CN117443583A - 一种脱硫用湿式电除尘装置及其控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及湿式电除尘领域，公开了一种脱硫用湿式电除尘装置及其控制系统；包括箱体和灰斗，还包括支撑架；所述支撑架上设置有集尘组件；所述集尘组件的上方设置有喷淋单元：所述集尘组件的两侧分别设置有振动组件；所述集尘组件包括若干个集尘单元；所述集尘单元包括阴极板和阳极板；所述箱体内设置有采集单元；通过振动组件使阳极板产生振动，阳极板上生成的H2SO4在振动过程中与阳极板分离，减少H2SO4在阳极板表面的囤积以及接触时间；冲洗后通过振动组件，阳极板和支撑架上的水在振动过程中，与阳极板和支撑架分离，使箱体内的水在短时间内干燥，避免阳极板被H2SO4腐蚀并延长阳极板的使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及湿式电除尘领域，具体涉及一种脱硫用湿式电除尘装置及其控制系统。
背景技术
湿式电除尘装置是一种新型的除尘设备，主要对工业排放的废气进行脱硫脱硝后，再去除气体中的灰尘、酸雾、臭味以及一些有害物质，是工业烟气治理一种有效除尘的方式。
湿式电除尘装置主要有五大结构组成，分别为电场、电源、喷淋装置、污水处理池和控制系统；通过将废气排入湿式电除尘装置的底部，废气在湿式电除尘装置内部上升，经过阴极板和阳极板产生的高压电场，高压电晕放电使得废气中的粉尘荷电，荷电后的粉尘在电场力的作用下附着在阳极板上，喷淋装置对阳极板定期冲洗，使粉尘随着冲刷液的流动而清除，并流至污水处理池中。
由于废气经过脱硫后，依然有少量的硫氧化物，经过电场时被电离出少量的SO3 -，并在电场力的作用下附着在阳极板上；由于废气中的含水量较高，SO3 -与废气中的水分子和湿式电除尘装置内的氧气结合，生成H2SO4，由于阳极板与阴极板之间长期处于高压状态，阳极板和湿式电除尘装置内温度较高，湿式电除尘装置内的水迅速蒸发，由于H2SO4难以挥发，因此H2SO4的浓度变高，由于喷淋装置通常在8-24小时内对阳极板冲洗一次，由于H2SO4是一种强酸，腐蚀性强，在高温下，H2SO4与阳极板表面接触时间长，阳极板表面易被腐蚀，这些腐蚀后的产物会降低阳极板的导电性能，并导致阳极板表面出现不平整的现象，这不仅会影响除尘效果，还会加速阳极板的腐蚀进程。
发明内容
本发明的目的在于提供一种脱硫用湿式电除尘装置及其控制系统，解决以下技术问题：
如何避免阳极板被H2SO4腐蚀并延长阳极板的使用寿命。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种脱硫用湿式电除尘装置，包括箱体和设置在箱体下方的灰斗，
还包括设置在所述箱体内的支撑架；
所述支撑架上设置有用于使粉尘荷电并吸附粉尘的集尘组件；
所述集尘组件的上方设置有用于冲洗集尘组件的喷淋单元：
所述集尘组件的两侧分别设置有用于对集尘组件产生振动的振动组件；
所述集尘组件包括若干个集尘单元；所述集尘单元包括阴极板和阳极板；
所述箱体内设置有采集单元，采集单元用于获取箱体内的气体含水量；
作为本发明进一步的方案：所述集尘组件的两侧分别设置有隔离箱；
所述振动组件与隔离箱相对应；两所述振动组件位于对应的隔离箱内；
作为本发明进一步的方案：所述振动组件包括多个振动单元；
所述振动单元包括固定设置在隔离箱内的安装杆、转动设置在安装杆上的多个敲击棒和设置在隔离箱内的用于驱动敲击棒对隔离箱进行敲击的驱动单元；
