CN107008095A - 一种电凝并强化型电袋复合除尘器 - Google Patents

一种电凝并强化型电袋复合除尘器 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种电凝并强化型电袋复合除尘器，包括电凝并器和电袋复合除尘器；电凝并器置于进气烟道内，由间隔排列的正、负高压放电极形成正负交替电场的双极荷电区，荷电区后设置混合凝并以增强粉尘颗粒的凝并效果。电袋复合除尘器包括电场区和滤袋区，电场区内设置高压放电线和收尘极板及其振打装置，滤袋区设置有滤袋和脉冲喷吹清灰装置。本发明利用异极性荷电粉尘在交变电场中的凝并作用，强化电袋复合除尘器电场区除尘效率和总除尘效率，并降低滤袋过滤阻力增长率，延长喷吹时间和滤袋使用寿命。

Description

一种电凝并强化型电袋复合除尘器
技术领域
本发明涉及一种电袋复合除尘设备，特别是涉及用于环境保护领域工业窑炉烟气PM2.5细颗粒物高效捕集的一种电凝并强化电袋复合除尘器。
背景技术
我国的能源结构中煤炭约占70％，全国烟尘排放量的70％、二氧化硫排放量的90％、二氧化碳排放量的70％都来自于燃煤。火力发电是我国的主要燃煤大户，年排放烟尘量大，且经除尘器后排放的烟尘70％以上是可吸入颗粒物，是城市大气可吸入颗粒物最重要的人为释放源之一。燃煤电厂烟尘污染控制水平的提高，对改善我国城市大气质量现状至关重要。
鉴于颗粒物污染重大的环境和社会影响，国家发改委等三部委联合印发《煤电节能减排升级与改造行动计划(2014～2020年)》，明确规定了东部地区新建燃煤发电机组大气污染物排放浓度基本达到燃气轮机组标准限值，即基准氧含量6％条件下，烟尘、SO2、NOx排放浓度分别不高于10mg/m3、35mg/m3、50mg/m3，鼓励西部地区新建机组接近或达到燃气轮机组标准限值。超低排放已成为燃煤机组污染治理的主旋律。
目前我国燃煤机组烟尘净化可采用电除尘器、袋式除尘器或电袋复合除尘器。但电除尘器对于微细颗粒物的捕集效率较低，而袋式除尘器运行阻力大，维护费用高。电袋复合除尘器是充分利用电除尘器与袋式除尘器的技术特点，通过串联或者嵌入等形式组合起来的除尘设备，具有压力损失小，投资费用少等优点。
目前已投运电袋复合除尘器超过600多台套，长期稳定地实现了30mg/Nm3、20mg/Nm3的排放标准。据不完全统计，某公司所承接和在投运的230台套电袋复合除尘器中，出口排放浓度小于10mg/Nm3有36台套，小于20mg/Nm3有120台套，与超低排放标准仅差一步之遥。
澳大利亚Indigo技术公司研制出了电凝并器，在澳大利亚Tarong电厂、美国Asbury电厂等地均有实际使用案例。国内，2012年浙江菲达环保科技股份公司在燃煤锅炉300MW机组PM2.5预荷电增效收集工程中，应用双极异距荷电技术，节能效率提高，细颗粒物减排明显。
以上背景技术的前提是以电凝并器增强电除尘器作为烟尘捕集方式的，没有涉及到电袋复合除尘器。电除尘器和电袋复合除尘器均属于高效除尘器，但电除尘器对于细颗粒物的捕集效率低，出口排放浓度一般大于20mg/Nm3。目前，还没有将电凝并技术与电袋复合除尘技术结合的相关报道和资料。
鉴于以上原因，开发超净电袋复合除尘器，使燃煤发电机组大气污染物排放浓度基本达到超低排放标准限值，具有非常重要的现实意义。
发明内容
本发明的目的是提供一种电凝并强化型电袋复合除尘器，实现电凝并技术与电袋复合除尘技术组合，进一步提高电袋复合除尘器电场区除尘效率和总除尘效率，达到超低排放标准限值，并降低滤袋过滤阻力增长率，延长喷吹时间和滤袋使用寿命。
本发明为实现上述目的采取的技术方案是：
一种电凝并强化型电袋复合除尘器，该复合除尘器包括电凝并器和电袋复合除尘器；所述电凝并器放置在进气烟道中，由电凝并器中间隔排列的电凝并器放电极形成正负交替电场的双极荷电区，实现对烟尘微细颗粒电凝并功能，双极荷电区后面设置有绝缘扰流柱；在进气烟道后面设有电袋复合除尘器，电袋复合除尘器前端为喇叭口；电袋复合除尘器包括电场区和滤袋区，在电场区中设有电场区放电极、电场区收尘极和振打装置；在滤袋区中设有脉冲喷吹装置，脉冲喷吹装置下方设有滤袋及袋笼，实现对进入滤袋区粉尘的滤袋捕集；在滤袋区和电场区的壳体下方设有经振打装置对收尘极进行清灰脱落的粉尘落入的灰斗；
所述复合除尘器电场区除尘效率增加5％，总除尘效率提高0.03％-0.1％；过滤阻力增长率下降10％-15％。
