CN105457755B - 适用于正压操作条件的湿式电除尘器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及环保装置领域,具体涉及适用于正压操作条件的湿式电除尘器,沿烟气气流方向依次设置有烟气进口段、除尘除雾段和烟气出口段;所述烟气进口段沿烟气气流方向依次设置有单向阀板式气流分布板和阴极线限位框架,所述除尘除雾段设置有阳极管和设置于阳极管内的阴极线,所述烟气出口段沿烟气气流方向设置有阴极线吊装框架和烟气出口;其中,所述单向阀板式气流分布板包括排布有烟气通孔的固定板和设置于固定板上的活动板,所述活动板上设置有与所述烟气通孔相通的圆孔。所述湿式除尘器使得烟气在湿式电除尘器进气口正压力均衡,进出口气流分布效果较为理想,阳极室内烟气流速一致,可达到预期除尘、除SO3酸雾效果,具有广阔的应用前景。

Description

适用于正压操作条件的湿式电除尘器
技术领域
[0001] 本发明涉及环保装置领域,主要涉及烟气脱硫设备领域,具体涉及适用于正压操作条件的湿式电除尘器。
背景技术
[0002] 湿式除尘器是一种处理气体排放中含尘、含酸性腐蚀污染物的设备,它能有效的降低气体中粉尘颗粒、酸性污染物的排放。常用在冶炼、冶金、化工等行业,如锅炉尾气的处理、工业炉窑尾气的处理等。它的工作原理为:直接将水雾喷向放电极和电晕区,水雾在芒刺电极形成的强大电晕场内荷电后分裂进一步雾化,电场力、荷电水雾的碰撞拦截、吸附凝并,共同对粉尘粒子起到捕集作用,粉尘粒子在电场力的驱动下到达集尘极而被捕集。但目前湿式除尘器成本较高,仍存在很多缺陷需要改进。
[0003]目前对湿式除尘器的改造已成为研究热点,申请号为201420343124.5的实用新型专利中公开了一种湿式电除尘器,包括设于除尘入口和除尘出口之间的阴极系统和阳极系统,以及超细水雾装置,超细水雾装置包括储水箱、过滤器、高压水栗和超细水雾喷头,所述高压水栗通过管路与超细水雾喷头连接,设于阴极系统和阳极系统的上方。申请号为201420386997.4的实用新型专利提供一种湿式静电除尘器,其筒体由下至上依次为烟气进入区、粉尘吸附区、喷淋区一级清洁烟气区,所述烟气进入区与所述粉尘吸附区通过耐腐蚀的气流分布板隔开,所述气流分布板的横截面呈波浪形,且供烟气流通的烟气通孔开设在所述气流分布板的波谷处,可有效避免酸性冲洗水在气流分布板上的残留和腐蚀。
[0004] 在有机胺法烟气脱硫技术中,含硫烟气进入脱硫系统前需要进行除尘除雾,对含硫烟气进行净化处理,工艺上通常采用湿式电除尘器来实现上述的目的。从湿式电除尘器实际运行的效果看,在正压操作的条件下存在着除尘、除SO3酸雾不能达到预期的效果。目前国内应用在酸性气氛中的湿式电除尘器通常处在负压的操作条件,如何强化气体的分布效果,国内相关单位在此方面的研究成果及实践应用很多,但是湿式电除尘器在正压操作的条件下如何实现气体分布的效果,相关研究和应用成果很少。申请号为201420701771.9的实用新型专利公开了一种立式宽间距湿式电除尘器,包括壳体以及自下而上依次设置在壳体内的气流分布板、阴极固定框架、数个集尘管、数个清洗喷嘴,为更加均匀分配各集尘管内气体流量负荷,在气体入口上方设置了两层气流分布板。
发明内容
[0005] 本发明人发现现有湿式电除尘器在正压操作条件下除尘除酸雾效果不理想的原因在于:湿式电除尘器在正压操作的条件下,进气口采用单层多孔性气流分布板,气流分布效果并不理想,局部烟气压力过高导致部分湿式电除尘器沉淀极室阳极管内的烟气流速过大,停留时间短,部分沉淀极室阳极管内甚至没有烟气进入,产生气流“短路”现象,对后续脱硫系统造成的负担很重。
[0006] S卩,本发明解决的技术问题是:现有湿式除尘器通过对设备结构的剖析,在进气口采用常规涉及的气流分布板实现气体分布均匀,其结构较为复杂并需要通过试验的方式得以确定,在生产过程中还必须进行局部调整、修改,实施过程较为繁琐。
