專利名稱:靜電-過濾式復合除塵器的制作方法
技術領域:
本發(fā)明涉及除塵器,尤其涉及一種靜電一過濾式復合除塵器,具體是將靜 電除塵器和布袋除塵器串聯(lián)布置在一個整體中。應用于電站、冶金、鋼鐵、水 泥、化工等行業(yè)的煙氣除塵。
背景技術:
煤炭是我國電力的主要來源,在可預見的未來幾十年內(nèi),燃煤火力發(fā)電在 我國的電力工業(yè)中將長期占據(jù)主導地位。這種長期依賴燃煤發(fā)電的能源結構造 成了嚴重的環(huán)境污染,燃煤電廠排放的粉塵顆粒是我國大氣環(huán)境中可吸入顆粒
物的重要來源之一??晌腩w粒物,尤其是直徑小于2.5微米的顆粒物(PM2.5) 是影響我國空氣質量的重要污染物,它不僅影響全球氣候環(huán)境、破壞生態(tài)系統(tǒng) 和歷史文物,而且對人體健康危害巨大。隨著國家新的環(huán)保顆粒物排放標準提 高到50mg/Nm3,以及國家提倡的節(jié)能減排,如何控制燃煤電廠粉塵顆粒污染物 排放已經(jīng)成為我國大氣污染的研究熱點。靜電除塵器和布袋除塵器是我國目前 工業(yè)煙氣凈化的兩種主要設備,但是,無論是靜電除塵還是布袋除塵,他們都 有各自自身的不足。
靜電除塵器的工作原理使含塵氣體中的粉塵顆粒荷電,在電場力的作用下 驅使帶電塵粒沉積到收塵極的表面上從而從氣體中分離出來。其特點是除塵 器本體壓力損失小(一般〈OOPa),適用于高溫煙氣;第一電場的除塵效率高, 一般能達到80%_90%,其余電場僅收集含塵量的10%—20%;除塵效率受粉 塵靜電性質的影響很大,特別是與粉塵的比電阻關系最大,適宜的比電阻范圍 為104—5xl010Q.cm。
布袋除塵器又稱過濾式除塵器,它是利用纖維編織物制作的袋狀過濾元件 來捕捉含塵氣體中的粉塵顆粒物。其特點是除塵效率高,出口排放濃度穩(wěn)定, 一般可〈Omg/Nm、對煙氣粉塵的適應性好,不受粉塵比電阻的影響;清灰周 期、濾袋使用壽命受煙氣粉塵濃度影響大;運行阻力大, 一般為1500Pa—2000Pa, 運行費用高;不適宜在高溫狀態(tài)下運行。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術的不足,通過將靜電除塵器和布袋除塵器有 機結合,提供一種靜電一過濾式復合除塵器。
靜電一過濾式復合除塵器包括煙氣入口、入口煙箱、煙氣均布裝置、靜電除塵器、直流電極、灰斗、負高壓直流電源、煙氣導流和均布裝置、布袋除塵 器、高壓交流電源、交流電極、濾袋、出口煙箱、煙氣出口,靜電除塵器和布 袋除塵器串聯(lián)在一起,并安裝在一個殼體內(nèi),靜電除塵器前端依次設有煙氣入 口、入口煙箱和煙氣均布裝置,布袋除塵器后端依次與出口煙箱和煙氣出口連 接,在靜電除塵器和布袋除塵器之間設有導流和均布裝置,靜電除塵器和布袋 除塵器底部分別設有灰斗,靜電除塵器設有直流電極,直流電極與負高壓直流 電源相連接,布袋除塵器設有交流電極和濾袋,交流電極與高壓交流電源相連 接。
所述的靜電除塵器采用負直流高壓電源供電,負直流高壓電源電壓為負
15 25千伏。交流電極采用高壓交流電源供電,高壓交流電源為正弦交流,峰 值電壓為5 10千伏,頻率為50赫茲。 本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比具有的有益效果
(1) 煙氣先經(jīng)過前級靜電除塵器再緩慢進入后級布袋除塵器,前級靜電除塵 器可以捕捉80%左右的粉塵顆粒,后級布袋除塵器捕捉的粉塵量僅有常規(guī)布袋 的20%左右,因而大大降低了布袋的負荷量,清灰周期得以大幅度延長;
(2) 前級靜電除塵器未捕捉下來的微細粉塵顆粒在后級布袋高壓正弦交流 凝并電極作用下相互碰撞凝并成較大顆粒,從而提高了布袋對其的捕捉效率, 特別是對于納米級粉塵顆粒;
