CN203886382U - 一种直流高压双极静电激发袋式除尘器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种直流高压双极静电激发袋式除尘器，本实用新型是基于静电激发除尘技术/脉冲袋除尘技术相结合的耦合型静电激发袋式除尘器，使用正极性高压电极与负极性高压电极交替电晕放电让细微粉尘颗粒荷电，用新型抗电击滤袋代替收尘极板，一体化技术体现于在同一空间中交织叠加了双极激发电除尘和袋过滤过程，从而在微细粉尘的去除上具有突出优势，除尘性能良好，因而具有广阔的前景。

Description

一种直流高压双极静电激发袋式除尘器

技术领域

本实用新型属于环境保护应用技术领域，主要涉及一种直流高压双极静电激发袋式除尘。

背景技术

国内现有除尘器对PM_2.5等微细粉尘去除效率低下，难以满足当前工业粉尘排放要求。各种的技术不足之处为：

1.就结构而言，现役的静电除尘器和袋式除尘器对于PM_2.5微细粉尘的去除效率有限，无法满足新颁布的《火电厂大气污染物排放标准》（GB13223-2011）规定的烟尘排放质量浓度要求小于30mg/Nm₃，尤其对于“京津冀”、“长三角”、“珠三角”等重点地区，其排放标准更甚；

目前新兴的电袋复合除尘技术基本为“前电后袋”方式，主要分为“一体式”与“分体式”两种技术形式。烟尘通过前级电场荷电，进入后级袋区至滤袋表面被捕集。虽然其对PM_2.5等微细粉尘的去除效率有所提高，但是由于荷电时间短、荷电消失快，进入后级袋区无异于纯袋式除尘器，其最大缺点表现于能耗过高、结构复杂。

2.就静电激发形式而言，采用最为广泛的负电晕极的每股电晕电流都是单极性的，粒子间往往是互斥的，不利于凝并；为使电晕极与集尘极间的正极性粒子与负极性粒子能较充分地碰撞凝并，凝并区较长；

3.就供电电源而言，传统的交变电场中的静电凝并除尘系统复杂，需设置预荷电区，或采取交直流叠加电源，而主要问题在于体积过大，结构复杂。无论是低频交流高压电源还是高频交流高压电源在应用中的主要问题是可靠性和安全性差。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种直流高压双极静电激发袋式除尘器，既解决了静电除尘器单极性电晕电流凝并能力欠佳的问题，又因采用新型抗电击滤料充作收尘极板，使得新型抗电击滤袋表面形成的粉尘层比较蓬松，提高了PM_2.5等微细颗粒物的去除效率，降低了过滤阻力，进而降低了运行费用。

本实用新型所采用的技术方案是：一种直流高压双极静电激发袋式除尘器，其特征在于：包括壳体、直流正高压电源、直流负高压电源、双极静电激发发生器、若干个具有收尘极板功能的抗电击滤袋和接地极框架，所述的直流正高压电源、直流负高压电源、双极静电激发发生器、若干个具有收尘极板功能的抗电击滤袋和接地极框架设置在所述的壳体内；

所述的双极静电激发发生器由正极性电晕极板框和负极性电晕极板框交替平行构成；

所述的若干个抗电击滤袋等份排列，每排抗电击滤袋等间距布置于正极性电晕极板框与负极性电晕极板框之间，每个抗电击滤袋均与接地极框架相连；

正极性电晕极板框通过正极性高压电晕线与直流正高压电源连接，负极性电晕极板框通过负极性高压电晕线与直流负高压电源连接。

作为优选，所述的正极性电晕极板框和负极性电晕极板框均为形状相同的矩形框架结构，由绝缘子吊挂固定在所述的除尘器内设置的花板上。

作为优选，所述的正极性电晕极板框（3）和负极性电晕极板框（5）交替设置共n排，所述的抗电击滤袋（4）设置有n-1排，分别设置在所述的正极性电晕极板框（3）和负极性电晕极板框（5）之间，其中n≥2。