[0007] 本发明的目的是:通过技术创新,采用新型结构、低成本的气流分布板提供湿式电除尘器,实现烟气在湿式电除尘器进气口正压力均衡,进、出口气流分布效果平衡不集中,沉淀极室阳极管内烟气流速均衡,达到预期的除尘、除SO3酸雾效果。
[0008] 为解决上述技术问题,本发明提供一种适用于正压操作条件下的湿式电除尘器,湿式除尘器采用竖流、管式结构,沉淀极室阳极管结构为圆形结构或正多边形管式结构。湿式电除尘器内部按烟气自下向上流动的方向依次包括:烟气进口段、除尘除雾段、烟气出口段,其中在烟气进口段安装单向阀板式分布板,优选的,在烟气出口段安装单层多孔性气流分布板。
[0009] 通过本发明所述湿式除尘器,可使得湿式电除尘器进气口压力均衡和进出口气流的均匀分布,调节沉淀极室阳极管内的烟气气速一致,提高除尘除雾的效率。
[0010]具体来说,针对现有技术的不足,本发明提供了如下技术方案:
[0011] —种适用于正压操作条件的湿式电除尘器,其特征在于,沿烟气气流方向依次设置有烟气进口段110、除尘除雾段120和烟气出口段130;所述烟气进口段110沿烟气气流方向依次设置有单向阀板式气流分布板111和阴极线限位框架113,所述除尘除雾段120设置有阳极管121和设置于阳极管121内的阴极线,所述烟气出口段130沿烟气气流方向设置有阴极线吊装框架134和烟气出口;
[0012] 其中,所述单向阀板式气流分布板111包括排布有烟气通孔的固定板55和设置于固定板上的活动板11,所述活动板11上设置有与所述烟气通孔相通的圆孔66。
[0013] 优选的,上述湿式电除尘其中,所述圆孔的数量为3-5个,直径为3mm-12mm。
[0014] 优选的,上述湿式电除尘器中,所述固定板55上在烟气通孔的两侧对称设置有底座44,所述对称底座的对称点的中轴线与烟气通孔的中心点的垂直距离大于零,小于烟气通孔的半径。
[0015] 优选的,上述湿式电除尘器中,所述活动板11设置有折边,所述折边固定于底座44上;所述折边将活动板11分为第一板段12和与烟气通孔对应的第二板段13,所述第一板段12与所述固定板55贴合,所述圆孔66设置于第二板段13上。
[0016] 优选的,上述湿式电除尘器中,所述底座44和折边中心设置有销孔,通过固定销22横穿销孔将活动板11固定在底座上。
[0017] 优选的,上述湿式电除尘器中,所述第二板段13在靠近固定板55的一端设置有顶尖33。
[0018] 优选的,上述湿式电除尘器中,所述顶尖33的长度为3mm-6mm。
[0019] 优选的,上述湿式电除尘器中,所述第一板段12和第二板段13的夹角大于等于135°,小于 180°。
[0020] 优选的,上述湿式电除尘器中,所述第二板段13与第一板段12的长度之比为(2-4):1。
[0021] 优选的,上述湿式电除尘器中,所述单向阀板式气流分布板111与阴极线限位框架113的间距为800臟-1200臟。
[0022] 优选的,上述湿式电除尘器中,所述阴极线吊装框架134和烟气出口之间设置有多孔性气流分布板131,所述多孔性气流分布板131中心位置为不开孔的圆板,沿圆板环形设置有出气通孔。
[0023] 优选的,上述湿式除尘器中,所述多孔性气流分布板131为单层结构。
[0024] 优选的,上述湿式除尘器中,所述多孔性气流分布板131与烟气出口之间设置有分布板吊架133,所述多孔性气流分布板131悬挂固定在分布板吊架133下方。
[0025] 优选的,上述湿式除尘器中,所述分布板吊架133与烟气出口之间设置有喷淋装置。
[0026] 优选的,上述湿式电除尘器中,所述阴极线吊装框架134与所述多孔性气流分布板131 的间距为1000-1200mm。
[0027] 优选的,上述湿式电除尘器中,所述阳极管121横截面为圆形或正多边形。
[0028] 本发明的优点是:(I)、气体分布装置具有自我调节功能,适应烟气量5〜200万Nm3/h,甚至达到300万Nm3/h的湿式电除尘器;(2)、单向阀板式气流分布板和单层气流分布板的工作压降均小于200Pa,不需要系统增加额外的动能头;⑶、单向阀板式气流分布板操作弹性大,可随烟气压力自我调节阀板开度,实现烟气压力和流速的均衡;⑷、单层气流分布板中心位置不开孔,避免出现两侧及中心位置的烟气产生流速间干扰影响除尘除雾效果;(5)、主要部件结构简单,易于制作,使用寿命长。
