CN105457754A - 高能脉冲湿式移动清灰静电除尘器 - Google Patents

Abstract

本发明是针对现有除尘器对粒径为0.1-2.0um的细粒子不能有效捕集的问题，提供一种高能脉冲湿式移动清灰静电除尘器。该静电除尘器，包括壳体，壳体上设有含尘气体进入口和清洁气体排出口，所述壳体内设有高脉冲电场，壳体下部设有卸灰斗，所述进入口和排出口之间设有可在竖直方向移动的提升式清灰机构，提升式清灰机构包括进气口和排气口，提升式清灰机构内设有灰尘清扫毛刷以及横向设置的喷水管，喷水管上设有多个喷水头，提升式清灰机构下端设有灰尘自卸门，壳体上设有提升提升式清灰机构运动的提升机构。本发明喷水带清扫上下一体化移动清灰装置，可根据不用运行模式选择喷水法和溢流法，保留了双重优点，达到国内外领先水平。

Description

高能脉冲湿式移动清灰静电除尘器

技术领域

本发明涉及静电除尘相关技术领域，具体地说，涉及一种高能脉冲湿式移动清灰静电除尘器，特别是采用喷水带清扫上下一体化移动清灰装置，可根据需要选择不同的运行模式，喷水法和溢流法独立运行和一体化联动，这样既保留了喷水法和溢流法运行各自优点，又解决了独立喷水法运行时，喷头布置困难和喷头数量大的问题。溢流运行时，粉尘沉积结垢清除困难问题，根据工况，一边喷水，一边清扫就能很好解决这些问题，结合对高能脉冲电源，PM2.5脱除率90%，属于大气污染治理中的烟气除尘领域，可应用于产生PM2.5燃煤锅炉的大气治理。

背景技术

《火电厂大气污染物排放标准》（GB13223-2011）中规定，一般地区燃煤锅烟囱烟尘排放限值30mg/m3，重点地区燃煤锅炉烟囱烟尘排放限值20mg/m3,根据新修订的《环境空气质量标准》(GB3095-2012)将PM2.5纳入强制监测范畴,并明确规定了时间要求,到2015年,在我国所有地级以上城市开展PM2.5监测；2016年,各地都要按照新修订的标准监测和评价环境空气质量状况,并向社会发布结果。新的《环境空气质量标准》（GB3095-2012）增设了PM2.5浓度限值，规定一类区的PM2.5年平均浓度限值为15μg/m3，24小时平均浓度限值为35μg/m3，二类区的PM2.5年平均浓度限值为35μg/m3，24小时平均浓度限为75μg/m3，2016年1月1日起，全国将实施该新标准。

现在环保除尘排放限值30mg/m3至20mg/m3是除去PM10以上的粗粉尘，剩下来的90％以上是PM2.5，相当于粗细粉尘分离，排放大量PM2.5，PM2.5集聚长距离输送会产生雾霾，一旦人体吸入会直接入肺或血液，严重危害身体健康，这是一种粗放型，治标不治本的治理方式，直击PM2.5，用新技术向PM2.5开战，不要再把有限环保资金投到这种静电除尘改移动电极，或改布袋除尘的落后技术改造上。

常规的高效除尘设备如电除尘器和袋除尘器对粒径为0.1-2.0um的细粒子不能有效捕集。电除尘器对大于10um的颗粒除尘效率非常高，但是当颗粒物直径小于2um时，除尘效率就会显著下降，收尘效率会低于90%，在极端情况下，效率甚至会降到50%以下，从电除尘器的布袋除尘器排放出来数量最多的就是0.2-2um的细颗粒。袋除尘器也是这样，不论其效率多高，排放的颗粒物大部分都小于2.5um，因此直到现在没有一种新的高效收集PM2.5um的技术，用电除尘器难于收集微细颗粒（PM2.5），主要有二个原因：

1、微细颗粒荷电困难，我们采用高能脉冲电源供电，在极短时间内以超高的能量密度（约正常电流的一千倍）释放出去产。当时间窗口足够窄，以至小于粉尘完全极化之前击穿所需时间的情况下，高压电能将均匀的以较高效率使粉尘荷电，特别对于2um粉尘粒子除尘效率提高很多，目前普遍采用的是，普通硅整流电源和普通高频电源，这两种电源没有使小于PM2.5粒子荷电的能力。

2、微细颗粒二次飞扬，微细颗粒荷电后在电场力的作用下向收尘极板移动并沉积，当达到一定厚度后必须清灰，传统振打清灰方式会产生二次飞扬，现采用干式移动清灰，可大幅度减少二次飞扬。

