CN211217122U - 一种水泥行业脱硝配套高温静电除尘系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种水泥行业脱硝配套高温静电除尘系统，包括支撑架和设置在支撑架上的除尘室，除尘室的一侧面上设置有进口，另一侧面设置有出口，进口和出口之间设置有密封的除尘室壳体，且所述的进口为除尘室整个侧面；所述的除尘室内设置有阴阳极除尘装置，除尘室的底部设置有底梁和灰斗。本实用新型通过设置在一定高度的支架上设置高温静电除尘器，从而使其与水泥分解炉C1口烟道距离短，保障烟气温度处在催化剂最佳反应温度（320～400℃）。其次通过在进风口设置带有气孔的导流板和气流分布板使烟气在进入除尘装置前就趋于平稳，从而大大提高了除尘效果。

Description

一种水泥行业脱硝配套高温静电除尘系统

技术领域

本实用新型涉及静电除尘技术领域，尤其涉及一种水泥行业脱硝配套高温静电除尘系统。

背景技术

目前，随着国内经济的快速发展，氮氧化物污染物的排放量迅速增加，严重污染了生态环境，已经成为制约社会经济发展的重要因素之一。有研究表明，氮氧化物是生成臭氧的重要前体物之一，也是形成区域细粒污染和灰霾的重要原因，从而使大气能见度下降。硝酸根离子在酸雨中所占的比例从20世纪80年代的1/10逐步上升到近年来的1/3。因此国家将氮氧化物列为“十二五”期间大气污染物总量控制对象。氮氧化物的主要来源是火力发电、机动车排放、工业锅炉炉窑排放等。目前火电厂氮氧化物排放已达到50mg/Nm³的超低标准，水泥工业将成为国家控制氮氧化物排放的下一个目标。

水泥行业窑尾和窑头生产过程中排放的烟气，一直是水泥厂烟气治理的重中之重。对于目前窑尾烟气氮氧化物的脱除采用传统的SNCR，排放浓度在150mg/Nm³左右。为实现50mg/Nm³的超低排放，我们采用最先进成熟的SCR技术。但是由于烟气中粉尘的较多，而粉尘的存在会大大影响氮氧化物的脱除效率，而为防止烟气中粉尘含量较高，堵塞催化剂，影响氮氧化物的脱除效率，为此我们在脱硝反应器前方配套一种高温静电除尘装置，在预除去粉尘的同时，保障烟气温度在催化剂的最佳反应温度。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种水泥行业脱硝配套高温静电除尘系统，能够为SCR脱硝技术提供粉尘含量大大降低的烟，从而大大提高氮氧化物的脱除率。

本实用新型采用的技术方案为：

一种水泥行业脱硝配套高温静电除尘系统，包括支撑架和设置在支撑架上的除尘室，除尘室的一侧面上设置有进口，另一侧面设置有出口，进口和出口之间设置有密封的除尘室壳体，且所述的进口为除尘室整个侧面；所述的除尘室内靠近进口的一侧设置有阴阳极除尘装置，除尘室的底部设置有底梁和灰斗，进口上密封固定设置有上开口的喇叭状进气通道，所述的喇叭状进气通道内设置开有气孔的导流板和气流分布板，用于使烟气流在进气通道就进行分配，保证进入阴阳极除尘装置的烟流为平稳均匀的，出气管道为漏斗型出气口，且大头与出口连通。

所述的进气管道为水平通道和倾斜通道构成，水平通道的末端底部与倾斜通道的上端连通，倾斜通道的下端与进口密封配合；所述的导流板与竖直方向夹角为20-35度。

所述的气流分布板包括多个，多个气流分布板平行设置在倾斜通道内，且与进口相平行。

所述的导流板上开孔率不相同。

所述的气流分布板上开孔率均相同。

所述气流分布板还设置有导流叶片，所有导流叶片均设置在所有气流分布板的迎流面。

所述的阴阳极除尘装置包括多个由阳极板组成的阳极排 、多根阴极线组成的阴极排和振打装置，所述的阴极排固定在阳极排之间，两者平行设置；所述的阳极板、阳极框架、挂构和撞击杆组成阳极系统，多个阳极板垂直悬挂在阳极框架的挂钩上面，撞击杆由螺栓固定在阳极板底部。

