TWI322036B - Wet electrostatic precipitator - Google Patents

Description

1322036 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明關於一種溼靜電集塵器，其包括：一用以接收一 含有一污染物之氣體的入口； 一用以排放已至少部分地去 除該污染物之此一氣體的出口； 一機殼，此一氣體穿過該 機殼大致水平地從該入口流到該出口；至少一放電極；及 至少一集電極。

本發明亦關於一種清潔一溼靜電集塵器之至少一集電極 的方法，該溼靜電集塵器具有一用以接收含有一污染物之 氣體的入口及一用以排放已至少部分地去除該污染物之此 氣體的出口。 【先前技術】 煤炭、油、工業廢棄物、家庭廢棄物、泥煤、及 的燃燒會產生可能含有諸如塵粒、三氧化硫（S〇3)及類似 物之巧染物的煙氣。諸如塵粒和三氧化硫之污染物亦可能 在化學程序譬如冶金程序當中被產生成為一副產物。為了 從氣體去除塵粒，通常會使用一靜電集塵器。在靜電集 塵器中’塵粒因放電極而帶電。然後帶電塵粒被收集到集 電極板上。然後塵粒及任何其他已被收集到集電極板上的 污染物被移離此等集電極板並送走以進行後續處理。就々 氣體去除極細塵粒及/或諸如三氧化硫之氣二

=在㈣—些程序來說，通常會㈣1靜fM 裔。在一溼靜電集塵器中，使— ^ 呈—液體（通常是水）之形 …缚膜沿著集電極板持續地或 好疋時距流動以便藉由 120lI2.doc 從該等集電極板去除所收集塵粒和任何其他污染物的方式 /月淡'该等集電極板。利用一液體清潔集電極板之一優點在 於所收集污染物發生再懸浮的現象會比，•乾，，靜電集塵器中 發生之污染物再懸浮現象少。 以Chubu Electric P〇wer Co等人之名義申請的日本專利 JP06(m202的發明摘要包含一種靜電集塵器的說明，該靜 電集塵器具有放電極和集電極。如其所述，集電極係欲藉 由供水喷嘴清潔。此等供水喷嘴朝集電極喷水致使該等集

電極藉由自其去除所收集塵粒而得到清潔。上述JP 06031202文獻所述靜電集塵器有一問題為此等供水噴嘴會 產生小水滴及/或氣溶勝，這些小水滴及/或氣溶膠稍後會 懸浮於流過該靜電集塵器之氣體。此等小水滴及/或氣溶 膠可能在設備中造成腐蝕問題，譬如導致位於該靜電集塵 器之下游的煙道、風扇、再加熱器、及類似物腐蝕。又， 因為小水滴及/或氣溶膠可能含有塵粒和；容解化學物，此 等懸浮小水滴及/或氣溶膠可能額外地導致塵粒的排放。 【發明内容】 本發明之-目標是提出—種可用以清潔氣體的崎電集 塵益UL靜電集塵s具有—構件，用以減少懸浮於經該 逢靜電集塵器清潔後離開該渔靜電集塵器之_氣體的液滴 及/或氣溶膠之量。 此目標由-種座靜電集塵器達成，該 括：-用以接收-含有-污染物之氣體的入口;Si: 放已至少部分地去除該污染物之此一氣體的出口； 一 120112.doc 殼’此—氣體穿過节+ , 口；至少—牙、该機忒大致水平地從該入口流到該出 n . 電極，及至少一集電極，該溼靜電集塵器的 特徵在於其更進-步包括 =喷背，其可操作用以將液體喷m到該至少-集電極 至>一第一鉛直集電表面上，及 ^ &體分配器’其可操作用以將液體傾注於至少一 弟二鉛直隼雷矣；y ^ $ , ’、" 該至少—第二鉛直集電表面係位於 該至 >、—集電極上處於該至少—第一鉛 游，或係位於至少另一华電 ' 、 另集電極上，當參照此一氣體之流動 万向觀看時該至少另一隹 木電極係處於該至少一集電極之下 /δχ % 且當參照此一氣體之流動方向觀看時該組噴嘴係位於該 至 >、—液體分配器之上游。 ^發明之-優點在於可操作用以將液體錢到該至少— 第一錯直集電表面上的該組噴嘴對於清潔位在該 塵器之一上游區域中的該至少—第一船直集電表面非常1 效。從此组經製造用以清潔該至少一第一鉛直集電表面 噴嘴健液體的副作用是會形成小液滴。此等因液體^ 到該至少一第一錯直集電表面上而形成於該渔靜電集塵器 之上游區域内的小液滴被收集到位於該座靜電集塵器之一 下游區域中的該至少一第二鉛直集電表面上。因此，該至 少一第二鉛直集電表面當作此等小液一 ，以至 认呆斋。位於 該溼靜電集塵器之下游區域中的該至少一第二鉛直 ' 面的清潔係以藉由該至少—液體分配器將液體傾:注 i20112.doc -10. 少一第二鉛直集電表面上的方式完成。藉由該至少一液體 分配器實現之此液體傾注之一優點在於不會在該溼靜電集 塵器之下游區域中形成小液滴，且因此離開該溼靜電集塵 器之小液滴的量非常少。依據習知技藝所述，通常必須將 —獨立的除霧器安裝在溼靜電集塵器之後，以便使正要離 開該屋靜電集塵器之小液滴的量減少。但是，即便使用此 除霧器，為了清潔鉛直集電表面而進行之液體噴灑必須 要用有限的液體量完成以便避免此一除霧器被小液滴超載 的風險。相反於此，當運用本發明時，在大多數情況中不 需要在該澄靜電集塵器之後使用一獨立的除霧器。又，依 據本發明，位於該澄靜電集塵器之下游區域中的該至卜 第二錯直集電表面的清潔可經由大量液體之使用而完成。 因為利用此種大量液體清潔 腐姓的風險減低’致接才一此安口直集電表面， 知 _ 二案例中可利用相較於依循習 依據本發明之較佳實施：的材料製造集電極。 之知佳貫施例，該溼靜電集塵器更包括 至少一第—場和一第二場， :玄第—场包括第-組放電極和集電極， 二第：場包括第二組放電極和集電極， ^其可操作用以將液體喷灑到哕坌 之集電極之第-紐直集電表面上，…第-组集電極 隼分配器’其經提供用以將液體傾一第 集-極之集電極之第二叙直集電表面上，I 、該第-組 當參照欲自其至少部分 巧木物的氣體之流動方 1201I2.doc 1322036 向觀看時，該第二場乜於哕 ^ Λ第—场之下游，且可择作用以 收集該組噴嘴產生之小 栎作用以 , / 。本土明此實施例之一優點在 於此一溼靜電集塵器的收 儍點在 % φ 集效率知破更有效率地控制，因 马3第一％可就電壓黧 ^ ^ 爻控以便藉此在關於塵粒及/ = 集的方面達成高效率，同時該第二場可就電 面又控以便藉此在關於從該第—場之該組噴嘴嗔麗 液體而產生之小液滴之收 、 ^ 彳文第的方面達成高效率。