附图说明
[0029]图1为本发明实施例1所述湿式电除尘器的内部结构示意图。
[0030]图2为本发明实施例1所述湿式电除尘器的单向阀板式气流分布板的局部放大图。
[0031]图3为本发明实施例1所述湿式电除尘器的单向阀板式气流分布板的结构示意图。
[0032]图4为本发明实施例1所述湿式电除尘器的单层多孔性气流分布板的结构示意图。
[0033] 其中,100为湿式电除尘器,110为烟气进口段,120为除尘除雾段,130为烟气出口段,111为单向阀板式气流分布板,112为第一支撑件,113为阴极线限位框架113,121为阳极管,131为多孔性气流分布板,132为第二支撑件,133为分布板吊架,134为阴极线吊装框架,11为活动板,12为第一板段,13为第二板段,22为固定销,33为顶尖,44为底座,55为固定板,66为圆孔,箭头为烟气气流流向。
具体实施方式
[0034] 鉴于现有湿式电除尘器在正压操作条件下存在着除尘SO3酸雾不能达到预期的效果的问题,本发明提供一种适用于正压操作条件的湿式电除尘器,可使得湿式电除尘器进气口压力均衡和进出口气流的均匀分布,调节沉淀极室阳极管内的烟气气速一致,提高除尘除雾的效率。
[0035] 在一种优选的实施方式中,所述湿式电除尘器内部按烟气自下而上流动的方向依次包括:烟气进口段、除尘除雾段、烟气出口段,其中在烟气出口段安装有单向阀板式分布板,烟气出口段安装有单层多孔性气流分布板。
[0036] 所述烟气进口段由单向阀板式气流分布板、支撑件组成。单向阀板式气流分布板可随烟气压力自我调节阀板开度,实现烟气压力和流速的均衡。
[0037] 所述除尘除雾段内部安装圆管形结构或正多边形管式结构的阳极管,阳极管布满除尘除雾段空间,除去烟气中的粉尘及SO3酸雾。
[0038] 所述烟气出口段由单层多孔性气流分布板、分布板吊架、支撑件组成。单层多孔性气流分布板强化烟气出沉淀极阳极管后的分布效果,避免出现沉淀极室两侧及中心位置的烟气产生相互干扰,造成部分区域烟气流速过低现象。
[0039] 所述单向阀板式气流分布板具有如下结构特点:(I)由固定板和活动板两部分组成,活动板为“L”形,角度为135°,一端长度为总长度的1/4,另一端为总长度的3/4,“L”形折边部位开通孔穿固定销,活动板可围绕固定销转动,固定销与固定板上底座固定;(2)活动板较长部分开设有3〜5个直径3mm的圆孔,顶端带一个长2〜5mm的顶尖;(3)固定板开设有气体通道圆孔,圆孔的数量与活动板的数量一致,圆孔位置对应活动板较长的部分,活动板自然贴合在固定板上时,板顶尖与固定板留有3mm间隙;(4)支撑件固定在烟气进口段内壁。单向阀板式气流分布板实现如下功能:烟气气量及压力较大时,活动板开口角度随烟气压力自行调节,调整范围为O〜45°;烟气气量及压力较小且无法顶开活动板时,烟气可通过活动板上圆孔和活动板与固定板之间间隙向上流动;湿式电除尘器沉淀极室的清洗液可导向流出,不产生集液。
[0040] 所述的单层多孔性气流分布板,其特征在于分布板中心位置不开孔,不开孔的面积根据湿式电除尘器出口烟气管道的截面积和气速确定。
[0041] 所述的单层多孔性气流分布板安装在烟气出口段,悬挂固定在分布板吊架下方,吊架通过支撑件固定在烟气出口段内壁。
[0042]下面结合附图和实施例,对本发明所述适用于正压操作条件的湿式电除尘器及其有益技术效果进行详细说明。
[0043] 实施例1
[0044] 一种适用于正压操作条件的湿式电除尘器100,采用竖流、管式结构,所述湿式电除尘器壳体内,沿烟气气流方向依次设置有烟气进口段110、除尘除雾段120和烟气出口段130,其内部结构如图1所示,具体如下:
