CN111905929B - 宽比电阻及微细粉尘静电除尘器及其除尘电极的分布方法 - Google Patents

宽比电阻及微细粉尘静电除尘器及其除尘电极的分布方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种宽比电阻及微细粉尘静电除尘器及其除尘电极的分布方法。所述静电除尘器包括壳体以及设置在壳体中的电晕线和收尘极板，所述收尘极板直立成行设置所述壳体中，各行收尘极板的板面相互平行，并与壳体的进出风口方向的中心线相平行；每行收尘极板的设置方式沿极板沿线方向呈现出两列极板交错排布的排列方式，在该两列极板中同列相邻的两个收尘极板之间保留有间距小于单个收尘极板幅宽的极板空当，且每列极板上的所述极板空当被该行另一列极板中紧邻该极板空当的一个收尘极板所遮挡；所述电晕线直立成行分布在相邻两行收尘极板之间以及最外行收尘极板与壳体侧壁之间。本发明完善了静电除尘器的功效，提高了静电除尘器对微细粉尘的去除效率，扩展了粉尘比电阻的适用范围。

Description

宽比电阻及微细粉尘静电除尘器及其除尘电极的分布方法
技术领域
本发明涉及一种干式静电除尘装置，具体地说是一种宽比电阻及微细粉尘静电除尘器及其除尘电极的分布方法。
背景技术
大气颗粒物是主要的大气污染物之一，目前主要用于治理大气颗粒污染物的设备是静电除尘器。由于静电除尘器压力损失小、处理烟气量大、净化效率高的优点，在钢铁、电力等行业中得到了广泛应用。静电除尘器的工作原理是，集尘过程可分为电晕放电、粉尘颗粒荷电、荷电粉尘定向运动和粉尘捕集四个阶段。在电晕放电过程中，形成的电子崩，将在放电空间内产生一定气流结构的电流体，称为“离子风”。粉尘在电场空间内受到力的作用主要有重力、电场力、离子风力和引风力。电场力的方向是由电晕线指向收尘集板，这有利于粉尘的收集；离子风力的作用方向也是垂直于收尘极板，但当离子风到达收尘极板时，由于收尘极板的阻挡作用，离子风会在收尘极板附近形成湍流，并改变运动方向，形成方向相反的双螺旋结构，该双螺旋结构将对沉积在收尘极板上的粉尘产生冲刷作用，造成微细粉尘脱离收尘极板的束缚，重新进入除尘通道，造成二次扬尘，由此降低了静电除尘器的整体收集效率。
研究表明，在静电除尘器中，由于静电力对微细粉尘的影响力较小，而离子风对除尘空间内的微细粉尘的运动轨迹有强烈的干扰作用，所以，单纯提高放电电压并不能有效地提高静电除尘器对细微粉尘的捕集效果。
而且，低比电阻微细粉尘一般也不适宜使用静电除尘器进行去除，其原因在于，低比电阻微细粉尘在运动到收尘极板上之后，粉尘颗粒上所带电荷会通过收尘极板导入大地，使低比电阻微细粉尘成为不带电荷的粉尘颗粒，降低了粉尘颗粒与收尘极板的粘附力，造成二次扬尘，从而降低了静电除尘器的除尘效率，使静电除尘器的气体排放达不到排放标准。
发明内容
本发明的目的之一就是提供一种宽比电阻及微细粉尘静电除尘器，以解决现有静电除尘设备对低比电阻粉尘及微细粉尘去除效果欠佳而难以达到排放标准的问题。
本发明的目的之二就是提供一种宽比电阻及微细粉尘静电除尘器中的除尘电极的分布方法，以提高静电除尘设备对微细粉尘的去除效果。
本发明的目的之一是这样实现的：一种宽比电阻及微细粉尘静电除尘器，包括壳体以及设置在所述壳体中的电晕线和收尘极板，壳体上的进风口与出风口位置相对，所述收尘极板直立成行设置所述壳体中，各行收尘极板的板面相互平行，并与壳体的进出风口方向的中心线相平行；每行收尘极板的设置方式沿极板沿线方向呈现出两列极板交错排布的排列方式，在该两列极板中同列相邻的两个收尘极板之间保留有间距小于单个收尘极板幅宽的极板空当，且每列极板上的所述极板空当被该行另一列极板中紧邻该极板空当的一个收尘极板所遮挡；所述电晕线直立成行分布在相邻两行收尘极板之间以及最外行收尘极板与壳体侧壁之间。
在本发明静电除尘器中，相邻两行的收尘极板可以是对称分布形式，每个所述极板空当的中垂面上对应设置一根电晕线，相邻两行收尘极板上位置相对的两个所述极板空当间设置的电晕线距该两极板空当的间距相等。