作为本发明进一步的方案：所述驱动单元包括设置在安装杆两侧的两个第一极板；
两所述第一极板分别固定连接在隔离箱的内壁上；
作为本发明进一步的方案：所述隔离箱的材料为绝缘材料；
作为本发明进一步的方案：所述箱体的上端设置有排气口；所述排气口内转动设置有旋转叶轮；所述旋转叶轮的下方设置有用于将机械能转化成电能的发电机；
所述旋转叶轮的转动轴与发电机固定连接。
一种脱硫用湿式电除尘装置控制系统，所述控制系统包括：
采集单元，用于获取箱体内的实时的气体含水量；
集尘组件，包括若干个集尘单元；所述集尘单元包括阴极板和阳极板；用于将废气中的粉尘附着在阳极板上；
喷淋单元，用于对阳极板进行冲洗；
振动组件，用于使阳极板产生振动；
控制单元：分别与采集单元、集尘组件、喷淋单元、振动组件；用于控制采集单元、集尘组件、喷淋单元、振动组件、发电单元、储能单元的工作；
作为本发明进一步的方案：所述控制系统还包括：
发电单元：用于通过气体排放进行发电；
储能单元：用于将发电单元产生的电能进行储存；
所述发电单元、储能单元分别与控制单元电性连接。
本发明的有益效果：
(1)为了避免阳极板被H2SO4腐蚀并延长阳极板的使用寿命，在废气排入箱体的进气口后，由于废气中的含水量高，SO3 -与箱体中的水分子和氧气结合生成H2SO4，通过启动振动组件，振动组件使阳极板产生振动，阳极板上生成的H2SO4在振动过程中与阳极板分离，并在重力的作用下，落入灰斗中，减少H2SO4在阳极板表面的囤积以及接触时间；通过在冲洗后再次开启振动组件，阳极板和支撑架上的水珠在振动过程中，分别与阳极板和支撑架分离，在重力的作用下，落入灰斗中，再配合风机，使箱体内的水在短时间内干燥，在不影响生产进度的同时，减少箱体内水分的含量，减少H2SO4的产生，最终实现避免阳极板被H2SO4腐蚀并延长阳极板的使用寿命；通过采集单元获取箱体内的含水量，当检测数据大于阈值时，控制单元调节振动组件，增加振动组件的振动频率；当检测数据大于阈值时，控制单元调节振动组件，减小振动组件的振动频率；
(2)为了驱动敲击棒自动在隔离箱中反复敲击隔离箱的内壁，通过在两个第一极板之间施加电压；由于敲击棒远离安装杆的一端外包裹着锡纸，且与其中一个第一极板贴合接触；以敲击棒包裹锡纸的一端先与正极板接触为例，首先，敲击棒包裹锡纸的一端不带电，与正极板接触之后，敲击棒包裹锡纸的一端带正电荷；由于同种电荷相斥，异种电荷相吸，敲击棒包裹锡纸的一端受到负极板的吸引力和正极板的排斥力，带动敲击棒在安装杆上转动，敲击棒包裹锡纸的一端移动至与负极板接触，在接触时对负极板进行敲击，负极板上的负电荷转移动敲击棒包裹锡纸的一端，一部分的负电荷与敲击棒包裹锡纸的一端带的正电荷复合，敲击棒包裹锡纸的一端变成带负电荷；又由于同种电荷相斥，异种电荷相吸，敲击棒包裹锡纸的一端受到正极板的吸引力和负极板的排斥力，带动敲击棒在安装杆上转动，敲击棒包裹锡纸的一端移动至于正极板接触，在接触时对正极板进行敲击，敲击棒包裹锡纸的一端在正极板和负极板上往复移动，不断敲击两个第一极板，由于第一极板在隔离箱的内壁上，从而实现使阳极板产生振动；
