CN106975306A - 旋风除尘器系统及静电除尘设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及除尘设备技术领域，公开了一种旋风除尘器系统及静电除尘设备，旋风除尘器系统包括：中空箱体(10)，具有进烟口(101)和排烟口(102)，进烟口的最低位置高于排烟口的最低位置；阶梯型烟气隔板(20)，从进烟口朝向排烟口的最低位置延伸并与中空箱体的侧壁形成容纳空间，烟气隔板的最高位置低于进烟口的最高位置以使含尘烟气进入容纳空间和中空箱体内，烟气隔板的各阶梯上设置通孔；和多个旋风除尘器(30)，通过通孔安装在容纳空间内且旋风除尘器侧壁上的进气口均朝向进烟口，以使含尘烟气进入并从旋风除尘器顶部的排气口(302)排入中空箱体内。本发明的旋风除尘器和静电除尘设备使烟气分布更加均匀，除尘效率高。

Description

旋风除尘器系统及静电除尘设备

技术领域

本发明涉及除尘设备技术领域，具体地，涉及一种旋风除尘器系统及静电除尘设备。

背景技术

在工业制品的生产中，会产生大量的粉尘，粉尘沉降在生产设备上，有可能会引起设备的损坏而发生事故，缩短使用寿命，也有可能会污染和恶化环境，对人体的健康造成危害。因此，排出的粉尘必须经过除尘设备进行处理。

其中，静电除尘器是一种可将烟气中的颗粒烟尘加以清除，从而大幅度降低排入大气层中的烟尘量的重要环保设备。随着国家对粉尘排放的进一步严格管制，早期的静电除尘器的设计标准已经无法适应现在越来越高的环保要求。于是静电除尘器的使用单位需要对电除尘器进行改造升级。现有的改造技术有湿式电除尘器、电袋复合除尘器以及旋转电场等，但上述设备改造投资费用和运行维护成本较高，或者烟气分布不均匀，导致除尘效率较低。

因此，需要一种除尘效率较高且运行成本较低的除尘设备。

发明内容

本发明的目的是提供一种旋风除尘器系统，该系统除尘效率较高且运行成本较低。

本发明的另一目的是提供一种静电除尘设备，该设备包括上述的旋风除尘器系统。

为了实现上述目的，本发明提供一种旋风除尘器系统，该旋风除尘器系统包括：中空箱体，所述中空箱体具有进烟口和排烟口，且所述进烟口的最低位置高于所述排烟口的最低位置；阶梯型的烟气隔板，所述烟气隔板从所述进烟口朝向所述排烟口的最低位置延伸并与所述中空箱体的侧壁形成容纳空间，所述烟气隔板的最高位置低于所述进烟口的最高位置以使含尘烟气进入所述容纳空间和所述中空箱体内，且所述烟气隔板的各个阶梯上设置有通孔；和多个旋风除尘器，所述旋风除尘器通过所述通孔安装在所述容纳空间内且所述旋风除尘器侧壁上的进气口均朝向所述进烟口，以使含尘烟气进入并从所述旋风除尘器顶部的排气口向上排入所述中空箱体内。

优选地，所述旋风除尘器系统包括风量调节挡板，所述风量调节挡板位于所述进烟口的最高位置与所述烟气隔板的最高位置之间，用于调节进入所述中空箱体内的烟气的量。

优选地，所述旋风除尘器系统包括烟道，所述烟道与所述进烟口连接，所述风量调节挡板可转动地安装在所述烟道与所述进烟口的连接位置处。

优选地，所述旋风除尘器系统包括用于均布烟气的均布板，所述均布板设置在所述排烟口处。

优选地，所述中空箱体的下部设置有下灰通道，所述旋风除尘器系统包括下灰调节挡板，所述下灰调节挡板安装在所述均布板上并用于调节所述下灰通道的下灰量。

优选地，所述中空箱体为喇叭口结构，所述进烟口为所述喇叭口结构的小口，所述排烟口为所述喇叭口结构的大口，所述烟气隔板的各个阶梯上的所述旋风除尘器的数量从所述小口至所述大口依次增多。

