CN106540809A - 一种水浸自净布卷帘湿式静电收尘装置 - Google Patents

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向晓东
李治男
常玉锋
秦显显
方红明
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Abstract

本发明涉及一种水浸自净布卷帘湿式静电收尘装置。其技术方案为：收尘装置包括进气箱(6)、收尘装置本体(7)、出气箱(10)和灰斗(8)；收尘装置本体(7)由多个平行或串联布置布卷帘单元(9)组成，布卷帘单元(9)包括主动轴(11)、从动轴(14)、电晕极线(12)以及布卷帘电极(13)。布卷帘电极(13)采用耐腐蚀纤维布。主动轴(11)通过动力传动装置(4)与电机(3)相连，布卷帘电极(13)绕在主动轴(11)和从动轴(14)上，布卷帘电极(13)的内侧和外侧均设有电晕极线(12)，从动轴(14)浸在灰斗(8)的水中。本发明解决了收尘极表面水膜分布不均和金属收尘极板腐蚀的问题，实现了自动清泥和高效除尘。

Description

一种水浸自净布卷帘湿式静电收尘装置
技术领域
本发明属于除尘技术领域，涉及一种湿式静电除尘器，尤其涉及一种水浸自净布卷帘湿式静电收尘装置。
背景技术
近年来，为有效控制颗粒物污染物排放，国家制定了更严格的排放标准，在一般地区燃煤锅炉烟尘排放限值为30mg/m3，在重点地区燃煤锅炉烟尘排放限值为20mg/m3。这对工业除尘技术提出了更高的要求。
干式静电除尘器(ESP)作为高效低耗的除尘设备，在工业中应用非常广泛，但他存在着一系列的问题，比如，在振打清灰的时候容易产生二次扬尘，当收尘极板粉尘过厚会产生反电晕现象，对微细颗粒物(直径小于5μm)捕集效率低等问题。
采用湿式静电除尘器(WESP)不但能够有效的杜绝二次扬尘的产生，而且难以产生反电晕现象，同时对微细颗粒物(直径小于5μm)的捕集效率也很高。然而，传统的湿式静电除尘器还存在三个方面的问题：第一，收尘极板大多都采用金属型板，金属型板是不平整的，导致在喷水冲洗极板时冲洗水在极板上分布不均匀，进而产生“沟流”现象，水冲洗不到地方，容易产生积垢，如果积垢不及时清除，将会影响除尘器的除尘效率，甚至导致除尘器故障；第二，工业烟气通常含有腐蚀性气体，为防止极板腐蚀，收尘极板都采用耐腐蚀的合金材料(如不锈钢板)，从而增加了湿式静电除尘器的成本；第三，传统的湿式静电除尘器，必须在除尘器中设置喷雾系统，在电场力的作用下，水雾被收集在极板上并沿极板流下，以此达到清洗极板的目的，然而部分未被收集的水雾就随气体排出，产生白色烟羽。
为了实现水膜的均匀分布、避免金属极板的腐蚀问题，山东大学提出了一种内布水式柔性集尘极装置(专利申请号：201210295051.2)，该装置采用柔性集尘极，在收尘极板中间布置水管的方式来实现水膜的均匀分布，但是该装置的收尘极只有一面收尘，在主动轴和从动轴之间的区域未收尘，浪费了一部分空间。此外该装置采用刮板刮泥的方式进行清泥，刮板与极板的摩擦，对收尘极有一定的磨损，影响收尘极的使用寿命。
发明内容
为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种水浸自净布卷帘湿式静电收尘装置，该装置能够使水膜均匀的分布，收尘极双面收尘，避免了金属电极的腐蚀问题，而且能连续去除收尘极表面的沉积泥垢。另外，本发明无论是否喷雾，都能达到湿式静电除尘的效果，从而增强了对烟尘净化的适应性。本发明结构简单紧凑，运行安全稳定，可实现微细颗粒物的高效捕集。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
水浸自净布卷帘湿式静电收尘装置包括进气箱、收尘装置本体、出气箱和灰斗。
进气箱与收尘装置本体的进气端固定连接，出气箱与收尘装置本体的出气端固定连接，灰斗和收尘装置本体的底部密闭连接。
收尘装置本体由电晕极线框架、拉杆接线柱、电机、动力传动装置以及多个平行或串联布置的布卷帘单元组成。
电晕极线框架通过拉杆接线柱和绝缘子固定在收尘装置本体的顶部。
布卷帘单元包括主动轴、从动轴、电晕极线以及布卷帘电极。
主动轴通过动力传动装置与电机相连，布卷帘电极绕在主动轴和从动轴上，布卷帘电极的内侧和外侧均设有电晕极线。