采用湿法移动清灰，可大幅度减少二次飞扬，湿法电除尘器具有捕集微细粉尘的功能，对微细、潮湿、黏性或高比电阻粉尘的捕集效果非常理想，湿法电除尘器不存在粉尘收集的再飞扬，这是由于被捕的粉尘和水之间有黏着力的结果，传统振打清灰会产生25%以上粉尘二次飞扬。超细粉尘飞扬更大，如果应用湿法就可以减少这飞扬的25%，就可以达标排放。

湿式电除尘器作为控制燃煤烟气PM2.5有效设备，在欧美和日本已有应用，湿式电除尘器还可分为横流式（卧式）和竖流式（立式），横流式多为板式结构，气体流向为水平方向进出，结构类似于干式电除尘器，竖流式多为管式结构，气体流向为垂直方向进出。采用喷水或溢流水等方式清灰。

发明内容

本发明是针对现有除尘器对粒径为0.1-2.0um的细粒子不能有效捕集的问题，提供一种高能脉冲湿式移动清灰静电除尘器。

本发明所需要解决的技术问题，可以通过以下技术方案来实现：

一种高能脉冲湿式移动清灰静电除尘器，包括壳体，所述壳体上设有含尘气体进入口和清洁气体排出口，所述壳体内设有正极集尘电极板和负极放电电极，所述正极集尘电极板和负极放电电极之间连接有高压脉冲电源，所述壳体下部设有卸灰斗，其特征在于：所述含尘气体进入口和清洁气体排出口之间设有可在竖直方向移动的提升式清灰机构，所述提升式清灰机构包括朝向含尘气体进入口一侧设置的进气口和朝向清洁气体排出口一侧设置的排气口，所述提升式清灰机构内设有灰尘清扫毛刷，所述提升式清灰机构内设有横向设置的喷水管，所述喷水管上设有多个喷水头，所述提升式清灰机构下端设有灰尘自卸门，所述壳体上还设有用于提升提升式清灰机构运动的提升机构。

本发明中，所述提升式清灰机构，包括提升框架，所述提升框架上设有导向滑轮，所述壳体上设有与导向滑轮配合的导轨。

所述正极集尘电极板固定设置，所述提升框架包括将所述正极集尘电极板夹持在中间的两块框架板，所述两块框架板的两端之间设有两连接板，所述两连接板上设有开口，所述灰尘自卸门设置在两块框架板下端。

所述提升框架板为防腐蚀框架板。

本发明中，所述提升机构，包括设置在所述壳体顶部的减速电机，所述减速电机的输出轴上设有提升钢绳，所述提升钢绳的自由端连接所述提升式清灰机构，所述壳体顶部提升钢绳的移动轨迹上设有定滑轮。

本发明中，所述提升式清灰机构为多个，所述多个提升式清灰机构沿含尘气体进入口和清洁气体排出口方向连续布置；

或者，所述提升式清灰机构为多个，所述多个提升式清灰机构在含尘气体进入口和清洁气体排出口之间并排设置；

或者，所述提升式清灰机构为多个，所述多个提升式清灰机构在含尘气体进入口和清洁气体排出口方向上以及含尘气体进入口和清洁气体排出口之间并排方向上呈列队方式设置。

所述多个提升式清灰机构采用交叉提升方式提升。

本发明中，所述提升机构，包括设置在所述壳体顶部的减速电机，所述减速电机的输出轴上设有多个提升钢绳，所述多个提升钢绳的自由端分别连接多个提升式清灰机构，所述壳体顶部设有第一定滑轮，所述壳体顶部设有与多个提升式清灰机构一一对应的多个第二定滑轮，所述多个提升钢绳依次设置在第一定滑轮和第二定滑轮上。

本发明中，所述负极放电电极为不锈钢螺旋线或者芒刺线或者针刺线。

本发明中，正极集尘电极板和负极放电电极之间的距离200毫米至300毫米，较好的是为150毫米。

本发明的高能脉冲湿式移动清灰静电除尘器，最大特点是清扫式移动湿法喷水清灰装置，不同于目前国内普遍采用固定点喷水或固定点溢流水定期冲洗法，使粉尘随着冲刷液的流动而清除的方法，本发明核心技术是喷水带清扫上下一体化移动清灰装置，可根据不用运行模式选择喷水法和溢流法，独立运行和一体化联运，既保留喷水法和溢流法运行的优点又解决了独立喷水法运行时，喷头布置困难和喷头数量大的问题，和溢流法运行，用水量大造成二次污染，溢流法是造成粉尘结垢清除困难，一边喷水，一边清扫，就很好解决了这些问题，结合高能脉冲电源，PM2.5脱除率90%，达到国内外领先水平。