优选地，所述旋风除尘器成对设置，每对所述旋风除尘器的所述进气口并排设置在一起，且所述旋风除尘器的排气口与所述烟气隔板的相应阶梯齐平。

优选地，所述旋风除尘器的底部具有下灰口，所述旋风除尘器包括下灰管，所述下灰管的一端与所述旋风除尘器的所述下灰口相连。

优选地，所述的旋风除尘器系统包括灰斗，所述下灰管的另一端延伸至所述灰斗内，且所述灰斗的底端设置有出灰口。

本发明还提供一种静电除尘设备，所述静电除尘设备包括静电除尘器系统和上述的旋风除尘器系统，且所述静电除尘器系统的烟气入口与所述旋风除尘器系统的排烟口连通。

本发明的旋风除尘器系统，通过阶梯型的烟气隔板与中空箱体的侧壁形成设置旋风除尘器的容纳空间，且烟气隔板的最高位置低于进烟口的最高位置，可使第一部分含尘烟气直接从进烟口进入中空箱体内，第二部分含尘烟气进入容纳空间，且第二部分含尘烟气中的一部分留在该容纳空间内，另一部分通过旋风除尘器侧壁上的进气口进入旋风除尘器并从旋风除尘器顶部的排气口向上排入中空箱体内，此时第二部分含尘烟气的另一部分在自身重力和第一部分含尘烟气的影响下，速度减小，粉尘荷电能力提高，且运动轨迹从大致为抛物线变为与第一部分含尘烟气的运动轨迹相似或基本水平，由于旋风除尘器在中空箱体内呈阶梯分布，因此可使含尘烟气在中空箱体内分布更加均匀，大大提高了除尘效率。

本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明的优选实施方式的旋风除尘器系统的结构示意图；

图2是示出烟气隔板的旋风除尘器系统的部分结构示意图；

图3是成对设置的旋风除尘器的部分结构示意图；

图4是本发明的优选实施方式的静电除尘设备的结构示意图。

附图标记说明

10 中空箱体 101 进烟口

102 排烟口 20 烟气隔板

30 旋风除尘器 301 进气口

302 排气口 303 下灰口

304 下灰管 40 风量调节挡板

50 烟道 60 均布板

70 灰斗 701 出灰口

100 静电除尘器系统 200 旋风除尘器系统

A、B、C 烟气运动轨迹线

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

基于上述现有技术中的除尘效率较低或设备运行成本较高的问题，本发明提供一种能够有效解决上述技术问题的旋风除尘器系统及包括该旋风除尘器系统的静电除尘设备，下文将通过具体的实施方式并结合相应的附图对旋风除尘器系统和静电除尘设备进行详细的描述。

如图1、图2和图3所示，本发明的一个方面提供一种旋风除尘器系统，该旋风除尘器系统包括中空箱体10、阶梯型的烟气隔板20和多个旋风除尘器30，具体地，中空箱体10具有进烟口101和排烟口102，且进烟口101的最低位置高于排烟口102的最低位置，烟气隔板20从进烟口101朝向排烟口102的最低位置延伸并与中空箱体10的侧壁形成容纳空间，烟气隔板20的最高位置低于进烟口101的最高位置以使含尘烟气进入容纳空间和中空箱体10内，且烟气隔板20的各个阶梯上设置有通孔，旋风除尘器30通过通孔安装在容纳空间内且旋风除尘器30侧壁上的进气口301均朝向进烟口101，以使含尘烟气进入多个旋风除尘器30并从旋风除尘器30顶部的排气口302向上排入中空箱体10内。

