CN203725265U - 一种膜法湿式静电除尘器及其布水器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种膜法湿式静电除尘器及其布水器，湿式静电除尘器由阴极线、集尘板、布水器组成，其中集尘板包括导电内膜和渗透性外膜，特征在于利用非合金材料制作具有导电性、耐腐蚀性、耐瞬时高温的集尘板材料，并通过渗透性材料向集尘板内表面源源不断的输送冲洗水，使集尘板内表面形成连续完整的水膜。同时为防止向集尘板表面喷水造成电场短路，在渗透性外膜上方设置布水器。本实用新型，可以用轻便、低价的复合材料替代昂贵的耐腐蚀合金材料，降低湿式静电除尘器造价；由于集尘板采用双层膜布置，可以在集尘板内表面产生连续稳定的水膜，避免了由于水膜分布不均匀导致的集尘板表面结垢；最后，由于采用新型布水器，冲洗水不再通过喷嘴输送，杜绝了水喷淋造成的电场短路问题。
Description
技术领域
本实用新型专利涉及一种膜法湿式静电除尘器及其布水器，具体地指一种湿式静电除尘器集尘板及布水器。
背景技术
煤炭在中国的能源结构中占比70%以上，其中燃煤电厂消耗全国69%的煤碳，排放了占30.6%的烟尘。燃煤电厂排放的烟尘含有砷、汞、硒、铅、镉、铬等微量元素以及未燃尽的碳以及未燃尽的碳，粒径一般较小，容易进入呼吸道和肺部，引发支气管炎、肺炎等呼吸疾病，与烟气中的SO2、NOx等污染物结合后危害性更大。2012年以来，北京在内的中国中东部大部分地区发生了严重的雾霾天气，多地高速、机场封路，部分城市空气重度污染，PM2.5 污染成为众矢之的。燃煤电厂PM2.5排放占其烟尘总排放量的20%左右，也将成为治理重点。
燃煤电厂除尘设施以静电除尘器为主，静电除尘器除尘效率在99%以上，具有处理气体量大、压损小的特点。然而，静电除尘器受煤质、燃烧工况影响大，对PM2.5类细微颗粒除尘效率不高。
湿式静电除尘器1907年出现，距今已有100多年历史。湿式静电除尘器的基本原理与传统静电除尘相同，只是依靠在集尘板表面形成的水膜冲洗飞灰。由于湿式电除尘不受粉尘比电阻影响，集尘板上不积灰，因此可以在更高的操作电压下运行，这意味着除尘效率可以提高，烟气停留时间可以减少，而除尘器体积可以缩小，因此WESP被广泛应用于化工、钢铁、玻璃制造等领域。
由于湿式静电除尘器具有脱除SO3、PM2.5、汞以及非汞类重金属的作用，可以成为燃煤电厂烟气净化系统的最末一级。然而燃煤电厂烟气腐蚀性强、工况恶劣，湿式静电除尘器集尘板必须使用价格昂贵的合金材料，为维持集尘板表面形成完整水膜，必须向集尘板大量喷水，而且喷水时常常造成电场短路，威胁电厂的安全稳定运行。
因此如何提供一种非合金材料的集尘板，使其更容易产生表面水膜，且向集尘板喷水的方式不影响电场的正常运行，将成为湿式静电除尘技术的发展瓶颈。
发明内容
本实用新型专利所要解决的问题是，提供一种膜法湿式静电除尘器，集尘板由非合金材料构成，集尘板表面更容易建立完整连续水膜，且向集尘板输水时不影响电场正常运行。
根据本实用新型的一个方面，提供一种膜法湿式静电除尘器，包括阴极线、非合金材料的集尘板，集尘板包括导电性内膜和渗透性外膜。
进一步地，导电性内膜由耐腐蚀、耐瞬时高温的有机塑料，与导电性的金属微粒或导电纤维复合而成，具有价格低、结构轻、导电性好的特点。
进一步地，导电性内膜具有渗透性，且侧向渗透系数具有自上而下逐渐降低的特点。
进一步地，渗透性外膜由多孔陶瓷、树脂、玻璃纤维等材料组成，其渗透系数自上而下逐渐降低，保证向导电性内膜的渗水量在竖向均匀分布。
进一步地，所提供的集尘板截面形状可以为圆形、方形或正六边形。
进一步地，所提供的集尘板，其渗透性外膜的渗透系数大于导电性内膜。
根据本实用新型的另一方面，提供一种布水器，形状与集尘板截面形状相同，布置在集尘板渗透性外膜的正上方，布水器下方设孔径大小不等的小孔，布水器之间通过管道连通，并与冲洗水母管相连。
本实用新型的实质，是利用非合金材料制作具有导电性、耐腐蚀性、耐瞬时高温的集尘板材料，并通过渗透性材料向集尘板内表面源源不断的输送冲洗水，使集尘板内表面形成连续完整的水膜。同时为防止向集尘板表面喷水造成电场短路，在渗透性外膜上方设置布水器。 本实用新型的工作原理是，冲洗水由冲洗水母管通过管道进入布水器，经过布水器下方小孔流入集尘板的渗透性外膜。由于渗透性外膜由多孔材料构成，且竖向渗透系数自上而下逐渐降低，冲洗水将首先竖向渗透并蓄积在外膜内；由于渗透性外膜的侧向渗透系数大于导电性内膜，冲洗水将在水压作用下，逐渐水平渗透进入导电性内膜；又由于导电性内膜的侧向渗透系数自上而下逐渐降低，上部水压小的位置渗透系数大，下部水压大的地方，渗透系数小，从而保证在内膜内壁的竖向上，产生连续稳定水膜。
