CN205128183U - 干湿混合型电除尘器 - Google Patents

Abstract

干湿混合型电除尘器，属于除尘领域，其结构包括壳体，壳体两端分别设置进烟口和出烟口，壳体内部靠近进烟口的一端设有干式除尘电场，壳体内部靠近出烟口的一端设有湿式除尘电场，所述干式除尘电场和湿式除尘电场之间设有一个为烟气降温增湿的转化区，所述的转化区改变来自干式除尘电场的烟气的性状并调整电场截面以满足湿式除尘电场的工作要求。本实用新型在干式除尘电场和湿式除尘电场之间增加了转化区，对干式除尘电场来的烟气进行降温增湿，并调节电场截面的尺寸，使干式除尘电场和湿式除尘电场能够成功的组合在一个壳体内。

Description

干湿混合型电除尘器

技术领域

本实用新型涉及除尘领域，具体地说是一种干湿混合型电除尘器。

背景技术

干湿混合型电除尘器是迄今为止最高效的除尘器之一，它集中了干式电除尘器和湿式电除尘器两者的优点，又弥补了两者的不足。干湿混合型电除尘器具有占地面积小，净化效率高的突出优点，同时还有对重金属以及PM10，尤其是PM2.5有良好的去除效果。烟尘排放可以达到5mg/Nm³以下，实现超低排放。但是干式电除尘器和湿式电除尘器运行的基本条件不一样，甚至是相互矛盾的，因此，若将干式电除尘器和湿式电除尘器结合在一起，必须制造若干条件，以适应两者各自的需求。

干式电除尘器和湿式电除尘器，二者虽然收尘机理相同，但清灰方式两样，导致对烟尘条件要求不同。干式电除尘器对工业窑炉排出的热烟尘，可以直接对接进行净化，收集的是干粉尘，这部分粉尘不需要特别处理，可以回收，也可以综合利用。干式电除尘器的收尘效率在理论上是与电除尘的长度成正比，每单位长度收集的粉尘按相同的效率计算，前后各电场收集的粉尘量相差悬殊。假设4个长度相同的电场，单电场收尘效率按70％计算，第一电场收集的粉尘量为100，第四电场收集的粉尘量仅2.7，按超净排放的要求，欲将电除尘出口排放的浓度从现在的100mg/m³降到20mg/m³，甚至要增加2个电场。由此可见，干式电除尘末电场收集的粉尘量少，靠增加电场数量减少排放不是最经济的办法。

湿式电除尘器不存在二次扬尘和高比电阻的问题，它可以高效去除PM2.5的微细尘粒以及Hg、NH₃等气溶胶状污染物，但是湿式电除尘器的进口粉尘浓度不宜太高，烟气条件也有一定要求。因此，现在干式电除尘器和湿式电除尘器分别作为两台设备各自独立运行。

如果将干式电除尘器和湿式电除尘器结合在一起，既节省投资，减小占地面积和能耗，又能达到超净排放的目的。但目前的问题是两者如果仅仅是简单的串联成一体，则弄巧成拙，将产生严重的后果，具体原因如下：

1、前面干式电除尘器是用干法清灰，要求粉尘一直处于干燥松散状态，若后面湿式电除尘器的烟气进入前级电场(由于烟气压力波动，几率极大)，粉尘将受潮变粘，振打清灰效果变差，时间一长，粉尘在电极上板结将导致电场失效。

2、前面干式除尘电场的烟尘直接进入湿式除尘电场，即使湿式除尘电场内采用多喷嘴、大喷淋，也不可能将烟气瞬时冷却并湿润到接近饱和状态，烟尘无法实现充分润湿，捕集在电极上的粉尘仅处于潮湿状态，按照目前一般设计的喷淋清灰将导致清灰不彻底，粉尘干湿交替，极板很容易产生结垢，且不可逆转，很快形成电场失效。

