CN116020661A - 一种干湿混合型电除尘器 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种干湿混合型电除尘器，包括依次连接的进气喇叭、干式清灰室、水膜清灰室、出气喇叭，所述干式清灰室内设有阴极系统和阳极系统，所述阴极系统和阳极系统连接有振打机构，所述水膜清灰室内设有阴极干式系统、阳极湿式系统，所述阳极湿式系统包括集尘极、喷淋结构、设于集尘极下方的回水槽，所述集尘极的表面设置有纤维编织膜，所述喷淋结构包含用于向集尘极上端喷水的喷淋管，喷淋管上横向的开有若干个喷孔，所述回水槽通过管道连接有水循环系统，所述水循环系统通过管道连接所述喷淋结构，所述阴极干式系统连接有振打机构；本发明有着除尘性能好、适用范围广、成本低的优点。

Description

一种干湿混合型电除尘器

技术领域

本发明属于除尘设备技术领域，具体涉及一种干湿混合型电除尘器。

背景技术

静电除尘器是工业烟尘净化的主要技术装备之一，随着大气环保标准的提高，使用越来越广泛，在环保治理中所起的作用也越来越大。电除尘器按清灰方式主要分干式电除尘器和湿式除尘器，干式电除尘器主要采用振打清灰、声波清灰的干式系统方式，湿式电除尘器采用的是喷水清灰的湿式系统方式。当含尘气体经过静电除尘器时，电除尘器的电晕极会产生电晕放电，使含尘气体带电荷。然后在电场力的作用下，带电荷的含尘气体会吸附在集尘电极上，通常选择阳极作为集尘电极。

干式电除尘器是迄今为止最主要的烟尘净化设备，干式静电除尘器阴阳极均采用干式系统方式，周期性清除阴阳极收集的粉尘。

湿式电除尘器采用湿式系统有效解决了反电晕和二次扬尘的问题，因此可以实现更高的除尘效率，出气排放浓度能达到10mg/Nm³以下。

反电晕是沉积在集尘电极表面的高比电阻粉尘层中产生的局部反向放电现象，既消耗功率，又严重影响电除尘器的性能，使除尘效率下降，故应在电除尘中防止产生这种现象的产生。

现有技术中的问题在于，1.干式电除尘器始终没有彻底解决反电晕及二次扬尘问题，最终直接影响到干式电除尘器的技术性能，单靠现有干式电除尘器技术难以满足日趋严格的环保要求；2.湿式电除尘器阴阳极均采用湿式系统进行清灰，当阴极系统进行清灰时，必须切断高压电源，进行离线清灰，此时会造成除尘效率的波动；3.阴极系统通常采用喷嘴喷淋方式清洗，喷淋水不可避免喷到壳体、灰斗处，因此除阴极系统采用耐腐蚀金属材质外，除尘器壳体、灰斗均需进行防腐处理，导致湿式电除尘器成本过高；4.对于湿式电除尘器，由于水在电场中会造成短路，电场的电压上不去，通常全湿电压只有40kv-50kv，效率下降。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的问题，提供了一种干湿混合型电除尘器，克服了干式系统二次扬尘影响除尘性能的问题，同时水膜覆盖极板无粉尘堆积，避免产生反电晕现象，是对现有电除尘技术的一种补充和发展，有着除尘性能好、适用范围广、成本低的优点。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种干湿混合型电除尘器，包括依次连接的进气喇叭、干式清灰室、水膜清灰室、出气喇叭，所述干式清灰室内设有阴极系统和阳极系统，所述阴极系统和阳极系统连接有振打机构，所述水膜清灰室内设有阴极干式系统、阳极湿式系统，所述阳极湿式系统包括集尘极、喷淋结构、设于集尘极下方的回水槽，所述集尘极的表面设置有耐高温耐腐蚀的纤维编织膜。所述喷淋结构包含用于向集尘极上端喷水的喷淋管，喷淋管上横向的开有若干个喷孔，所述回水槽通过管道连接有水循环系统，所述水循环系统通过管道连接所述喷淋结构，所述阴极干式系统连接有振打机构。