作为优选，所述电凝并器布置有若干通道，电凝并器放电极由正高压放电极与负高压放电极间隔排列构成。
作为优选，由电凝并器高压电源连接到电凝并器放电极上；电凝并器高压电源包括一台输出正压的高压电源和一台输出负压的高压电源，分别向间隔排列的电凝并器放电极施加正高压和负高压，释放正电荷和负电荷。
作为优选，所述电凝并器放电极采用具有放电强度大的芒刺线。
作为优选，在所述进气烟道尾部，双极荷电区后面为混合凝并区，混合凝并区内设置若干垂直于气流方向的绝缘扰流柱，绝缘扰流柱间距和数量可调。
作为优选，脉冲喷吹装置设在壳体的上箱体中。
作为优选，滤袋及袋笼沿壳体滤袋区呈阵列纵向分布。
作为优选，所述电袋复合除尘器为前级电场区后级滤袋区的串联式电袋除尘器或电场区的放电极和收尘极与滤袋区的滤袋交错排列的嵌入式电袋复合除尘器。
本发明与现有技术相比，具有以下优点及突出性的技术效果：
(1)充分利用了电袋复合除尘器捕集效率高的特点，在其上又附加了微细颗粒电凝并的功能，提高电袋复合除尘器电场区除尘效率和总除尘效率，特别强化了对于5μm以下的粉尘的捕集效果，达到超低排放标准限值。试验数据表明，电凝并强化了电袋复合除尘器电场区除尘效率和总除尘效率，电场区效率增加约5％，总除尘效率提高了0.03％-0.1％；特别对于5μm以下的粉尘，在电凝并器的协同作用下，分级效率较无电凝并器作用下提高了5％-7％。
(2)电凝并强化下滤袋过滤阻力增长率降低，可延长喷吹时间和滤袋使用寿命。试验数据表明，电凝并强化下过滤阻力增长率下降10％-15％，因此降低设备阻力，延长滤袋使用寿命。
附图说明
图1为一种电凝并强化电袋复合除尘器立面剖图；
图2为一种电凝并强化电袋复合除尘器平面剖图。
图中：1.电凝并器；2.电袋复合除尘器；3.进气烟道；4.电凝并器放电极；5.绝缘扰流柱；6.电场区；7.滤袋区；8.喇叭口；9.上箱体；10.壳体；11.灰斗；12.电场区放电极；13.电场区收尘极；14.振打装置；15滤袋及袋笼；16.脉冲喷吹装置；17.电凝并器高压电源。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的结构、原理和工作过程作详细描述。
如图1所示，本发明提供的电凝并强化型电袋复合除尘器，主要包括电凝并器1和电袋复合除尘器2。装置包括一个由支撑架支撑的装置壳体10，装置首端设有进气烟道3，电凝并器1置于进气烟道3内，由电凝并器1中间隔排列的电凝并器放电极4形成正负交替电场的双极荷电区，实现对烟尘微细颗粒电凝并功能；双极荷电区后为混合凝并区，混合凝并区内设置若干垂直于气流方向的绝缘扰流柱5，扰流柱间距和数量可调，若干绝缘扰流柱5沿进气烟道3呈径向分布，荷电区后设置绝缘扰流柱5以增强粉尘颗粒的凝并效果。在进气烟道3后面设有电袋复合除尘器2，电袋复合除尘器2前端为喇叭口8；电袋复合除尘器2包括电场区6和滤袋区7，与喇叭口8相接部分为电场区6，电场区6后侧为滤袋区7；在电场区6中设有电场区放电极12和电场区收尘极13和振打装置14，在滤袋区7中设有脉冲喷吹装置16，脉冲喷吹装置16下方设有滤袋及袋笼15，实现对进入滤袋区粉尘的滤袋捕集；滤袋悬挂在上箱体的花板上；在滤袋区7和电场区6的壳体10下方设有灰斗11，经振打装置14对收尘极进行清灰脱落的粉尘落入灰斗11。
如图2所示，电凝并器1布置在进气烟道3内，电凝并器1包括放电极、接地极、放电极框架和绝缘吊挂支座，放电极安装在放电极框架上，放电极框架通过绝缘吊挂支座悬挂，电凝并器1布置有若干通道，电凝并器放电极4由正高压放电极与负高压放电极间隔排列构成。由电凝并器高压电源17连接到电凝并器放电极4上。电凝并器放电极4采用具有放电强度大的芒刺线，该芒刺线可以为长芒刺线。电凝并器高压电源17包括一台输出正压的高压电源和一台输出负压的高压电源，分别向间隔排列的电凝并器放电极4施加正高压和负高压，释放正电荷和负电荷。
其中，电场区收尘极13沿电场区6长度方向排列组成收尘极板排，电场区收尘极板与电场区放电极12交错相间排列共同组成电场。滤袋及袋笼15沿壳体10滤袋区7呈阵列纵向分布。脉冲喷吹装置16设在壳体10的上箱体9中，电场区6内设有振打装置14。
本结构中，电袋复合除尘器2为前级电场区后级滤袋区的串联式电袋除尘器或电场区的放电极和收尘极与滤袋区的滤袋交错排列的嵌入式电袋复合除尘器。
