CN109625648B - 用于静电和布袋除尘系统的灰斗防堵免伴热系统 - Google Patents

Abstract

本发明属于静电和布袋除尘系统的灰斗防堵领域，公开了一种用于静电和布袋除尘系统的灰斗防堵免伴热系统，系统包含除尘器灰斗内壁涂覆专用纳米陶瓷材料涂层，除尘器灰斗流化风管道入口加装防堵器，除尘器灰斗安装电荷量检测及控制系统，除尘器灰斗外壁安装备用清堵装置。本发明颠覆传统加热防堵模式，能耗小，且耐高温防腐蚀，高度耐磨本质防粘，使用寿命长，安装后可保证8年以上。

Description

用于静电和布袋除尘系统的灰斗防堵免伴热系统

技术领域

本发明属于除尘系统的灰斗防堵领域，尤其涉及一种用于静电和布袋除尘系统的灰斗防堵免伴热系统。

背景技术

现除尘系统的灰斗防堵常采用蒸汽加热或电加热对灰斗外壁进行加热保温，保持灰斗壁高温，防止酸露水露等形成板结。

现有技术存在的问题是：

(1)板式加热的寿命短、加热不稳定；蒸汽加热的高能耗、疏水漏水等问题常导致设备出现事故，使煤灰结块、灰斗流灰不顺畅。

(2)蒸汽加热和电加热能耗都比较大。

蒸汽加热耗能高：蒸汽加热受蒸汽参数的制约，既不能维持较高的温度，更不能控制所需的温度，难以满足各类介质维持温度的需要，只能就高不接低，能量利用不尽合理，再加上阀门和疏水器可能出现的内漏和外漏，使得能耗也会偏高；长时间的不均匀加热可能导致灰斗局部变形，有可能造成蒸汽管道的破裂或泄漏，所以对蒸汽的要求变高，同时还要关注各类阀门接头处因高压蒸汽而可能出现的问题，维护工作相应增大。

电加热耗能高：板式电加热一套500W，整个灰斗8-10kW，又由于加热板面积大，灰斗最需要加热的底部常常没法安装，装在灰斗上端又无济于事，热量转化率低。

解决上述技术的难度和意义：

难度：除尘系统的灰斗一直采用加热的方式来解决灰斗防堵的问题，从未出现过革命性的产品，无论蒸汽加热还是板式加热都属于高能耗，该项厂用电及煤耗对电厂来说不可避免，我公司研发的该系统不加热、零能耗彻底颠覆和替代了传统的防堵方式。

无论是板式还是蒸汽加热均有寿命短、加热不稳定等问题，常常存在潜在隐患，日常维护也相应增大，解决这些问题极大的节省人力和成本。

意义：由于灰斗加热在企业中所占比重较少，其单个设备在企业中几乎不值一提，且设备本身不涉及节能及环保，所以一直不被重视。但在评估厂用电及煤耗时，几十个灰斗加热产生的经济效益也是巨大的，所以能够清除隐患、减少维护成本，或发明一种低能耗甚至零能耗的产品、系统来替代加热防堵意义重大，这样不仅从根本上改变传统的必须依赖高耗能的灰斗防堵，还促成了该系统的基本免维护。

发明内容：

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种用于静电和布袋除尘系统的灰斗防堵免伴热系统。

本发明是这样实现的，本发明由四部分协作组成：分别是除尘器灰斗内壁涂覆专用纳米陶瓷材料涂层，除尘器灰斗流化风管道入口加装防堵器，除尘器灰斗壁安装电荷量检测传感器及控制系统，除尘器灰斗外壁安装备用清堵装置。

进一步，所述专用纳米陶瓷材料涂层使用的专用纳米陶瓷材料采用异元素三元共聚乳液聚合法研制的高分子纳米材料，材料采用离子化合物和部分人工合成的共价化合物，离子键和共价键属强结合键，而结合系统由于采用复合强化措施和特殊处理，形成化学结合，所以强度和刚度很大，可有效抵御的高速冲击力和剪切应力具有高耐磨性，材料具有耐酸和耐碱的特性，可有效抵御环境介质作用和各种化学腐蚀。纳米材料能够防止粘性粉煤灰与灰斗内壁粘合，同时能有效防止水分、油脂等渗透，使材料时刻保持干爽，提高使用寿命。使用中由于下落灰流的不断冲刷，材料可以保持干净无灰，保证灰流顺畅。材料表面较原有钢质灰斗表面更加光滑，表面低摩擦系数，使灰斗面安息角减小，灰流更加顺畅。

进一步，所述研发和生产的高频高压高能防堵器对流化风进行电离处理，使粉煤灰加带负离子电荷。进入灰斗的带负电粉煤灰其电量的多少并不相同，虽然粉煤灰间存在斥力，但存在高比电阻粉煤灰和低比电阻粉煤灰，斥力大小差异很大。另外由于烟气温度的不均匀，部分粉煤灰比电阻过低，通过对流化风加带负离子电荷，粉煤灰与负离子碰撞带负电，使粉煤灰之间斥力加大，无法粘结成块，加强粉尘散化。