上述方案中，烟气通过进气喇叭依次经过干式清灰室、水膜清灰室进行清灰，最后从出气喇叭排出，干式清灰室为干式电除尘结构，通过阴极系统和阳极系统的阳极和阴极产生静电电场，使粉尘向阳极移动，再通过振打机构将吸附在阳极和阴极上的灰尘振落，使灰尘从清灰室底部排出，经过干式清灰室清灰后的烟气中的灰尘浓度降低；喷淋结构的喷淋管通过横向的若干喷孔向集尘极的上端喷水，喷孔喷水的宽度与集尘极宽度对应，通过纤维编织膜使得集尘极的表面能够形成均匀的水膜，避免水膜不均匀造成集尘极暴露，受到腐蚀，进入水膜清灰室的灰尘通过静电电场的作用，移动到集尘极时黏附水膜上，随着水膜下落到回水槽内，经过水循环系统处理后将灰尘隔离在系统外，干净的水流向喷淋结构循环使用，水膜清灰室内的阴极干式系统与阴极系统结构一致，通过振打机构将吸附在阴极干式系统上的少部分灰尘振落，从水膜清灰室的下部排出。通过限位编织膜引导水流和蓄水，使水均匀的分布在集尘极表面形成水膜，消除了传统湿式电除尘器集尘板上容易出现的局部干燥区的问题，避免反电晕的产生，也保证了电场的稳定，提高了除尘效率。

此种电除尘器干式清灰室的阴极、阳极系统采用干式电除尘器的干式清灰方式，水膜清灰室阴极系统采用干式电除尘器的干式清灰方式，阳极系统则采用湿式电除尘器的湿式清灰方式。本方案结合了干式静电除尘器和湿式静电除尘器的优点，同时克服了两种技术的不足，具有除尘效率高，一次投资省，操作运行维护方便的特点。

水膜清灰室的阴极系统与干式清灰室相同，而阳极系统则采用湿式系统方式，有效解决了常规电除尘器二次扬尘、反电晕的问题，提高了除尘器的工作效率，具有结构新颖、高效净化、经济实用的特点。

所述电除尘器沿烟气流向，前级全部设置为干式电场结构，采用干式系统进行清灰，收集烟气中的大部分粉尘，末级的水膜清灰室阳极系统采用湿式电除尘器的湿式系统进行清灰，有效克服了干式系统二次扬尘的问题，同时极板采用连续在线清洗方式，极板无粉尘堆积，不会产生反电晕现象，水膜清灰室阴极依然采用干式电除尘器的干式系统方式，由于阴极收尘量少，清灰引起的二次扬尘也少，二次扬尘也会由集尘极上的水膜黏附，几乎可忽略不计。所述电除尘器结合了干式静电除尘器和湿式电除尘器清灰方式的优点，同时克服了各自的不足，是对现有电除尘技术的一种补充和发展。有效拓展了常规静电除尘器的适用条件，设备性能大大提升。

进一步的，所述集尘极包含极板，所述极板上端两侧各设置一根喷淋管，所述喷淋管采用耐腐蚀材料，所述集尘极采用耐腐蚀金属材料。

通过喷淋管对极板的前后两侧面上端进行连续喷水，使极板表面覆盖连续水膜，使用耐腐蚀材料避免被腐蚀，提高使用寿命。

进一步的，纤维编织膜上设有若干孔隙。

通过孔隙能够储存水分，通过毛细作用，促进水均匀的分布在整个膜的表面。

进一步的，所述喷淋管处的水压力为0.05MPa-0.1MPa，所述喷孔的轴线方向与极板的侧面夹角为30°-45°。

通过对水压和出水角度进行控制，能够避免水流飞溅到其他部件上，导致腐蚀或者生锈。

进一步的，所述喷淋管上设置有用于引导水流的引流板，所述引流板的末端朝向所述集尘极。

通过引流板对喷孔流出的水流进行引导，使水流横向摊开，流动到集尘极的侧面上，使集尘极表面形成均匀的水膜。

进一步的，所述振打机构电性连接有用于设定工作周期的控制器。

干式清灰室的阴极系统和阳极系统、水膜清灰室的阴极干式系统为周期性清灰，通过控制器自动控制对应的振打机构工作。

进一步的，所述水循环系统包含循环水泵、水净化装置、PH值调节装置。

通过循环水泵提供动力让水流动，从回水槽流入的灰水经过水净化装置和PH值调节装置进行处理，过滤掉灰尘，对PH值进行中和调整，处理后净化后输送到喷淋结构处对集尘极进行喷水。