本发明电凝并强化电袋复合除尘器的工作原理和过程是：电凝并器高压电源给芒刺放电极施加正、负高压，放电极与接地极之间建立正负相间的电场，并分别释放正、负电荷。含尘气流从进风口进入进气烟道，然后均匀进入电凝并器电场通道，烟气中微细粒子在不同的通道内分别荷上正电荷和负电荷，荷电后粉尘随气流流入烟道尾部的混合凝并区，由于正负电荷相吸作用，带正电的粉尘颗粒与带负电的粉尘颗粒结合凝并为大颗粒。经过混合凝并区扰流元件的扰流作用，粉尘运动路径延长，粒子间的碰撞几率增加，凝并效果增强。
凝并后的颗粒随气流进入电袋复合除尘器电场区，80％以上的粉尘颗粒在电场力作用下迁移至收尘极板，剩余的粉尘进入滤袋区被滤袋捕集。净化后的气体通过上箱体后由出气口排出。
当电场区收尘极上附着一定量的粉尘后，收尘极振打装置工作对收尘极进行清灰，脱落的粉尘落入灰斗中。当滤袋表面附着一定量粉尘后，过滤阻力变大，脉冲喷吹清灰装置工作，对滤袋清灰，脱落的粉尘落入灰斗中。
本发明上述技术方案使得复合除尘器电场区除尘效率增加5％，总除尘效率提高0.03％-0.1％；过滤阻力增长率下降10％-15％。
本发明并不局限于上述实施例，在本发明公开的技术方案的基础上，本领域的技术人员根据所公开的技术内容，不需要创造性的劳动就可以对其中的一些技术特征作出一些替换和变形，这些替换和变形均在本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种电凝并强化型电袋复合除尘器，其特征在于：该复合除尘器包括电凝并器(1)和电袋复合除尘器(2)；所述电凝并器(1)放置在进气烟道(3)中，由电凝并器(1)中间隔排列的电凝并器放电极(4)形成正负交替电场的双极荷电区，实现对烟尘微细颗粒电凝并功能，双极荷电区后面设置有绝缘扰流柱(5)；在进气烟道(3)后面设有电袋复合除尘器(2)，电袋复合除尘器(2)前端为喇叭口(8)；电袋复合除尘器(2)包括电场区(6)和滤袋区(7)，在电场区(6)中设有电场区放电极(12)、电场区收尘极(13)和振打装置(14)；在滤袋区(7)中设有脉冲喷吹装置(16)，脉冲喷吹装置(16)下方设有滤袋及袋笼(15)，实现对进入滤袋区粉尘的滤袋捕集；在滤袋区(7)和电场区(6)的壳体(10)下方设有经振打装置(14)对收尘极进行清灰脱落的粉尘落入的灰斗(11)；
所述复合除尘器电场区除尘效率增加5％，总除尘效率提高0.03％-0.1％；过滤阻力增长率下降10％-15％。
2.根据权利要求1所述的电凝并强化型电袋复合除尘器，其特征在于：所述电凝并器(1)包括放电极、接地极、放电极框架和绝缘吊挂支座，放电极安装在放电极框架上，放电极框架通过绝缘吊挂支座悬挂，电凝并器(1)布置有若干通道，电凝并器放电极(4)由正高压放电极与负高压放电极间隔排列构成。
3.根据权利要求2所述的电凝并强化型电袋复合除尘器，其特征在于：由电凝并器高压电源(17)连接到电凝并器放电极(4)上；电凝并器高压电源(17)包括一台输出正压的高压电源和一台输出负压的高压电源，分别向间隔排列的电凝并器放电极(4)施加正高压和负高压，释放正电荷和负电荷。
4.根据权利要求2所述的电凝并强化型电袋复合除尘器，其特征在于：所述电凝并器放电极(4)采用具有放电强度大的芒刺线。
5.根据权利要求1所述的电凝并强化型电袋复合除尘器，其特征在于：在所述进气烟道(3)尾部，双极荷电区后面为混合凝并区，混合凝并区内设置若干垂直于气流方向的绝缘扰流柱(5)，绝缘扰流柱间距和数量可调。
6.根据权利要求1所述的电凝并强化型电袋复合除尘器，其特征在于：脉冲喷吹装置(16)设在壳体(10)的上箱体(9)中。
7.根据权利要求1所述的电凝并强化型电袋复合除尘器，其特征在于：所述电场区收尘极(13)沿电场区(6)长度方向排列组成收尘极板排，电场区收尘极(13)与电场区放电极(12)交错相间排列。
8.根据权利要求1所述的电凝并强化型电袋复合除尘器，其特征在于：滤袋及袋笼(15)沿壳体(10)滤袋区(7)呈阵列纵向分布。
9.根据权利要求1所述的电凝并强化型电袋复合除尘器，其特征在于：所述电袋复合除尘器(2)为前级电场区后级滤袋区的串联式电袋除尘器或电场区的放电极和收尘极与滤袋区的滤袋交错排列的嵌入式电袋复合除尘器。
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