所述布卷帘电极采用的材料为耐腐蚀纤维布。
所述布卷帘单元中，布卷帘电极随着主动轴的转动而转动，电晕极线到布卷帘电极的距离为100～500mm。
所述灰斗中充满了水，从动轴下半部分浸在灰斗里的水中，从动轴浸在水中的深度约为从动轴自径的0.25～0.5倍。
所述电晕极线为圆形线、RS型芒刺线、星形线、锯齿线、角钢芒刺线中的一种，电晕极线平行且等距排列在电晕极线框架上，电晕极线框架通过绝缘子和拉杆接线柱固定在收尘装置本体的顶部。
本发明在每个布卷帘单元的内侧和外侧都布置电晕线，使得布卷帘电极的内侧和外侧同时收尘，提高了空间利用率，减小了除尘器体积。
从动轴浸在水中的作用有：
(1)使布卷帘电极水膜均匀分布。从动轴在水中，布卷帘电极旋转时就会从水中经过，从而保证了布卷帘电极完全湿润，避免了水膜分布不均的问题。
(2)收尘极自动清泥。从动轴在水中，布卷帘电极经过水里时与水存在相对运动，这相当于对布卷帘电极进行冲洗，因此，当布卷帘在水中移动时，布卷帘电极上的泥浆就自动被洗掉，保持了收尘极的洁净。
由于采用了上述技术方案，当含尘气流进入本收尘装置中，首先通过高压电晕极线和布卷帘电极组成的线板式电场，高压电晕极线电晕放电使含尘气流中的粉尘带上负电荷，带电粉尘在电场力的作用下向布卷帘电极运动，并沉降在布卷帘电极上。布卷帘电极上有水，当粉尘沉降到布卷帘电极上后，粉尘被水粘住并变成泥浆，同时粉尘上的电荷通过布卷帘电极立即被释放，因此粉尘沉降后不存在二次扬尘和反电晕的问题。泥浆随着布卷帘电极的移动，当布卷帘电极移动到从动轴，进入水中时，一方面，布卷帘电极与水存在相对运动，布卷帘电极表面的泥浆会被水洗掉，保证了布卷帘电极收尘面的干净，不结垢。另一方面，布卷帘电极从水中穿过，保证了布卷帘电极全部湿润，实现了水膜的均匀分布。对于酸性或者碱性含尘气体，采用耐酸或者耐碱的纤维布作为收尘极，就可避免金属收尘极的腐蚀问题。
与传统湿式静电除尘器相比，本发明存在以下优势：
(1)采用耐腐蚀的纤维布作为收尘极，可以有效避免金属极板腐蚀的问题。
(2)本发明在每个布卷帘单元的内侧和外侧都布置电晕线，使得布卷帘电极的内侧和外侧同时收尘，提高了空间利用率，节约了占地空间。
(3)使布卷帘电极水膜均匀分布。从动轴在水中，布卷帘电极旋转时就会从水中经过，从而保证了布卷帘电极完全湿润，避免了水膜分布不均的问题。
(4)收尘极自动清泥。从动轴在水中，布卷帘电极经过水里时与水存在相对运动，这相当于对布卷帘电极进行冲洗，因此，当布卷帘在水中移动时，布卷帘电极上的泥浆就自动被洗掉，保持了收尘极的洁净。
(5)拓宽了湿式静电除尘器的应用范围，节约了成本。传统的湿式静电除尘器，必须在除尘器中设置喷雾系统，在电场力的作用下，水雾被收集在极板上并沿极板流下，以此达到清洗极板的目的，然而部分未被收集的水雾就随气体排出，产生白色烟羽。本发明中，因为收尘极始终保存润湿，且在漏斗中清洗收尘极，所以在整个除尘系统中不需要设置清洗收尘极的喷雾系统，只需在某些特殊情况下设置用于调节烟气性质的喷雾系统，从而避免了白色烟羽的产生，节约了湿式静电除尘器的用水量、降低了运行和维护成本。
本发明的有益效果是，避免了金属收尘极的腐蚀问题，能够充分利用收尘极表面，扩大了收尘面积，节约了占地空间，实现了水膜的均匀分布与高效自动清灰，避免了白色烟羽的产生，节约了成本，保证了水浸自净布卷帘湿式静电除尘器安全、稳定、经济、高效运行。
附图说明
图1是本发明实施例1的立体结构示意图。
图2是本发明实施例1的平面结构示意图。
图3是图2的A-A视图。
图4是图1或图2中1个布卷帘单元的结构示意图。
图5是图4的主视图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例1对本发明做进一步的说明。
实施例1
一种水浸自净布卷帘湿式静电收尘装置，如图1、图2和图3所示，包括进气箱6、收尘装置本体7、出气箱10和灰斗8。
进气箱6与收尘装置本体7的进气端固定连接，出气箱10与收尘装置本体7的出气端固定连接，灰斗8和收尘装置本体7的底部密闭连接。
收尘装置本体7由电晕极线框架5、拉杆接线柱2、电机3、动力传动装置4以及三个串联布置的布卷帘单元9组成。
电晕极线框架5通过拉杆接线柱2和绝缘子1固定在收尘装置本体7的顶部。