进一步的，所述阴极系统、阳极系统、阴极干式系统、阳极湿式系统连接有电气系统。

通过电气系统供电供阴极系统、阳极系统、阴极干式系统、阳极湿式系统处形成电场。

进一步的，所述干式清灰室设有至少一个，所述水膜清灰室设有至少一个，所述干式清灰室、水膜清灰室的底部均设置有灰斗。

根据烟气排放要求，调整干式清灰室、水膜清灰室的数量，通过灰斗对下落的灰尘进行收集排放。

进一步的，所述振打机构包含机械振打结构、电磁振打结构或者声波清灰结构。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(一)除尘性能有效提升，本方案中通过干式清灰室、水膜清灰室的配合使用，通过干式除尘初步降低灰尘浓度，再由水膜清灰室进一步提高除尘效果，解决了湿电除尘器不适用于高浓度灰尘的条件限制，在末级使用阴极干式系统、阳极湿式系统搭配的方式，有效解决了二次扬尘和反电晕影响除尘性能问题，并且由于水膜仅在除尘极表面不会造成除尘极与电晕极间短路，影响电场电压，水膜清灰室电压可以在60kv以上，使电除尘器适用范围广、除尘性能得以有效提升；

(二)节省成本，所述电除尘器的水膜清灰室阳极系统采用湿式系统，而阴极系统采用干式电除尘器的干式系统方式，避免了湿式系统的喷淋结构会使电除尘器壳体、灰斗壁沾水，需进行防腐处理，设备成本大幅提升的问题；也避免了湿式系统需定期进行内部维护，清理阴极积灰和水垢，离线清灰影响电除尘器的效率，降低了运行维护成本；

(三)提供了一种与现有技术不同的技术构思，在现有技术中常规干式静电除尘器难以满足现行标准的排放要求，湿式电除尘器有成本高、维护不便的基础上，丰富了设备提效改造途径；通过在除尘极表面形成水膜，配合电晕极振打除尘的结构，克服了湿式系统内喷淋水飞溅会影响前级干式系统工作和本电场的电压的问题，现有常规干式静电除尘器大多面临进一步改造，本方案无疑为现有电除尘器提效改造提供了新的方式和途径。

附图说明

图1为本发明的实施例1的结构示意图；

图2为本发明的实施例1的结构俯视图；

图3为本发明的实施例1中阳极湿式系统的结构示意图；

图4为本发明的实施例1中喷淋管的结构立体图；

图5为本发明的实施例2中阳极湿式系统的结构示意图；

图6为本发明的实施例2中喷淋管的结构立体图；

图7为本发明的实施例3中阳极湿式系统的结构示意图；

图8为本发明的实施例3中喷淋管的结构俯视图；

图中：1、干式清灰室；2、进气喇叭；3、灰斗；4、出气喇叭；5、阴极系统；6、阳极系统；7、电气系统；8、振打机构；9、水膜清灰室；10、阳极湿式系统；11、喷淋管；12、回水槽；13、管道；14、极板；15、循环水泵；16、水净化装置；17、PH值调节装置；18、纤维编织膜；19、引流板；20、隔板；21、挡板。

具体实施方式

下面将结合本发明中的附图，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动条件下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

如图1-4所示，一种干湿混合型电除尘器，包括依次连接的进气喇叭2、干式清灰室1、水膜清灰室9、出气喇叭4，所述干式清灰室1内设有阴极系统5和阳极系统6，所述阴极系统5和阳极系统6连接有振打机构8，所述水膜清灰室9内设有阴极干式系统、阳极湿式系统10，所述阳极湿式系统10包括集尘极、喷淋结构、设于集尘极下方的回水槽12，所述集尘极的表面设置有耐高温耐腐蚀的纤维编织膜18，所述喷淋结构包含用于向集尘极上端喷水的喷淋管11，喷淋管11上横向的开有若干个喷孔，所述回水槽12通过管道13连接有水循环系统，所述水循环系统通过管道13连接所述喷淋结构，所述阴极干式系统连接有振打机构8。

上述方案中，烟气通过进气喇叭2依次经过干式清灰室1、水膜清灰室9进行清灰，最后从出气喇叭4排出，干式清灰室1为干式电除尘结构，通过阴极系统5和阳极系统6的阳极和阴极产生静电电场，使粉尘向阳极移动，再通过振打机构8将吸附在阳极和阴极上的灰尘振落，使灰尘从清灰室底部排出，经过干式清灰室1清灰后的烟气中的灰尘浓度降低；喷淋结构的喷淋管11通过横向的若干喷孔向集尘极的上端喷水，喷孔喷水的宽度与集尘极宽度对应，通过纤维编织膜18使得集尘极的表面能够形成均匀的水膜，避免水膜不均匀造成集尘极暴露，受到腐蚀，进入水膜清灰室9的灰尘通过静电电场的作用，移动到集尘极时黏附水膜上，随着水膜下落到回水槽12内，经过水循环系统处理后将灰尘隔离在系统外，干净的水流向喷淋结构循环使用，水膜清灰室9内的阴极干式系统与阴极系统5结构一致，通过振打机构8将吸附在阴极干式系统上的少部分灰尘振落，从水膜清灰室9的下部排出。通过限位编织膜引导水流和蓄水，使水均匀的分布在集尘极的极板14表面形成水膜，消除了传统湿式电除尘器集尘板上容易出现的局部干燥区的问题，避免反电晕的产生，也保证了电场的稳定，提高了除尘效率。