附图说明

以下结合附图和具体实施方式来进一步说明本发明。

图1为本发明的纵向剖视示意图。

图2为本发明另一个角度的纵向剖视示意图。

图3为本发明提升式清灰机构的布置方式示意图。

图4为本发明提升式清灰机构的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。

本发明的主旨在于，通过对现有除尘器在处理PM2.5问题上存在问题的分析，针对现有除尘器对粒径为0.1-2.0um的细粒子不能有效捕集的问题，提供一种高能脉冲湿式移动清灰静电除尘器。

参见图1至图3，本发明的高能脉冲湿式移动清灰静电除尘器，包括壳体1，壳体1是整个静电除尘器的基础，其他部件均设置在壳体1上，壳体1上设有含尘气体进入口11和清洁气体排出口12，含尘气体进入口11和清洁气体排出口12设置在壳体1的两端，静电除尘器的工作原理是利用高压电场使烟气发生电离，含尘气体中的粉尘荷电在电场作用下与气流分离，高压电场的负极由不同断面形状的金属导线制成，通常称之为负极放电电极21，正极由不同几何形状的金属板制成，通常称之为正极集尘电极板22，负极放电电极21较好的是采用不锈钢螺旋线或者芒刺线或者针刺线，正极集尘电极板22和负极放电电极21之间的距离200毫米至300毫米，较好的是为150毫米。清除后的灰尘，最终落入设置在壳体1的下部的卸灰斗13中，避免二次扬尘。

本发明与现有技术的主要区别在于，在含尘气体进入口11和清洁气体排出口12之间设置了可在竖直方向移动的提升式清灰机构3，参见图4，提升式清灰机构3包括朝向含尘气体进入口11一侧设置的进气口31和朝向清洁气体排出口12一侧设置的排气口32，本实施方式中，提升式清灰机构3包括提升框架33，提升框架采用了两块框架板331，两块框架板331较好的是采用防腐蚀框架板，两块框架板331将正极集尘电极板22夹持在中间，两块框架板331的两端之间设有两连接板332，两连接板332上设有开口，进而形成进气口31和排气口32，正极集尘电极板22采用固定设置的方式设置在壳体1上。

本实施方式中，两框架板33的内侧（即提升式清灰机构3的内部）还设置了灰尘清扫毛刷34，在提升式清灰机构3在竖直方向移动的过程中用于清扫正极集尘电极板22上收集的灰尘，同时，本实施方式还在两框架板33的内侧（即提升式清灰机构3的内部）设置了横向设置的喷水管37，喷水管37上设有多个喷水头371，两块框架板33的下端设置了灰尘自卸门35，以在清除灰尘后向下排出，最终进入卸灰斗13中。为了实现对提升式清灰机构3进行提升操作，提升框架33上设有导向滑轮36，壳体1上设有与导向滑轮36配合的导轨14，本实施方式中，导轨14设置在正极集尘电极板22的两端。

在参见图1和图2，为了实现提升式清灰机构3在竖直方向移动，壳体1上还需要设置用于提升提升式清灰机构3运动的提升机构4。本实施方式中，提升机构4，包括设置在壳体1顶部的减速电机41，减速电机41的输出轴上设有提升钢绳42，提升钢绳42的自由端连接提升式清灰机构3，壳体1顶部提升钢绳42的移动轨迹上设有定滑轮43和44。

当然，出于增强整个静电除尘器除尘效果的目的，提升式清灰机构3较好的是设置多个，提升是清灰机构3可以按照以下方式进行设置：

1、多个提升式清灰机构3沿含尘气体进入口11和清洁气体排出口12方向连续布置；

2、多个提升式清灰机构3在含尘气体进入口11和清洁气体排出口12之间并排设置；

3、如本实施方式做事，多个提升式清灰机构3在含尘气体进入口11和清洁气体排出口12方向上以及含尘气体进入口11和清洁气体排出口12之间并排方向上呈列队方式设置，即多个提升式清灰机构3在俯视方向上看，呈多行多列的方式进行布置。

本实施方式，提升式清灰机构3为多个时，提升机构4，同样包括设置在壳体1顶部的减速电机41，减速电机41的输出轴上设有多个提升钢绳42，多个提升钢绳42的自由端分别连接多个提升式清灰机构3，壳体1顶部设有第一定滑轮43，壳体1顶部设有与多个提升式清灰机构3一一对应的多个第二定滑轮44，多个提升钢绳42依次设置在第一定滑轮43和第二定滑轮44上。多个提升式清灰机构3在工作时，较好的是采用交叉提升方式提升。

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的问题，提出正极集尘电极板上下固定静止，根据结灰厚度按一定时间上下移动喷水清灰装置，实现对收尘极板粉尘，一边喷水，一边清扫，彻底消除了移动正极集尘电极板上堆积结垢，保持正极集尘电极板表面的清洁，有利于提高收尘效率，不再产生二次飞扬。

