CN108816517B - 一种低速侧流式横向双极静电除尘器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种低速侧流式横向双极静电除尘器，包括：进气装置，出气装置，除尘器本体；除尘器本体包括：壳体，多个隔板，多个灰斗，横向双极除尘组件，以及位于壳体内且在水平方向上依次排列的含尘烟气通道区域、除尘区域、除尘烟气通道区域；含尘烟气通道区域的一端通过壳体与进气箱连接；除尘烟气通道区域的一端通过壳体与出气箱连接；多个隔板在沿壳体的一端到另一端的方向上间隔排列设置，将除尘区域分割为多个子除尘区域，含尘烟气通道区域中含尘烟气分流进入每个子除尘区域，经除尘后进入除尘烟气通道区域。本发明通过侧流方式降低电场烟气流速，减少了二次扬尘和进出口压力差，在占地面积有限的情况下最大限度的提高除尘效率和减少能耗。

Description

一种低速侧流式横向双极静电除尘器
技术领域
本发明涉及烟气净化技术领域，特别是涉及一种低速侧流式横向双极静电除尘器。
背景技术
目前在火力发电、冶金、建材等高污染的工业部门，生产过程中会产生含有大量颗粒物和有毒有害物质的烟气，对大气环境的污染十分严重。静电除尘器是一种高效的除尘器，因具有耐高温、低阻、高效、运行费低等特点而在这些工业部门得到广泛应用。但是近年来为了有效的控制颗粒污染物的排放和减少能源使用，国家制定了更为严格的标准，这就对工业除尘技术提出了更高的节能减排的要求。所以对现有除尘器进行改造迫在眉睫。
目前电除尘器提效改造的方向有两个：增加电场长度和与其他种类除尘器复合。工业电除尘器是由多电场串联的，增加电除尘器总长度，即增加电场个数，也就意味着增加颗粒物在除尘器内的停留时间，会对除尘效率有所提升。但随电场个数的增加，增效作用并不明显。然而，电场数增加，负面作用凸显：(1)改造投资急剧增加；(2)能耗成倍增加；(3)占地面积增加。在很多实际工业运用情况下，由于场地空间限制，通过增加电场长度的改造方法是不可行的。工业上一般采用多种除尘器复合以达到提高除尘效率的目的。如贾海亮公开的“一种高效联合体除尘器”(CN201710098486.0)。该专利是一种将静电除尘器、脉冲布袋除尘器和活性炭吸附床联合在一起的高效的除尘器，能使除尘效率显著提高。但是复合除尘器在克服单一除尘器的缺点的同时又会产生一系列新问题，如单一电荷在布袋上的静电积累会导致烧袋、多种除尘器的串联会导致压力差增大等。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种低速侧流式横向双极静电除尘器。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种低速侧流式横向双极静电除尘器，包括：进气装置，出气装置，以及除尘器本体；
所述除尘器本体包括：壳体，多个隔板，多个灰斗，以及外接电源的横向双极除尘组件；
所述壳体内部在水平方向上划分为依次排列的含尘烟气通道区域、除尘区域和除尘烟气通道区域，所述横向双极除尘组件设置于所述除尘区域内；
所述壳体的一端与所述含尘烟气通道区域对应的位置处与所述进气装置连接；所述壳体的另一端与所述除尘烟气通道区域对应的位置处与所述出气装置连接；
所述多个隔板在沿所述壳体的一端到另一端的方向上间隔排列设置，以将所述除尘区域分割为多个子除尘区域，所述含尘烟气通道区域中的含尘烟气分流进入每个所述子除尘区域，经除尘后进入所述除尘烟气通道区域；
所述多个灰斗分别与所述壳体的底板与所述多个子除尘区域一一对应的位置处贯通连接。