一般的大型干式除尘电场，电极长度为15m，电场流速1m/s左右；后级湿式除尘电场电极高度不宜大于10m，电场平均流速可达2-3m/s。两者如何衔接好，要考虑以下两个因素：(1)干烟气通过降温增湿后，烟气量将减少；(2)根据排放浓度要求，确定湿式除尘电场的流速(或集尘面积)。综上所述两因素，即需确定湿式除尘电场的截面面积并按照湿式除尘电场的基本要求进行改造，否则，将达不到预期效果。

干湿混合型电除尘器有着突出的长处和优点，在目前“超净排放”的形势下，它将是最好的选择，但以上提到的技术问题尚有待解决，致使其无法投入使用。国外在上世纪提出过类似的概念，有人曾将末电场改造成湿式除尘电场，结果在实践中发现，湿式除尘电场在运行中出现了许多问题，以致干湿混合型电除尘器的研究与实践停顿了一段时间。到目前为止，虽然国外对干湿混合型电除尘器的研究开发有很大兴趣，但却没有商业运用的成功案例报道，由此可见，当前仍有若干技术难点需要攻克。

实用新型内容

针对上述问题，本实用新型的目的在于提供一种干湿混合型电除尘器，该装置将干式除尘电场和湿式除尘电场结合在一个壳体内，且能够实现干式除尘电场和湿式除尘电场均正常运行，除尘效率高。

本实用新型解决其技术问题所采取的技术方案是：干湿混合型电除尘器，包括壳体，壳体两端分别设置进烟口和出烟口，壳体内部靠近进烟口的一端设有干式除尘电场，壳体内部靠近出烟口的一端设有湿式除尘电场，所述干式除尘电场和湿式除尘电场之间设有一个为烟气降温增湿的转化区，转化区在与湿式除尘电场的连接端缩小了电场截面的面积。

湿式除尘电场运行时要求烟气的温度低、湿度大，而且湿式除尘电场与干式除尘电场相比，烟气的温度降低，体积流量减少，流速提高，因此湿式除尘电场的电场截面应小于干式除尘电场的电场截面，所述的转化区改变来自干式除尘电场的烟气的性状并调整电场截面以满足湿式除尘电场的工作要求。

进一步的技术方案为：所述的转化区内安装有若干槽形板，槽形板的横截面呈一侧开口的凹槽状，槽形板竖直安装且交错排列，槽形板的开口侧朝向出烟口，槽形板内有水流通过从而使槽形板的腹板表面形成一层水膜。槽形板内有水流通过，烟气经过此区域时进行热交换，达到初步降温的目的。

进一步的技术方案为：所述槽形板的上部设有为槽形板提供水流的溢流水槽，在与烟气流向相垂直的方向上，每一排槽形板共用一个溢流水槽；溢流水槽上设有为其注水的上水管，溢流水槽对应槽形板的腹板的位置设有溢流水口。通过溢流水槽为槽形板供水，结构简单，且能够使槽形板内的水流流量均相等，槽形板内水膜的厚度根据烟气温度及电极长度而定，应保证槽形板的底部仍然保持有水膜存在。

进一步的技术方案为：所述上水管设置在溢流水槽的一端，溢流水槽的另一端设有控制溢流水量的竖挡板，竖挡板的高度不大于溢流水槽侧壁的高度，竖挡板与溢流水槽远离上水管的端面之间设有排水管，排水管设在溢流水槽的底面上且与溢流水槽相通。溢流水槽内的水位越高，溢流水量越大，当溢流水槽内的水位高度到达竖挡板的上边缘时，多余的水会从竖挡板处溢出并通过排水管排走，因此，竖挡板能够控制溢流水槽内的水位高度进而控制溢流水量。

进一步的技术方案为：所述溢流水槽对应槽形板之间的间隙的位置设有横挡板，横挡板的上边缘高出槽形板的上边缘以将溢流水口流出的水限制在槽形板内流动。设置横挡板，能够避免溢流水槽内的水流到槽形板的外面，防止潮湿的空气进入前面的干式除尘电场，保证干式除尘电场的正常运行。