本实用新型专利与现有湿式静电除尘技术相比，可以用轻便、低价的复合材料替代昂贵的耐腐蚀合金材料，降低湿式静电除尘器造价。同时，由于集尘板采用双层膜布置，冲洗水由布水器进入外层渗透膜，最后再侧向渗透流入内层导电膜，从而在集尘板内表面产生连续稳定的水膜，避免了由于水膜分布不均匀导致的集尘板表面结垢。最后，由于采用新型布水器，冲洗水不再通过喷嘴输送，杜绝了水喷淋造成的电场短路问题。
附图说明
附图1为湿式静电除尘器及其布水器示意图。
附图2为单个湿式静电除尘模块结构图。
附图3为单个湿式静电除尘模块剖面图。
具体实施方式
下面将参照附图描述本实用新型专利的具体实施例。
本实用新型专利的实施例如图1所示，湿式静电除尘器由阴极线（1）、集尘板（2）、布水器（3）组成，其中集尘板包括导电内膜（4）和渗透性外膜（5）。导电内膜由导电纤维和耐腐蚀、耐瞬时高温的有机塑料复合而成，导电内膜具有渗透性，其侧向渗透系数自上而下逐渐降低。渗透性外膜由多孔陶瓷材料构成，其竖向渗透系数自上而下逐渐降低，侧向渗透系数大于导电内膜的侧向渗透系数。湿式静电除尘器单个模块的结构图如图2所示，包括阴极线（1）、渗透性外膜（2）、导电性内膜（3）和布水器（4）。湿式静电除尘器单个模块的剖面图如图3所示，包括阴极线（1）、渗透性外膜（2）、导电性内膜（3）和布水器（4）。
上述湿式静电除尘器工作时，冲洗水首先由冲洗水母管进入布水器，然后输送到集尘板的渗透性外膜。由于渗透性外膜的竖向渗透系数自上而下逐渐降低，冲洗水将首先竖向渗透并蓄积在渗透性外膜中。由于导电性内膜的侧向渗透系数小于渗透性外膜，冲洗水将缓慢水平向渗透至导电性内膜。又因为导电性内膜的渗透系数自上而下逐渐减小，上部水压小的位置渗透系数大，下部水压大的地方渗透系数小，从而使得导电性内膜内壁的渗水量在竖向上保持均匀，形成连续稳定的水膜。
原烟气自下而上进入湿式静电除尘器，阴极线在高压电作用下产生电晕放电，靠近极线部分空气电离产生大量带电离子。原烟气中的含尘颗粒与带电离子碰撞荷电，并在静电场作用下向集尘极板运动，在集尘极板上释放电荷，并在水膜作用下向下运动，最后随冲洗水离开湿式静电除尘器。净化后的烟气自湿式静电除尘器上方离开。
本实施例所提供的湿式静电除尘器及其布水器，可以有效脱除PM2.5、SO3、汞以及非汞类重金属，同时避免使用昂贵的合金防腐材料、避免集尘极板上结垢、防止喷水过程电场短路现象。
应注意的是，本文所公开的实施例仅描述了本发明的优选实施例，但决不以任何方式限制本实用新型专利的范围。本领域技术人员能够从上文的指导内容，在不脱离本实用新型专利的范围和实质的情况下，根据实际需要对本实用新型专利所公开的各实施例进行的各种组合和变形，均在本实用新型专利的保护范围内。
Claims (8)
1.一种膜法湿式静电除尘器及其布水器，由阴极线（1）、集尘板（2）及布水器（3）构成，其特征在于集尘板由导电性内膜（4）和渗透性外膜（5）构成，渗透性外膜上方布置布水器，冲洗水先由布水器上小孔流入渗透性外膜，然后进入导电性内膜，在其壁面上形成连续稳定水膜。
2.根据权利要求1所述的膜法湿式静电除尘器及其布水器，其特征是：集尘板（2）截面可以是圆形、正方形或正六边形。
3.根据权利要求1所述的膜法湿式静电除尘器及其布水器，其特征是：导电性内膜（4）由耐腐蚀、耐瞬时高温的有机材料构成，具有导电性。
4.根据权利要求1所述的膜法湿式静电除尘器及其布水器，其特征是：导电性内膜（4）具有渗透性，且侧向渗透系数自上而下逐渐降低。
5.根据权利要求1所述的膜法湿式静电除尘器及其布水器，其特征是：渗透性外膜（5）由渗透性多孔材料构成，且竖向渗透系数自上而下逐渐降低。
6.根据权利要求1所述的膜法湿式静电除尘器及其布水器，其特征是：渗透性外膜（5）其侧向渗透系数大于导电性内膜的侧向渗透系数。
7.根据权利要求1所述的膜法湿式静电除尘器及其布水器，其特征是：布水器（3）形状与集尘板截面形状相同，布置在渗透性外膜的正上方，且布水器下方有孔径大小不等的小孔。
8.根据权利要求1所述的膜法湿式静电除尘器及其布水器，其特征是：布水器（3）之间通过管道连通，并与冲洗水母管相连。
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|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CX01 | Expiry of patent term |
Granted publication date: 20140723 |
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| CX01 | Expiry of patent term |