CN207521159U - 一种节能高效电除尘器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种节能高效电除尘器，包括壳体，所述壳体内设有电除尘组件和换热组件，所述换热组件包括若干换热管组，并位于电除尘组件的上游；所述电除尘组件的下方设有沿烟气的流动方向间隔分布的若干灰斗，各灰斗内均沿竖向设有整流孔板。本实用新型所提供节能高效电除尘器，将传统的低温省煤器与电除尘器集成于一体，以兼具回收烟气热量、降低粉尘比电阻及烟气除尘等多种功能，相比现有技术中分别独立设置的低温省煤器与电除尘器，该节能高效电除尘器可大幅缩减烟气除尘系统的安装空间，提高除尘效率，并降低运行阻力；该节能高效电除尘器的各灰斗内还设有整流孔板，可对各灰斗内部流场进行均布，以较大程度地避免灰斗内部粉尘的二次飞扬。

Description

一种节能高效电除尘器

技术领域

本实用新型涉及烟气除尘技术领域，尤其涉及一种节能高效电除尘器。

背景技术

电除尘是一种常用的除尘方式，具有除尘效率高、处理气体范围量大等多种优点，为进一步地提高电除尘器的除尘效率，当前主要存在两种技术方案：1)改善电除尘器内部的流场分布；2)降低粉尘的比电阻。

依据本领域的普遍认知，电除尘器内部的气流分布越均匀，电除尘的效率就越高，该气流分布主要指的是进口喇叭以及电场上游的气流分布。对此，现有技术中常见的方案是在进口喇叭内设置用于均布气流的孔板，该孔板的数量越多，电除尘器内部的气流分布就越均匀，越有利于提高除尘效率，但相应地，电除尘器内部的流通阻力会越大，电除尘器的运行成本会大幅提高。

降低粉尘比电阻的方案主要是指在烟道中设置低温省煤器，以降低待处理烟气的温度。低温省煤器中设有若干的换热管，为提高换热效率，低温省煤器的断面尺寸通常会大于烟道，以降低烟气的流速，如此，低温省煤器与上游烟道的连接处就会存在变径段，该变径段的扩张角度不能过大，否者容易在变径段内产生大面积的涡流，增加烟气的运行阻力。也就是说，低温省煤器的断面尺寸不能过大，那么，为保证足够的换热面积，就需要增加低温省煤器沿气流方向的尺寸以及换热管组的数量，这同样会增加低温省煤器的运行阻力，同时，还会造成低温省煤器安装空间的增大，安装成本的提高；或者，也可以在变径段内设置用于均布气流的孔板，但这也会增加运行阻力。

因此，如何提供一种新型的电除尘器，以提高除尘效率，并降低运行阻力，仍是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种节能高效电除尘器，该节能高效电除尘器将传统的独立设置的低温省煤器、电除尘器集成于一体，不仅可大幅缩减整个烟气除尘系统的安装空间，还能够提高除尘效率，并降低运行阻力；此外，该节能高效电除尘器的各灰斗内还设有整流孔板，可对各灰斗的内部流场进行均布，以较大程度地避免灰斗内部粉尘的二次飞扬。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种节能高效电除尘器，包括壳体，所述壳体内设有电除尘组件和换热组件，所述换热组件包括若干换热管组，并位于所述电除尘组件的上游；所述电除尘组件的下方设有沿烟气的流动方向间隔分布的若干灰斗，各所述灰斗内均沿竖向设有整流孔板。

本实用新型所提供节能高效电除尘器，将传统的低温省煤器与电除尘器集成于一体，以同时具备回收烟气热量、降低粉尘比电阻及烟气除尘等多种功能，相比于现有技术中分别独立设置的低温省煤器与电除尘器，该节能高效电除尘器还具有以下几个方面的优点：

1)节能高效电除尘器的截面尺寸远大于传统的独立设置的低温省煤器，烟气流速较低，为换热组件提供了良好的换热环境，在相同换热面积的条件下，可大幅提高换热效率，同时，烟气中粉尘的流速也较低，还能够大幅减轻换热管的磨损；