进一步的技术方案为：在槽形板和湿式除尘电场之间布置有增湿降温喷嘴，增湿降温喷嘴在壳体内部的整个截面上形成水幕。烟气经过水幕时，水幕对烟气进一步的降温增湿，能够使烟气湿度接近或者到达饱和状态，以适应湿式除尘电场的工作要求。

进一步的技术方案为：所述的增湿降温喷嘴包括若干个十字喷嘴，十字喷嘴在壳体内部的截面上安装有两层，两层十字喷嘴交错排列；十字喷嘴安装在喷水支管上，喷水支管在一端与上水主管相连通。每一个十字喷嘴都具有四个喷水口，能向上、下、左、右四个方向喷水，使除尘器的整个截面上形成水幕，烟气经过水幕时，得到充分的降温和湿润。

进一步的技术方案为：在最靠近干式除尘电场的一排槽形板处安装有清洗喷嘴，清洗喷嘴安装在槽形板靠近干式除尘电场的一侧以清洗槽形板上的积灰。烟气与槽形板接触时，会在槽形板上形成一定的积灰，当积灰过多时，就会影响后续烟气与槽形板内的水的热交换效率，设置清洗喷嘴能够定期的清洗掉槽形板靠近干式除尘电场的一侧的积灰，以保证热交换效率。

进一步的技术方案为：在湿式除尘电场与转化区相邻的面上设有气流分布板，气流分布板与烟气流向垂直以使进入湿式除尘电场的气流分布均匀，气流分布板工作面的面积小于干式除尘电场截面的面积；在气流分布板的边缘与壳体的内侧壁之间连接有调节电场截面的阻流隔板。目前干式除尘电场的极板高度一般为15m，而湿式除尘电场的极板高度不得大于10m，同时，进入湿式除尘电场的烟气温度降低，体积流量减少，流速提高，因此，当烟气进入湿式除尘电场时，应调整截面的面积，并且为了适应湿式除尘电场的高效运行，应使烟气尽量均匀地进入湿式除尘电场，设置阻流隔板和气流分布板满足了湿式除尘电场的运行需求。

所述的壳体内表面应做防腐处理，将其彻底除锈、抛光后涂刷防腐材料，如玻璃钢、鳞片等。

所述的湿式除尘电场的上方均匀的布置有湿式电除尘清灰喷嘴以喷淋除尘，在干式除尘电场、转化区和湿式除尘电场的下方分别设置有锥形的灰斗，干式除尘电场下方的灰斗用于排出积灰，溢流水和喷雾未蒸发完的喷淋水经转化区和湿式除尘电场下方的灰斗流向水沟或贮水缸回收再循环使用。

转化区和湿式除尘电场下方的灰斗用于排水，因此其的底端夹角为大于60°的角，从而使转化区和湿式除尘电场下方的灰斗的高度小于干式除尘电场下方的灰斗的高度，将转化区和湿式除尘电场下方的灰斗改为短灰斗，不仅可以节省材料及加工安装费用，同时还可以腾出空间用于防止贮水缸及水循环装置。

本实用新型的有益效果是：

1、在干式除尘电场和湿式除尘电场之间增加了一个转化区，转化区改变干式除尘电场来的烟气的形状，并调整电场截面的面积，使其符合湿式除尘电场的工作要求，实现了将干式除尘电场和湿式除尘电场集成在一个壳体内，同时能够保证两者均正常运行，既可应用于已建电除尘器的改造，也可应用于新建项目；

2、在转化区设置了槽形板，不仅能对干式除尘电场的烟气进行初步降温，而且交错排列的槽形板对于烟气形成阻力，能够防止烟气倒流，避免后部的潮湿烟气进入前部的干式除尘电场妨碍干式除尘电场的正常工作，保证了干式除尘电场工作的可靠性和使用寿命；