(3)为了避免在用电高峰时期，外部供给电源无法在阳极板和阴极板之间提供足够的电压，使得废气在穿过阳极板和阴极板之间无法将废气中的粉尘电离充分，使得从排气口排出的气体不达标；通过旋转叶轮在气体日常排放，排出排气口时，气流推动旋转叶轮转动，旋转叶轮的转动轴通过发电机将机械能转化为电能，并将电能储存至蓄电池中，当阳极板和阴极板之间电压不足时，蓄电池、阳极板和阴极板串联，提高阳极板和阴极板之间电压，使得废气在穿过阳极板和阴极板之间将废气中的粉尘电离充分；而且若发生突然停电的情况，箱体内还有废气未处理，蓄电池可提供电源，将箱体内的剩余气体处理后再进行停机，防止未处理的废气直接从排气口排出，对环境产生影响。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1为本发明一种实施例的主体结构示意图；
图2为本发明一种实施例的主体结构剖视图；
图3为本发明一种实施例的喷淋单元结构示意图；
图4为本发明一种实施例的集尘单元结构示意图；
图5为本发明一种实施例的安装杆和敲击棒结构示意图；
图6为本发明一种实施例的第一极板结构示意图；
图7为本发明一种实施例的排气口结构示意图；
图8为本发明一种实施例的排气口结构剖视图。
附图说明：1、箱体；2、灰斗；3、支撑架；4、集尘组件；41、阴极板；42、阳极板；5、喷淋单元；6、振动组件；61、安装杆；62、敲击棒；63、第一极板；7、隔离箱；8、排气口；9、旋转叶轮；10、发电机。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-图4所示，本发明为一种脱硫用湿式电除尘装置，包括箱体1和设置在箱体1下方的灰斗2；
所述箱体1内设置有支撑架3；
所述支撑架3上设置有用于使粉尘荷电并吸附粉尘的集尘组件4；
所述集尘组件4的上方设置有用于冲洗集尘组件4的喷淋单元5：
所述集尘组件4的两侧分别设置有用于对集尘组件4产生振动的振动组件6；
所述集尘组件4包括若干个集尘单元；所述集尘单元包括阴极板41和阳极板42；
所述箱体1内设置有采集单元，采集单元用于获取箱体1内的气体含水量；
为了避免阳极板42被H2SO4腐蚀并延长阳极板42的使用寿命，在废气排入箱体1的进气口后，废气在箱体1内上升，经过阳极板42和阴极板41之间的高压电场，废气中的硫氧化物被电离成SO3 -并在电场力的作用下附着在阳极板42上，由于废气中的含水量高，SO3 -与箱体1中的水分子和氧气结合生成H2SO4，由于H2SO4难以挥发，且沸点高，因此H2SO4在箱体1中是呈液体状态；通过启动振动组件6，振动组件6使阳极板42产生振动，阳极板42上生成的H2SO4在振动过程中与阳极板42分离，并在重力的作用下，落入灰斗2中，减少H2SO4在阳极板42表面的囤积以及接触时间；在喷淋单元5对阳极板42进行喷淋时，需要停机，喷淋结束后，若阳极板42表面水分含量高，开机后易与新电离的SO3 -形成H2SO4，但是若要等阳极板42内的水分完全蒸发再开机，需要停机很长的时间，影响生产进度；通过在冲洗后再次开启振动组件6，阳极板42和支撑架3上的水珠在振动过程中，分别与阳极板42和支撑架3分离，在重力的作用下，落入灰斗2中，再配合风机，使箱体1内的水在短时间内干燥，在不影响生产进度的同时，减少箱体1内水分的含量，减少H2SO4的产生，最终实现避免阳极板42被H2SO4腐蚀并延长阳极板42的使用寿命；工作前，设置箱体1内的湿度为阈值，工作时，通过在箱体1内设置采集单元，具体的，采集单元可以为空气湿度传感器，空气湿度传感器实时对箱体1内的湿度进行检测，并将数据电性连接发送给控制单元，当检测数据大于阈值时，控制单元调节振动组件6，增加振动组件6的振动频率；当检测数据大于阈值时，控制单元调节振动组件6，减小振动组件6的振动频率；