本发明的有益效果是：通过侧流方式降低电场烟气流速，减少了二次扬尘和进出口压力差，具体的，含尘烟气从进气烟道经进气箱侧向流入除尘器本体，烟气均布于除尘器的各个子除尘区域，由于每个子除尘区域的含尘烟气流量比除尘器本体的烟气入口处的流量大大降低，且断面增大、电场长度减小，在不减少含尘烟气的流量的情况下，含尘烟气在除尘区域中的流速会大大减小，有效的降低了二次扬尘的可能性，在占地面积有限的情况下可以最大限度的提高除尘效率和减少能耗。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
进一步，所述含尘烟气通道区域的相对的两端分别为所述壳体相对的两侧壁；
所述除尘区域的相对的两端分别为所述壳体相对的两侧壁；
所述除尘烟气通道区域的相对的两端分别为所述壳体相对的两侧壁。
进一步，所述除尘区域包括：在垂直于所述底板的方向上设置的多个阳极框架和多个阴极框架；
每个所述阳极框架和每个所述阴极框架所在的平面垂直于所述壳体相对的两侧壁，且所述阳极框架和阴极框架交替间隔排列，与所述含尘烟气通道区域相邻的框架为一个所述阴极框架，与所述除尘烟气通道区域相邻的框架为一个所述阳极框架；
所述多个阳极框架分别外接地线，所述多个阴极框架分别外接高压线。
本发明的进一步有益效果是：在双极放电的作用下含尘烟气中的细微颗粒凝并增大，通过惯性碰撞更容易被极板捕集。具体的，采用双极放电，细微颗粒在电场的不同区域会携带不同极性的电荷，在碰撞过程中更容易发生凝并形成直径较大的颗粒，这些直径较大的颗粒通过极板时，由于惯性碰撞更容易被极板捕集。并且通过双极放电，除尘过程更加节能。
进一步，所述阳极框架和所述阴极框架均包括：竖直设置的多个芒刺线和多个除尘极板；
所述芒刺线和所述除尘极板交替排列，且每个所述阳极框架和每个所述阴极框架中所有的所述除尘极板均在同一个面内；
在所述除尘区域中，所述多个阳极框架和所述多个阴极框架之间交错设置，使得所述阳极框架和所述阴极框架上的芒刺线正对所述阴极框架和所述阳极框架上的除尘极板的中部。
本发明的进一步有益效果是：采用双极放电，细微颗粒在电场的不同区域会携带不同极性的电荷，在碰撞过程中更容易发生凝并以形成直径较大的颗粒，这些直径较大的颗粒通过极板时，通过惯性碰撞更容易被极板捕集，本实施例采用的线板设计，芒刺线尖端放电产生的离子风提高了颗粒物的驱进速度，这些直径较大的颗粒通过极板时，由于惯性碰撞更容易被极板捕集。
进一步，所述进气装置包括：相互连接的进气烟道和进气箱；
所述出气装置包括：相互连接的出气箱和出气烟道；
所述壳体的一端与所述含尘烟气通道区域对应的位置处与所述进气箱连接；所述壳体的另一端与所述除尘烟气通道区域对应的位置处与所述出气箱连接。
进一步，所述进气箱分别通过法兰与所述含尘烟气通道区域和所述进气烟道连接；
所述出气箱分别通过法兰与所述除尘烟气通道区域和所述出气烟道连接。
附图说明
图1为本发明一个实施例提供的一种低速侧流式横向双极静电除尘器的示意性框图；
图2为本发明另一个实施例提供的一种低速侧流式横向双极静电除尘器的平面结构示意图；
图3为本发明另一个实施例提供的一种低速侧流式横向双极静电除尘器的立体结构示意图；
图4为图3所示的一种低速侧流式横向双极静电除尘器的平面结构示意图；
图5为图3所示的一种低速侧流式横向双极静电除尘器的进气箱侧的侧视图；
图6为图3所示的一种低速侧流式横向双极静电除尘器的出气箱侧的侧视图；
图7为图3所示的一种低速侧流式横向双极静电除尘器的正视图；
