專利名稱：混合式塵埃顆粒收集器系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及混合式塵埃顆粒收集器系統(tǒng)，其包括靜電除塵器和位于所述靜電除塵 器的下游的屏障過濾器(barrier filter)。本發(fā)明還涉及用于在這種混合式顆粒收集器中 去除塵埃微粒的方法。
背景技術(shù)：
在鍋爐和其它類型的燃燒裝置中，常常需要從在燃燒過程中產(chǎn)生的煙道氣中去除 顆粒物質(zhì)，例如飛塵。美國(guó)專利No. 5，024，681公開了一種用于從氣體中去除顆粒的方法， 該方法包括以下步驟首先使氣體和顆粒穿過傳統(tǒng)的靜電除塵器(ESP)，借此去除所述顆 粒的90-99%，然后將離開所述ESP的殘留顆粒和所述氣體傳送到置于所述靜電除塵器的 下游的屏障過濾器。顆粒去除系統(tǒng)需要定期維護(hù)，并且會(huì)在操作期間消耗能量；因此，存在對(duì)于減少能 量消耗以及降低這種系統(tǒng)的維護(hù)要求的需求。還在不斷努力提高混合式顆粒收集器系統(tǒng)的 整體顆粒收集效率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)目標(biāo)在于解決或至少減輕上述問題的一部分或全部。為此，提供了 一種用于在混合式塵埃顆粒收集器系統(tǒng)中從原始(raw)氣流中去除塵埃微粒的方法，原始 氣流包含原始?xì)怏w塵埃微粒，該混合式塵埃顆粒收集器系統(tǒng)包括靜電除塵器(ESP)，以及相 對(duì)于通過該系統(tǒng)的主氣流方向位于所述靜電除塵器的下游的屏障過濾器，該方法包括在靜電除塵器中清潔原始?xì)饬鞯闹辽僦饕糠郑员惬@得ESP清潔的氣流部分； 以及將所述原始?xì)怏w塵埃微粒的旁路部分傳輸?shù)轿挥谒鲮o電除塵器的出口中或下 游且位于所述屏障過濾器的上游的旁路部分返回區(qū)域，所述旁路部分具有與殘留在ESP清 潔的氣流部分中的塵埃微粒的成分相比更粗糙的塵埃微粒成分。塵埃微粒成分的“粗糙度”由具有該塵埃微粒成分的塵埃樣本的質(zhì)量平均直徑Dmb3 限定。包含η個(gè)微粒的塵埃樣本的質(zhì)量平均直徑Dmb3計(jì)算為
_JniCiiOmmd= ^——其中，Cli和HIi指的是樣本的各個(gè)微粒i (i = 1至η)的直徑和質(zhì)量。塵埃樣本的 質(zhì)量平均直徑Dmb越大，該樣本的塵埃微粒成分就越粗糙。更一般地說(shuō)，這意味著由氣流攜 帶的總的塵埃微粒質(zhì)量M越大(這由更大的微粒表示)，則由該氣流攜帶的塵埃微粒的成分 就越粗糙。也可通過不在單獨(dú)的微粒上進(jìn)行加總而是在粒度間隔上進(jìn)行加總來(lái)對(duì)Dnffi精確地 逼近。因此，傳輸?shù)脚月贩祷貐^(qū)域的相對(duì)粗糙的原始?xì)怏w塵埃微粒將在屏障過濾器上建立相對(duì)多孔且可滲透的塵埃塊。與由ESP清潔的氣流單獨(dú)形成的緊湊的、相對(duì)不可滲透的 塵埃塊相比，借助于粗糙的旁路部分塵埃微粒形成的多孔塵埃塊可允許隔更長(zhǎng)時(shí)間間隔來(lái) 清潔屏障過濾器。屏障過濾器的更不頻繁的清潔減少了屏障過濾器的磨損，并且因此延長(zhǎng) 了屏障過濾器的保養(yǎng)間隔。更不頻繁的清潔還可減少對(duì)環(huán)境空氣的總的顆粒排放，因?yàn)槌?常在緊接著清潔屏障過濾器之后在被清潔的煙道氣中觀察到排放塵埃高峰。另外，更多孔 的塵埃塊可跨過屏障過濾器產(chǎn)生更低的氣體壓降。這減少了強(qiáng)制氣體通過屏障過濾器所需 的能量的量。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，所述旁路部分由所述原始?xì)饬鞯奈碋SP清潔的旁路部分?jǐn)y帶到 所述旁路部分返回區(qū)域。