所述阴极线、阴极框架和定位连接板组成阴极系统，所述的定位连接板设置在阴极框架上，阴极线通过定位连接板固定设置在阴极框架上。

所述振打装置由电机、浮动跟踪振打锤、振打轴组成，所述的电机通过支撑架分别固定在阳极排和阴极排的一侧，且电机的输出轴通过振打轴与浮动跟踪振打锤传动连接。

所述的多个阳极排由多个平行设置的阳极板构成，且每个阳极排内的阳极板个数相同。

所述的芒刺阴极线由Φ20半管板和垂直固定设置在半管板侧壁上的芒刺片构成，且左右两侧的芒刺片为等间距设置。

本实用新型通过设置在一定高度的支架上设置高温静电除尘器，从而使其与水泥分解炉C1口烟道距离短，保障烟气温度处在催化剂最佳反应温度（320～400℃）。其次通过在进风口设置带有气孔的导流板和气流分布板使烟气在进入除尘装置前就趋于平稳，从而大大提高了除尘效果，进一步的通过阴阳极除尘装置，进一步的提高了除尘效果。本实用新型适用于水泥厂等粉尘浓度较高的与脱硝技术配套的场合，高温静电除尘器的除尘效率可以长期保持高效、稳定、可靠地运行。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型所述阴阳极除尘装置的结构部分示意图。

图3为本实用新型所述阴阳极除尘装置上部的剖面图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1、2和3所示，本实用新型包括支撑架和设置在支撑架上的除尘室，除尘室的一侧面上设置有进口45，另一侧面设置有出口44，进口45和出口44之间设置有密封的除尘室壳体49；所述的除尘室内靠近进口45的一侧设置有阴阳极除尘装置43，除尘室的底部设置有底梁42和灰斗41，进口45上密封固定设置有上开口的喇叭状进气通道，所述的喇叭状进气通道内设置开有气孔的导流板48和气流分布板46，用于使烟气流在进气通道47就进行分配，保证进入阴阳极除尘装置的烟流为平稳均匀的，出口44上的出气管道为漏斗型出气口，且大头与出口连通。

本申请的阴阳极除尘装置43采用上进平出形式，当烟气经过进口喇叭进入阴阳极除尘装置时，先由喇叭口处的导流板48将烟气均匀的分配到除尘室，保证合理的烟气流场，减少烟气的紊流。

所述的进气管道为水平通道和倾斜通道构成，水平通道的末端底部与倾斜通道的上端连通，倾斜通道的下端与进口密封配合；所述的导流板48与竖直方向夹角为20-35度。

所述的气流分布板46包括多个，多个气流分布板平行设置在倾斜通道内，且与进口相平行。

所述的气流分布板46上开孔率均相同。

所述气流分布板46还设置有导流叶片，所有导流叶片均设置在所有气流分布板的迎流面。

所述气流分布板46的顶部增加两片导流叶片。

所述的阴阳极除尘装置43，包括阳极板1、阴极线2，阳极振打6和阴极振打7。

所述的阴极线2固定在两块阳极板1之间，两者平行设置，每排设置多块阳极板1和多根阴极线2，多排阳极板1和阳极框架4组成一个阳极系统，阳极框架4上设置用于定位的挂钩8，多个阳极板1分别通过挂钩8设置在阳极框架4上，每排阳极板1底部设有用于振打的撞击杆5，阳极板1和撞击杆5由螺栓连接。

所述的阴极线2和阴极框架3组成阴极系统，所述的阴极框架3也设置有多个定位连接板9，阴极线2通过定位连接板9平行的设置在阴极框架3上。

所述的阳极振打6由电机12、振打轴10和振打锤11组成。所述的电机12通过支撑架固定在阳极系统的一侧，且电机12的输出轴通过振打轴10与振打锤11传动连接。

所述的阴极振打7由电机15、振打轴13和振打锤14组成，所述的电机15通过支撑架固定在阴极框架3的一侧，且电机15的输出轴通过振打轴13与振打锤14传动连接。

所述的阳极板1采用480C阳极板，材料用SPCC卷板轧制。

所述的阴极线2由Φ20半管板和垂直固定设置在半管板侧壁上的芒刺片构成，且左右两侧的芒刺片为等间距设置。

所述的振打轴10、振打轴13采用曲柄。

本实用新型的收尘极由阴极线2和阳极板1组成，当电压提到工作值时，放电极针尖开始起晕放电，电场内的气体介质被电离，已电离的电子及正离子被加速而碰撞其它的中性气体离子，从而产生所谓的“雪崩”反应。粉尘进入电场后，电场内运动的离子与粉尘碰撞使尘粒负荷电。粉尘荷电后，在电场的作用下，大量带负电荷尘粒沉积在收尘极上，少量带正电荷的尘粒趋向放电极和辅助电极。其电离、荷电、收尘工作过程，即为净化烟气的过程，再经过振打装置，使收尘集上的粉尘，落入灰斗，经排灰装置排出利用。