本发明的旋风除尘器系统，通过阶梯型的烟气隔板20与中空箱体10的侧壁形成设置旋风除尘器30的容纳空间，且烟气隔板20的最高位置低于进烟口101的最高位置，可使第一部分含尘烟气直接从进烟口101进入中空箱体10内，第二部分含尘烟气进入容纳空间，且第二部分含尘烟气中的一部分留在该容纳空间内，另一部分通过旋风除尘器30侧壁上的进气口301进入旋风除尘器30并从旋风除尘器30顶部的排气口302向上排入中空箱体10内，第二部分含尘烟气的另一部分在自身重力和第一部分含尘烟气的影响下，速度减小，粉尘荷电能力提高，且运动轨迹从大致为抛物线变为与第一部分含尘烟气的运动轨迹相似或基本水平，如图4中的烟气运动轨迹线A、B、C所示，由于旋风除尘器30在中空箱体10内呈阶梯分布，因此可使含尘烟气在中空箱体10内分布更加均匀，大大提高了除尘效率。

具体地，第二部分烟气的另一部分在从旋风除尘器30向上排入中空箱体10的内时，水平速度近似为0，垂直速度接近气流速度，经过第一部分含尘烟气气流的水平驱进，速度才会逐步达到烟气流速，也就是说进入中空箱体10内的粉尘速度比较低，举例而言，某一粉尘的速度分解如图4中的箭头所示。

为了调节含尘烟气的流动速度，优选地，旋风除尘器系统包括风量调节挡板40，风量调节挡板40位于进烟口101的最高位置与烟气隔板20的最高位置之间，用于调节进入中空箱体10内的烟气的量。由于第一部分含尘烟气进入中空箱体10内的量会影响第二部分含尘烟气的另一部分的速度，因此通过设置风量调节挡板40可方便地控制含尘烟气的流动速度，从而影响除尘效率。

优选地，旋风除尘器系统包括烟道50，烟道50与进烟口101连接，风量调节挡板40可转动地安装在烟道50与进烟口101的连接位置处。设置烟道50便于将设备(例如，电厂锅炉等)排放的含尘烟气引入到旋风除尘器系统内，且将风量调节挡板40可转动地安装在烟道50与进烟口101的连接位置处，从而通过转动风量调节挡板40即可有效地调节进入中空箱体10内的烟气的量，操作快速简单。

为了进一步使烟气均匀分布，以便提高除尘效率，优选地，旋风除尘器系统包括用于均布烟气的均布板60，均布板60设置在排烟口102处。

由于含尘烟气从旋风除尘器系统排出的初始水平速度近似为0，垂直速度接近气流速度，粉尘在重力作用下动能会丧失，因此有相当一部分粉尘会在均布板60的阻挡下掉落，因此，优选地，中空箱体10的下部设置有下灰通道，旋风除尘器系统包括下灰调节挡板，下灰调节挡板安装在均布板60上并用于调节下灰通道的下灰量。这样设计可使通过均布板60阻挡而掉落的灰尘及时排出，保证设备能够正常高效的运行。

中空箱体10的形状有多种选择，为了与烟道和其他除尘系统等配合使用，优选地，中空箱体10为喇叭口结构，进烟口101为喇叭口结构的小口，排烟口102为喇叭口结构的大口，烟气隔板20的各个阶梯上的旋风除尘器30的数量从小口至大口依次增多。由于一般燃煤火电厂静电除尘器和空气预热器出口烟道都有一段5米左右的扩容区(一般称为喇叭口)，也作均布装置，这样设计可将扩容区作为中空箱体10使用，从而能适应原有设备的安装场地，且对设备的改造比较小，投资维护成本低。

如图1和图3所示，优选地，旋风除尘器30成对设置，每对旋风除尘器30的进气口301并排设置在一起，且旋风除尘器30的排气口302与烟气隔板20的相应阶梯齐平。旋风除尘器30成对设置，这样方便制造和安装，且旋风除尘器30的排气口302与烟气隔板20的相应阶梯齐平，可在中空箱体10内留出更大的空间，使烟气分布更加均匀。

优选地，旋风除尘器30的底部具有下灰口303，旋风除尘器30包括下灰管304，下灰管304的一端与旋风除尘器30的下灰口303相连。这样设计便于使旋风除尘器30中的灰尘及时排出，保证旋风除尘器30能够正常高效的工作。

优选地，旋风除尘器系统包括灰斗70，下灰管304的另一端延伸至灰斗70内，且灰斗70的底端设置有出灰口701。这样便于收集旋风除尘器30排出的灰尘，且设置出灰口701可方便将灰斗70中的灰尘排出。