图8为图4所示的A-A剖面对应的剖面图；
图9为本发明另一个实施例提供的一种低速侧流式横向双极静电除尘器的平面结构示意图；
图10为本发明另一个实施例提供的一种低速侧流式横向双极静电除尘器中的阳极框架和阴极框架的结构示意图。
附图中，各标号所代表的元件列表如下：
1、进气装置，11、进气烟道，12、进气箱，2、出气装置，21、出气箱，22、出气烟道，3、除尘器本体，31、壳体，32、隔板，33、灰斗，34、含尘烟气通道区域，35、除尘区域，351、阳极框架，352、阴极框架，36、除尘烟气通道区域，37、横向双极除尘组件，4、电源，5、芒刺线，6、除尘极板。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
实施例一
一种低速侧流式横向双极静电除尘器，如图1所示，包括：进气装置1，出气装置2，以及除尘器本体3。其中，
除尘器本体3包括：壳体31，多个隔板32，多个灰斗33，以及外接电源4的横向双极除尘组件37。
壳体31内部在水平方向上划分为依次排列的含尘烟气通道区域34、除尘区域35和除尘烟气通道区域36，横向双极除尘组件37设置于除尘区域35内；壳体31的一端与含尘烟气通道区域34对应的位置处与进气装置1连接；壳体31的另一端与除尘烟气通道区域36对应的位置处与出气装置2连接；多个隔板32在沿壳体31的一端到另一端的方向上间隔排列设置，以将除尘区域35分割为多个子除尘区域35，含尘烟气通道区域34中的含尘烟气分流进入每个子除尘区域35，经除尘后进入除尘烟气通道区域36；多个灰斗33分别与壳体31的底板与多个子除尘区域35一一对应的位置处贯通连接。
需要说明的是，图中隔板之间的虚线代表多个隔板和隔板隔开的除尘区域。灰斗可有多个，分别一一对应的与每个子除尘区域对应的底板处贯通连接，以接收经每个子除尘区域拦截的灰尘。
通过侧流方式降低电场烟气流速，减少了二次扬尘和进出口压力差，具体的，含尘烟气从进气烟道经进气箱侧向流入除尘器本体，烟气均布于除尘器的各个子除尘区域，由于每个子除尘区域的含尘烟气流量比除尘器本体的烟气入口处的流量大大降低，且断面增大、电场长度减小，在不减少含尘烟气的流量的情况下，含尘烟气在除尘区域中的流速会大大减小，有效的降低了二次扬尘的可能性，在占地面积有限的情况下可以最大限度的提高除尘效率和减少能耗。
实施例二
在实施例一的基础上，如图1所示，含尘烟气通道区域的相对的两端分别为壳体相对的两侧壁；除尘区域相对的两端分别为壳体的相对的两侧壁；除尘烟气通道区域相对的两端分别为壳体的相对的两侧壁。
实施例三
在实施例二的基础上，如图2所示，除尘区域35包括：在垂直于底板的方向上设置的多个阳极框架351和多个阴极框架352；
每个阳极框架351和每个阴极框架352所在的平面垂直于所述壳体31相对的两侧壁，且阳极框架和阴极框架交替间隔排列，与含尘烟气通道区域相邻的框架为一个阴极框架，与除尘烟气通道区域相邻的框架为一个阳极框架；多个阳极框架分别外接地线，多个阴极框架分别外接高压线。
需要说明的是，多个阳极框架可通过外接地线来固定，多个阴极框架可通过外接高压线来固定。
例如，如图3-图7所示，一种低速侧流式横向双极静电除尘器的相关结构图，在除尘器本体内有对称的两个上述除尘区域，含尘烟气通道区域位于两个除尘区域的中间位置，相当于两个除尘区域相对于含尘烟气通道区域对称，进气箱与该含尘烟气通道区域连接，从进气箱进入含尘烟气通道区域的含尘烟气分流进入两个除尘区域的各个子除尘区域。除尘器本体内还有对称的两个上述除尘烟气通道区域，经过两个除尘区域的烟气分别进入除尘烟气通道区域并排出。从图4可也看出，除尘区域内分为对称的6个除尘子区域。