具体的，收尘极即多个阳极板1以及阴极线2组成，且和气流同一方向等间距放置，使单位体积的集尘面积变大，钢性增大，具有一体化通透型阳极板，减小吸附距离，降低粘性损耗，增大颗粒碰撞的概率，使颗粒团簇成大颗粒，提高除尘效率。

本实用新型中的放电极：阴极线2以等间距设置放电针。其特点是起晕电压低，电晕电流大，放电也不会因时间变化而降低。 放电性能好、强度好、高温不变形、利于振打的传递、清灰效果好、材质的选取适合于难以收集的粉尘。芒刺线固定方式合理，工作时不出现弯曲、断线、脱落等问题。阴极框架有防止摆动的措施，绝缘部件承受框架重量和高电压的作用，保证与壳体有良好的绝缘性能。

收尘极振打装置即阳极振打6和阴极振打7，是在收尘极侧部装有浮动跟踪式振打装置，采用双层振打结构，振打锤加速度大清灰效果好，避免高温烟气条件，热膨胀量导致振打错位或失效。所述的踪重锤振打，是由电机经摆线针轮减速机减速后，低速驱动转动轴，由振打轴（序10、序13）即曲柄将振打锤提起，利用振打锤下落时的冲击力将阳极排上的粉尘打落，为了不同时振打各排集灰极，尽量得到均匀的振打效果，各曲柄的装配角度是错开装置的。

实施过程，阳极系统由多个阳极板1组成的阳极排和阳极框架4组成，阳极框架4设有固定挂钩8，阳极板1悬挂在挂钩8上，在高温的作用下也能自由伸缩，防止变形弯曲，阴极系统由多根阴极线2和阴极框架3组成。其阴阳极装置，构成反复交替的双区电场，当外加电流电压到一定值时，放电极针开始起晕放电，电场内的气体介质被电离，当电压提高到工作值时，已电离的电子及正离子被加速而碰撞其它的中性气体分子，从而产生所谓的雪崩反应。此时，负离子流向阳极板1迁移，正离子流则在阴极线2表面被中和，针尖附近产生了强烈的离子风，粉尘进入电场后，在电场的作用下，大量带负电荷尘粒沉积在阳极板1上，少量带电荷的粉尘趋向阴极线2。其电离、荷电、收尘工作过程，即为净化烟气的过程，再经过振打装置进行振打，振打装置由浮动跟踪振打锤（序11、序14）、振打轴（序10、序13）构成，通过振打轴进行拨动浮动跟踪振打锤，旋转一定角度浮动跟踪振打锤落下，惯性作用下敲击阳极排及阴极排，使收集的粉尘，落入灰斗，避免了电晕封闭及反电晕，减少二次扬尘，实现高效收尘目的。

本实用新型实际应用中设置2个电场，电场共分为四个区，每两个区配共用一台高频电源，当某个区故障退出运行时，还有三个区能取得很好的预除尘效果。由于本实用新型设计的过滤风速较低，在一定时间内除尘器仍可正常运行。同时为保障烟气温度处在催化剂最佳反应温度（320～400℃），除尘器进口与水泥分解炉C1口烟道尽可能的短，这就要求除尘器钢支架要足够的高。同时烟气温度在320～400℃间，除尘器各部件材质较常规除尘器不同。

本实用新型从除尘器入口及电区的烟气流通截面上的均流措施及导流措施，在除尘器静压室依据自身涉及的结构进行导流和阻流，从而使得整体除尘器结构阻力上的平衡。

收尘极系统清灰好坏直接影响收尘效率，大部分电收尘在经过一段时间运行后都表现出效率下降情况，究其根源主要是收尘极板清灰效果差所致，为了提高收尘效率，我公司改善了电除尘器的清灰方式，在收尘极侧部装有浮动跟踪式振打装置，采用双层振打结构，振打锤加速度大，清灰效果好，避免高温烟气条件，热膨胀量导致振打错位或失效。

放电极振打装置：为浮动跟踪重锤振打，由电机经摆线针轮减速机减速后，低速驱动转动轴，由曲柄将振打锤提起，利用振打锤下落时的冲击力将阳极排上的粉尘打落，为了不同时振打各排集灰极，尽量得到均匀的振打效果，各曲柄的装配角度是错开装置的。

本实用新型的收尘机理应用了双区电除尘理论，并增加了放电极提高了对高比电阻粉尘捕积的效果、具有耐热耐磨性强、变形度小、受尘面积大、振打清灰效果好等优点。

收尘极：由装在钢管的多组框架单元组成，且和气流同一方向等间距放置，使单位体积的集尘面积变大，钢性增大，具有一体化通透型阳极板，减小吸附距离，降低粘性损耗，增大颗粒碰撞的概率，使颗粒团簇成大颗粒，提高除尘效率。