3、将转化区和湿式除尘电场下方的灰斗改为短灰斗，不仅可以节省材料及加工安装费用，同时还可以腾出空间用于防止贮水缸及水循环装置。

附图说明

图1为本实用新型实施例的结构示意图；

图2为本实用新型实施例槽形板的布置截面图；

图3为本实用新型实施例中槽形板与溢流水槽的结构示意图；

图4为图3的左视图(省略排水管)；

图5为本实用新型实施例十字喷嘴在除尘器截面上的分布示意图；

图6为图5的A-A视图；

图7为图5中I部位的局部放大图；

图8为图7的右视图。

图中：1干式除尘电场，2转化区，3槽形板，4清洗喷嘴，5溢流水槽，6阻流隔板，7增湿降温喷嘴，8气流分布板，9湿式电除尘清灰喷嘴，10湿式除尘电场，11横挡板，12竖挡板，13排水管，14十字喷嘴，15上水主管，16喷水支管。

具体实施方式

下面结合说明书附图和具体实施例对本实用新型作进一步的描述：

如图1所示。干湿混合型电除尘器，包括壳体，壳体两端分别设置进烟口和出烟口，壳体内部靠近进烟口的一端设有干式除尘电场1，壳体内部靠近出烟口的一端设有湿式除尘电场10，所述干式除尘电场1和湿式除尘电场10之间设有一个为烟气降温增湿的转化区2，所述的转化区2改变来自干式除尘电场1的烟气的性状并调整电场截面以满足湿式除尘电场10的工作要求。

图1中，箭头的方向表示了烟气流动方向，显而易见的，图1右端为进烟口，左端为出烟口，本实施例中，以进烟口的方向为前方，出烟口的方向为后方。所述的转化区2内从前方到后方依次设置有槽形板3、增湿降温喷嘴7、阻流隔板6和气流分布板8。

槽形板3设置有两组，两组槽形板3之间的间隔以500-800mm为宜，每一组槽形板3的布置方式如图2所示，槽形板3的横截面呈一侧开口的凹槽状，槽形板3竖直安装且交错排列，槽形板3的开口侧朝向出烟口。

槽形板3腹板的宽度为200mm，槽形板3两侧翼缘的宽度为40mm。如图3、图4所示，槽形板3的上部设有为槽形板3提供水流的溢流水槽5，在与烟气流向相垂直的方向上，每一排槽形板3共用一个溢流水槽5；溢流水槽5上设有为其注水的上水管(图中未示出)，溢流水槽5对应槽形板3的腹板的位置设有溢流水口。

上水管设置在溢流水槽5的一端，溢流水槽5的另一端设有控制溢流水量的竖挡板12，竖挡板12的高度不大于溢流水槽5侧壁的高度，竖挡板12与溢流水槽5远离上水管的端面之间设有排水管13，排水管13设在溢流水槽5的底面上且与溢流水槽5相通。溢流水槽5内的水位越高，溢流水量越大，当溢流水槽5内的水位高度到达竖挡板12的上边缘时，多余的水会从竖挡板12处溢出并通过排水管13排走，因此，竖挡板12能够控制溢流水槽14内的水位高度进而控制溢流水量。槽形板3内水膜的厚度根据烟气温度及电极长度而定，应保证槽形板3的底部仍然保持有水膜存在。

溢流水槽5对应槽形板3之间的间隙的位置设有横挡板11，横挡板11的上边缘高出槽形板3的上边缘以将溢流水口流出的水限制在槽形板3内流动。

位于最前部的一组槽形板3的前侧设置有清洗喷嘴4，由于从干式除尘电场1来的未被捕集的粉尘仍然荷电，很容易在槽形板3背部受静电捕集。当槽形板3背部积灰到一定厚度，影响热交换效果，故喷淋清灰喷嘴应定时开放，以清除槽形板3背面的积灰。