2)同样由于节能高效电除尘器截面尺寸较大，换热组件在安装时无需沿烟气的流动方向大幅增加换热管组的数量，即可保证换热面积以及换热效率，如此，一方面，不至于因在电除尘器内部增设换热组件而导致电除尘器的安装空间大幅增加，事实上，相比于现有技术中独立设置的低温省煤器、电除尘器和连接于二者之间的烟道，本实用新型所提供节能高效电除尘器的安装空间已经大幅缩减，整个烟气除尘系统的生产、安装及使用成本均大幅降低，另一方面，还可大幅降低烟气的运行阻力；

3)设于电除尘组件上游的若干换热管组还能够起到均布气流的作用，节能高效电除尘器进口喇叭内无需设置过多的孔板，即可达到气流均布的效果，不仅有利于烟气的除尘，还可进一步地降低烟气的运行阻力。

此外，本实用新型所提供的节能高效电除尘器的各灰斗内部还设有整流孔板，一方面，可对灰斗内部的烟气进行阻挡，以减少各灰斗中的烟气量，使得烟气尽可能多地流入电除尘组件中进行除尘，另一方面，还能够对各灰斗内部的烟气进行均布，以减少各灰斗内部的涡流，并降低灰斗中烟气的流速，可较大程度地避免灰斗内部粉尘的二次飞扬。

可选地，所述壳体具有进口喇叭，所述换热组件设于所述进口喇叭的下游端部；或者，所述换热组件位于所述进口喇叭与所述电除尘组件之间。

可选地，所述进口喇叭包括第一等径段和扩径段，所述第一等径段的一端与外界的烟道相连，另一端与所述扩径段相连，且二者的连接处光滑过渡。

可选地，所述扩径段内设有均布气流孔板，所述均布气流孔板与所述扩径段的下部壁面之间具有导灰缝。

可选地，所述扩径段的下部壁面还设有挡流板，所述挡流板位于所述导灰缝的下游，以对自所述导灰缝流出的烟气进行阻挡；所述挡流板还设有若干导灰口。

可选地，相邻的两所述灰斗之间设有阻流板，沿烟气的流动方向，各所述阻流板的高度逐渐增加。

可选地，相邻两所述阻流板的顶部连线与水平面的夹角在5度以内。

可选地，所述壳体还具有出口喇叭，所述出口喇叭包括第二等径段和缩径段，所述第二等径段与所述缩径段的连接处光滑过渡。

可选地，所述缩径段内设有若干组槽型板排，各所述槽型板排的相邻两槽型板的间距与该槽型板排的安装处的烟气流速相适配。

附图说明

图1为本实用新型所提供节能高效电除尘器的一种具体实施方式的结构示意图；

图2为图1中A处的局部放大图；

图3为图2中挡流板的展开视图；

图4为图1的俯视图；

图5为出口喇叭处槽型板排的分布示意图；

图6-a为传统电除尘器与低温省煤器的组合结构中烟气的等速度线图；

图6-b为本实用新型所提供节能高效电除尘器中烟气的等速度线图；

图7-a为传统电除尘器与低温省煤器的组合结构中烟气的流动状态图；

图7-b为本实用新型所提供节能高效电除尘器中烟气的流动状态图；

图8-a为传统电除尘器的灰斗中烟气的流动状态图；

图8-b为本实用新型所提供节能高效电除尘器的灰斗中烟气的流动状态图。

图1至图8-b中的附图标记说明如下：

1壳体、11进口喇叭、111第一等径段、112扩径段、12出口喇叭、121第二等径段、122缩径段、13灰斗；

2电除尘组件；

3换热组件；

4均布气流孔板、41导灰缝；

5挡流板、51导灰口；

6整流孔板；

7阻流板；

8槽型板排。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。

本文中所述“若干”是指数量不确定的多个，通常为两个以上；且当采用“若干”表示某几个部件的数量时，并不表示这些部件的数量相同。

本文中所述“第一”、“第二”等词，仅是为了便于描述结构相同或相类似的两个以上结构或部件，并不表示对顺序的某种特殊限定。

请参考图1-图5，图1为本实用新型所提供节能高效电除尘器的一种具体实施方式的结构示意图，图2为图1中A处的局部放大图，图3为图2中挡流板的展开视图，图4为图1的俯视图，图5为出口喇叭处槽型板排的分布示意图。