如图3、图4和图5所示，布卷帘单元9包括五根电晕极线12和三套主动轴11、三套从动轴14、以及三张布卷帘电极13。
主动轴11通过动力传动装置4与电机3相连，布卷帘电极13绕在主动轴11和从动轴14上，布卷帘电极13的内侧和外侧均设有电晕极线12。
所述布卷帘电极13采用的材料为耐腐蚀纤维布。
所述布卷帘单元9中，布卷帘电极13随着主动轴11的转动而转动，电晕极线12到布卷帘电极13的距离为300mm。
所述灰斗8中充满了水，从动轴14下半部分浸在灰斗8里的水中，从动轴14浸在水中的深度约为从动轴14直径的0.4倍。
本发明的工作原理是：当含尘气流进入本收尘装置中，首先通过高压电晕极线和布卷帘电极组成的线板式电场，高压电晕极线电晕放电使含尘气流中的粉尘带上负电荷，带电粉尘在电场力的作用下向布卷帘电极运动，并沉降在布卷帘电极上。布卷帘电极上有水，当粉尘沉降到布卷帘电极上后，粉尘被水粘住并变成泥浆，同时粉尘上的电荷通过布卷帘电极立即被释放，因此粉尘沉降后不存在二次扬尘和反电晕的问题。泥浆随着布卷帘电极的移动，当布卷帘电极移动到从动轴，进入水中时，一方面，布卷帘电极与水存在相对运动，布卷帘电极表面的泥浆会被水洗掉，保证了布卷帘电极收尘面的干净，不结垢。另一方面，布卷帘电极从水中穿过，保证了布卷帘电极全部湿润，实现了水膜的均匀分布。对于酸性或者碱性含尘气体，采用耐酸或者耐碱的纤维布作为收尘极，就可避免金属收尘极的腐蚀问题。
本发明在每个布卷帘单元的内侧和外侧都布置电晕线，使得布卷帘电极的内侧和外侧同时收尘，提高了空间利用率。
从动轴浸在水中的作用有：
(1)使布卷帘电极水膜均匀分布。从动轴在水中，布卷帘电极旋转时就会从水中经过，从而保证了布卷帘电极完全湿润，避免了水膜分布不均的问题。
(2)收尘极自动清泥。从动轴在水中，布卷帘电极经过水里时与水存在相对运动，这相当于对布卷帘电极进行冲洗，因此，当布卷帘在水中移动时，布卷帘电极上的泥浆就自动被洗掉，保持了收尘极的洁净。
本发明的有益效果是，避免了金属收尘极的腐蚀问题，能够充分利用收尘极表面，扩大了收尘面积，节约了占地空间，实现了水膜的均匀分布与高效自动清灰，保证了湿式静电除尘器安全、稳定、经济的运行，同时实现了对微细颗粒物的高效捕集。
尽管以上结合附图对本发明的优选实施例进行了描述，但本发明不限于上述具体实施方式，本领域的普通技术人员在本发明的发明宗旨及权利要求的启示下，所做出多种类似的表示，如，将从动轴完全浸没在水中、将水位提高、从动轴不下落到灰斗中、将布卷帘电极垂直气流方向布置、设置布卷帘清洗装置、设置喷雾或喷淋系统等，这样的变换均落入本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种水浸自净布卷帘湿式静电收尘装置，其特征在于该收尘装置包括进气箱(6)、收尘装置本体(7)、出气箱(10)和灰斗(8)；
进气箱(6)与收尘装置本体(7)的进气端固定连接，出气箱(10)与收尘装置本体(7)的出气端固定连接，灰斗(8)和收尘装置本体(7)的底部密闭连接；
收尘装置本体(7)由电晕极线框架(5)、拉杆接线柱(2)、电机(3)、动力传动装置(4)以及多个平行或串联布置的布卷帘单元(9)组成；
电晕极线框架(5)通过拉杆接线柱(2)和绝缘子(1)固定在收尘装置本体(7)的顶部；
布卷帘单元(9)包括主动轴(11)、从动轴(14)、电晕极线(12)以及布卷帘电极(13)；
主动轴(11)通过动力传动装置(4)与电机(3)相连，布卷帘电极(13)绕在主动轴(11)和从动轴(14)上，布卷帘电极(13)的内侧和外侧均设有电晕极线(12)。
2.根据权利要求1所述的水浸自净布卷帘湿式静电收尘装置，其特征在于所述布卷帘电极(13)采用的材料为耐腐蚀纤维布。
3.根据权利要求1所述的水浸自净布卷帘湿式静电收尘装置，其特征在于所述布卷帘单元(9)中，布卷帘电极(13)随着主动轴(11)的转动而转动，电晕极线(12)到布卷帘电极(13)的距离为100～500mm。
4.根据权利要求1所述的水浸自净布卷帘湿式静电收尘装置，其特征在于所述灰斗(8)中充满了水，从动轴(14)下半部分浸在灰斗(8)里的水中，从动轴(14)浸在水中的深度约为从动轴(14)直径的0.25～0.5倍。
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