作为优选，所述的正极性电晕极板框与负极性电晕极板框中均相应布置有数量相等的正极性高压电晕线与负极性高压电晕线，每排抗电击滤袋个数均比每排正极性电晕极板框或负极性电晕极板框内的正极性高压电晕线或负极性高压电晕线个数少1个。

作为优选，所述的每个抗电击滤袋四周均布置有高度相同的正极性高压电晕线和负极性高压电晕线，共计4根。

作为优选，所述的抗电击滤袋为碳纤维覆膜耐高温导电纤维滤袋，固定在所述的除尘器内设置的花板上。

作为优选，所述的正极性高压电晕线或负极性高压电晕线为圆形高压电晕线、RS型芒刺高压电晕线或锯齿高压电晕线。

本实用新型的优点如下：

（1）通过双极静电激发器与具有收尘极板功能的新型抗电击滤袋间构成的粉尘荷电及捕集空间，双极静电激发有效克服了单极荷电粉尘相互排斥所需更高的起晕电压以及反电晕现象的发生，并且双极荷电过程和捕集过程加速了粉尘的荷电凝并，利用相反电荷更强的吸引力，使微细粉尘更快地向滤袋迁移，提高粉尘的捕集效率；

（2）基于静电激发除尘与新型抗电击新型滤料为收尘极板一体化的电袋耦合结构，充分利用了常规静电除尘器与布袋除尘器的优势，有效缓解了粉尘理化特性的不利影响，不断强化了滤料过滤作用，可实现对PM_2.5等微细粉尘的深度去除；

（3）较之现行的“一体式”、“分体式”等电袋复合技术，本实用新型结构紧凑，加工方便，可在同一电场中实现荷电、凝并、捕集及清灰的全过程，解决了常规除尘技术对微细颗粒物去除能力有限的问题，降低了过滤阻力和运行费用，节省了占地面积。

本实用新型是基于静电激发除尘技术/脉冲袋除尘技术相结合的耦合型静电激发袋式除尘器，使用正极性高压电极与负极性高压电极交替电晕放电让细微粉尘颗粒荷电，用新型抗电击新型滤袋代替收尘极板，一体化技术体现于在同一空间中交织叠加了双极激发电除尘和袋过滤过程，从而在微细粉尘的去除上具有突出优势，除尘性能良好，因而具有广阔的前景。

附图说明

图1：为本实用新型实施例的结构示意图。

具体实施方式

为了便于本领域普通技术人员理解和实施本实用新型，下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步的详细描述，应当理解，此处所描述的实施示例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

请见图1，本实用新型采用的技术方案是：一种直流高压双极静电激发袋式除尘器，包括壳体、直流正高压电源1、直流负高压电源2、双极静电激发发生器、若干个具有收尘极板功能的抗电击滤袋4和接地极框架9，直流正高压电源1、直流负高压电源2、双极静电激发发生器、若干个具有收尘极板功能的抗电击滤袋4和接地极框架9设置在壳体内；双极静电激发发生器由正极性电晕极板框3和负极性电晕极板框5交替平行构成；正极性电晕极板框3和负极性电晕极板框5均为形状相同的矩形框架结构，由绝缘子吊挂固定在除尘器内设置的花板8上。抗电击滤袋4为碳纤维覆膜耐高温导电纤维滤袋，固定在除尘器内设置的花板8上。正极性电晕极板框3和负极性电晕极板框5交替设置共3排，若干个抗电击滤袋4等份排列成2排，每排抗电击滤袋4等间距布置于正极性电晕极板框3与负极性电晕极板框5之间，每个抗电击滤袋4均与接地极框架9相连；正极性电晕极板框3与负极性电晕极板框5中均相应布置有数量相等的正极性高压电晕线6与负极性高压电晕线7，每排抗电击滤袋4个数均比每排正极性电晕极板框3或负极性电晕极板框5内的正极性高压电晕线6或负极性高压电晕线7个数少1个。每个抗电击滤袋4四周均布置有高度相同的正极性高压电晕线6和负极性高压电晕线7，共计4根。正极性电晕极板框3通过正极性高压电晕线6与直流正高压电源1连接，负极性电晕极板框5通过负极性高压电晕线7与直流负高压电源2连接。在交替布置的正、负极性电晕极上分别施加以正、负直流高压后，会产生强烈的电晕放电，使周围含尘气流中的PM_2.5等微细粉尘迅速荷带以正电荷和负电荷。