作为本发明的一种实施方式，请参阅图2所示，所述集尘组件4的两侧分别设置有隔离箱7；所述振动组件6与隔离箱7相对应；两所述振动组件6位于对应的隔离箱7内；
为了确保振动组件6不被废气或水等其他物质腐蚀，通过将振动组件6设置在隔离箱7内，使废气与喷淋单元5喷出的水，无法与振动组件6接触，从而实现振动组件6不被废气或水等其他物质腐蚀，延长振动组件6的寿命；
请参阅图2-图4所示，所述振动组件6包括多个振动单元；所述振动单元包括设置在隔离箱7内的安装杆61、转动设置在安装杆61上的多个敲击棒62和设置在隔离箱7内的用于驱动敲击棒62对隔离箱7进行敲击的驱动单元；
为了使阳极板42产生振动，通过安装杆61将敲击棒62进行支撑；由于敲击棒62的一端在安装杆61上转动，通过驱动单元驱动敲击棒62的另一端敲击隔离箱7靠近阳极板42的一侧；由于隔离箱7与支撑架3贴合，敲击棒62的另一端敲击隔离箱7时，带动支撑架3进行振动，由于阳极板42插嵌在支撑架3中，敲击棒62通过隔离箱7和支撑架3带动各阳极板42产生振动；减少H2SO4在阳极板42表面的囤积以及接触时间；从而实现延长阳极板42的使用寿命；
请参阅图4所示，所述驱动单元包括固定设置在安装杆61两侧的两个第一极板63，两所述第一极板63分别固定连接在隔离箱7的内壁上；所述隔离箱7的材料为绝缘材料；
为了驱动敲击棒62自动在隔离箱7中反复敲击隔离箱7的内壁，通过在两个第一极板63之间施加电压；其中一个第一极板63为负极板，另一个第一极板63为正极板；由于敲击棒62远离安装杆61的一端外包裹着锡纸，且与其中一个第一极板63贴合接触；以敲击棒62包裹锡纸的一端先与正极板接触为例，首先，敲击棒62包裹锡纸的一端不带电，与正极板接触之后，敲击棒62包裹锡纸的一端带正电荷；由于同种电荷相斥，异种电荷相吸，敲击棒62包裹锡纸的一端受到负极板的吸引力和正极板的排斥力，带动敲击棒62在安装杆61上转动，敲击棒62包裹锡纸的一端移动至与负极板接触，在接触时对负极板进行敲击，负极板上的负电荷转移动敲击棒62包裹锡纸的一端，一部分的负电荷与敲击棒62包裹锡纸的一端带的正电荷复合，敲击棒62包裹锡纸的一端变成带负电荷；又由于同种电荷相斥，异种电荷相吸，敲击棒62包裹锡纸的一端受到正极板的吸引力和负极板的排斥力，带动敲击棒62在安装杆61上转动，敲击棒62包裹锡纸的一端移动至于正极板接触，在接触时对正极板进行敲击，敲击棒62包裹锡纸的一端在正极板和负极板上往复移动，不断敲击两个第一极板63，由于第一极板63在隔离箱7的内壁上，从而实现使阳极板42产生振动；为了使阳极板42对隔离箱7内的第一极板63不产生影响；
请参阅图1、图7和图8所示，所述箱体1的上端设置有排气口8；所述排气口8内转动设置有旋转叶轮9；所述旋转叶轮9的下方设置有用于将机械能转化成电能的发电机10；
所述旋转叶轮9的转动轴与发电机10固定连接；
为了避免在用电高峰时期，外部供给电源无法在阳极板42和阴极板41之间提供足够的电压，使得废气在穿过阳极板42和阴极板41之间无法将废气中的粉尘电离充分，使得从排气口8排出的气体不达标；通过旋转叶轮9在气体日常排放，排出排气口8时，气流推动旋转叶轮9转动，旋转叶轮9的转动轴通过发电机10将机械能转化为电能，并将电能储存至蓄电池中，当阳极板42和阴极板41之间电压不足时，蓄电池、阳极板42和阴极板41串联，提高阳极板42和阴极板41之间电压，使得废气在穿过阳极板42和阴极板41之间将废气中的粉尘电离充分；而且若发生突然停电的情况，箱体1内还有废气未处理，蓄电池可提供电源，将箱体1内的剩余气体处理后再进行停机，防止未处理的废气直接从排气口8排出，对环境产生影响。