較佳來說’此一渔靜雷隹鹿哭々―松 ^ ^集塵盗之該第二場包括該澄靜電 集塵器之最後一場，且兑士 & 八本身位於該溼靜電集塵器之出口 附近*>藉由將該第二場安晉υt $ 穷女置在就戎溼靜電集塵器而言一最 後場位置’其中此—溼靜電集塵器之集電極的清潔係藉由 從该組液體分配器傾注液體而完成，該第二場因而發揮俗 稱之”防護場（guard-fieId)”的作用，從而確保離開該澄靜電 集塵器之塵粒、小液滴及/或氣溶膠的量會保持在一夠低 水準。 _

依據本發明之較佳實施例’該至少一液體分配器包括至 少一管，每一該至少一管沿一集電極板延伸且具備至少一 孔，液體可經由該孔從該至少一管流到該集電極板之一第 二錯直集電表面。此—至少-液體分配器之—優點在於此 一至少一液體分配器有效地將液體散佈於該待清潔第二鉛 直集電表面之全長’沒有因此而產生的小液滴。更佳來 說’流出該孔之液體具有一小於4 m/s的速度。此速度經 證明低到足以將此等小液滴之生成量保持在夠低水準。 較佳來說，供予該至少一液體分配器之液體的至少5〇% 1201l2.doc 12 是新補給液冑。由本發明此實施例衍生之一優點在於來自 。玄至少液體分配器且被氣體夾帶的任何液體會含有極少 量的污染物’且因此此氣體所攜載之任何液體對於此一溼 靜電集塵器排出之塵粒造成的貢獻極為有限。但最好供予 該至少一液體分配器之液體大致全部都是新補給液體。 較佳來說，供予此—渔靜電集塵器之新補給液體的50% 以上係供應給該至少一液體分配器。由此衍生之—優點在 於液體和氣體會彼此擁有一 $流關丨，因》供予該至少一 液體分配器之最乾淨的液體會與最純淨的氣體、亦即已在 α玄溼靜電集塵态之上游區域中經最大程度清潔的氣體接 觸。其結果是從該澄靜電集塵器排出的塵粒會減少，因為 懸浮於氣體之任何液體會只含有少量污染物。 依據本發明之一較佳實施例，已供應給該組噴嘴的液體 及已供應給該至少一液體分配器的液體二者被收集在一共 同液槽内。由此衍生之一優點在於供予該至少一液體分配 器且是最新鮮補給液體的液體使被供予該組噴嘴之液體捕 捉到的污染物稀釋，致使被收集在該共同液槽内之液體適 合進給至該組噴嘴。 依據本發明之另一較佳實施例，依據該實施例之溼靜電 集塵器包含一機殼，該機殼由至少一第一漏斗和一第二漏 斗構成，該至少一第一漏斗可操作用以從該組喷嘴接收液 體’該第二漏斗獨立於該第一m斗且可操作用以從該組液 體分配器接收液體。依據本發明此實施例，這些液體可被 保持為彼此分離，這舉例來說在已供應給該組液體分配器 120112.doc -13- u A已破收集到該第二漏斗中之液體預料中要被再循環（通 常至少部公以、、、， 刀地）¾回該組液體分配器的情況是一項優點。 ’’、最好疋經收集到該第二漏斗中之液體的至少一些液體被 輪送到該組噴嘴。