各行收尘极板中的两列极板之间的间距保持一致，第N行收尘极板与第N+1行收尘极板上位置相对的两个远距收尘极板之间的间距H1与第N+1行收尘极板与第N+2行收尘极板上位置相对的两个远距收尘极板之间的间距H2相等。
在本发明静电除尘器中，还可以是相邻两行收尘极板为极板设置位置对应相同的分布形式，每个所述极板空当的中垂面上对应设置一根电晕线，设置在两行收尘极板之间的电晕线距与该电晕线所在极板空当中垂面垂直相交的两个紧邻的收尘极板的距离相等。
并且，在最外行的收尘极板与壳体侧壁之间的一行电晕线包括设置在极板空当中垂面上的电晕线以及设置在收尘极板外侧中垂面上的电晕线，设置在极板空当中垂面上的电晕线到所对应极板空当后部的遮挡极板的距离与设置在收尘极板外侧中垂面上的电晕线到所对应收尘极板的距离相等。
各行收尘极板中的两列极板之间的间距保持一致，各行收尘极板之间的间距保持一致。
本发明通过改变静电除尘器中收尘极板的设置方式，使每行收尘极板形成了若干个交错分布的极板空当，而每个极板空当都被同行另列的一个收尘极板予以遮挡，由此在每行收尘极板上就形成了开口朝向向两侧交替分布的容纳仓，同时，由于每行中紧邻的两列极板之间的间距远小于两行收尘极板之间的行间距，使得通过壳体中的气流主要是在收尘极板的行间通道中穿行（因为行间通道的气阻小），这样，每行中两列极板之间的狭小缝隙就形成了一个低风速区，这个低风速区可以防止壳体中的一次气流对收尘极板的冲刷，有利于收尘极板对微细粉尘的有效捕集；而设置在每个容纳仓外侧的电晕线，在高压放电时所产生的离子风，恰好就成为驱使微细粉尘颗粒进入容纳仓的动力源，由此使得微细粉尘能够顺利进入容纳仓，并更好地在低风速区的收尘极板上附着沉积。
本发明通过对除尘电极设置方式的改变，在每行收尘极板上形成交替分布的容纳仓和低风速区，并使得原来对微细粉尘的捕集起干扰和阻碍作用的离子风，变成为是对微细粉尘的捕集起主导和促进作用的“动力源”，这就使得静电除尘器中高压放电产生的离子风变害为利，使静电除尘器对低比电阻微细粉尘颗粒的有效去除成为可能。本发明的关键就在于此。
本发明的目的之二是这样实现的：一种宽比电阻及微细粉尘静电除尘器中的除尘电极的分布方法，包括电晕线的设置和收尘极板的设置；所述收尘极板直立成行设置所述壳体中，各行收尘极板的板面相互平行，并与壳体的进出风口方向的中心线相平行；每行收尘极板的设置方式沿极板沿线方向呈现出两列极板交错排布的排列方式，在该两列极板中同列相邻的两个收尘极板之间保留有间距小于单个收尘极板幅宽的极板空当，且每列极板上的所述极板空当被该行另一列极板中紧邻该极板空当的一个收尘极板所遮挡；所述电晕线直立成行分布在相邻两行收尘极板之间以及最外行收尘极板与壳体侧壁之间。
在本发明分布方法中，相邻两行的收尘极板可以是对称分布形式，每个所述极板空当的中垂面上对应设置一根电晕线，相邻两行收尘极板上位置相对的两个所述极板空当间设置的电晕线距该两极板空当的间距相等。
各行收尘极板中的两列极板之间的间距保持一致，第N行收尘极板与第N+1行收尘极板上位置相对的两个远距收尘极板之间的间距H1与第N+1行收尘极板与第N+2行收尘极板上位置相对的两个远距收尘极板之间的间距H2相等。
在本发明分布方法中，相邻两行收尘极板还可以是极板设置位置对应相同的分布形式，每个所述极板空当的中垂面上对应设置一根电晕线，设置在两行收尘极板之间的电晕线距与该电晕线所在极板空当中垂面垂直相交的两个紧邻的收尘极板的距离相等。
并且，在最外行的收尘极板与壳体侧壁之间的一行电晕线包括设置在极板空当中垂面上的电晕线以及设置在收尘极板外侧中垂面上的电晕线，设置在极板空当中垂面上的电晕线到所对应极板空当后部的遮挡极板的距离与设置在收尘极板外侧中垂面上的电晕线到所对应收尘极板的距离相等。
各行收尘极板中的两列极板之间的间距保持一致，各行收尘极板之间的间距保持一致。
本发明通过改变静电除尘器中除尘电极的分布方式，完善了静电除尘器的功效，提高了静电除尘器对微细粉尘的去除效率，扩展了粉尘比电阻的适用范围，满足了静电除尘器的气体排放标准要求，降低了环保部门和相关企业对除尘设备的配置成本。本发明特别适用于低比电阻微细粉尘的静电除尘。