如图1、图4所示，本实用新型提供一种节能高效电除尘器，包括壳体1，壳体1内设有电除尘组件2和换热组件3，换热组件3包括若干换热管组，并位于电除尘组件2的上游。可以理解，该换热组件3即相当于现有技术中的低温省煤器。

也就是说，本实用新型提供了一种可将传统的低温省煤器与电除尘器集成于一体的新型电除尘器，其可同时具备回收烟气热量、降低粉尘比电阻及烟气除尘等多种功能，此外，相比于现有技术中分别独立设置的低温省煤器与电除尘器，该节能高效电除尘器还具有以下优点：

1)节能高效电除尘器的截面尺寸远大于传统的独立设置的低温省煤器，节能高效电除尘器内部的烟气流速较低，最高只有4-5m/s，为换热组件3提供了良好的换热环境，在相同换热面积的条件下，换热效率可获得大幅提高，同时，烟气中粉尘的流速也较低，还能够大幅减轻换热管的磨损；

2)同样由于节能高效电除尘器截面尺寸较大，换热组件3在安装时无需沿烟气的流动方向大幅增加换热管组的数量，即可保证换热面积以及换热效率，如此，一方面，不至于因在节能高效电除尘器内部增设换热组件3而导致节能高效电除尘器的安装空间大幅增加，事实上，相比于现有技术中独立设置的低温省煤器、电除尘器和连接于二者之间的烟道，本实用新型所提供节能高效电除尘器的安装空间已经大幅缩减，整个烟气除尘系统的生产、安装及使用成本均可大幅降低，另一方面，还可大幅降低烟气的运行阻力；

3)设于电除尘组件2上游的若干换热管组还能够起到均布气流的作用，节能高效电除尘器进口喇叭11内无需设置过多的孔板，即可达到气流均布的效果，不仅有利于提高烟气的除尘效率，还可进一步地降低烟气的运行阻力。

经过试验验证，采用本实用新型所提供节能高效电除尘器，相比于现有技术中独立设置的低温省煤器和电除尘器，烟气的运行阻力下降超过了60％，可大幅降低系统的能耗。

请继续参考图1，壳体1可以具有进口喇叭11，上述换热组件3可以设于该进口喇叭11内，以进一步地减少因增设换热组件3所造成节能高效电除尘器体积的增大量。具体而言，换热组件3可以位于进口喇叭11的下游端部，反映于附图，即进口喇叭11的右端部，使得换热组件3可以位于进口喇叭11中流速较低的区域，以尽可能地为换热组件3提供更好的换热环境，从而保证换热效率。

或者，也可以将换热组件3安装于进口喇叭11与电除尘组件2之间，即将换热组件3安装于节能高效电除尘器主体内部，相比于进口喇叭11，烟气在节能高效电除尘器主体内部的流速更低，更有利于提高换热效率。

进口喇叭11可以包括第一等径段111和扩径段112，第一等径段111的一端可以与外界烟道相连，且其径向尺寸与外界烟道大致相同，以尽可能地减少因截面尺寸变化而引起的烟气流动紊乱的现象，另一端可以与扩径段112相连，且二者的连接处可以光滑过渡，即无明显的对折角，以减少二者连接处产生涡流的可能性，同时，也可以减少烟气中的粉尘对二者连接处的冲刷、磨损。