如图4所示，本发明的另一个方面还提供一种静电除尘设备，该静电除尘设备包括静电除尘器系统100和上述的旋风除尘器系统200，且静电除尘器系统100的烟气入口与旋风除尘器系统200的排烟口102连通。含尘烟气先通过旋风除尘器系统200除尘，可使粉尘含量降低70％以上，且能将含尘烟气均匀的散布在电除尘器系统100的上下左右的各个空间，减小了磨损，提高了电除尘器系统的除尘效率，除尘更加彻底。

具体地，可在包括第一层均布板和第二层均布板(即，本申请中的均布板60)的现有电除尘器上直接改进，拆除第一层均布板，如图4所示，将旋风除尘器系统200(除中空箱体10之外，因为现有设备的扩容区可作为中空箱体使用)安装到进烟口101和均布板60之间即可。也就是说上述的旋风除尘器系统100可应用到电除尘器设备上，且特别适合扩容区安装位置狭窄，锅炉尾部置有脱销系统，烟气中含有气溶胶等成分的电除尘器设备的形式。具体改造步骤如下：

(一)准备工作

1.按电厂锅炉的烟气参数设计制作出多管旋风除尘器，管径和个数由烟气量决定。如图3所示，为降低阻力设计的多管旋风除尘器尽量简单，去除一般旋风除尘器30的进出口管道；2.根据现场情况制作灰斗70；3.制作下灰管304、风量调节挡板40；4.按电除尘器的扩容区(喇叭口，即中空箱体10)的具体尺寸和设计安装的旋风除尘器30的个数及大小预制烟气隔板20。

(二)拆除部件

拆除电除尘器的第一层均布板，并保留第二层均布板(即均布板60)。

(三)设备安装

1.如图2所示，将电除尘器入口扩容区用烟气隔板20作阶梯状分隔，并预留出安装旋风除尘器30的通孔，扩容区上部预留安装风量调节挡板40的位置，下部预留下灰通道的位置；2将制作好的旋风除尘器30焊接在烟气隔板20预留的通孔上，为延长设备使用寿命用户可自定义对旋风除尘器30风速较高的过流部件作防磨处理；3.将风量调节挡板40安装在上部预留的位置，下部拆除一切阻碍粉尘下滑的部件；4.安装灰斗70，灰斗70的除灰方式用户可自定义，可采用气力输灰、水冲灰、湿排灰等除灰方式；5.将每个旋风除尘器30的下灰口303通过下灰管304与灰斗70连接。

上述改造的优点：1.通过使含尘烟气分布更加均匀和降低含尘烟气的速度，提高了电除尘器的除尘效率，具体地，含尘烟气从旋风除尘器系统200排出的初始水平速度近似为0，垂直速度接近气流速度，风量调节挡板40设置在上部，在重力作用和从风量调节挡板进入的含尘烟气的水平气流的影响下，粉尘的运动轨迹从大致为抛物线变为基本水平，由于旋风除尘器呈阶梯分布，可使含尘烟气分布均匀，且相当一部分粉尘在进入电除尘器系统100前，动能在重力作用下会丧失，在均布板的阻挡下掉落，剩余粉尘再经过气流的驱进，速度才会逐步达到烟气流速，也就是说进入电除尘器的粉尘速度要比常规电除尘器粉尘速度低，粉尘荷电能力提高，易在电场力的驱进下吸附在极板上，这有利于提高电除尘器的除尘效率，此外，由于在烟气进入电除尘器系统100前进行除尘，使得进入电除尘器系统100中的烟气粉尘含量大大降低，电除尘器系统100的除尘效率也随之升高。一般进入电除尘器系统100的烟气粉尘含量在30-50g/M³，在进入电除尘器系统100前采用旋风除尘器系统200进行除尘，若旋风除尘器系统200的除尘效率在70％，那么进入电除尘器系统100的烟气粉尘含量将下降到9-15g/M³，如果现有电除尘器系统100的除尘效率是99.5％，不计算因烟气粉尘浓度降低对电除尘器系统100除尘效率的提高量，那么粉尘排放就只有45-75mg/M³。若没有经过上述旋风除尘器系统200除尘，烟气的排放量为150-250mg/M³；2.投资少，对安装场地的要求不高，无需改造现有锅炉的烟风系统；3.运行和维护成本低，参比目前电除尘器升级改造如添加各式电场、旋转电极、水膜吸附等技术，本技术基本为零维护，运行成本也只有锅炉引风机功率稍有提升。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (10)