本发明由于采用上下移动清扫，解决了由于采用平流法会堆积结垢，耗水量大的弊端，由于采用喷水法喷头数量多，布置困难的问题，移动清灰式喷水装置结构简单，工作可靠稳定，不再产生二次飞扬，并克服了高比电阻粉尘产生电晕对电除尘器性能影响，特别能有效提高超细粉尘收尘效率，在同一电场内采用二至三道模块化移动清灰喷水装置拦截细粉尘，一个移动清灰喷水装置电场，具有二到三个传统电场效果，采用高能脉冲电源使小于PM2.5以下超细粉尘荷电效率大幅度提高，只有高能脉冲电源和移动喷水清灰装置结合的电除尘器，才是真正具有除PM2.5功能的电除尘器。现在治理标准是30mg/m3至20mg/m3，余下直接排放的大多是PM2.5，我们应该转变治理方式，以治理PM2.5为核心。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (10)

1.高能脉冲湿式移动清灰静电除尘器，包括壳体，所述壳体上设有含尘气体进入口和清洁气体排出口，所述壳体内设有正极集尘电极板和负极放电电极，所述正极集尘电极板和负极放电电极之间连接有高压脉冲电源，所述壳体下部设有卸灰斗，其特征在于：所述含尘气体进入口和清洁气体排出口之间设有可在竖直方向移动的提升式清灰机构，所述提升式清灰机构包括朝向含尘气体进入口一侧设置的进气口和朝向清洁气体排出口一侧设置的排气口，所述提升式清灰机构内设有灰尘清扫毛刷，所述提升式清灰机构内设有横向设置的喷水管，所述喷水管上设有多个喷水头，所述提升式清灰机构下端设有灰尘自卸门，所述壳体上还设有用于提升提升式清灰机构运动的提升机构。

2.根据权利要求1所述的高能脉冲湿式移动清灰静电除尘器，其特征在于：所述提升式清灰机构，包括提升框架，所述提升框架上设有导向滑轮，所述壳体上设有与导向滑轮配合的导轨。

3.根据权利要求2所述的高能脉冲湿式移动清灰静电除尘器，其特征在于：所述正极集尘电极板固定设置，所述提升框架包括将所述正极集尘电极板夹持在中间的两块框架板，所述两块框架板的两端之间设有两连接板，所述两连接板上设有开口，所述灰尘自卸门设置在两块框架板下端。

4.根据权利要求3所述的高能脉冲湿式移动清灰静电除尘器，其特征在于：所述提升框架板为防腐蚀框架板。

5.根据权利要求1所述的高能脉冲湿式移动清灰静电除尘器，其特征在于：所述提升机构，包括设置在所述壳体顶部的减速电机，所述减速电机的输出轴上设有提升钢绳，所述提升钢绳的自由端连接所述提升式清灰机构，所述壳体顶部提升钢绳的移动轨迹上设有定滑轮。

6.根据权利要求1至4任一所述的高能脉冲湿式移动清灰静电除尘器，其特征在于：所述提升式清灰机构为多个，所述多个提升式清灰机构沿含尘气体进入口和清洁气体排出口方向连续布置；

或者，所述提升式清灰机构为多个，所述多个提升式清灰机构在含尘气体进入口和清洁气体排出口之间并排设置；

或者，所述提升式清灰机构为多个，所述多个提升式清灰机构在含尘气体进入口和清洁气体排出口方向上以及含尘气体进入口和清洁气体排出口之间并排方向上呈列队方式设置。

7.根据权利要求6所述的高能脉冲湿式移动清灰静电除尘器，其特征在于：所述多个提升式清灰机构采用交叉提升方式提升。

8.根据权利要求6所述的高能脉冲湿式移动清灰静电除尘器，其特征在于：所述提升机构，包括设置在所述壳体顶部的减速电机，所述减速电机的输出轴上设有多个提升钢绳，所述多个提升钢绳的自由端分别连接多个提升式清灰机构，所述壳体顶部设有第一定滑轮，所述壳体顶部设有与多个提升式清灰机构一一对应的多个第二定滑轮，所述多个提升钢绳依次设置在第一定滑轮和第二定滑轮上。

9.根据权利要求1所述的高能脉冲湿式移动清灰静电除尘器，其特征在于：所述负极放电电极为不锈钢螺旋线或者芒刺线或者针刺线。

10.根据权利要求1所述的高能脉冲湿式移动清灰静电除尘器，其特征在于：正极集尘电极板和负极放电电极之间的距离200毫米至300毫米。