據本發明之—較佳實施例，依據該實施例之澄靜電集 塵裔包令$ I ^ 中間場’該至少一中間場較佳位於該第一 笱? °玄第一場之間。此一中間場的使用促成關於塵粒及/ 或氣溶0之收集效率之更進__步提升效率的實現。更佳來 說至少-中間場具備喷嘴，料喷嘴可操作用以朝該 =間場之集電極噴壤液體。此㈣可操作用以進行該中間 %之集電極之一有效清潔，且因為該第二場當作一除霧 盗’故不會增加從該漫靜電集塵器排出的小液滴。 I本發明之另-目標是提出一種清潔—澄靜電集塵器之至 少一集電極的方法，該清潔係以一使離開該溼靜電集塵器 之氣體所夾帶之小液滴及/或氣溶膠之量減彡的方式進 此一目標由—種清潔—澄靜電集塵器之至少-集電極的 方法達成，該溼靜電集塵器具有一用以接收一含有一污染 物之氣體的人口及-用以排放已至少部分地去除該污染物 之此氣體的出口，該方法的特徵在於 此氣體穿過該渔靜電集塵g 之一機殼大致水平地從該入 口流到該出口，通過至 液體被噴灑到該至少 少一放電極及該至少一 一集電極之至少一第— 面上，及 集電極， 热直集電表 J20J12.doc 14 _液體被傾注到至少—第二錯直集電表面上，該至少一第 -鉛直集電表面係位於該至少一集電極上處於該至少一第 -紐直集電表面之下游或是位於至少另一集電極上，當參 』氣體穿過該溼靜電集塵器之流動方向觀看時，該至少另 二集電極係位於該至少—集電極之下游。依據本發明之此 一方法之-優點在於因液體喷㈣該至少—第—船直集電 表面上而產生的小液滴會被收集在該至少一第二紹直集電 °亥至 > 第二錯直集電表面位於該至少一第一錯 直集電表面的下游。該至少一第二錯直集電表面會因此發 揮除務裔之作用，使得該至少一第二錯直集電表面可操 作用以收集在該至少一第一錯直集電表面之清潔期間產生 的小液滴’該至少一第_錄直集電表面參照氣體穿過該溼 靜電集塵杰之流動方向觀看係位於該至少一第二敍直集電 表面之上游。因為該至少一第二鉛直集電表面藉由液體傾 上的方式被清潔，在該至少一第二鉛直集電表面之 清潔期間不會或幾乎不會產生小液滴。因此，離開該座靜 電集塵益的氣體將不含此等小液滴或是僅含有非常少的此 等小液滴。依據本發明之此種方法因而會提供該至少一第 鉛直集電表面之一更有效率清潔效果，不致造成大量小 液滴被產生並隨氣體離開溼靜電集塵器。 本發明之其他目標和特徵將在以下說明及申請專利範圍 中顯露。 【實施方式】 明 以下參照隨附圖式更詳細地說明本發 120112.doc 15 在本說明書中，，，噴灑液體，,一辭意指迫使一液體流過一 喷嘴，該噴嘴可操作用以霧化該液流，致使小液滴形成。 依據本發明，"噴灑液體"係定義為一液流被以—使此液體 依重I &十算至少有90°/。產生直徑小於1.5 mm之小液滴的方 式暴露於霧化作用。—般而言，需要有一至少〇 5 bar之跨 喷嘴廢力差以便獲得液體之期望霧化作用。大體而言，由 此霧化作用產生的小液滴具有一 8 m/s或更大的平均初始 速度。 在本說明書中傾注液體” 一辭意指使一液體以一在該 液體通過一孔之後其液流係呈一大致連續喷流或薄膜之形 式的方式流過該孔。依據本發明，"傾注液體”係定義為一 液流被以一使此液流在離開一孔之後依其重量計算有少於 1 0%產生直徑小於丨5 mm之小液滴且因此該液流之主要部 分形成一喷流或一薄膜的方式通過該孔。跨該孔之壓力差 較佳應小於0.3 bar以便藉此避免通過該孔之液體霧化。由 此方式形成之薄膜或喷流較佳具有一 4 m/s或更小之平均 初始速度。更佳來說，此薄膜或噴流具有一小於2 m/s2 平均初始速度。 圖1是一渔靜電集塵器1在自其側面觀看時的剖面簡圖。 圖2示出與圖丨所示相同的溼靜電集塵器1但係從上方觀 看，且該溼靜電集塵器1之上部部分已被移除以便提供較 清楚的圖。溼靜電集塵器丨具有一用以接收含有塵粒及/或 氣溶膠之煙氣4的入口 2,及一用以自其排放已至少部分地 去除塵粒及/或氣溶谬之煙氣8的出口 6。煙氣4舉例來說係 120112.doc •16- 1322036 . 源自煤厌在一圖中未示之鍋爐内的燃燒。溼靜電集塵器1 實施一機殼9,該機殼具備一第一場1〇和一第二場12。當 參照煙氣4流過溼靜電集塵器1之方向觀看時，第二場12係 位於第-場1〇之下游。第一場1〇包括第一組14的放電㈣ 和集電極，其中集電極係以集電極板18之形式提供。放電 極16和集電極板18被以一與習知技藝已知之方式相似的方 式配置，就這方面來說非侷限性舉例參見日本專利jp # _312G2之發明摘要。第―㈣具備—呈―整流器2〇之形 式的獨立電源，該整流器連接至放電極16和集電極板η， 且其可％作用以在放電極16與集電極板丨8之間施加一電 壓。提供一组22用以朝放電極16和帛電極板18喷灑一液體 的噴嘴24，該液體通常是水❶噴嘴以組。由一群上噴搶 26(其在圖2中最清楚可見）及—群人口喷搶28構成。喷嘴μ 組22係用以將液體喷㈣集電極板18上以便藉此洗掉已被 &集在集電極板18上的塵粒、氣溶膠或類似物。喷嘴Μ組 ’ 22可被製作成可為將液體持續噴灑到集電極板以上之目的 或是為依據特定清潔循環將液體噴灑到集電極板Μ上之目 的操作:此等特定清潔循環譬如是在每小時四次之期間將 液體喷漢到集電極板18上，每次喷麗持續一段U分鐘的 時間。被收集在㈣電集塵器】之集電極板18上的塵粒及/ 或氣溶朦的種類和量決定應當執行連續噴灑或猶環喷濃。 若待收集之污染物具腐紐，例如若該污染物是三氧化炉 (亦即s〇3)之氣溶膠，則通常最好在第—場心採用㈣ 贺;麗以便藉此避免可能的腐蝕問題。 120112.doc •17- ^22036 依據本發明，該群上噴搶26較佳經配置為以對鉛直平面 成一約0-80°之角度向下並朝集電極板18喷灑液體，如參 照圖1和圓2最清楚理解。喷嘴24可依所用溼靜電集塵器^ 之類型而為不同類型。可用於此目的之喷嘴之一實例已知 為9360-3/8LAP-PP25-10 ,此種喷嘴是中空錐形喷嘴。另 一實例是GANV 3/8 15，其為一全錐形噴嘴。這兩種噴嘴 均可從Spraying Systems Co·，Wheat〇n，min〇is’ USA取 得且產生一 1.5 bar(0)約1 〇升/分鐘的水流。在本說明書 中’ bar(0)"意指壓力高於環境壓力，亦即一般所稱,，超 壓"。在一1 bar的環境壓力下，一15 bar(〇)的超壓以絕對 壓力bar(a)(亦即相對於真空之壓力）表示為2 5 bar(a)。應 理解到可能採用之喷嘴類型的指定選擇會因情況而異，且 因此許多不同類型的喷嘴可被使用而不脫離本發明之本 質。較佳來說，依據本發明，噴嘴24在一至少〇 5 bar(〇)之 液體壓力下操作以便藉此產生有效率的小液滴生成作用並 藉此產生小液滴在集電極板18之第一錯直集電表面3〇上的 期望分布。採用一極高液體壓力會導致功率消耗加大。較 佳來說’依據本發明，喷嘴24在一0.5-3 bar(o)之液體壓力 範圍内操作。存在於機殼9内侧之壓力大約等於大氣厘 力’亦即機殼9内側之壓力通常在低於大氣壓力1〇让？&至 高於大氣壓力10 kPa的範圍内。因此，液體離開嘴嘴24時 遭遇到的壓力差在0.5-3 bar之範圍内。