[0045] 烟气进口段110:沿烟气气流方向依次设置有单向阀板式气流分布板111和阴极线限位框架113。烟气进口段壳体内壁固定有第一支撑件112,单向阀板式气流分布板111固定在第一支撑件112上,所述单向阀气流分布板111与阴极线限位框架113的间距为800mm。
[0046] 其中,所述单向阀板式气流分布板111的结构如图2和图3所示,包括固定板55和设置于固定板上的活动板11,所述固定板55固定在第一支撑件112上,固定板55均匀排布有圆形的烟气通孔,每个烟气通孔两侧在固定板55上对称设置有底座44,底座44中心设置有销孔;所述活动板为“L”形,折边部位开设通孔,固定销22穿过底座44的销孔和活动板11折边的通孔,将活动板11固定在底座44上,活动板11可围绕固定销22转动。
[0047] 其中,所述活动板11通过折边分为第一板段12和与烟气通孔位置对应的第二板段13,所述第一板段12和第二板段13的夹角为135°,第一板段长度为总长度的1/4,第二板段长度为总长度的3/4,所述第二板段开设有3个直径为3mm的圆孔66,顶端设置一个长3mm的顶尖33,活动板11在自重力作用下贴合在固定板55上时,第一板段12与固定板55贴合,第二板段13上的圆孔66与固定板55烟气通孔的位置吻合,活动板顶尖33抵在固定板55上,仍留有3mm的间距。
[0048]除尘除雾段120:壳体内部安装有圆管形结构的阳极管121,所述阳极管121内部设置有阴极线,阳极管121布满整个除尘除雾段空间,除去烟气中的粉尘及SO3酸雾。
[0049]烟气出口段130:沿烟气气流方向依次设置有阴极线吊装框架134、单层多孔性气流分布板131、分布板吊顶133和烟气出口。烟气出口段壳体内壁设置有第二支撑件132,分布板吊架133固定在支撑件132上,单层多孔性气流分布板131悬挂固定在分布板吊架133下方,所述阴极线吊装框架134与单层多孔性气流分布板131的间距为1000mm。
[0050] 其中,单层多孔性气流分布板131的结构图如图4所示,中心位置为不开孔的圆板,沿圆板环形设置有出气通孔,圆板的面积根据湿式电除尘器出口烟气管道的界面剂和气速确定。
[0051] 所述单层多孔性气流分布板131强化烟气出沉淀极阳极管121后的分布效果,避免出沉淀极室周边阳极管的烟气与沉淀极室中心位置阳极管的烟气产生流速间干扰,造成部分沉淀极室阳极管的烟气流速过低现象。
[0052] 本实施例所述湿式电除尘器的实施过程为:本发明所述阳极管121中的阴极线与阴极线吊装框架134和阴极线限位框架113连接,来自外部高压电源的高电压通过绝缘箱与阴极线连接,当烟气通过单向阀板式气流分布板后,压力、烟气流速达到均衡,进入阳极管121内部,当烟气靠近阴极线放电电极时,被电晕放电而离子化,气溶胶或灰尘颗粒被强烈地离子化,临时附着在阳极管内壁,在喷淋水的作用下从单向阀板式气流分布板排出。
[0053] 此外,需要说明的是,在本发明中,阳极管121结构可以为圆管式结构,也可以为正多边形管式结构;所述单向阀板式气流分布板111与阴极线限位框架113的间距可以为800-1200mm;所述阴极线吊装框架134与单层多孔性气流分布板131的间距可以为100mm-1200mmο
[0054] 实施例2
[0055] 用实施例1所述湿式电除尘器应用于烟气处理,具体如下:
[0056] 湿式电除尘器处理烟气量为42万Nm3/h,烟气进口工作压力5.5〜6.0Kpa,用改造前的湿式电除尘器(与实施例1所述湿式电除尘器区别仅在于:无单向阀板式气流分布板111、第一支撑件112、单层多孔性气路分布板131、分布板吊顶133和第二支撑件132)处理后,经过检测:除尘、除雾效率< 80 %,湿式电除尘器出口烟气的压力为2.5〜3.5Kpa,湿式电除尘器除尘除雾效率低,设备工作阻力较大。
[0057]用本发明实施例1所述湿式电除尘器处理后,检测烟气进口段单向阀板式气流分布板出口部位的烟气压力偏差不超过75pa,检测出口烟气的含尘、SO3酸雾量,除尘除雾效率为92%〜95%,检测出口烟气的压力为5.0〜5.5Kpa。