槽形板3的后方布置有增湿降温喷嘴7，增湿降温喷嘴7包括若干个十字喷嘴14，如图6，十字喷嘴14在壳体内部的截面上安装有两层，两层十字喷嘴14交错排列，十字喷嘴14沿整个电场截面布置，两层十字喷嘴14相距500-800mm，水量的大小、喷嘴压力及喷射角度等根据烟气温度及流量计算得出。

如图5，十字喷嘴14安装在喷水支管16上，喷水支管16在一端与上水主管15相连通。如图7、图8，每一个十字喷嘴14都具有四个喷水口，能向上、下、左、右四个方向喷水，使除尘器的整个截面上形成水幕，烟气经过水幕时，得到充分的降温和湿润。

在转化区2的后部，即湿式除尘电场10的入口处，有一块气流分布板8，气流分布板8的上下两端各连接一块阻流隔板6，阻流隔板6通长布置。阻流隔板6改变湿式除尘电场10截面的有效尺寸，这是因为进入干式除尘电场1的烟气温度100℃以上，而在湿式除尘电场10的烟气温度仅50℃左右，烟气温度大幅度降低，体积流量减少15-20％。另外在湿式除尘电场10中，烟气流速可为干式除尘电场1的二倍甚至二倍以上，因此，湿式除尘电场10的截面不需要和干式除尘电场1一致，阻流隔板6可起到调整的目的。

阻流隔板6在电场内的安装要注意角度不宜选的过大，避免上部或下部气流流速过高，进入电场。两者之间的气流分布板8应按照阻流隔板6的角度进行物模实验，以确保进入湿式除尘电场10的气流均匀。

本实施例中，干式除尘电场1布置有两个，湿式除尘电场10布置有一个，干式除尘电场2和湿式除尘电场10采用现有的干式电除尘器和湿式电除尘器的电场即可，湿式除尘电场10的上方均匀的布置有喷淋用的湿式电除尘清灰喷嘴9。

壳体内表面应做防腐处理，将其彻底除锈、抛光后涂刷防腐材料，如玻璃钢、鳞片等。

在干式除尘电场1、转化区2和湿式除尘电场10的下方分别设置有锥形的灰斗，干式除尘电场1下方的灰斗用于排出积灰，溢流水和喷雾未蒸发完的喷淋水经转化区2和湿式除尘电场10下方的灰斗流向水沟或贮水缸回收再循环使用。

转化区2和湿式除尘电场10下方的灰斗用于排水，因此其的底端夹角为大于60°的角，从而使转化区2和湿式除尘电场10下方的灰斗的高度小于干式除尘电场1下方的灰斗的高度，将转化区2和湿式除尘电场10下方的灰斗改为短灰斗，不仅可以节省材料及加工安装费用，同时还可以腾出空间用于防止贮水缸及水循环装置。