因此，離開嗔嘴24 的小液滴通常會有一至少8 m/s的平均速度。較佳來說， 依據本發明，噴嘴24經配置以便可操作為亦向放電極16提 120112.doc -18· 1322036 供一些額外清潔作用。喷嘴24經配置以便產生每一集電極 板18之整個第一鉛直集電表面3〇的有效潤濕作用。否則任 一集電極板18之第一鉛直集電表面3〇上的任何，，乾點"可能 導致腐蝕作用發生及/或所收集塵粒之凝聚物堆積。喷嘴 24之數量、噴嘴24之類型以及喷嘴24之液體壓力全部經選 擇以便實現以上所述。較佳來說，喷嘴24之類型及喷嘴Μ 之液體愿力各自㈣擇以便藉此產Mi量為基準平均液 滴大小小於1 mm的液滴大小範圍。較佳來說，依據本發 明，所產生之液滴依重量計算至少有9〇%具有一小於1 5 mm的液滴大小。 第一％ 12包括第二組32的放電極34和集電極，該等集電 極較佳由集電極板36組成。第二場12之放電極“和集電極 板36二者被以一肖以上關於第一場1〇所述之方式類似的方 式配置。第三場12包含-呈一整流器38之形式的獨立電 源，該整流器示於圖！。整流器38連接至放電極34和集電 極板36，且可操作用以在放電極34與集電極板％之間施加 一電壓。提供一組40用以沿集電極板36之第二鉛直集電表 面44傾注一液體的液體分配器42，該液體通常是水。液體 :配器42包括複數個管42，每一管沿著集電極㈣之相應 一者之一上緣46延伸。在圖2中，集電極板％因其存在於 液體分配器42内所以被掩蓋看不到。液體分配器42組4〇係 為了讓被收集到集電極板36之第二錯直集電表面44上的塵 粒、氣溶朦及類似物能被洗掉而提供。 當溼靜電集塵器1處於運作中，整流器2〇在苐一組14之 120] 12.doc 1322036 放电極16與集電極板18之間施加—電壓，且整流器％在第 一組32之放電極34與集電極板％之間施加一電壓。如參照 圖1和圖2最清楚看見，煙氣4經由入口以入機殼9。因 此，煙氣4先抵達場1〇。故懸浮於煙氣4中之塵粒及/或氣 溶谬會因放電極16而帶電，且隨後這些塵粒及/或氣溶朦 會被吸引至集電極板18，將此等塵粒及/或氣溶膠收集到 集電極板之表面上。由噴嘴24組22噴出之液體產生一液體 薄膜’該液體薄膜沿著集電極板18之第一鉛直集電表面3〇 流動’且因此可自此清除收集到的塵粒及/或氣溶膠。此 等塵粒及/或氣溶膠以及該液體被收集到一第一漏斗4s 内，該第一漏斗如圖丨所示係位於第一組14放電極】6和集 電極板18的下方。 因為從喷嘴24喷出而產生的小液滴會隨著煙氣4從第一 場ίο流到第二場12而某種程度地跟隨煙氣4。在第二場12 内，第二組32之放電極34會使從第一場1〇流來之此等小液 滴帶液滴隨後被收㈣第二組32之集電極板36 上。未在第一場10内被收集到且經流到第二場12的相對少 量塵粒及/或氣溶膠也會因放電極34而帶電且會被收集到 集電極板36上。由液體分配器42沿著集電極板36之第二鉛 直集電表面44傾注的液體可操作用以實現集電極板％之清 潔作用。收集到的小液滴以及傾注液體和塵粒及/或氣溶 膠全都被收集到一第二漏斗5 0内。 依據本發明之第一場10當作塵粒及/或氣溶膠之主要收 集器。一般而言，溼靜電集塵器丨所收集之塵粒及/或氣溶 120112.doc •20· 1322036 - 膠之總量約有超過70%係在第一場10内收集。因為第一場 10内之塵粒的濃度比第二場12内之塵粒的濃度高，當然必 須非常有效率地清潔第一場10之集電極板18。此可透過噴 嘴24組22之使用達成。此外，較佳來說，喷嘴24被設計成 可操作提供放電極16之一些清潔作用。依據本發明之第二 場12當作一除霧器，這意謂著第二場12收集懸浮於從第一 場Η)流到第二場12之煙氣4中的小液滴。因為液體分配器 • 42將液體傾注於集電極板％上，第二場12内幾乎不會產生 小液滴。因此，幾乎沒有小液滴懸浮於從溼靜電集塵器工 排出之煙氣8中。除了當作除霧器，依據本發明之第二場 12亦去除在煙氣4通過第一場1〇之後仍懸浮於煙氣4中的大 部分塵粒及/或氣溶膠◊據此，第二場12發揮去除小液滴 及從煙氣4清除塵粒及/或氣溶膠的雙重功能。因為第二場 12中之塵粒的濃度比卜場1()中之塵粒的濃度低，關於第 二鉛直集電表面44之高效清潔的需求會比第一鉛直集電表 •面30低。又，通常不需要清潔第二組32之放電極因 此，通常只要簡單地藉由將液體傾注於第二鉛直集電表面 44上就足以凡成第二鉛直集電表面之清潔。萬一產生額外 清潔第二場12之放電極34的需求，此需求可藉由對放電極 34提供液體分配器之方式滿足，此等液體分配器採取與前 文所述用來進行集電極板36之清潔的液體分配器類似的 設計。 如同參照圖1所能清楚理解，被收集到漏斗48和5〇内之 液體塵粒及/或氣溶膠分別經由管道52和54輸送到一液 120112.doc 槽56 °利用一泵58將液體從液槽56經由一管道60泵送到噴 嘴24組22。為避免此液體内呈經收集塵粒及/或氣溶膠之 形式之污染物的濃度太高，此液體之一部分經由一管道62 移離液槽56。經依此方式移走的液體被帶到一液體處理廢 (圖中未示）或者在確有需要時可不脫離本發明之本質被用 在一上游氣體清潔裝置譬如一溼擦洗器中。依據本發明， 新補給液體較佳經由一管道64進給至液體分配器42組4〇。 利用一閥66控制此補給液體送到液體分配器42之流量。如 圖1所示’依據本發明，新補給液體較佳全都供予液體分 配器42 ’同時喷嘴24組22使用從液槽56再循環的液體。此 種作法的優點在於如果第二場12内不小心形成任何液滴， 此等液滴會由大致純淨的液體譬如水組成，且因此不會增 長從屋靜電集塵器1排出之塵粒的量。供予嗔嘴24之再循 裒（亦即辩的"）液盤係用來產生含有某量之污染物的小液 滴’但如前文所述’此等小液滴在第二場12内被收集。 在圖3中’位於集電極板36上方且沿集電極板％之上緣 46延伸的液體分配器42被更詳細地示出。如參照圖3最清 楚理解，液體分配器42採取一管42之形狀且具備一孔68， 該孔呈狹孔之形式且位於管42之下部部分中。孔68被一 刀配構件7〇覆蓋。分配構件7〇係由一多孔燒結金屬製成。 大致呈新補給水72之形式的液體藉由管道64進給至液體分 配态42，該管道64示於圖1和2中。液體72穿透分配構件 且可操作在集電極板36之兩側上形成液體薄膜74。如圖3 所不，液體薄臈74如箭頭A所示沿著集電極板36之第二鉛 I20112.doc 1322036 直集電表面44向下流動’且在此期間可操作清除可能已被 收集到第二鉛直集電表面44上的任何塵粒及/或氣溶膠。 因為液體薄膜74包括連續薄膜，收集到&大部分塵粒及/ 或氣溶膠會直接被液體薄膜74捕獲。液體72僅被加壓到穿 透分配構件70所需之程度及產生一均勾流量分布所需之程 度，亦即每一薄膜74應當在相應第二鉛直集電表面料之水 平全長上有一大致均勻厚度。在一些案例中，液體分配器 42内之液體72的重力可能足以導致液體72穿透分配構件 7 〇在其他案例中，可能必須施加一輕微壓力以導致液體 72穿透分配構件70。不論如何，液體72係被傾注到第二鉛 直集電表面44而非噴灑到第二鉛直集電表面料上。