CN210787751U - 一种电除尘系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种电除尘系统，包括多个串联的电场，所述电场分为前级电场、末级电场及次末级电场，所述末级电场阳极板的末端设有径流式多孔收尘板，所述径流式多孔收尘板由一体板材折边冲蜂窝孔制成，所述一体板材边缘及折边处不冲孔；所述径流式多孔收尘板顶部设有用于清灰的电磁振打装置；所述前级电场采用高频电源，所述末级电场及次末级电场采用三相基波叠加激能脉冲电源。本实用新型能够显著提高电除尘系统的除尘效率。

Description

一种电除尘系统

技术领域

本实用新型属于火力发电技术领域，尤其涉及一种电除尘系统。

背景技术

电厂通常采用的除尘效率较高的电除尘器对锅炉烟气进行除尘处理，锅炉烟气流经静电除尘器多个串联电场进行除尘后，进入脱硫系统，最后经烟囱排出。当烟尘刚进入电除尘器的电场时，流通断面的粉尘浓度分布基本一样均匀，但到电场的末端，在电场的作用下流通断面的粉尘浓度分布发生较大的变化，趋势是在收尘板与放电极之间，越靠近收尘板附近粉尘浓度越高，越靠近放电极粉尘浓度越低。尽管大部分粉尘都靠近收尘板，但由于获电粉尘的相互排斥及部分粉尘荷电不足，使部分粉尘不能被收尘板捕集，而随气流逃逸出电场的现象。当电场振打清灰时，大部分的二次扬尘会沿阳极板表面逃逸出电场，通常称之为的二次烟尘。显而易见，若能有效地捕集电场末端沿阳极板表面逃逸的粉尘，电除尘器的收尘效率将会大幅提高。

另外，现有电除尘器电场一般采用三相工频电源，对于电除尘器入口粉尘浓度高，除尘器本体收尘面积优势不明显的工况不能达到预期的除尘效果，同时对于除尘器出口排放的烟气中的细微粉尘颗粒无法进行有效的扩散荷电，从而影响除尘效率的提升。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种电除尘系统，以提高电除尘器的除尘效率。

本实用新型提供了一种电除尘系统，包括多个串联的电场，电场分为前级电场、末级电场及次末级电场，末级电场阳极板的末端设有径流式多孔收尘板，径流式多孔收尘板由一体板材折边冲蜂窝孔制成，一体板材边缘及折边处不冲孔；径流式多孔收尘板顶部设有用于清灰的电磁振打装置；

前级电场采用高频电源，末级电场及次末级电场采用三相基波叠加激能脉冲电源。

进一步地，径流式多孔收尘板由锰钢板或不锈钢板制成。

进一步地，径流式多孔收尘板连接有独立式悬吊梁。

进一步地，该电除尘系统包括五个串联的电场，分别为第一电场、第二电场、第三电场、第四电场及第五电场，第四电场及第五电场阳极板的末端设有径流式多孔收尘板。

进一步地，第一电场及第二电场采用高频电源，第三电场、第四电场及第五电场采用三相基波叠加激能脉冲电源。

进一步地，相邻两个电场间隔处的顶部和底部设有用于阻止烟气旁漏的防泄漏板。

借由上述方案，通过电除尘系统，能够显著提高除尘效率。

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本实用新型的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

附图说明

图1为本实用新型电除尘系统的径流式多孔收尘板布置图；

图2为本实用新型电除尘系统的径流式多孔收尘板结构示意图；

图3为本实用新型径流式多孔收尘板蜂窝孔的示意图。

图中标号：

1-阳极板；2-阴极线；3-径流式多孔收尘板；31-蜂窝开孔区；32-蜂窝孔；33-独立式悬吊梁。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

参图1至图3所示，本实施例提供了一种电除尘系统，包括多个串联的电场，电场分为前级电场、末级电场及次末级电场，末级电场阳极板1的末端设有(弓字型)径流式多孔收尘板3，径流式多孔收尘板3由一体板材折边冲蜂窝孔32制成(蜂窝孔32开于蜂窝开孔区31)，一体板材边缘及折边处不冲孔；径流式多孔收尘板3顶部设有用于清灰的电磁振打装置；

前级电场采用高频电源，末级电场及次末级电场采用三相基波叠加激能脉冲电源。

该电除尘系统通过在末级电场阳极板的末端设置径流式多孔收尘板，在顺气流方向增加了电场面积(相邻径流式多孔收尘板3相接端留有空隙，以不影响内部烟气通行为原则)，相当于各排阳极板后面增加了一块极板的收尘面积，能够提高收尘效率，在保证收尘效果的同时增加了拦截过滤粉尘功能，特别是在末端电场，应对较细粉尘，使收尘效率提高，可降低烟尘排放浓度30-40％；通过在前级电场采用高频电源，电场的二次电压和电流会得到明显的提升，有利于粉尘在荷电吸附，同时火花率也会明显降低，最终除尘效率得到显著提升。最优高频与最优工频相比，每级电场可提高收尘率5～10％。通过在末级电场及次末级电场采用三相基波叠加激能脉冲电源，对于超细粉尘及飞灰比电阻很高的粉尘效果显著。