如图8所示，在图4所示的的A-A剖面对应的剖面图，阳极框架351分别外接地线，多个阴极框架352分别外接高压线。
采用中央进气、双除尘区域多电场除尘设计，使电场中气流风速降低，进而在不增加占地面积的情况下，达到增大颗粒物被捕集率、减少二次扬尘、大幅度降低除尘器本体阻力、显著提高除尘效率的目的。另外，采用对称式布局，无整流板，气体自由扩散保证对称区域等流量分配，含尘气体气流均布，达到降低能耗的目的。因此，本实施例具有电场风速低、二次扬尘少、除尘效率高、能耗低的特点，可广泛适用于烟气净化领域。
再例如，如图9所示，另一种低速侧流式横向双极静电除尘器的俯视图，在该除尘器的除尘器本体内有两个含尘烟气通道区域，即除尘器本体内从前往后依次水平排列有：第一个除尘烟气通道区域、第一个除尘区域、第一个含尘烟气通道区域、第二个除尘区域和第二个除尘烟气通道区域。
从图4可也看出，除尘区域内分为对称的12个除尘子区域。
综上，在双极放电的作用下含尘烟气中的细微颗粒凝并增大，通过惯性碰撞更容易被极板捕集。具体的，采用双极放电，细微颗粒在电场的不同区域会携带不同极性的电荷，在碰撞过程中更容易发生凝并形成直径较大的颗粒，这些直径较大的颗粒通过极板时，由于惯性碰撞更容易被极板捕集。
本实施例的低速侧流式静电除尘器较现有技术更加节能。现有电除尘器是多个电场通道串联，电场长、断面小、风速高；而本实施例是两个电场区域横向并联，电场短、断面大、风速低。由于压力损失与速度和长度成正比、与断面面积成反比，所以本实施例运行阻力低，能耗小。且本实施例是单一电除尘器，相比于复合除尘器的压力损失基本大大减小。
含尘烟气通过进气烟道进入除尘器本体中央的进气箱，含尘烟气均布于除尘器对称的两端，流经阴、阳极框架之后完成电除尘，净化后的气体从两侧进入出气箱，最后由出气烟道排入大气。
实施例四
在实施例三的基础上，如图10所示，阳极框架351和阴极框架352均包括：竖直设置的多个芒刺线5和多个除尘极板6；
芒刺线5和除尘极板6交替排列，且每个阳极框架351和每个阴极框架352中所有的除尘极板6均在同一个面内。
在除尘区域中，多个阳极框架和多个阴极框架之间交错设置，使得阳极框架和阴极框架上的芒刺线正对阴极框架和阳极框架上的除尘极板的中部。
需要说明的是，阳极框架中，交替排列的芒刺线和除尘极板之间的连接可通过将芒刺线和除尘极板的下端连接并接地线，阴极框架中，交替排列的芒刺线和除尘极板之间的连接可通过将芒刺线和除尘极板的上端连接并外接电源。
采用双极放电，细微颗粒在电场的不同区域会携带不同极性的电荷，在碰撞过程中更容易发生凝并形成直径较大的颗粒，这些直径较大的颗粒通过极板时，由于惯性碰撞更容易被极板捕集，本实施例采用的线板设计，芒刺线尖端放电产生的离子风提高了颗粒物的驱进速度，这些直径较大的颗粒通过极板时，由于惯性碰撞更容易被极板捕集。
实施例五
在实施例一至实施例四中任一实施例的基础上，进气装置1包括：相互连接的进气烟道11和进气箱12；出气装置2包括：相互连接的出气箱21和出气烟道22；壳体31的一端与含尘烟气通道区域34对应的位置处与进气箱12连接；壳体31的另一端与除尘烟气通道区域36对应的位置处与出气箱21连接。