故不會 或幾乎不會因此產生小液滴。 為避免第二場12内產生小液滴，依據本發明，液體分配 器42内側與溼靜電集塵器1内側煙氣4之間的壓力差較佳約 小於0.3 bar。因為溼靜電集塵器1内側存在之絕對壓力大 約等於大氣麼力’依據本發明，液體分配器42内側之液體 塵力較佳小於0.3 bar(o)。因此，液體72離開液體分配器42 時遭遇到的壓力差較佳在〇_〇 3 bar的範圍内，且液體72離 開液體分配器42時的速度較佳小於4 m/s，且為避免小液 滴產生’更特定言之較佳小於2 m/s。一般而言，液體72 離開液體分配器42時的速度在〇_i m/s至0.5 m/s範圍内。 圖4是一剖面圖且其例示一依據本發明之一替代實施例 建構的液體分配器142。如圖4所示，液體分配器142具備 —第一管143和一第二管145，其中管143、145位於集電極 *20] I2.doc -23- 1322036 板36之相對兩側上。管143、145之每一者具備複數個呈圓 孔形式的孔168，其中孔168係沿管143、ι45之相應一者之 長度分布。孔168分別被提供在管143之一側部147及管145 之一側部149。這些相應側部147、149位於集電極板刊附 近。較佳呈新補給水1 72之形式的液體從一圖中未示的源 頭供予官M3、145之每一者，且因此造成溢流以噴流 139 141之形式經由孔168離開管143、145每一者。依據 本發明，喷流139、141係處於一低液體速度，亦即處於一 約小於1 m/s的速度。液體172因而傾注於集電極板％之第 二鉛直集電表面44上且可操作形成液體薄膜]74，此液體 薄膜如圖4中以箭頭A表示沿著第二鉛直集電表面44鉛直地 向下流動。因為基本上‘來說當液體172從管143、145之每 一者經由孔168溢流到集電極板36時不涉及壓力，不會或 幾乎不會因此產生小液滴。 圖5疋一依據本發明之一第二實施例建構的溼靜電集塵 器1〇〇的簡圖。溼靜電集塵器1〇〇包含一用以接收含有塵粒 及/或氣溶膠之煙氣1〇4的入口 1〇2，一用以自其排放已去 除煙氣104所夾帶之大部分塵粒及/或氣溶膠之煙氣108的 出口 106，及一機殼1〇9。溼靜電集塵器1〇〇更包含—位於 入口 102附近的第一場11〇及一位於出口 1〇6附近的第二場 112。依據本發明此第二實施例，一中間場ηι較佳位於第 % 110與第二場112之間，其中第二場112包括前文已提 及之溼靜電集塵器100最後一場。場110、1 11、112每一者 具備〈組放電極和集電極板以及一整流器。該等放電極和 I20II2.doc -24 · 集電極板之組以及該等整流器的設計與圖〗所示對應組件 相似’且為了維持圖式中之内容簡單明瞭，其未詳示於圖 5。第-場U0包含集電極板，其中—集電極板ιΐ8示於圖 5，且每一集電極板具有第一鉛直集電表面，其中一第一 鉛直集電表面130示於圖5。依一類似方式’中間場iu包 含集電極板119，每-集電極板119具有中間船直集電表面 131 ’且第一場112具有集電極板136，每一集電極板136具 有第二鉛直集電表面144❶第一場110之集電極板118和中 間場111之集電極板119被設計成分別藉由第一組122的喷 嘴124及第二組123的喷嘴124清潔。第二場112之集電極板 136的清潔係由液體分配器142組14〇完成，每一液體分配 器142的設計與以上關於圖4所示主體之說明的設計相同。 更進一步參照圖5，從第一場11〇流下的液體被收集到一第 一漏斗148中。經收集於第一漏斗148内之液體的一第一部 分經由一官道1 52送到一第一液槽丨56。經收集於第一漏斗 148内之液體的一第二部分經由一管道162離開循環程序且 例如被帶到一液體處理廠（圖中未示）。從中間場u丨流下的 液體被收集到一中間漏斗15 1中，且經由一管道} 5 3送到第 一液槽156。一圖中未示的泵可操作將液體經由一管道16〇 果送到第一組122的喷嘴124及第二組123的喷嘴124。液體 分配器142經由一管道164供應呈新補給液體之形式的液體 (依據本發明其較佳為水）。從第二場112流下的液體被收集 到一第二漏斗150中。獨立於第一漏斗i48和中間漏斗151 的第二漏斗150經由一管道154排入一第二液槽157内。一 120112.doc -25- 1322036 官道159將液體從第二液槽157送到第一液槽156。作為一 不脫離本發明之本質的選項，可經由一管道16丨使來自第 —液槽1 57之一些液體再循環回液體分配器142。較佳來 說，供予第二場112之液體分配器142的液體至少有5〇%是 新補給水，若有不是新補給水的液體則此剩餘液體係從第 液槽157再循環。作為不脫離本發明之本質的另—選 項，經由一管道163將一些新補給水送到中間場iu之第二 組123喷嘴124。較佳來說，依據本發明，供予溼靜電集塵 益100之新補給水的總量當中至少有5〇%係經由管道丨64送 到第二（亦即最後）場〗】2。一呈中間場形式的額外場 的提供會提高關於塵粒及/或氣溶膠的去除效率。因為身 為溼靜電集塵器100之最後一場的第二場112當作一除霧 器，用於向中間場之集電極板119喷灑的喷嘴124的使 用不會使離開溼靜電集塵器1〇〇懸浮於煙氣1〇8中之小液滴 的量有絲毫増加。在溼靜電集塵器1〇〇中，新補給液體即 便不是全部亦為大部分被送到包括最後一場的第二場 112，使得偶然產生的任何小液滴原則上係由純淨液體譬 如純水構成，且此液體僅含有低濃度的塵粒及/或氣溶 膠。來自溼靜電集塵器1〇〇的液體從第一漏斗丟棄，且 意料中在第一漏斗148内會發現污染度最高的液體。 圖6是一依據本發明之一第三實施例的溼靜電集塵器“ο 的簡圖。如圖6所示，溼靜電集塵器2〇〇包含一用以接收夾 帶著塵粒及/或氣溶膠之煙氣2〇4的入口 2〇2，一用以自其 排放已至少部分地去除煙氣2 〇 4所夾帶之塵粒及/或氣溶膠 120112.doc •26· 1322036 之煙氣208的出口 206，及一機殼209。溼靜電集塵器200更 進一步包含單一場210。場210包含一組放電極（圖6未示）和 集電極板，其中一集電極板218示於圖6» —未示於圖6的 整流器可操作以一與以上關於圖1所示主體之說明的整流 器相同之方式在放電極與集電極板218之間施加一電壓。 集電極板218被劃分成一位於入口 202附近的第一部分219 及一位於出口 206附近的第二部分236。因此，第二部分 236位於第一部分219的下游。第一部分219之區域及第二 部分236之區域在圖6中各自由一虛線表示。集電極板218 之第一部分219包含一第一鉛直集電表面23〇，該第一鉛直 集電表面被設計成藉由一組222喷嘴224清潔。因此，噴嘴 224可操作用以將液體噴灑到第一鉛直集電表面23〇上。集 電極板218之第二部分23 6包含一第二鉛直集電表面244, 該第二鉛直集電表面被設計成藉由一組240液體分配器清 潔，為了維持圖式中之内容簡單明瞭，僅有一個液體分配 益242不於圖6。較佳來說，依據本發明之此第三實施例， 液體分配器242的設計係與 以上關於圖3和圖4所示主體之