1.一种旋风除尘器系统，其特征在于，该旋风除尘器系统包括：

中空箱体(10)，所述中空箱体(10)具有进烟口(101)和排烟口(102)，且所述进烟口(101)的最低位置高于所述排烟口(102)的最低位置；

阶梯型的烟气隔板(20)，所述烟气隔板(20)从所述进烟口(101)朝向所述排烟口(102)的最低位置延伸并与所述中空箱体(10)的侧壁形成容纳空间，所述烟气隔板(20)的最高位置低于所述进烟口(101)的最高位置以使含尘烟气进入所述容纳空间和所述中空箱体(10)内，且所述烟气隔板(20)的各个阶梯上设置有通孔；和

多个旋风除尘器(30)，所述旋风除尘器(30)通过所述通孔安装在所述容纳空间内且所述旋风除尘器(30)侧壁上的进气口(301)均朝向所述进烟口(101)，以使含尘烟气进入并从所述旋风除尘器(30)顶部的排气口(302)向上排入所述中空箱体(10)内。

2.根据权利要求1所述的旋风除尘器系统，其特征在于，所述旋风除尘器系统包括风量调节挡板(40)，所述风量调节挡板(40)位于所述进烟口(101)的最高位置与所述烟气隔板(20)的最高位置之间，用于调节进入所述中空箱体(10)内的烟气的量。

3.根据权利要求2所述的旋风除尘器系统，其特征在于，所述旋风除尘器系统包括烟道(50)，所述烟道(50)与所述进烟口(101)连接，所述风量调节挡板(40)可转动地安装在所述烟道(50)与所述进烟口(101)的连接位置处。

4.根据权利要求1所述的旋风除尘器系统，其特征在于，所述旋风除尘器系统包括用于均布烟气的均布板(60)，所述均布板(60)设置在所述排烟口(102)处。

5.根据权利要求4所述的旋风除尘器系统，其特征在于，所述中空箱体(10)的下部设置有下灰通道，所述旋风除尘器系统包括下灰调节挡板，所述下灰调节挡板安装在所述均布板(60)上并用于调节所述下灰通道的下灰量。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的旋风除尘器系统，其特征在于，所述中空箱体(10)为喇叭口结构，所述进烟口(101)为所述喇叭口结构的小口，所述排烟口(102)为所述喇叭口结构的大口，所述烟气隔板(20)的各个阶梯上的所述旋风除尘器(30)的数量从所述小口至所述大口依次增多。

7.根据权利要求1-5中任一项所述的旋风除尘器系统，其特征在于，所述旋风除尘器(30)成对设置，每对所述旋风除尘器(30)的所述进气口(301)并排设置在一起，且所述旋风除尘器(30)的排气口(302)与所述烟气隔板(20)的相应阶梯齐平。

8.根据权利要求1-5中任一项所述的旋风除尘器系统，其特征在于，所述旋风除尘器(30)的底部具有下灰口(303)，所述旋风除尘器(30)包括下灰管(304)，所述下灰管(304)的一端与所述旋风除尘器(30)的所述下灰口(303)相连。

9.根据权利要求8所述的旋风除尘器系统，其特征在于，所述的旋风除尘器系统包括灰斗(70)，所述下灰管(304)的另一端延伸至所述灰斗(70)内，且所述灰斗(70)的底端设置有出灰口(701)。

10.一种静电除尘设备，其特征在于，所述静电除尘设备包括静电除尘器系统(100)和权利要求1-9中任一项所述的旋风除尘器系统(200)，且所述静电除尘器系统(100)的烟气入口与所述旋风除尘器系统(200)的排烟口(102)连通。