进一步，所述烟尘电荷量检测及控制系统采用交流电荷耦合技术、数字信号处理技术，在烟气流动过程中烟尘之间及烟尘与管道之间相互碰撞、摩擦，烟尘就带有一定的电荷，并产生一定的电荷场，通过特制的传感器时，在传感器表面产生等量感应电荷，带电的烟尘颗粒在传感器附近流动，可以产生感应电流。通过功率谱密度技术和数字信号处理技术等精准测量出粉尘的带电量大小，并通过测量的电荷量大小调节防堵器的负离子输出量多少，防止因带电量过小而散化不足，或者带电量过大引起带电颗粒悬浮，导致除尘效率降低。

进一步，所述清堵技术即在灰斗上安装振打电机或空气炮，事故状态下启动设备对灰斗壁进行清灰操作，消除灰斗结拱、粘壁。

综上所述，本发明的优点及积极效果为：

(1)防粘、绝缘、高耐磨、防腐蚀；

(2)控制精准可靠，适应性强；

(3)系统能耗低，几乎零能耗；

(4)使用寿命长，安装后保证8年以上。

以下为现有技术与本发明技术的运行成本对比(以年利用7000小时计)：

(1)电加热器：

单灰斗日耗电量：8kW×24h＝192kWh

单灰斗年耗电量：8kW×7000h＝56000kWh

单灰斗年运行成本：56000×0.31元＝17360元/灰斗·年

单灰斗年平均维护费用：2000元

单灰斗年运行总成本：17360+2000＝19360元/年

(2)蒸汽加热：

蒸汽使用参数:自耗汽量0.05t/h,每吨蒸汽：100元。

单灰斗全年耗汽费用：0.05t/h×7000h×100元/t＝35000元

单灰斗年平均维护费用：500元

单灰斗年运行总成本：35000+500＝35500元/年

(3)MAXON-HD型除尘器灰斗防堵免伴热系统成本：

每个灰斗每小时耗电量：50W/灰斗

振打电机：250W(事故开启，正常不运行)

单灰斗日耗电量：50W×24h＝1.2kWh

单灰斗年耗电量：50W×7000h＝350kWh

单灰斗年运行成本：350×0.31元＝108.5元/灰斗·年

单灰斗年平均维护费用：0元。

单灰斗年运行总成本：108.5元/年。

附图说明

图1是本发明实施例提供的用于静电和布袋除尘系统的灰斗防堵免伴热系统结构示意图。

图2是本发明实施例提供的用于静电和布袋除尘系统的灰斗防堵免伴热系统工作流程图。

图中：1、专用纳米陶瓷材料涂层；2、防堵器；3、电荷量检测及控制系统；4、清堵装置。

具体实施方式：

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

下面结合附图对本发明的应用原理作详细的描述。

如图1-图2所示，本发明实施例提供的用于静电和布袋除尘系统的灰斗防堵免伴热系统包括：专用纳米陶瓷材料涂层1、防堵器2、电荷量检测及控制系统3、清堵装置4；

本发明的工作原理为：

在灰斗内壁涂刷专用纳米陶瓷材料涂层1，使得灰粉与灰斗接触面更加光滑，摩擦系数小，灰流流畅，其特有的耐磨、防腐蚀、耐高温、绝缘的特性能更好的保护灰斗。

灰斗壁上安装的电荷量检测及控制系统3通过功率谱密度技术和数字信号处理技术精准测量粉尘带电量并将灰粉的电荷量数值发送到控制系统中的DSP处理器，当控制系统中的DSP处理器检测到电荷量过低时，远程控制连接防堵器2的DSP处理器对流化风加带负离子电荷，粉煤灰与负离子碰撞带负电，使粉煤灰之间斥力加大，无法粘结。

特殊情况下，灰斗内部若发生结块、堵灰时，可启动清堵装置4进行事故处理，根据结块、堵灰的程度调节清堵装置4的清堵频率和力度大小。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，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、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种用于静电和布袋除尘系统的灰斗防堵免伴热系统，其特征在于，所述用于静电和布袋除尘系统的灰斗防堵免伴热系统包括：除尘器灰斗内壁涂覆专用纳米陶瓷材料涂层，除尘器灰斗流化风管道入口加装防堵器，除尘器灰斗安装电荷量检测及控制系统，除尘器灰斗外壁安装备用清堵装置；

所述专用纳米陶瓷材料涂层采用异元素三元共聚乳液聚合法研制的高分子纳米材料；

所述防堵器采用高效高频高压软开关逆变技术，运用嵌入式控制技术和能量智能优化软件技术，将负离子束流送入流化风管道；

所述电荷量检测及控制系统采用交流电荷耦合技术、数字信号处理技术，测量除尘器灰斗中烟尘带电量，用于控制防堵器工作。

2.如权利要求1所述的用于静电和布袋除尘系统的灰斗防堵免伴热系统，其特征在于，所述清堵装置包括：振打电机或空气炮，用于紧急事故时应急处理。

Images