附图说明
图1是本发明静电除尘器实施例1的结构示意图。
图2是本发明静电除尘器实施例2的结构示意图。
具体实施方式
实施例1：
如图1所示，壳体5包括直筒段体51和位于其两端的锥口段体52，在两锥口段体52的外端部分别连接风口管，左端的风口管构成进风口1，右端的风口管构成出风口6，进风口1与出风口6相对，且直筒段体51在进出风口方向的中心线与壳体侧壁53保持平行。在临近进风口1一端的锥口段体52中设置有若干层多孔均气板2，以对进入壳体5的气流进行均风处理。在壳体5中还设置有由若干电晕线3和若干收尘极板4组成的除尘电极。电晕线3可以使用RS芒刺线或是光圆线，收尘极板4可采用常规的H型板、大C型、小C型或CS型等各种极板。
在壳体5中，收尘极板4直立成行设置在壳体5的直筒段体51中，各行收尘极板的板面相互平行，并与壳体5的进出风口方向的中心线相平行。在图1中绘制有四行排布的收尘极板，各行收尘极板平行排列，并均与壳体侧壁53相平行。收尘极板的行间距可控制在150—260mm，而收尘极板的设置行数可根据壳体5的大小具体确定。
图1中，每行收尘极板的设置方式是：在收尘极板沿极板沿线方向呈现出两列极板交错排布的排列方式，在该两列极板中，同列相邻的两个收尘极板之间保留一个极板空当，该极板空当的间距要小于单个收尘极板的幅面宽度，且每列极板上的极板空当被该行另一列极板中紧邻该极板空当的一个收尘极板的板面所遮挡。各收尘极板的幅宽相同，所有极板空当的开口间距相等。两列极板之间的间距为10—50mm，由于两列极板之间的间距远小于收尘极板的行间距，因而得以构成“低风速区”。
图1中所排布的四行收尘极板是按照相邻两行的收尘极板以对称的形态分布，即，相邻两行收尘极板上的相对侧的极板板面相对且相对侧的极板空当开口相对。各行收尘极板中的两列极板之间的间距保持一致。第一行收尘极板与第二行收尘极板上位置相对的两个远距收尘极板之间的间距H1与第二行收尘极板与第三行收尘极板上位置相对的两个远距收尘极板之间的间距H2相等，即H1=H2。而间距H1的选择范围应满足1/2H1（即L2）大于电晕线到所对应极板空当边缘的距离L1，即L2〉L1。
电晕线的设置方式是：壳体5中的电晕线3直立成行分布在相邻两行收尘极板之间以及最外一行收尘极板与壳体侧壁53之间。每个极板空当的前方中垂面上对应设置一根电晕线3，在相邻两行收尘极板上的位置相对的两个极板空当的中垂面上对应设置一根电晕线3，即电晕线距两侧的两个极板空当的间距相等。设置在最外一行的电晕线到所对应的极板空当的间距与各内行中的电晕线到所对应极板空当的间距保持一致。
含有污染物的气体通过进风口1进入壳体5，先由多孔均气板2进行均风处理后，再由分布于收尘极板4的行间通道上的第一根电晕线3的进一步均风后进入除尘空间，大颗粒粉尘在除尘电极的电场作用下被吸附到收尘极板4上，而微细粉尘则在电晕线3高压放电所产生的离子风的作用下，被驱向每行收尘极板上的容纳仓中，并聚集在收纳仓两侧的收尘极板4的背面。气体除尘后成为洁净气体，最终通过出风口6被排出。
实施例2：
如图2所示，本实施例中的壳体结构、收尘极板的成行设置、电晕线的成行设置以及每行收尘极板的双列分布形态等均与实施例1的完全相同，不同之处，一是将收尘极板的邻行对称设置形式改变为邻行相同设置形式，二是电晕线的成行分布，由直线行分布变为三角折线行的分布。
本实施例中，每行收尘极板4中的极板设置形式和极板排列形式均保持不变，在每个极板空当的前方中垂面上对应设置一根电晕线3，设置在两行收尘极板4之间的电晕线3与该电晕线所在极板空当中垂面垂直相交的两个紧邻的收尘极板的距离相等，即h1=h2。而在最外行收尘极板4与壳体侧壁53之间的一行电晕线不仅包括设置在极板空当前方中垂面上的电晕线，还包括设置在收尘极板外侧中垂线上的电晕线，设置在极板空当中垂面上的电晕线到所对应极板空当后部的遮挡极板的距离与设置在收尘极板外侧中垂面上的电晕线到所对应收尘极板的距离保持一致。