在本实施例中，径流式多孔收尘板3由锰钢板或不锈钢板制成。

在本实施例中，径流式多孔收尘板3连接有独立式悬吊梁33。

在本实施例中，该电除尘系统包括五个串联的电场，分别为第一电场、第二电场、第三电场、第四电场及第五电场，第四电场及第五电场阳极板的末端设有径流式多孔收尘板3。

在本实施例中，第一电场及第二电场采用高频电源，第三电场、第四电场及第五电场采用三相基波叠加激能脉冲电源。

在本实施例中，相邻两个电场间隔处的顶部和底部设有用于阻止烟气旁漏的防泄漏板。防泄漏板可采用锯齿型防泄漏板。

下面对本实用新型作进一步详细说明。

参图1所示，由于一部分粉尘带负电，而径流式多孔收尘板3是正极，因此径流式多孔收尘板3能有效捕集和过滤进入的粉尘，而且不会出现二次扬尘现象，它既有静电捕集粉尘的功能也有拦截过滤粉尘的作用，而且可提高收尘面积15％以上，同时还可起到电场中气流均布的作用。带有径流式多孔收尘板3的电除尘器，既保持了常规电除尘器运行稳定可靠、使用寿命长及阻力小的特点，又合理借鉴了袋式除尘器过滤粉尘机理的高效，其经济技术指标明显优于各类常规除尘器。

该径流式多孔收尘板具有如下技术效果：

1)不会影响原电场的收尘效果的同时，增加了拦截过滤粉尘功能，特别是在末端电场，应对较细粉尘，使收尘效率提高，可降低烟尘排放浓度30-40％。

2、径流式多孔收尘板在顺气流方向增加了电场面积(不影响内部走道通行为原则)，相当于各排阳极板后面增加了一块极板的收尘面积，这对提高收尘效率非常重要。

3)有利于各电场气流均布的均匀性，有利于收尘效率的提高。

4)径流式多孔收尘板属于固定部件，除尘器内部无需增设转动部件，运行可靠稳定，维修简单，并且不增加能耗。

5)径流式多孔收尘板，对冲孔区域进行特殊设计，孔径大小及排列顺序确保透气性好、风阻小、(每道收尘板增加约15Pa的风阻)；并且蜂窝孔大小根据安装在前后电场位置设计调整，有利于过滤收尘，同时确保增加的风阻不影响锅炉等设备的正常运行。

6)径流式多孔收尘板的清灰设置了独立式顶部电磁振打装置，不借助阴阳极振打，振打周期和振打力度都可以单独调整。振打清灰更有效，投入运行后可以长期稳定保持除尘效率、气流均衡度和内部阻力。

7)径流式多孔收尘板采用锰钢板或不锈钢板制作，耐磨性高。

8)一体板材折边冲蜂窝孔，边缘及折边处不开孔，增强了收尘板的刚性强度，振打力传导较好，有利于收尘孔板清灰。

9)径流式多孔收尘板设有独立式悬吊梁，对原除尘器的荷载影响很小，整体性好，使用中不会出现部件脱落，影响电场正常运行。

10)在停炉检修时，径流式收尘极板的残留积灰非常容易清理，类似于极板清理方式即可完成。

11)径流式多孔收尘板既保持了常规电除尘器运行稳定可靠、使用寿命长及阻力小的特点，又具有袋式除尘器的高效粉尘过滤效果，其经济技术指标明显优于各类常规除尘器。

本实施例通过前级电场采用高频电源+末级电场及次末级电场采用三相基波叠加激能脉冲电源的电场电源配置方式，来提高电除尘器的除尘效率。

高频电源采用现代电力电子技术，将三相工频电源经三相整流成直流、经逆变电路逆变成10kHz以上的高频交流电流，然后通过高频变压器升压，经高频整流器进行整流滤波，形成几十千赫兹的高频脉动电流供给电除尘器电场，称为纯直流供电。

高频电源为纯直流输出，输出电压纹波系数≤3％，而常规电源SCR为30％，高频电源可提高30％以上的电晕电压和1倍以上的有效电晕电流，从而增加电场内部粉尘的荷电能力，显著提高除尘效率。在电除尘器的第一、二电场，往往需要较大的荷电能量，因而需要尽可能地提高电场电压。高频电源供电的每个脉冲时间很短,约为27us，一旦检测到火花可以立即关闭脉冲，因而火花能量小，恢复时间极快，小于10ms。