一种脱硫用湿式电除尘装置的控制系统，所述控制系统包括：
采集单元，用于获取箱体1内的实时的气体含水量；
集尘组件4，包括若干个集尘单元；所述集尘单元包括阴极板41和阳极板42；用于将废气中的粉尘附着在阳极板42上；
喷淋单元5，用于对阳极板42进行冲洗；
振动组件6，用于使阳极板42产生振动；
发电单元：包括旋转叶轮9和发电机10；用于通过气体排放进行发电；
储能单元：包括蓄电池，用于将发电单元产生的电能进行储存；
控制单元：分别与采集单元、集尘组件4、喷淋单元5、振动组件6、发电单元、储能单元电性连接；控制采集单元、集尘组件4、喷淋单元5、振动组件6、发电单元、储能单元的工作。
本发明的工作原理：
工作前，设置箱体1内的湿度为阈值，
工作时，通过控制单元在两个第一极板63之间施加电压；其中一个第一极板63为负极板，另一个第一极板63为正极板；由于敲击棒62远离安装杆61的一端外包裹着锡纸，且与其中一个第一极板63贴合接触；以敲击棒62包裹锡纸的一端先与正极板接触为例，首先，敲击棒62包裹锡纸的一端不带电，与正极板接触之后，敲击棒62包裹锡纸的一端带正电荷；由于同种电荷相斥，异种电荷相吸，敲击棒62包裹锡纸的一端受到负极板的吸引力和正极板的排斥力，带动敲击棒62在安装杆61上转动，敲击棒62包裹锡纸的一端移动至与负极板接触，在接触时对负极板进行敲击，负极板上的负电荷转移动敲击棒62包裹锡纸的一端，一部分的负电荷与敲击棒62包裹锡纸的一端带的正电荷复合，敲击棒62包裹锡纸的一端变成带负电荷；又由于同种电荷相斥，异种电荷相吸，敲击棒62包裹锡纸的一端受到正极板的吸引力和负极板的排斥力，带动敲击棒62在安装杆61上转动，敲击棒62包裹锡纸的一端移动至于正极板接触，在接触时对正极板进行敲击，敲击棒62包裹锡纸的一端在正极板和负极板上往复移动，不断敲击两个第一极板63，由于第一极板63在隔离箱7的内壁上，从而实现使阳极板42产生振动，阳极板42上生成的H2SO4在振动过程中与阳极板42分离，并在重力的作用下，落入灰斗2中，减少H2SO4在阳极板42表面的囤积以及接触时间；在喷淋单元5对阳极板42进行喷淋时，需要停机，喷淋结束后，若阳极板42表面水分含量高，开机后易与新电离的SO3 -形成H2SO4，但是若要等阳极板42内的水分完全蒸发再开机，需要停机很长的时间，影响生产进度；在冲洗后敲击棒62继续不断敲击两个第一极板63，阳极板42和支撑架3上的水珠在振动过程中，分别与阳极板42和支撑架3分离，在重力的作用下，落入灰斗2中，再配合风机，使箱体1内的水在短时间内干燥，在不影响生产进度的同时，减少箱体1内水分的含量，减少H2SO4的产生，最终实现避免阳极板42被H2SO4腐蚀并延长阳极板42的使用寿命；通过在箱体1内设置采集单元，具体的，采集单元可以为空气湿度传感器，空气湿度传感器实时对箱体1内的湿度进行检测，并将数据电性连接发送给控制单元，当检测数据大于阈值时，控制单元增加两个第一极板63之间的电压差，增加敲击棒62的振动频率；当检测数据大于阈值时，控制单元减小两个第一极板63之间的电压差，减小敲击棒62的振动频率；通过旋转叶轮9在气体日常排放，排出排气口8时，气流推动旋转叶轮9转动，旋转叶轮9的转动轴通过发电机10将机械能转化为电能，并将电能储存至蓄电池中，当阳极板42和阴极板41之间电压不足时，蓄电池、阳极板42和阴极板41串联，提高阳极板42和阴极板41之间电压，使得废气在穿过阳极板42和阴极板41之间将废气中的粉尘电离充分；而且若发生突然停电的情况，箱体1内还有废气未处理，蓄电池可提供电源，将箱体1内的剩余气体处理后再进行停机，防止未处理的废气直接从排气口8排出，对环境产生影响。