本实用新型采用的高压电晕线为圆形线、RS型芒刺线、锯齿线中的一种。

本实用新型在工作时，含尘气流经水平渐扩管后进入壳体内，双极静电激发发生器中的正、负极性高压电晕极电离周围空气，分别形成功率密度较高的正、负极性电晕电流，使PM_2.5等微细粉尘荷带以正、负极性电荷，加速了相反极性荷电粉尘的相互吸引、碰撞、凝并。由于本实用新型实现了同一空间内双极激发电除尘和袋过滤过程的耦合，相反极性荷电粉尘在双极静电激发器与具有收尘极板功能的新型抗电击滤袋构成的等间距荷电区域内相对富集，强化了电凝并效应（其表现在于起晕电压较低，击穿电压较高）。在静电场力和气流牵引的作用下，微细粉尘凝并颗粒粒径增大被拦截捕集于抗电击滤袋4外表面，使微细粉尘不易进入滤料内部或穿透滤料，而在滤料外表面了粉尘层逐渐堆积成结构松散、易于清灰的粉尘层，过滤后的净化烟气经尾部烟道排出，清灰后被捕集粉尘落入除尘室下方的灰斗中，抗电击滤袋4即可重新滤尘；未被凝并的少量微细粉尘可被沉积在抗电击滤袋4外表面错落有致的粉尘层拦截捕集。

荷带以相反电荷的PM_2.5等微细颗粒在静电场中相互吸引、碰撞、凝聚成粒径更大的颗粒物，然后被具有收尘极板作用的抗电击滤袋4外表面拦截捕集，在滤袋外表面逐渐堆积成松散的粉尘层，待至既定清灰阻力时，电磁脉冲清灰装置进行脉冲清灰，滤袋重新滤尘。故本实用新型可获得更高的除尘效率。

较之应用广泛的单极直流负高压荷电方式，通过双极静电激发技术提高微细粉尘的荷电能力，来增强颗粒间的凝并效应。进一步促进了荷电区域内的平衡等离子体的产生，不断提高了荷电区域内的功率密度，有效缓解了反电晕现象（反电晕是在电除尘器中沉积在极板表面上的高比电阻粉尘层所产生的局部放电现象。高比电阻粉尘到达收尘极板后不易释放，其极性与电晕极相同，便排斥后来的荷电粉尘，由于粉尘层的电荷释放缓慢，粉尘间形成较大的电位梯度，当粉尘层中的电场强度大于其临界值时，就会在粉尘层的空隙间产生局部击穿，产生与电晕极性相反的正电离子，并向电晕极运动，中和电晕极带负电的粒子。其表现为电流增大，电压降低）。

本实用新型采用直流高压高频无火花供电方式，正极性电晕极板框3与直流正高压电源1相连，负极性电晕极板框5与直流负高压电源2相连，所有极板框均接地。含尘气流进入正、负极性电晕线和抗电击滤袋4间的荷电区域，靠近正极性高压电晕线6的粉尘被荷带以正电，靠近负极性高压电晕线7的粉尘被荷带以负电，靠近抗电击滤袋4外表面的粉尘被荷以低电势正电，在高压高频电场力的作用下，微细荷电粉尘快速碰撞产生电凝并效应。

本实用新型针对芳纶滤料、石墨化玻纤滤料、不锈钢覆膜滤料、铝粉镀膜滤料、碳纤维覆膜滤料和基布导电滤料等6种滤料进行了综合电性能实验研究，根据各自表现出的伏安特性、抗静电性和导电性三种电学性能确定了碳纤维覆膜耐高温导电纤维滤料。