120112.doc -27* 丄jzzujo 中’集電極板218之第一部分219當作塵粒及/或氣溶膠之 主要收集器。集電極板218之第二部分230當作一除霧器， 其收集已因噴嘴224噴灑液體而產生之小液滴，此等嗔嘴 224可操作用以進行第一部分219之第一鉛直集電表面23〇 的π潔。除了收集小液滴，集電極板218之第二部分236亦 用來收集未曾在集電極板218之第一部分219中被收集的一 二塵粒及/或氣溶膠。因此，圖6所示溼靜電集塵器2⑽促 成用單個％ 210結合塵粒及/或氣溶膠之高效率去除替 小液滴之局效率去除。 應理解到在請求項之範圍以内可有上述實施例之多樣變 化。 因此總括而言，以上已說明—依據本發明之溼靜電集塵 Isl、100、200可如圖6所示具有一個場21〇或是如圖〗和圖 2所不具有二個場1〇、12或是如圖5所示具有三個場、 1Π、Π2。應理解到亦可提供更多個場而不脫離本發明之 本質，使得溼靜電集塵器會具有四個、五個或更多個場。 就此而論，最常見的是使用二至五個場。依據本發明，較 佳但非必定使溼靜電集塵器i、100之最後一場12、ii2分 別具備一組40、140的液體分配器42、142，且其他場1〇、 110、111譬如一具有五個場之溼靜電集塵器中的第—場至 第四場具備組22、122、123的噴嘴24、124。然亦有可能 一具有五個場之溼靜電集塵器中的第三場和第五場具備2 體分配器，组，同時第一場、第二場和第四場具備噴嘴組。 在後者之情況中，必須由身為溼靜電集塵器最後一者的第 I20112.doc -28- 五場收集之小液滴的量減低，這減 圖3和圖4示出兩種不同設計的：了第五場的負擔。 理解到在不麟本㈣之本質 '⑷。應 5心目具備溢流構件之開放性長形通道及類似 物0 【圖式簡單說明】

