳极管的长度由通常的4.5米提高至6米。通过本设置，提高了脱除效率，可达到90%以上，处理气速也可由通常的1米/秒提高至1.5～2米/秒，甚至2米/秒以上（处理气速提高将导致脱除效率降低）。阳极管采用加长设计应在采用格栅板，对阴极线下端及其末端铅锤获得定格下使用，提高处理气速应在采用提高绝缘子室的绝缘性能方案下使用，以确保阴极线的固定稳定可靠，防止局部短路、失稳等现象。

进一步设置是所述的除尘器筒体内相对于除尘室的上方设置有冲洗装置，该冲洗装置包括有冲洗管以及设置于冲洗管上的冲洗喷头，所述的冲洗喷头设计采用低流量、高冲击的特制喷头，并执行冲洗程序控制。通过本设置，在特定的条件下，将被集聚在阳极管内表面的含湿粒子，冲洗至除尘器下方的循环液体系中或回收装置中，阳极管内表面获得有效地冲洗，从而使其放电更加均匀、稳定，以利脱除效率和用电效率的提高。

进一步设置是所述的绝缘子室或绝缘箱，采用瓷性绝缘子进行绝缘，为了确保绝缘子绝缘性能而引入热空气（或引入冷空气并在绝缘子室或绝缘箱内腔加热），另外增设了辅助设备电热炉或电热器和风机，由风机将一定量的空气，经电热炉加热后形成的热风，鼓入绝缘子室或绝缘箱内腔，或风机将一定量的冷空气，鼓入绝缘子室或绝缘箱内腔，并在其内腔由电热器直接加热，热风使得绝缘子表面温度大于绝缘子室或绝缘箱内腔空气的露点温度，不会形成水膜，从而确保其绝缘性能。

本申请的湿式静电除尘器经中石化胜利油田、湖北仙磷化工、甘肃白银乾坤、灵宝博源矿业等厂家应用，效果极佳，主要表现为：1）阳极管束组合紧密，连接合理，结构稳定，截面积大。2）主体材料为乙烯基导电玻璃钢，具有良好的导电、防腐、阻燃性能。3）阳极管独特的加长设计新型结构，提高了脱除效率、处理气速、用电效率和运行稳定性。4）设备体积小、重量轻，可节约25%的投资，也使得应用于大气量脱硫成套装置成为可能。目前仅中石化系统催化裂化烟气脱硫脱硝装置上，采用该设备的有胜利、巴陵、荆门、广石化、青岛、茂名、天津、金陵、长岭、武汉、九江、中原等十多家。

下面结合说明书附图和具体实施方式对本发明做进一步介绍。

附图说明

图1本发明具体实施方式结构示意图；

图2本发明阳极管布置图；

图3本发明绝缘子室示意图。

具体实施方式

下面通过实施例对本发明进行具体的描述，只用于对本发明进行进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限定，该领域的技术工程师可根据上述发明的内容对本发明作出一些非本质的改进和调整。

如图1-3所示的本发明的具体实施方式，包括有除尘器筒体1，除尘器筒体1包括有除尘室11、以及设置于除尘室11两端的进气口12和出气口13，本实施例所述的除尘器筒体的主体材料为乙烯基导电玻璃钢（CFRP），它是以乙烯基酯合成树脂为粘合剂，以玻璃纤维及其制品为增强材料，以碳纤维制品为导电材料，并辅以其它助剂而制成，具有导电性好、重量轻、耐腐蚀、阻燃性好、强度刚性佳等优点。

另外，本实施例除尘器筒体1内相对进气口12和出气口13之间设置有静电除尘机构，该静电除尘机构包括有由多根相互平行并排布置的阳极管2，每根阳极管内腔中心轴线上设置有阴极线3。本实施例所述的阳极管2的截面成正六边形，且多根阳极管2成蜂窝状并排布置设置，所述的阴极线3为钛合金或铅锑合金或C276材料耐蚀高效放电线。另外，为了提高本申请的气体处理脱除效率和处理气速，所述的阳极管采用加长设计，本实施例该阳极管长度由通常的4.5米提高至6米，处理气速可由通常的1米/秒提高至1.5～2米/秒，甚至2米/秒以上（处理气速提高将导致脱除效率降低）。