以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。
Claims (8)
1.一种脱硫用湿式电除尘装置及其控制系统，包括箱体(1)和设置在箱体(1)下方的灰斗(2)，其特征在于：
还包括设置在所述箱体(1)内的支撑架(3)；
所述支撑架(3)上设置有用于使粉尘荷电并吸附粉尘的集尘组件(4)；
所述集尘组件(4)的上方设置有用于冲洗集尘组件(4)的喷淋单元(5)：
所述集尘组件(4)的两侧分别设置有用于对集尘组件(4)产生振动的振动组件(6)；
所述集尘组件(4)包括若干个集尘单元；所述集尘单元包括阴极板(41)和阳极板(42)；
所述箱体(1)内设置有采集单元，采集单元用于获取箱体(1)内的气体含水量。
2.根据权利要求1所述的一种脱硫用湿式电除尘装置及其控制系统，其特征在于，所述集尘组件(4)的两侧分别设置有隔离箱(7)；
所述振动组件(6)与隔离箱(7)相对应；两所述振动组件(6)位于对应的隔离箱(7)内。
3.根据权利要求2所述的一种脱硫用湿式电除尘装置及其控制系统，其特征在于，所述振动组件(6)包括多个振动单元；
所述振动单元包括固定设置在隔离箱(7)内的安装杆(61)、转动设置在安装杆(61)上的多个敲击棒(62)和设置在隔离箱(7)内的用于驱动敲击棒(62)对隔离箱(7)进行敲击的驱动单元。
4.根据权利要求3所述的一种脱硫用湿式电除尘装置及其控制系统，其特征在于，所述驱动单元包括设置在安装杆(61)两侧的两个第一极板(63)；
两所述第一极板(63)分别固定连接在隔离箱(7)的内壁上。
5.根据权利要求2所述的一种脱硫用湿式电除尘装置及其控制系统，其特征在于，所述隔离箱(7)的材料为绝缘材料。
6.根据权利要求1所述的一种脱硫用湿式电除尘装置及其控制系统，其特征在于，所述箱体(1)的上端设置有排气口(8)；所述排气口(8)内转动设置有旋转叶轮(9)；所述旋转叶轮(9)的下方设置有用于将机械能转化成电能的发电机(10)；
所述旋转叶轮(9)的转动轴与发电机(10)固定连接。
7.一种脱硫用湿式电除尘装置控制系统，适用于权利要求1-6任一所述的一种脱硫用湿式电除尘装置，其特征在于，所述控制系统包括：
采集单元，用于获取箱体(1)内的实时的气体含水量；
集尘组件(4)，包括若干个集尘单元；所述集尘单元包括阴极板(41)和阳极板(42)；用于将废气中的粉尘附着在阳极板(42)上；
喷淋单元(5)，用于对阳极板(42)进行冲洗；
振动组件(6)，用于使阳极板(42)产生振动；
控制单元：分别与采集单元、集尘组件(4)、喷淋单元(5)、振动组件(6)；用于控制采集单元、集尘组件(4)、喷淋单元(5)、振动组件(6)、发电单元、储能单元的工作。
8.根据权利要求7所述的一种脱硫用湿式电除尘装置控制系统，其特征在于，所述控制系统还包括：
发电单元：用于通过气体排放进行发电；
储能单元：用于将发电单元产生的电能进行储存；
所述发电单元、储能单元分别与控制单元电性连接。
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