3 ]是-例示-溼靜電集塵器在自其側面觀看時的剖面 視圖圓2是-例示圖α漫靜電集塵器在自其上方觀看時的 圖3是一沿圖丨之線出“^取得例示一液體分配器的剖面 放大圖。 圖4是一例示一實施一替代設計之液體分配器的剖面放 大圖。

圖5是一例示一依據本發明一第二實施例之溼靜電集塵 器在自其側面觀看時的剖面圖。 圖6是一例示一依據本發明一第三實施例之溼靜電集塵 器在自其側面觀看時的剖面圖。 【主要元件符號說明】 1 漫靜電集塵器 2 入口 4 煙氣 6 出口 120ll2.doc •29. 1322036 8 排放煙氣 9 機殼 10 第一場 12 第二場 14 第一組放電極和集電極 16 放電極 18 集電極板 20 整流器 22 喷嘴組 24 喷嘴 26 上喷搶 28 入口喷槍 30 第一鉛直集電表面 32 第二組放電極和集電極 34 放電極 36 集電極板 38 整流器 40 液體分配器組 42 液體分配器，管 44 第二鉛直集電表面 46 集電極板之上緣 48 第一漏斗 50 第二漏斗 52 管道 I20II2.doc •30- 1322036

54 管道 56 液槽 58 泵 60 管道 62 管道 64 管道 66 閥 68 70 分配構件 72 新補給水 74 液體薄膜 100 溼靜電集塵器 102 入口 104 煙氣 106 出口 108 排放煙氣 109 機殼 110 第一場 111 中間場 112 第二場 118 集電極板 119 集電極板 122 第一組噴嘴 123 第二組噴嘴 120112.doc 31 1322036 124 噴嘴 130 第一錯直集電表面 131 中間鉛直集電表面 136 集電極板 139 噴流 140 液體分配器組 141 喷流 142 液體分配器 143 第一管 144 第二鉛直集電表面 145 第二管 147 第一管之側部 148 第一漏斗 149 第二管之側部 150 第二漏斗 151 中間漏斗 152 管道 153 管道 154 管道 156 第一液槽 157 第二液槽 159 管道 160 管道 161 管道 I20I12.doc -32. 1322036 162 管道 163 管道 164 管道 168 172 新補給水 174 液體薄膜 200 溼靜電集塵器 202 入口 204 煙氣 206 出σ 208 排放煙氣 209 機殼 210 單一場 218 集電極板 219 集電極板第一部分 222 噴嘴組 224 喷嘴 230 第一鉛直集電表面 236 集電極板第二部分 240 液體分配器組 242 液體分配器 244 第二鉛直集電表面 248 漏斗 252 管道 -33- 120112.doc 1322036

256 液槽 260 管道 262 管道 264 管道 120112.doc -34

Claims (1)