此种电除尘器干式清灰室1的阴极、阳极系统6采用干式电除尘器的干式清灰方式，水膜清灰室9阴极系统5采用干式电除尘器的干式清灰方式，阳极系统6则采用湿式电除尘器的湿式清灰方式。本方案结合了干式静电除尘器和湿式静电除尘器的优点，同时克服了两种技术的不足，具有除尘效率高，一次投资省，操作运行维护方便的特点。

水膜清灰室9的阴极系统5与干式清灰室1相同，而阳极系统6则采用湿式系统方式，有效解决了常规电除尘器二次扬尘、反电晕的问题，提高了除尘器的工作效率，具有结构新颖、高效净化、经济实用的特点。阳极系统6的阳极使用阳极板式结构，阴极系统5、阴极干式系统的阴极使用芒刺线阴极结构，芒刺线阴极通过线框连接定位，振打装置连接在线框处对阴极线整体进行振打。

所述电除尘器沿烟气流向，前级全部设置为干式电场结构，采用干式系统进行清灰，收集烟气中的大部分粉尘，末级的水膜清灰室9阳极系统6采用湿式电除尘器的湿式系统进行清灰，有效克服了干式系统二次扬尘的问题，同时极板14采用连续在线清洗方式，极板14无粉尘堆积，不会产生反电晕现象，水膜清灰室9阴极依然采用干式电除尘器的干式系统方式，由于阴极收尘量少，清灰引起的二次扬尘也少，二次扬尘也会由集尘极上的水膜黏附，几乎可忽略不计。所述电除尘器结合了干式静电除尘器和湿式电除尘器清灰方式的优点，同时克服了各自的不足，是对现有电除尘技术的一种补充和发展。有效拓展了常规静电除尘器的适用条件，设备性能大大提升。

如图1所示，烟气从进气喇叭2进入除尘器壳体，经过前级干式清灰室1电场去除大部分粉尘后，进入末级水膜清灰室9湿式电场，通过出气喇叭4达标排放。干式清灰室1阴极系统5、阳极系统6分别采用阴极干式系统、阳极干式系统方式用机械振打清灰、电磁振打清灰、声波清灰的一种或组合。

水膜清灰室9采用阳极湿式系统10进行清灰，阳极湿式系统10由喷淋管11、回水槽12、管道13、极板14、循环水泵15构成阳极湿式系统10。循环水经过水净化装置16、PH值调节装置17调质后循环使用。

电气系统7为电除尘器提供高压直流电源，高压电源常采用工频电源、高频电源、三相电源，电压等级常采用60kv、72kv或者80kv。

进一步的，所述集尘极包含极板14，所述极板14上端两侧各设置一根喷淋管11，所述喷淋管11采用耐腐蚀材料，所述集尘极采用耐腐蚀金属材料。

通过喷淋管11对极板14的前后两侧面上端进行连续喷水，使极板14表面覆盖连续水膜，使用耐腐蚀材料避免被腐蚀，提高使用寿命。

喷孔孔径2-3mm，通过极板14上端两侧喷淋管11的喷孔，连续向极板14喷水，使极板14表面覆盖一层1-2mm的连续水膜。

进一步的，纤维编织膜18上设有若干孔隙。

通过孔隙能够储存水分，通过毛细作用，促进水均匀的分布在整个膜的表面。

纤维编织膜18为碳纤维的网膜，整体包覆在极板14的外表面。纤维编织膜18的厚度在0.3mm-1mm之间。

进一步的，所述喷淋管11处的水压力为0.05MPa-0.1MPa，所述喷孔的轴线方向与极板14的侧面夹角为30°-45°。

通过对水压和出水角度进行控制，减少水流与极板接触时造成的冲击力，能够避免水流飞溅到其他部件上所导致的腐蚀或者生锈。

进一步的，所述振打机构8电性连接有用于设定工作周期的控制器。

干式清灰室1的阴极系统5和阳极系统6、水膜清灰室9的阴极干式系统为周期性清灰，通过控制器自动控制对应的振打机构8工作。

进一步的，所述水循环系统包含循环水泵15、水净化装置16、PH值调节装置17。

通过循环水泵15提供动力让水流动，从回水槽12流入的灰水经过水净化装置16和PH值调节装置17进行处理，过滤掉灰尘，对PH值进行中和调整，处理后净化后输送到喷淋结构处对集尘极进行喷水。