另外，除尘室11内相对于阳极管的上方水平设置有阴极线上固定架14，所述的阴极线3的上端固定于阴极线上固定架14上，且阴极线3的下端穿过阳极管且其末端固定设置有铅锤31，本实施例为了保障阴极线固定的稳定性，所述的除尘室11内相对于阳极管2的下方水平固定设置有格栅板19，该格栅板上设置有与每根阳极管2内腔中心轴线相对应的格栅孔，且所述的阴极线下端穿过该格栅孔，使末端的铅锤31定格于该格栅板19上，本实施例能使得阴极线的固定稳定可靠，从而减少摆动和震幅发生，防止局部短路，使其放电均匀、稳定，提高了脱除效率和用电效率，也使得所述阳极管采用加长设计，以提高气体处理脱除效率和处理气速成为可能。

另外，所述的除尘器筒体1的上部外固定设置有若干个绝缘箱4，以绝缘固定阴极线上固定架14，使得阴极线3与筒体1绝缘，筒体1接地并与阳极管2连通固定以承重，该绝缘箱4至少有1个带引线的绝缘箱41与外固定设置有直流高压发生装置5相连接，所述的带引线的绝缘箱41上引线引接于阴极线上固定架14上并与阴极线3的上端导电连接。本实施例所述的除尘室11内相对于阳极管2的下方水平固定设置的格栅板19，通过至少2个或2个以上的绝缘子室6，固定于除尘器筒体1的下部，所述的绝缘子室6中固定有绝缘子61，使绝缘子室6、除尘器筒体1与阴极线3或与之连通的格栅板19各组件之间距离大于阴阳放电距离，从而通过绝缘子61使阴极线3下端及其末端铅锤31获得定格，并与筒体1绝缘。

另外，为了提高绝缘子室6的绝缘性能，抵抗湿法除尘脱硫处理后烟气的高湿度，并适应提高后的处理气速，本实施例所述绝缘子室6内加设空气分布器62，并通过引入热空气（或引入冷空气并在绝缘子室内腔加热），以降低绝缘子室6内腔空气的湿度（也即降低了露点温度）和提高绝缘子室6内腔空气的温度（也即提高了绝缘子61的温度），从而使得绝缘子61表面温度大于绝缘子室6内腔空气的露点温度，不会凝结水膜，造成水膜放电而短路、失稳或降低用电效率，以确保在高湿度、高气速下的绝缘性。本实施例提高绝缘子室6的绝缘性能方案也可应用于绝缘箱4。

此外，所述的除尘器筒体1的下部设置有下气室15，所述的进气口12设置于下气室15的下端，该下气室15的上端连接有横截面积从下到上逐渐增大的导流分布室16，所述导流分布室16的上端与除尘室11的下端相连接，此外，除尘器筒体1的上部设置有排气室17，所述的出气口13设置于排气室17的上端，该排气室17的上端连接有横截面积从下到上逐渐减小的聚集室18，所述聚集室18的下端与除尘室11的上端相连接。本实施例所述的导流分布室16内设计有导流分布板161和导流栅板162，使得处理气体导流分布均匀，从下气室15有序、平稳地进入到除尘室11内，使其放电更加均匀、稳定，以利脱除效率和用电效率的提高。

另外，所述的除尘器筒体1内相对于除尘室的上方设置有冲洗装置，该冲洗装置包括有冲洗管61以及设置于冲洗管61上的冲洗喷头62。本实施例所述的冲洗喷头62设计采用低流量、高冲击的特制喷头，并执行冲洗程序控制，在特定的条件下，将被集聚在阳极管2内表面的含湿粒子，冲洗至除尘器下方的循环液体系中或回收装置中，阳极管2内表面获得有效地冲洗，从而使其放电更加均匀、稳定，以利脱除效率和用电效率的提高。