上述扩径段112大致可以呈锥形，其母线可以为直线，此时，扩径段112整体近似于一个圆台，也可以为曲线，如抛物线、双曲线、圆弧或椭圆弧等。在本实用新型实施例中，扩径段112的母线优选为光滑曲线，以使得进口喇叭11整体呈流线型，烟道中的烟气可更为顺畅地进入进口喇叭11，可减轻烟气对进口喇叭11内壁面的冲刷、磨损，并有利于均布烟气。

进一步地，扩径段112内还可以设有均布气流孔板4，以更大程度地改善流场分布的均匀性。由于上述换热组件3以及流线型的进口喇叭11已经在一定程度上起到了均匀气流的作用，在本实用新型实施例中，仅使用较少数量的均布气流孔板4，例如，可以仅使用一层均布气流孔板4，即可满足气流均布的技术效果，更有利于降低烟气的运行阻力。

应当知晓，在现有技术中，进口喇叭11中至少要设置三层均布气流孔板4，而为了保证低温省煤器的换热效率，低温省煤器的进口至少也要设置一层以上的均布气流孔板4，也就是说，在现有技术中，进入电除尘器内部的烟气需要经过至少四层均布气流孔板4以及低温省煤器中换热组件3的阻挡。而对于本实用新型所提供的新型节能高效电除尘器，烟气只需要经过一层均布气流孔板4以及由较少数量换热管组形成的换热组件3，即可进入节能高效电除尘器内部，可极为有效地降低烟气的运行阻力，进而降低能耗。

另外，在现有技术中，设置多层均布气流孔板4时，通常各均布气流孔板4的开孔率是不同的，而在现场安装时，由于进口喇叭11的截面尺寸较大，各均布气流孔板4都需要由多块分孔板焊接拼装而成，如此，在安装现场就存在多达数十块的开孔率不同的分孔板，安装时极有可能出现分孔板拿错导致未按照预定设计的开孔率去安装均布气流孔板4的情形，严重影响电除尘器内部气流分布的均匀性。

而在本实用新型实施例中，上述均布气流孔板4的数量实际上只需要设置一层即可，如此，安装现场只会存在一种开孔率的分孔板，可完美避免现有技术中分孔板安装错误的情形。本实用新型实施例中所使用均布气流孔板4的开孔率在30％-50％之间，当然，也可以设置为其他值，具体可根据实际使用需要而定。

仍以图1为视角，为便于确定上述均布气流孔板4的安装位置，可在进口喇叭11的下游端部的上部壁面设置弯折分段，该弯折分段可使得上部壁面形成折角，均布气流孔板4即可安装于该折角处。

可以理解，该均布气流孔板4除具有改善流场分布的作用外，其还可以对烟气中较大颗粒的粉尘进行阻挡。如图2所示，并结合图1，为避免被均布气流孔板4阻挡掉落的粉尘在均布气流孔板4下端部与进口喇叭11内壁面之间堆积，可在均布气流孔板4的下端部与扩径段112内壁面之间设置导灰缝41，通过该导灰缝41，被均布气流孔板4挡下的粉尘可沿进口喇叭11的内壁面滑入节能高效电除尘器内部，进而被灰斗13收集。

该导灰缝41的数量可以为一个，也可以为多个，其具体可以为设于均布气流孔板4下端部的缺口，也可以为均布气流孔板4下端部与扩径段112内壁面之间的间隙。

进一步地，扩径段112的下部壁面还可以设有挡流板5，且该挡流板5位于导灰缝41的下游，以对自导灰缝41流出的烟气进行阻挡，从而可较大程度地避免该导灰缝41处形成的射流对电场内部气流的均匀性造成破坏，并引发对换热管组的磨损。

挡流板5还可以设有若干导灰口51，通过该导灰口51可将自导灰缝41流出粉尘排出，以避免粉尘在挡流板5处堆积。该导灰口51可以为槽型，并具体设于挡流板5的上端部和/或下端部，此时，该挡流板5的上端部和/或下端部可以为锯齿形或者波浪形，以便排灰；或者，该导灰口51也可以为孔型，各导灰口51可以沿挡流板5的延伸方向(即扩径段112的周向)间隔分布。