放电极：放电极采用整体式芒刺线，以等间距设置放电针。其特点是起晕电压低，电晕电流大，放电也不会因时间变化而降低。电晕线选取安全可靠，放电性能好、强度好、高温不变形、利于振打的传递、清灰效果好、材质的选取适合于难以收集的粉尘。电晕线固定方式合理，工作时不出现弯曲、断线、脱落等问题。电晕极框架有防止摆动的措施，绝缘部件承受框架重量和高电压的作用，保证与壳体有良好的绝缘性能。

本实用新型为防止电收尘器的高压绝缘材料结露爬电，壳体整体采用Q345B材质设计，电加热采用最新材料，绝缘套管底部采用双曲线反吹清扫设计，彻底杜绝了瓷套管结露爬电的易发故障，且维护、保养、更换极为便利。

借助强度结构软件进行对结构强度校核，针对高温静电除尘器的高负压，结构采用H型框架，加强筋设置墙板的外侧减少温度衰减，采用标准型钢结构，能降低制作和安装的工作难度，同时可以缩短建设工期。

为减少烟气温度的衰减，设备整体保温厚度为250mm，保温材料采用硅酸铝，外护板采用0.8mm的彩钢板。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种水泥行业脱硝配套高温静电除尘系统，其特征在于：包括支撑架和设置在支撑架上的除尘室，除尘室的一侧面上设置有进口，另一侧面设置有出口，进口和出口之间设置有密封的除尘室壳体，且所述的进口为除尘室整个侧面；所述的除尘室内靠近进口的一侧设置有阴阳极除尘装置，除尘室的底部设置有底梁和灰斗，进口上密封固定设置有上开口的喇叭状进气通道，所述的喇叭状进气通道内设置开有气孔的导流板和气流分布板，用于使烟气流在进气通道就进行分配，保证进入阴阳极除尘装置的烟流为平稳均匀的，出气管道为漏斗型出气口，且大头与出口连通。

2.根据权利要求1所述的一种水泥行业脱硝配套高温静电除尘系统，其特征在于：所述的进气通道为水平通道和倾斜通道构成，水平通道的末端底部与倾斜通道的上端连通，倾斜通道的下端与进口密封配合；所述的导流板与竖直方向夹角为20-35度。

3.根据权利要求2所述的一种水泥行业脱硝配套高温静电除尘系统，其特征在于：所述的气流分布板包括多个，多个气流分布板平行设置在倾斜通道内，且与进口相平行。

4.根据权利要求3所述的一种水泥行业脱硝配套高温静电除尘系统，其特征在于：所述的导流板上开孔率不相同。

5.根据权利要求4所述的一种水泥行业脱硝配套高温静电除尘系统，其特征在于：所述的气流分布板上开孔率均相同。

6.根据权利要求5所述的一种水泥行业脱硝配套高温静电除尘系统，其特征在于：所述气流分布板还设置有导流叶片，所有导流叶片均设置在所有气流分布板的迎流面。

7.根据权利要求1-6任一权利要求所述的水泥行业脱硝配套高温静电除尘系统，其特征在于：所述的阴阳极除尘装置包括多个由阳极板组成的阳极排、多根阴极线组成的阴极排和振打装置，所述的阴极排固定在阳极排之间，两者平行设置；所述的阳极板、阳极框架、挂构和撞击杆组成阳极系统，多个阳极板垂直悬挂在阳极框架的挂钩上面，撞击杆由螺栓固定在阳极板底部；

所述阴极线、阴极框架和定位连接板组成阴极系统，所述的定位连接板设置在阴极框架上，阴极线通过定位连接板固定设置在阴极框架上；

所述振打装置由电机、浮动跟踪振打锤、振打轴组成，所述的电机通过支撑架分别固定在阳极排和阴极排的一侧，且电机的输出轴通过振打轴与浮动跟踪振打锤传动连接。

8.根据权利要求7所述的一种水泥行业脱硝配套高温静电除尘系统，其特征在于：所述的多个阳极排由多个平行设置的阳极板构成，且每个阳极排内的阳极板个数相同。

9.根据权利要求8所述的一种水泥行业脱硝配套高温静电除尘系统，其特征在于：所述的阴极线由Φ20半管板和垂直固定设置在半管板侧壁上的芒刺片构成，且左右两侧的芒刺片为等间距设置。

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