(3) 由于粉塵荷電效應的作用,濾袋形成的粉塵層透氣性好,空隙率高, 剝落性好,從而降低了布袋的阻力,提高了清灰效率;
(4) 由于前級靜電除塵捕捉了 80%左右的粉塵,這部分粉塵顆粒直徑大, 動量大,對布袋的沖刷磨損作用大,剩下的粉塵濃度低,直徑小,降低了對布 袋的沖刷破壞,從而能夠延長布袋的使用壽命;
(5) 延長布袋壽命可以降低濾袋的更換維護費用,降低布袋阻力可以節(jié)省 引風機的能耗,清灰周期長可以節(jié)省空際壓縮機能耗,因此總的來說,靜電一 過濾式復合除塵器是相對節(jié)能的,其運行、維護費用大大低于純布袋除塵器;
(6) 除塵效率不受煤種、煙氣工況、飛灰比電阻等因素影響,提高了除塵 器的適應能力,排放濃度可以長期高效、穩(wěn)定在50mg/Nm3以下,甚至達到 30mg/Nm3。
附圖是靜電一過濾式復合除塵器的結構示意圖;圖中煙氣入口 1、入口煙 箱2、煙氣均布裝置3、靜電除塵器4、直流電極5、灰斗6、負高壓直流電源7、煙氣導流和均布裝置8、布袋除塵器9、高壓交流電源10、交流電極11、濾袋
12、出口煙箱13、煙氣出口14。
具體實施例方式
下面結合附圖,對本發(fā)明的結構和工作過程作詳細描述。 本發(fā)明由靜電除塵器和布袋除塵器串聯(lián)組成,靜電除塵器采用負直流高壓 電源供電,在布袋除塵器中安裝有凝并電極,采用高壓正弦交流電源供電,靜 電除塵器和布袋除塵器安裝在一個殼體內(nèi)組成一個整體。靜電一過濾式復合除 塵器結合了靜電除塵器和布袋除塵器各自的優(yōu)點,除塵效率高,特別提高了納 米級粉塵的除塵效率,濾袋阻力低(<1000Pa),適應各種工況變化,能夠滿足 高標準排放(<50mg/Nm3)。
本發(fā)明的除塵原理含塵氣體從靜電除塵器進口進入,首先經(jīng)過煙氣均布 裝置后進入前級靜電除塵器,大部分粉塵顆粒在該電場被捕捉,收塵效率可達 80%左右,并且未被收集下來的微細粉塵在該電場被電離荷電;凈化后的氣體 通過導流和均布裝置進入后級布袋除塵器,含塵濃度低并預荷電的煙氣在高壓 正弦交流電極凝并作用下通過濾袋被有效地捕捉。凈化后的氣體從布袋除塵器 后側排出。
如附圖所示,靜電一過濾式復合除塵器包括煙氣入口 1、入口煙箱2、煙氣 均布裝置3、靜電除塵器4、直流電極5、灰斗6、負高壓直流電源7、煙氣導流 和均布裝置8、布袋除塵器9、高壓交流電源IO、交流電極ll、濾袋12、出口 煙箱13、煙氣出口14,靜電除塵器4和布袋除塵器9串聯(lián)在一起,并安裝在一 個殼體內(nèi),靜電除塵器4前端依次設有煙氣入口 1、入口煙箱2和煙氣均布裝置 3,布袋除塵器9后端依次與出口煙箱13和煙氣出口 14連接,在靜電除塵器4 和布袋除塵器9之間設有導流和均布裝置8,靜電除塵器4和布袋除塵器9底部 分別設有灰斗6,靜電除塵器4設有直流電極5,直流電極5與負高壓直流電源 7相連接,布袋除塵器9設有交流電極11和濾袋12,交流電極11與高壓交流 電源IO相連接。
所述的靜電除塵器4采用負直流高壓電源7供電,負直流高壓電源7電壓 為負15 25千伏。交流電極11采用高壓交流電源10供電,高壓交流電源10 為正弦交流,峰值電壓為5 10千伏,頻率為50赫茲。
需凈化煙氣由煙氣入口 l進入靜電除塵器入口煙箱2,首先經(jīng)過煙氣均布裝 置3進入靜電除塵器4,在直流電極5作用下大部分粉塵顆粒被捕捉,經(jīng)過前級 靜電除塵器4后的煙氣通過設置在靜電除塵器4和布袋除塵器9之間的導流和均布裝置8進入后級布袋除塵器9,在交流電極11的作用下導致碰撞凝并變大, 最終被濾袋12捕捉下來。凈化后的煙氣經(jīng)過出口煙箱13由煙氣出口 14排出, 完成整個煙塵凈化過程。當前級靜電除塵器4的收塵電極和后級布袋除塵器9 的濾袋12表面所收集的粉塵達到一定厚度時,分別通過清灰裝置作用,使捕捉 的粉塵層脫落至下部灰斗6。 實施例1