以上改进主要是针对进口喇叭11的内部流场进行调节，也就是位于电除尘组件2前方的流场(以下称之为前端流场)进行调整，这也是现有技术中较为关注的流场。但实际上，除上述前端流场之外，位于电除尘组件2下方的若干灰斗13与电除尘组件2之间形成的旁路流场以及电除尘组件2与出口喇叭12之间的末端流场的均匀性对于除尘效率的提高同样具有很大影响。

针对该旁路流场，本实用新型实施例在各灰斗13内均设有沿竖向的整流孔板6，该整流孔板6的开孔率为20％-60％。如此设置，一方面，该整流孔板6可对旁路流场中的烟气进行阻挡，以减少旁路流场中的烟气量，使得烟气尽可能多地流入各电除尘组件2的主流场中进行除尘，另一方面，该整流孔板6还可以对旁路流场中的烟气进行整流，以尽可能地均布旁路流场中的烟气，减轻各灰斗13中的涡流，并降低灰斗13中的烟气流速，进而可较大程度地避免灰斗13内部粉尘的二次飞扬。

相邻的两灰斗13之间还可以设有阻流板7，除用于对旁路流场中的烟气进行阻挡外，该阻流板7还可以对部分自灰斗13内飞出的粉尘进行阻挡，以使得该部分粉尘重新掉落至灰斗13内部被收集，进而可减轻由于二次飞扬而导致的粉尘逃逸。

进一步地，沿烟气的流动方向，各阻流板7的高度可以逐渐增加，以适应节能高效电除尘器内部烟气整体向上流动而进入出口喇叭12的趋势。在此，本实用新型实施例并不限定各阻流板7的高度增加幅度，其具体与节能高效电除尘器内部电场的长度、灰斗13的设置数量等多种参数有关；一般而言，相邻两阻流板7的顶部连线与水平面的夹角可以设定为不超过5度，在烟气的流动方向上，最后一个阻流板7可以伸入电场内部。

针对末端流场，壳体1还可以具有出口喇叭12，出口喇叭12可以包括第二等径段121和缩径段122，第二等径段121的一端可以与外界烟道相连，且其径向尺寸与外界烟道大致相同，以尽可能地减少因截面尺寸变化而引起的末端流场紊乱的情形，另一端可以与缩径段122相连，且二者的连接处可以光滑过渡，以减少二者连接处产生涡流的可能性。

缩径段122大致可以呈锥形，其母线可以为直线，此时，缩径段122整体近似于一个圆台，也可以为曲线，如抛物线、双曲线、圆弧或椭圆弧等。在本实用新型实施例中，缩径段122的母线优选为光滑曲线，以使得出口喇叭12整体呈流线型，节能高效电除尘器内部的烟气可更为顺畅地自出口喇叭12流出，可减轻烟气对出口喇叭12内壁面的冲刷、磨损，并有利于均布烟气。

缩径段122内设有若干组槽型板排8，各槽型板排8的相邻两槽型板的间距与该槽型板排8的安装处的烟气流速相适配，上述的相邻两槽型板的间距与烟气流速相适配是指相邻两槽型板的间距与烟气流速存在对应关系，具体来说，即烟气流速较大之处相邻两槽型板的间距可以较小，而烟气流速较小之处相邻两槽型板的间距可以较大，以进一步地均匀化末端流场。

在此，本实用新型实施例并不限定相邻两槽型板的间距与烟气流速的明确关系，具体需要结合实际情况而定。如图5所示，经过探索研究，出口喇叭12的纵向截面上烟气的流速大致可以分为B、C、D三个等级，这三种等级大致呈九宫格的形状分布，在相应区域内，可根据烟气流速与槽型板间距的对应关系布置各槽型板排8。