高频电源功率因数为0.95，高频变压器转换效率为93％，而三相电源转换效率为85％，这意味着在电场所需相同功率的情况下，高频电源比三相电源节能8％以上；在保证粉尘充分荷电的基础上，运用脉冲充电比控制模式，能够减少无效的输出功率，从而可大幅度节能，节能率约为20％。

高频电源采用集成一体化结构，体积更小，重量更轻。高频电源直接安装在电除尘器顶部，节省配电室空间，节省大部分信号电缆和控制电缆，减少安装费用，非常适合改造。

经试验和现场实际测量表明，电除尘器出口排放的烟气内，粉尘全部为细小颗粒，PM10以下粉尘占绝大多数，这种粉尘颗粒较难进行电场荷电，主要依赖于扩散荷电，而普通的高压电源主要产生的是电场荷电，无法产生大量的扩散离子，也就无法有效的对这种细微粉尘颗粒进行有效的扩散荷电。

本实施例的基波叠加激能脉冲电源，能够输出突破电场击穿电压的窄脉冲高电压，且能量能够达到兆瓦级，能够产生大量的扩散离子，能够大大提高细微粉尘扩散荷电的几率；此电源同时输出一个持续稳定的电晕电压，使顺利荷电的细微粉尘得到捕集。该基波叠加激能脉冲电源在60kV基波上叠加脉冲宽度为＜16MW。75us峰值为80kV(叠加后峰值为140kV)的高压窄脉冲，大大提高了峰值电压Vp。微秒级脉冲因时间极短不会导致电场闪络的情况下大幅提高了峰值电压，脉冲电源可以在小于或等于75μs时间内；输出兆瓦级强度的基波脉冲。脉冲电源本身具有输出稳定基波电晕电压和电晕电流的能力，且在基波的基础上叠加脉冲电压和脉冲电流。脉冲电源是由双电源组成，一个是基波电源，另一个是脉冲电源；基波电源提供一个基础电压(60kV)，为捕集荷电粉尘提供稳定的电场力，基波电源可以是高频电源、三相电源或工频单相电源；脉冲电源，周期输出兆瓦级能量(16MW)的，脉宽小于75us的窄脉冲高压(80kV)，脉冲重复频率为100pps；脉冲电源通过隔直电容耦合后叠加到基波电源上，输出一个以平均电压为60kV的基础电压，峰值达到140kV，脉宽为75us的高压脉冲的特殊电压。Coroboth脉冲电源能够将任何种类高压电源作为自己的基波，叠加激能脉冲。

在相同除尘效率下，正常运行时Coroboth脉冲电源与工频电源和高频电源相比输入功率只有18kW。脉冲电源不需要很高的基波，输出足够的脉冲峰值电压，而峰值电压电流都是瞬时值，累积起来消耗的电能与基波相比可以忽略不计，所以脉冲电源比工频电源节能高达67％，甚至比高频电源节能65％以上，其节能效果非常明显。

本实施例通过在电除尘器增加径流式多孔收尘板，电场电源采用高频电源与脉冲电源的组合方式，能够保证除尘器提效改造后的效率不小于99.95％，确保电除尘出口排放≤30mg/Nm3。为现在电除尘器提效改造提供最为节约、可行、稳定可靠的技术途径，为达到超低排放奠定基础。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，并不用于限制本实用新型，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技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1.一种电除尘系统，其特征在于，包括多个串联的电场，所述电场分为前级电场、末级电场及次末级电场，所述末级电场阳极板的末端设有径流式多孔收尘板，所述径流式多孔收尘板由一体板材折边冲蜂窝孔制成，所述一体板材边缘及折边处不冲孔；所述径流式多孔收尘板顶部设有用于清灰的电磁振打装置；

所述前级电场采用高频电源，所述末级电场及次末级电场采用三相基波叠加激能脉冲电源。

2.根据权利要求1所述的电除尘系统，其特征在于，所述径流式多孔收尘板由锰钢板或不锈钢板制成。

3.根据权利要求1所述的电除尘系统，其特征在于，所述径流式多孔收尘板连接有独立式悬吊梁。

4.根据权利要求1所述的电除尘系统，其特征在于，包括五个串联的电场，分别为第一电场、第二电场、第三电场、第四电场及第五电场，所述第四电场及第五电场阳极板的末端设有所述径流式多孔收尘板。

5.根据权利要求4所述的电除尘系统，其特征在于，所述第一电场及第二电场采用高频电源，所述第三电场、第四电场及第五电场采用三相基波叠加激能脉冲电源。

6.根据权利要求1所述的电除尘系统，其特征在于，相邻两个所述电场间隔处的顶部和底部设有用于阻止烟气旁漏的防泄漏板。

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