沉积在滤袋表面的荷电粉尘，比空气更具导电性，使电场更集中，后来的粉尘粒子不断沉积其上并形成松散的堆积状，因而透气性好，气流通过压力减小，喷吹清灰容易进行。

本实用新型提供的一种直流高压双极静电激发袋式除尘器，实现了双极静电激发的电凝并过程，通过提高微细粉尘的荷电能力，来增强颗粒间的凝并效应，同时采用新型抗电击滤袋充作收尘极板，将静电除尘和袋式除尘进行有机结合。此外，采用新型抗电击特种滤料，在继承常规滤料机械性能、除尘性能等滤料特性的基础上，且具有较低的电阻率，防止火花放电损伤，良好的导电性能及抗氧化性能，将静电除尘和袋式除尘进行有机结合。

应当理解的是，本说明书未详细阐述的部分均属于现有技术。

应当理解的是，上述针对较佳实施例的描述较为详细，并不能因此而认为是对本实用新型专利保护范围的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型权利要求所保护的范围情况下，还可以做出替换或变形，均落入本实用新型的保护范围之内，本实用新型的请求保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (7)

1.一种直流高压双极静电激发袋式除尘器，其特征在于：包括壳体、直流正高压电源（1）、直流负高压电源（2）、双极静电激发发生器、若干个具有收尘极板功能的抗电击滤袋（4）和接地极框架（9），所述的直流正高压电源（1）、直流负高压电源（2）、双极静电激发发生器、若干个具有收尘极板功能的抗电击滤袋（4）和接地极框架（9）设置在所述的壳体内；

所述的双极静电激发发生器由正极性电晕极板框（3）和负极性电晕极板框（5）交替平行构成；

所述的若干个抗电击滤袋（4）等份排列，每排抗电击滤袋（4）等间距布置于正极性电晕极板框（3）与负极性电晕极板框（5）之间，每个抗电击滤袋（4）均与接地极框架（9）相连；

正极性电晕极板框（3）通过正极性高压电晕线（6）与直流正高压电源（1）连接，负极性电晕极板框（5）通过负极性高压电晕线（7）与直流负高压电源（2）连接。

2.根据权利要求1所述的直流高压双极静电激发袋式除尘器，其特征在于：所述的正极性电晕极板框（3）和负极性电晕极板框（5）均为形状相同的矩形框架结构，由绝缘子吊挂固定在所述的除尘器内设置的花板（8）上。

3.根据权利要求1或2所述的直流高压双极静电激发袋式除尘器，其特征在于：所述的正极性电晕极板框（3）和负极性电晕极板框（5）交替设置共n排，所述的抗电击滤袋（4）设置有n-1排，分别设置在所述的正极性电晕极板框（3）和负极性电晕极板框（5）之间，其中n≥2。

4.根据权利要求1或2所述的直流高压双极静电激发袋式除尘器，其特征在于：所述的正极性电晕极板框（3）与负极性电晕极板框（5）中均相应布置有数量相等的正极性高压电晕线（6）与负极性高压电晕线（7），每排抗电击滤袋（4）个数均比每排正极性电晕极板框（3）或负极性电晕极板框（5）内的正极性高压电晕线（6）或负极性高压电晕线（7）个数少1个。

5.根据权利要求1所述的直流高压双极静电激发袋式除尘器，其特征在于：所述的每个抗电击滤袋（4）四周均布置有高度相同的正极性高压电晕线（6）和负极性高压电晕线（7），共计4根。

6.根据权利要求1所述的直流高压双极静电激发袋式除尘器，其特征在于：所述的抗电击滤袋（4）为碳纤维覆膜耐高温导电纤维滤袋，固定在所述的除尘器内设置的花板（8）上。

7.根据权利要求1所述的直流高压双极静电激发袋式除尘器，其特征在于：所述的正极性高压电晕线（6）或负极性高压电晕线（7）为圆形高压电晕线、RS型芒刺高压电晕线或锯齿高压电晕线。