[0058] 实施例3
[0059] 用实施例1所述湿式电除尘器应用于烟气处理,具体如下:
[0060] 湿式电除尘器处理烟气量为5万Nm3/h,烟气进口工作压力4.5〜5.5Kpa,用实施例2中所述改造前的湿式电除尘器处理后,经过检测:除尘、除雾效率<75%,湿式电除尘器出口烟气的压力为2.0Kpa,湿式电除尘器除尘除雾效率低,设备工作阻力偏高。
[0061] 用本发明实施例1所述湿式电除尘器处理后,检测烟气进口段单向阀板式气流分布板出口部位的烟气压力偏差不超过25pa,检测出口烟气的含尘、SO3酸雾量,除尘除雾效率为95%,检测出口烟气的压力为3.0〜3.5Kpa。
[0062] 实施例4
[0063] 用实施例1所述湿式电除尘器应用于烟气处理,具体如下:
[0064] 湿式电除尘器处理烟气量为115万Nm3/h,烟气进口工作压力5.5〜6.0Kpa,用实施例2中所述改造前的湿式电除尘器处理后,经过检测:除尘、除雾效率<75%,湿式电除尘器出口烟气的压力为3.0〜3.5Kpa,湿式电除尘器除尘除雾效率低,设备工作阻力大。
[0065] 用本发明实施例1所述湿式电除尘器处理后,检测烟气进口段单向阀板式气流分布板出口部位的烟气压力偏差不超过70pa,检测出口烟气的含尘、SO3酸雾量,除尘除雾效率为95%,检测出口烟气的压力为4.0〜4.5Kpa。
[0066] 综上所述,本发明所述湿式电除尘器在应用过程中,烟气在湿式电除尘器进气口正压力均衡,进、出口气流分布效果较为理想,阳极室内烟气流速一致,可达到预期除尘、除SO3酸雾效果,可解决现有湿式电除尘器在正压操作条件下除尘除酸雾效果不理想的问题,具有广阔的应用前景。

Claims (7)

1.一种适用于正压操作条件的湿式电除尘器,其特征在于,沿烟气气流方向依次设置有烟气进口段(110)、除尘除雾段(120)和烟气出口段(130);所述烟气进口段(110)沿烟气气流方向依次设置有单向阀板式气流分布板(111)和阴极线限位框架(113),所述除尘除雾段(120)设置有阳极管(121)和设置于阳极管(121)内的阴极线,所述烟气出口段(130)沿烟气气流方向设置有阴极线吊装框架(134)和烟气出口 ; 其中,所述单向阀板式气流分布板(I ID包括排布有烟气通孔的固定板(55)和设置于固定板上的活动板(11),所述活动板(11)上设置有与所述烟气通孔相通的圆孔(66); 其中,所述固定板(55)上在烟气通孔的两侧对称设置有底座(44),所述对称底座的对称点的中轴线与烟气通孔的中心点的垂直距离大于零,小于烟气通孔的半径; 其中,所述活动板(11)设置有折边,所述折边固定于底座(44)上;所述折边将活动板(11)分为第一板段(12)和与烟气通孔对应的第二板段(13),所述第一板段(12)与所述固定板(55)贴合,所述圆孔(66)设置于第二板段(13)上; 其中,所述阴极线吊装框架(134)和烟气出口之间设置有多孔性气流分布板(131),所述多孔性气流分布板(131)中心位置为不开孔的圆板,沿圆板环形设置有出气通孔。
2.根据权利要求1所述的湿式电除尘器,其中,所述第二板段(13)在靠近固定板(55)的一端设置有顶尖(33)。
3.根据权利要求1所述的湿式电除尘器,其中,所述第一板段(12)和第二板段(13)的夹角大于等于135°,小于180°。
4.根据权利要求1所述的湿式电除尘器,其中,所述第二板段(13)与第一板段(12)的长度之比为(2-4):lo
5.根据权利要求1所述的湿式电除尘器,其中,所述单向阀板式气流分布板(111)与阴极线限位框架(113)的间距为800mm-1200mm。
6.根据权利要求1所述的湿式电除尘器,其中,所述阴极线吊装框架(134)与所述多孔性气流分布板(131)的间距为1000-1200mm。
7.根据权利要求1所述的湿式电除尘器,其中,所述阳极管(121)横截面为圆形或正多边形。
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