进一步的，所述阴极系统5、阳极系统6、阴极干式系统、阳极湿式系统10连接有电气系统7。

通过电气系统7供电供阴极系统5、阳极系统6、阴极干式系统、阳极湿式系统10处形成电场。

进一步的，所述干式清灰室1设有至少一个，所述水膜清灰室9设有至少一个，所述干式清灰室1、水膜清灰室9的底部均设置有灰斗3。

根据烟气排放要求，调整干式清灰室1、水膜清灰室9的数量，通过灰斗3对下落的灰尘进行收集排放。

进一步的，所述振打机构8包含机械振打结构、电磁振打结构或者声波清灰结构。

实施例2

如图5-6所示，本实施例的一种干湿混合型电除尘器，在实施例1的基础上进行进一步的优化：

进一步的，所述喷淋管11上设置有用于引导水流的引流板19，所述引流板19的末端朝向所述集尘极。

通过引流板19对喷孔流出的水流进行引导，使水流横向摊开，流动到集尘极的侧面上，使集尘极表面形成均匀的水膜。引流板19沿宽度方向上设置有若干隔板20，隔板20起到防止水流从引流板19两侧溢出，以及使水流横向均匀分布的作用。

实施例3

如图7-8所示，本实施例的一种干湿混合型电除尘器，在实施例2的基础上进行进一步的优化：

进一步的，引流板19的底端与集尘极的顶面位置对应，所述纤维编织膜18的顶部高度超出集尘极的顶面高度，集尘极的顶面两侧设置有挡板21。

引流板19处的水可从集尘极的顶面位置流下，在极板14的顶面和整个侧面上形成水膜，提高除尘效率，挡板21可对顶面的水流进行限位，使水流从极板14的两侧面流下。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种干湿混合型电除尘器，其特征在于，包括依次连接的进气喇叭、干式清灰室、水膜清灰室、出气喇叭，所述干式清灰室内设有阴极系统和阳极系统，所述阴极系统和阳极系统连接有振打机构，所述水膜清灰室内设有阴极干式系统、阳极湿式系统，所述阳极湿式系统包括集尘极、喷淋结构、设于集尘极下方的回水槽，所述集尘极的表面设置有耐高温耐腐蚀的纤维编织膜，所述喷淋结构包含用于向集尘极上端喷水的喷淋管，喷淋管上横向的开有若干个喷孔，所述回水槽通过管道连接有水循环系统，所述水循环系统通过管道连接所述喷淋结构，所述阴极干式系统连接有振打机构。

2.根据权利要求1所述的干湿混合型电除尘器，其特征在于，所述集尘极包含极板，所述极板上端两侧各设置一根喷淋管，所述喷淋管采用耐腐蚀材料，所述集尘极采用耐腐蚀金属材料。

3.根据权利要求1所述的干湿混合型电除尘器，其特征在于，所述纤维编织膜上设有若干孔隙。

4.根据权利要求2所述的干湿混合型电除尘器，其特征在于，所述喷淋管处的水压力为0.05MPa-0.1MPa，所述喷孔的轴线方向与极板的侧面夹角为30°-45°。

5.根据权利要求2所述的干湿混合型电除尘器，其特征在于，所述喷淋管上设置有用于引导水流的引流板，所述引流板的末端朝向所述集尘极。

6.根据权利要求1所述的干湿混合型电除尘器，其特征在于，所述振打机构电性连接有用于设定工作周期的控制器。

7.根据权利要求1所述的干湿混合型电除尘器，其特征在于，所述水循环系统包含循环水泵、水净化装置、PH值调节装置。

8.根据权利要求1所述的干湿混合型电除尘器，其特征在于，所述阴极系统、阳极系统、阴极干式系统、阳极湿式系统连接有电气系统。

9.根据权利要求1所述的干湿混合型电除尘器，其特征在于，所述干式清灰室设有至少一个，所述水膜清灰室设有至少一个，所述干式清灰室、水膜清灰室的底部均设置有灰斗。

10.根据权利要求1所述的干湿混合型电除尘器，其特征在于，所述振打机构包含机械振打结构、电磁振打结构或者声波清灰结构。

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