本实施例的工作方法如下：

步骤(1)：烟气从进烟口进入壳体内的干式除尘电场1，经干式除尘电场1除尘后到达转化区2；

步骤(2)：烟气与转化区2的槽形板3接触，槽形板3内有水流通过，水流与烟气进行热交换，初步降低烟气的温度；

步骤(3)：烟气与十字喷嘴14喷出的水幕相接触并进行热交换，进一步降低烟气的温度，并使烟气湿度接近或者达到饱和状态；

步骤(4)：经过转化区降温增湿的烟气经过气流分布板8均匀的进入湿式除尘电场10，并且在阻流隔板6的作用下，调整了湿式除尘电场10的截面面积；

步骤(5)：烟气进入湿式除尘电场10，经湿式除尘电场10除尘后从出烟口排出。

应定期开启清洗喷嘴4清洗最前部的槽形板3前侧的积灰，以保证热交换效率。

本实用新型干式除尘电场1和湿式除尘电场10的布置数量不限于实施例所述的数量，可以根据实际情况增加或减少。

本实用新型的转化区2内，实现对烟气初步降温的装置不限于实施例所述的槽形板3，还可以通过其他形式的换热管或者换热装置实现烟气的初步降温。

本实用新型的增湿降温喷嘴7不限于实施例所述的十字喷嘴14，还可以采用其他的可以向周围同时喷水的多头喷嘴，但是应注意，增湿降温喷嘴7应在除尘器的截面上形成水幕，只能在平面上喷水，而不能向前方和后方喷水，尤其是不能向前方喷水，以避免潮湿的空气进入干式除尘电场1影响其正常运行。

本实施例中的“前”、“后”是为了便于描述而采用的相对位置，不能理解为绝对位置构成对本实用新型的限制。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不是本实用新型的全部实施例，不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

除说明书所述技术特征外，其余技术特征均为本领域技术人员已知技术，为了突出本实用新型的创新特点，上述技术特征在此不再赘述。

Claims (9)

1.干湿混合型电除尘器，包括壳体，壳体两端分别设置进烟口和出烟口，壳体内部靠近进烟口的一端设有干式除尘电场，壳体内部靠近出烟口的一端设有湿式除尘电场，其特征是，所述干式除尘电场和湿式除尘电场之间设有一个为烟气降温增湿的转化区，转化区在与湿式除尘电场的连接端缩小了电场截面的面积。

2.根据权利要求1所述的干湿混合型电除尘器，其特征是，所述的转化区内安装有若干槽形板，槽形板的横截面呈一侧开口的凹槽状，槽形板竖直安装且交错排列，槽形板的开口侧朝向出烟口，槽形板内有水流通过从而使槽形板的腹板表面形成一层水膜。

3.根据权利要求2所述的干湿混合型电除尘器，其特征是，所述槽形板的上部设有为槽形板提供水流的溢流水槽，在与烟气流向相垂直的方向上，每一排槽形板共用一个溢流水槽；溢流水槽上设有为其注水的上水管，溢流水槽对应槽形板的腹板的位置设有溢流水口。

4.根据权利要求3所述的干湿混合型电除尘器，其特征是，所述上水管设置在溢流水槽的一端，溢流水槽的另一端设有控制溢流水量的竖挡板，竖挡板的高度不大于溢流水槽侧壁的高度，竖挡板与溢流水槽远离上水管的端面之间设有排水管，排水管设在溢流水槽的底面上且与溢流水槽相通。

5.根据权利要求3所述的干湿混合型电除尘器，其特征是，所述溢流水槽对应槽形板之间的间隙的位置设有横挡板，横挡板的上边缘高出槽形板的上边缘以将溢流水口流出的水限制在槽形板内流动。

6.根据权利要求2所述的干湿混合型电除尘器，其特征是，在槽形板和湿式除尘电场之间布置有增湿降温喷嘴，增湿降温喷嘴在壳体内部的整个截面上形成水幕。

7.根据权利要求6所述的干湿混合型电除尘器，其特征是，所述的增湿降温喷嘴包括若干个十字喷嘴，十字喷嘴在壳体内部的截面上安装有两层，两层十字喷嘴交错排列；十字喷嘴安装在喷水支管上，喷水支管在一端与上水主管相连通。

8.根据权利要求2所述的干湿混合型电除尘器，其特征是，在最靠近干式除尘电场的一排槽形板处安装有清洗喷嘴，清洗喷嘴安装在槽形板靠近干式除尘电场的一侧以清洗槽形板上的积灰。

9.根据权利要求1所述的干湿混合型电除尘器，其特征是，在湿式除尘电场与转化区相邻的面上设有气流分布板，气流分布板与烟气流向垂直以使进入湿式除尘电场的气流分布均匀，气流分布板工作面的面积小于干式除尘电场截面的面积；在气流分布板的边缘与壳体的内侧壁之间连接有调节电场截面的阻流隔板。