1322036 ............ ?綷/>月7日修(史)正.替換_ \ · 中文申請專利範圍替換本(98年12月） 1 十、申請專利範圍： 1. 一種溼靜電集塵器（1 ; 100 ; 200)，其包括：一用以接收 一含有一污染物之氣體（4 ; 104 ; 204)的入口（2 ; 1〇2 ; 202); —用以自其排放已至少部分地去除該污染物之氣 體（8 ; 108 ; 208)的出口（6 ; 106 ; 206); —機殼（9 ; 109 ; 209)，該氣體穿過該機殼（9; 1〇9; 209)大致水平 地從該入口（2 ; 102 ; 202)流到該出口（4 ; 104 ; 204); 至少一放電極（16，34);及至少一集電極（18，36 ; 118 ， 119 ， 136 ; 218)， 該澄靜電集塵器（1 ; 1〇〇 ; 200)的特徵在於其更進一步 包括 一組（22，122，123 ; 222)喷嘴（24 ; 124 ; 224)，其可 操作用以將液體噴灑到該至少一集電極（18 ; 118，119 ; 218)之至少一第一鉛直集電表面（3〇;13〇;23〇)上，及 至少一液體分配器（42 ; 142 ; 242)，其可操作用以將 液體傾注於至少另一集電極之至少一第二鉛直集電表面 ( 1’ 2^4)上’當參照該氣體之流動方向觀看時， 該至少一第二鉛直集電表面（44 ; 144 ; 244)位於該至少 一第一鉛直集電表面（23〇)的下游， 田參,日'?' j氣體之流動方向觀看時該組噴嘴（22 ;丨22， 123，222)係位於該至少—液體分配器（42 ; 142 ; 242)之 上游。 2. 如喷求項1之屋靜電集塵器其中該溼靜電集塵器 100)更包括： 120112-981217.doc 至少一第一場（10; 110)和一第二場（12; 112)， 該第一場（10 ; 110)包括第一組（14)放電極（16)和該至 少一集電極（18 ; 118)， 該第二場（12 ; 112)包括第二組（32)放電極（34)和該至 少另一集電極（36 ; 136)。 3.如請求項2之溼靜電集塵器’其中該第二場（12;112)是 位於該出口（6 ; 106)附近的最後一場。 4·如請求項3之溼靜電集塵器，其中該至少一液體分配器 (42 ; 142)包括至少一管（42 ; 143，145)，該至少一管之 母一者沿集電極板（36)延伸且具備至少一孔（68 ; 168)， 該液體可從該管（42 ; 143，145)通過該至少一孔（68 ; 168)流到該集電極板（36)之第二鉛直集電表面（44)。 5. 如請求項4之溼靜電集塵器，其中流出該孔（68 ; 168)的 液體具有一小於4 m/s的速度。 6. 如請求項5之溼靜電集塵器，其中供予該至少一液體分 配器（42 ; 142 ; 242)之液體的至少50%是新補給液體。 7. 如請求項6之溼靜電集塵器，其中供予該至少一液體分 配器（42 ; 142 ; 242)之液體大致全部都是新補給液體。 8. 如請求項5之溼靜電集塵器，其中供予該溼靜電集塵器 (1 ; 100 ; 200)之新補給液體的50%以上係供應給該至少 一液體分配器（42 ; 142 ; 242)。 9. 如請求項8之溼靜電集塵器，其中已供應給該組（22 ; 222)噴嘴（24 ; 224)的液體及已供應給該至少一液體分配 器（42 ; 242)的液體被收集到一共同液槽（56 ; 256)内。 120112-981217.doc 10. 如請求項9之溼靜電集塵器，其中該機殼（1〇9)包括至少 一適於接收來自該組（122)噴嘴（124)之液體的第一漏斗 (148)及一獨立於該第一漏斗（148)且可操作用以接收來 自該組（140)液體分配器（142)之液體的第二漏斗（150)。 11. 12. 13. 14. 如請求項1 0之溼靜電集塵器，其中經收集到該第二漏斗 (150)中之液體至少有一些被送到該組（丨22)噴嘴（124)。 如請求項11之溼靜電集塵器，其中至少一中間場（u丨）位 於°亥第—場（11 〇)與該第二場（112)之間，該至少一中間場 (111)包含有集電極板（119)，其各具有集電表面（13υ。 如請求項12之溼靜電集塵器，其中該至少一中間場（lu) 具備喷嘴（124) ’該等喷嘴可操作用以朝該中間場（111)之 集電極板（119)喷灑液體。 一種清潔一溼靜電集塵器（1 ; 100 ; 200)之至少一集電極 (18 ; 118 ; 218)的方法，該溼靜電集塵器（1 ; 1〇〇 ; 2〇〇) 具有一用以接收一含有一污染物之氣體（4 ; 1〇4 ; 2〇4)的 入口（2 ; 102 ; 202)及一用以自其排放已至少部分地去除 該污染物之氣體（8 ; 108 ; 208)的出口（6 ; 106 ; 206)， 該方法的特徵在於 使该氣體（4 ; 104 ; 204)大致水平地從該入口（2 ; 102 ; 202)送到該出口（6 ; ι〇6 ; 2〇6)，通過至少一放電 極（16，34)及該至少一集電極118; 218)， 使液體噴灑到該至少一集電極（18; 118; 218)之至少 一第一錯直集電表面（30; 130; 230)上，及 使液體傾注到至少另一集電極之至少一第二鉛直集電 120112-981217.doc 1322036 表面（44 ; 144 ; 244)上，該至少一第二鉛直集電表面 (44 ; 144 ; 244)位於該至少一第一鉛直集電表面（23〇)的 下游’且當參照該氣體之流動方向觀看時該至少另一集 電極（36; 136)係位於該至少一集電極（18; Π8，119)之 下游。 120112-981217.doc