靜電一過濾式復合除塵器將靜電除塵器和布袋除塵器有機結合,采用負高 壓直流和高壓正弦交流兩種供電形式。前級靜電除塵器采用線板式結構,陰極 為放電電極,陽極為收塵電極;后級布袋除塵器中安裝有凝并電極,采用高壓 正弦交流供電,峰值電壓為10千伏,頻率為50赫茲。
(1) 除塵器入口粉塵濃度為30 40g/Nm3;
(2) 靜電除塵器負高壓直流電源電壓為負20千伏;
(3) 布袋除塵器高壓正弦交流電源峰值電壓為IO千伏,頻率為50赫茲;
(4) 布袋除塵器室數(shù)4;
(5) 濾袋為PPS+PTFE覆膜;
在靜電一過濾式復合除塵器的入口和出口處分別測量粉塵顆粒濃度,通過 前后對比發(fā)現(xiàn)該靜電一過濾式復合除塵器除塵效率高,特別是對納米粉塵顆粒, 除塵效率可提高到80%以上,運行阻力〈1000Pa,除塵器出口穩(wěn)定排放濃度小于 30mg/Nm3。
權利要求
1.一種靜電-過濾式復合除塵器,其特征在于包括煙氣入口(1)、入口煙箱(2)、煙氣均布裝置(3)、靜電除塵器(4)、直流電極(5)、灰斗(6)、負高壓直流電源(7)、煙氣導流和均布裝置(8)、布袋除塵器(9)、高壓交流電源(10)、交流電極(11)、濾袋(12)、出口煙箱(13)、煙氣出口(14),靜電除塵器(4)和布袋除塵器(9)串聯(lián)在一個殼體內(nèi),靜電除塵器(4)前端依次設有煙氣入口(1)、入口煙箱(2)和煙氣均布裝置(3),布袋除塵器(9)后端依次與出口煙箱(13)和煙氣出口(14)連接,在靜電除塵器(4)和布袋除塵器(9)之間設有導流和均布裝置(8),靜電除塵器(4)和布袋除塵器(9)底部分別設有灰斗(6),靜電除塵器(4)設有直流電極(5),直流電極(5)與負高壓直流電源(7)相連接,布袋除塵器(9)設有交流電極(11)和濾袋(12),交流電極(11)與高壓交流電源(10)相連接。
2. 根據(jù)權利要求1所述的一種靜電一過濾式復合除塵器,其特征在于所述 的靜電除塵器(4)采用負直流高壓電源(7)供電,負直流高壓電源(7)電壓為負15 25千伏。
3. 根據(jù)權利要求1所述的一種靜電一過濾式復合除塵器,其特征在于所述 的交流電極(11)采用高壓交流電源(10)供電,高壓交流電源(10)為正弦交流,峰 值電壓為5 10千伏,頻率為50赫茲。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種靜電-過濾式復合除塵器。它由靜電除塵器和布袋除塵器串聯(lián)在一起,并安裝在一個殼體內(nèi),靜電除塵器前端依次設有煙氣入口、入口煙箱和煙氣均布裝置,布袋除塵器后端依次與出口煙箱和煙氣出口連接,在靜電除塵器和布袋除塵器之間設有導流和均布裝置,靜電除塵器和布袋除塵器底部分別設有灰斗,靜電除塵器設有直流電極,直流電極與負高壓直流電源相連接,布袋除塵器設有交流電極和濾袋,交流電極與高壓交流電源相連接。本發(fā)明結合了靜電除塵器和布袋除塵器各自的優(yōu)點,除塵效率高,特別提高了納米級粉塵的除塵效率,濾袋阻力低(<1000Pa),適應各種工況變化,能夠滿足高標準排放要求(<50mg/Nm<sup>3</sup>)。
文檔編號B01D50/00GK101406785SQ20081012208
公開日2009年4月15日 申請日期2008年10月31日 優(yōu)先權日2008年10月31日
發(fā)明者余春江, 倪明江, 周勁松, 岑可法, 飛 徐, 方夢祥, 施正倫, 王勤輝, 王樹榮, 程樂鳴, 駱仲泱, 翔 高 申請人:浙江大學