另外，所述的绝缘子室6或绝缘箱4，通常采用瓷性绝缘子进行绝缘，由于本申请为湿式静电除尘器，烟气含湿或含沫较高，瓷性绝缘子表面易造成水膜放电，为了确保绝缘子绝缘性能，引入热空气（或引入冷空气并在绝缘子室6或绝缘箱4内加热），本实施例另外增设了辅助设备电热炉或电热器和风机，由风机将一定量的空气，经电热炉加热后形成的热风，鼓入绝缘子室6或绝缘箱4内腔，或风机将一定量的冷空气，鼓入绝缘子室6或绝缘箱4内腔，并在其内腔由电热器直接加热，热风使得绝缘子61表面温度大于绝缘子室6或绝缘箱4内腔空气的露点温度，不会形成水膜，从而确保其绝缘性能。

Claims (10)

1.一种湿式静电除尘器，包括有除尘器筒体，除尘器筒体包括有除尘室、以及设置于除尘室两端的进气口和出气口，除尘器筒体内相对进气口和出气口之间设置有静电除尘机构，该静电除尘机构包括有由多根相互平行并排布置的阳极管，每根阳极管内腔中心轴线上设置有阴极线，除尘室内相对于阳极管的上方水平设置有阴极线上固定架，所述的阴极线的上端固定于阴极线上固定架上，且阴极线的下端穿过阳极管且其末端固定设置有铅锤，其特征在于：所述的除尘室内相对于阳极管的下方水平固定设置有格栅板，该格栅板上设置有与每根阳极管内腔中心轴线相对应的格栅孔，且所述的阴极线下端穿过该格栅孔，使末端的铅锤定格于该格栅板上。

2.根据权利要求1所述的一种湿式静电除尘器，其特征在于：所述的除尘室内相对于阳极管的下方水平固定设置的格栅板，通过至少2个或2个以上的绝缘子室，固定于除尘器筒体的下部，所述的绝缘子室中固定有绝缘子，使绝缘子室、除尘器筒体与阴极线或与之连通的格栅板各组件之间距离大于阴阳放电距离。

3.根据权利要求2所述的一种湿式静电除尘器，其特征在于：所述的绝缘子室内加设空气分布器，并通过引入热空气或引入冷空气并在绝缘子室内腔加热，以降低绝缘子室内腔空气的湿度和提高绝缘子室内腔空气的温度，使绝缘子表面温度大于绝缘子室内腔空气的露点温度。

4.根据权利要求1所述的一种湿式静电除尘器，其特征在于：所述的除尘器筒体的下部设置有下气室，所述的进气口设置于下气室的下端，该下气室的上端连接有横截面积从下到上逐渐增大的导流分布室，所述导流分布室的上端与除尘室的下端相连接，所述的导流分布室内设计有导流分布板和导流栅板。

5.根据权利要求4所述的一种湿式静电除尘器，其特征在于：除尘器筒体的上部设置有排气室，所述的出气口设置于排气室的上端，该排气室的上端连接有横截面积从下到上逐渐减小的聚集室，所述聚集室的下端与除尘室的上端相连接。

6.根据权利要求5所述的一种湿式静电除尘器，其特征在于：所述的除尘器筒体采用乙烯基导电玻璃钢制成。

7.根据权利要求1所述的一种湿式静电除尘器，其特征在于：所述的阳极管的截面成正六边形，且多根阳极管成蜂窝状并排布置设置。

8.根据权利要求1所述的一种湿式静电除尘器，其特征在于：所述的阴极线为钛合金或铅锑合金或C276材料耐蚀高效放电线。

9.根据权利要求1所述的一种湿式静电除尘器，其特征在于：所述的阳极管的长度为至少6米。

10.根据权利要求1所述的一种湿式静电除尘器，其特征在于：所述的除尘器筒体内相对于除尘室的上方设置有冲洗装置，该冲洗装置包括有冲洗管以及设置于冲洗管上的冲洗喷头，所述的冲洗喷头设计采用低流量、高冲击的特制喷头，并执行冲洗程序控制。