优选的，进气箱分别通过法兰与含尘烟气通道区域和进气烟道连接；出气箱分别通过法兰与除尘烟气通道区域和出气烟道连接。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种低速侧流式横向双极静电除尘器，其特征在于，包括：进气装置(1)，出气装置(2)，以及除尘器本体(3)；
所述除尘器本体(3)包括：壳体(31)，多个隔板(32)，多个灰斗(33)，以及外接电源(4)的横向双极除尘组件(37)；
所述壳体(31)内部在水平方向上划分为依次排列的含尘烟气通道区域(34)、除尘区域(35)和除尘烟气通道区域(36)，所述横向双极除尘组件(37)设置于所述除尘区域(35)内；
所述壳体(31)的一端与所述含尘烟气通道区域(34)对应的位置处与所述进气装置(1)连接；所述壳体(31)的另一端与所述除尘烟气通道区域(36)对应的位置处与所述出气装置(2)连接；
所述多个隔板(32)在沿所述壳体(31)的一端到另一端的方向上间隔排列设置，以将所述除尘区域(35)分割为多个子除尘区域(35)，所述含尘烟气通道区域(34)中的含尘烟气分流进入每个所述子除尘区域(35)，经除尘后进入所述除尘烟气通道区域(36)；
所述多个灰斗(33)分别与所述壳体(31)的底板与所述多个子除尘区域(35)一一对应的位置处贯通连接；
所述含尘烟气通道区域(34)的相对的两端分别为所述壳体(31)相对的两侧壁；
所述除尘区域(35)的相对的两端分别为所述壳体(31)相对的两侧壁；
所述除尘烟气通道区域(36)的相对的两端分别为所述壳体(31)相对的两侧壁；
所述横向双极除尘组件(37)包括：在垂直于所述底板的方向上设置的多个阳极框架(351)和多个阴极框架(352)；
每个所述阳极框架(351)和每个所述阴极框架(352)所在的平面垂直于所述壳体(31)相对的两侧壁，且所述阳极框架(351)和阴极框架(352)交替间隔排列，与所述含尘烟气通道区域(34)相邻的框架为一个所述阴极框架(352)，与所述除尘烟气通道区域(36)相邻的框架为一个所述阳极框架(351)；
所述多个阳极框架(351)分别外接地线，所述多个阴极框架(352)分别外接高压线；
所述阳极框架(351)和所述阴极框架(352)均包括：竖直设置的多个芒刺线(5)和多个除尘极板(6)；
所述芒刺线(5)和所述除尘极板(6)交替排列，且每个所述阳极框架(351)和每个所述阴极框架(352)中所有的所述除尘极板(6)均在同一个面内；
在所述除尘区域(35)中，所述多个阳极框架(351)和所述多个阴极框架(352)之间交错设置，使得所述阳极框架(351)和所述阴极框架(352)上的芒刺线(5)正对所述阴极框架(352)和所述阳极框架(351)上的除尘极板(6)的中部。
2.根据权利要求1所述的一种低速侧流式横向双极静电除尘器，其特征在于，所述进气装置(1)包括：相互连接的进气烟道(11)和进气箱(12)；
所述出气装置(2)包括：相互连接的出气箱(21)和出气烟道(22)；
所述壳体(31)的一端与所述含尘烟气通道区域(34)对应的位置处与所述进气箱(12)连接；所述壳体(31)的另一端与所述除尘烟气通道区域(36)对应的位置处与所述出气箱(21)连接。
3.根据权利要求2所述的一种低速侧流式横向双极静电除尘器，其特征在于，所述进气箱(12)分别通过法兰与所述含尘烟气通道区域(34)和所述进气烟道(11)连接；
所述出气箱(21)分别通过法兰与所述除尘烟气通道区域(36)和所述出气烟道(22)连接。
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