应当知晓，在现有技术中，为保证末端流场的均匀性，沿烟气的流动方向至少需要设置两层的槽型板排8才能保证末端流场的均匀性，而采用本实用新型实施例中方案后，末端流场中槽型板排8的安装数量可大幅减少，只需设置一层即可较好地实现流场均布的效果，不仅可大幅节省材料，还有利于降低烟气流通阻力，以进一步地降低能耗。

上述缩径段122中也可以通过设置开孔率不一致的孔板来调节末端流场的气流分布，但比较而言，设置槽型板排8更有利于降低烟气阻力，为本实用新型实施例的优选方案。

请参考图6-a至图8-b，图6-a为传统电除尘器与低温省煤器的组合结构中烟气的等速度线图，图6-b为本实用新型所提供节能高效电除尘器中烟气的等速度线图，图7-a为传统电除尘器与低温省煤器的组合结构中烟气的流动状态图，图7-b为本实用新型所提供节能高效电除尘器中烟气的流动状态图，图8-a为传统电除尘器的灰斗中烟气的流动状态图，图8-b为本实用新型所提供节能高效电除尘器的灰斗中烟气的流动状态图。

如图6-a至图8-b所示，采用本实用新型所提供节能高效电除尘器后，其烟气在节能高效电除尘器内部的分布更为均匀，流动状态更加稳定，基本不存在涡流，尤其是各灰斗13内的旁路流场，基本上可以完全克服灰斗13中粉尘的二次飞扬问题。

以上仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种节能高效电除尘器，其特征在于，包括壳体(1)，所述壳体(1)内设有电除尘组件(2)和换热组件(3)，所述换热组件(3)包括若干换热管组，并位于所述电除尘组件(2)的上游；

所述电除尘组件(2)的下方设有沿烟气的流动方向间隔分布的若干灰斗(13)，各所述灰斗(13)内均沿竖向设有整流孔板(6)。

2.根据权利要求1所述节能高效电除尘器，其特征在于，所述壳体(1)具有进口喇叭(11)，所述换热组件(3)设于所述进口喇叭(11)的下游端部；或者，

所述换热组件(3)位于所述进口喇叭(11)与所述电除尘组件(2)之间。

3.根据权利要求2所述节能高效电除尘器，其特征在于，所述进口喇叭(11)包括第一等径段(111)和扩径段(112)，所述第一等径段(111)的一端与外界的烟道相连，另一端与所述扩径段(112)相连，且二者的连接处光滑过渡。

4.根据权利要求3所述节能高效电除尘器，其特征在于，所述扩径段(112)内设有均布气流孔板(4)，所述均布气流孔板(4)与所述扩径段(112)的下部壁面之间具有导灰缝(41)。

5.根据权利要求4所述节能高效电除尘器，其特征在于，所述扩径段(112)的下部壁面还设有挡流板(5)，所述挡流板(5)位于所述导灰缝(41)的下游，以对自所述导灰缝(41)流出的烟气进行阻挡；

所述挡流板(5)还设有若干导灰口(51)。

6.根据权利要求1-5中任一项所述节能高效电除尘器，其特征在于，相邻的两所述灰斗(13)之间设有阻流板(7)，沿烟气的流动方向，各所述阻流板(7)的高度逐渐增加。

7.根据权利要求6所述节能高效电除尘器，其特征在于，相邻两所述阻流板(7)的顶部连线与水平面的夹角在5度以内。

8.根据权利要求6所述节能高效电除尘器，其特征在于，所述壳体(1)还具有出口喇叭(12)，所述出口喇叭(12)包括第二等径段(121)和缩径段(122)，所述第二等径段(121)与所述缩径段(122)的连接处光滑过渡。

9.根据权利要求8所述节能高效电除尘器，其特征在于，所述缩径段(122)内设有若干组槽型板排(8)，各所述槽型板排(8)的相邻两槽型板的间距与该槽型板排(8)的安装处的烟气流速相适配。