各行收尘极板中的两列极板之间的间距保持一致，各行收尘极板之间的间距保持一致，从而使得相邻两行收尘极板中两个同列极板之间的间距保持一致，即H1=H2。同时，间距H1的选择范围应满足1/2H1（即L2）大于电晕线到所对应极板空当边缘的距离L1，即L2〉L1。
上述实施例1和实施例2是本发明静电除尘器中除尘电极的两种设置方式，也是本发明除尘电极的两种具体分布设置方法，不再赘述。

Claims (10)

1.一种宽比电阻及微细粉尘静电除尘器，包括壳体以及设置在所述壳体中的电晕线和收尘极板，壳体上的进风口与出风口位置相对，其特征是，所述收尘极板直立成行设置在所述壳体中，各行收尘极板的板面相互平行，并与壳体的进出风口方向的中心线相平行；每行收尘极板的设置方式沿极板沿线方向呈现出两列极板交错排布的排列方式，在该两列极板中同列相邻的两个收尘极板之间保留有间距小于单个收尘极板幅宽的极板空当，且每列极板上的所述极板空当被该行另一列极板中紧邻该极板空当的一个收尘极板所遮挡；所述电晕线直立成行分布在相邻两行收尘极板之间以及最外行收尘极板与壳体侧壁之间。
2.根据权利要求1所述的宽比电阻及微细粉尘静电除尘器，其特征是，相邻两行的收尘极板为对称分布形式，每个所述极板空当的中垂面上对应设置一根电晕线，相邻两行收尘极板上位置相对的两个所述极板空当间设置的电晕线距该两个极板空当的间距相等。
3.根据权利要求2所述的宽比电阻及微细粉尘静电除尘器，其特征是，各行收尘极板中的两列极板之间的间距保持一致，第N行收尘极板与第N+1行收尘极板上位置相对的两个远距收尘极板之间的间距H1与第N+1行收尘极板与第N+2行收尘极板上位置相对的两个远距收尘极板之间的间距H2相等。
4.根据权利要求1所述的宽比电阻及微细粉尘静电除尘器，其特征是，相邻两行收尘极板为极板设置位置对应相同的分布形式，每个所述极板空当的中垂面上对应设置一根电晕线，设置在两行收尘极板之间的电晕线距与该电晕线所在极板空当中垂面垂直相交的两个紧邻的收尘极板的距离相等。
5.根据权利要求4所述的宽比电阻及微细粉尘静电除尘器，其特征是，各行收尘极板中的两列极板之间的间距保持一致，各行收尘极板之间的间距保持一致。
6.一种宽比电阻及微细粉尘静电除尘器中的除尘电极的分布方法，包括电晕线的设置和收尘极板的设置，其特征是，所述收尘极板直立成行设置在壳体中，各行收尘极板的板面相互平行，并与壳体的进出风口方向的中心线相平行；每行收尘极板的设置方式沿极板沿线方向呈现出两列极板交错排布的排列方式，在该两列极板中同列相邻的两个收尘极板之间保留有间距小于单个收尘极板幅宽的极板空当，且每列极板上的所述极板空当被该行另一列极板中紧邻该极板空当的一个收尘极板所遮挡；所述电晕线直立成行分布在相邻两行收尘极板之间以及最外行收尘极板与壳体侧壁之间。
7.根据权利要求6所述的除尘电极的分布方法，其特征是，相邻两行的收尘极板为对称分布形式，每个所述极板空当的中垂面上对应设置一根电晕线，相邻两行收尘极板上位置相对的两个所述极板空当间设置的电晕线距该两个极板空当的间距相等。
8.根据权利要求7所述的除尘电极的分布方法，其特征是，各行收尘极板中的两列极板之间的间距保持一致，第N行收尘极板与第N+1行收尘极板上位置相对的两个远距收尘极板之间的间距H1与第N+1行收尘极板与第N+2行收尘极板上位置相对的两个远距收尘极板之间的间距H2相等。
9.根据权利要求6所述的除尘电极的分布方法，其特征是，相邻两行收尘极板为极板设置位置对应相同的分布形式，每个所述极板空当的中垂面上对应设置一根电晕线，设置在两行收尘极板之间的电晕线距与该电晕线所在极板空当中垂面垂直相交的两个紧邻的收尘极板的距离相等。
10.根据权利要求9所述的除尘电极的分布方法，其特征是，各行收尘极板中的两列极板之间的间距保持一致，各行收尘极板之间的间距保持一致。
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