通過借助于原始?xì)怏w本身來(lái)攜帶旁路部分，就不需要指定的運(yùn)送 器來(lái)輸送旁路部分。作為實(shí)例，可借助于旁路管道來(lái)將所述未ESP清潔的旁路部分從靜電除塵器的上 游的旁路入口區(qū)域傳輸?shù)剿雠月凡糠址祷貐^(qū)域。管道可容易地尺寸設(shè)置成以便滿足現(xiàn)有 裝置的確切的旁路需要，使得有利于本發(fā)明的改型。作為另一個(gè)備選方案，可經(jīng)由通過所述靜電除塵器的非活動(dòng)部分的旁路路徑來(lái)將 所述未ESP清潔的旁路部分傳輸?shù)剿雠月凡糠址祷貐^(qū)域，使得所述未ESP清潔的旁路部 分傳輸通過靜電除塵器，而不會(huì)借助于電場(chǎng)被清潔。顯然，這是非常廉價(jià)和緊湊的實(shí)施例。 另外，僅通過暫時(shí)停用靜電除塵器的至少一部分以便產(chǎn)生所述旁路路徑，可(例如)通過關(guān) 斷或接通總線區(qū)段來(lái)隨意打開和關(guān)閉通過靜電除塵器的旁路。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，所述旁路部分包括在靜電除塵器的第一場(chǎng)中與ESP清潔的氣流 部分分離的塵埃微粒的一部分。靜電除塵器的第一場(chǎng)典型地從原始?xì)饬髦腥コ畲植诘奈?粒。通過返回在第一場(chǎng)中收集到的粗糙微粒部分的一部分，可在屏障過濾器上獲得進(jìn)一步 更多孔的塵埃塊。優(yōu)選地，所述原始?xì)怏w塵埃微粒的所述旁路部分按質(zhì)量計(jì)達(dá)到原始?xì)饬髦械膲m埃 微粒的總量的2-30%，并且更優(yōu)選地按質(zhì)量計(jì)達(dá)到3-20%。在這個(gè)范圍內(nèi)，ESP中的塵埃 去除的好處仍然保持在有吸引力的水平，同時(shí)進(jìn)入屏障過濾器的塵埃具有允許形成多孔塵 埃塊的粒度成分。優(yōu)選地，該方法包括將待傳輸?shù)脚月凡糠址祷貐^(qū)域的旁路部分的量調(diào)節(jié)成旁路部 分的選定的量。通過調(diào)節(jié)該量，使旁路部分的量適于特定的過程條件是可行的。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，該方法包括基于靜電除塵器的下游或上游的設(shè)備中的事件來(lái)控 制待傳輸?shù)脚月凡糠址祷貐^(qū)域的旁路部分的量。因此，可行的是響應(yīng)于改變過程條件來(lái)調(diào) 節(jié)旁路部分的量。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，基于屏障過濾器的清潔的啟動(dòng)來(lái)控制所述旁路部分的傳輸， 使得屏障過濾器由旁路部分來(lái)準(zhǔn)備。在剛被清潔之后，一些類型的屏障過濾器對(duì)填塞 (blinding)尤其敏感。根據(jù)這個(gè)實(shí)施例，在屏障過濾器已暴露于夾帶在ESP清潔的氣流中 的大量的細(xì)小微粒之前，可迅速建立保護(hù)性多孔塵埃塊。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，通過用于從原始?xì)饬髦腥コ龎m埃微粒的混合式塵埃顆粒 收集器系統(tǒng)來(lái)解決或者至少減輕上述問題中的一部分或全部，原始?xì)饬靼細(xì)怏w塵埃 微粒，該系統(tǒng)包括靜電除塵器和屏障過濾器，所述屏障過濾器連接在所述靜電除塵器的下 游，靜電除塵器構(gòu)造成以便清潔原始?xì)饬鞯闹辽僦饕糠郑员惬@得ESP清潔的氣流部分，該系統(tǒng)包括傳輸裝置，其構(gòu)造成以便將所述原始?xì)怏w塵埃微粒的旁路部分傳輸?shù)轿挥谒鲮o 電除塵器的出口中或下游且位于所述屏障過濾器的上游的旁路部分返回區(qū)域，傳輸裝置構(gòu) 造成以便傳輸具有與殘留在ESP清潔的氣流部分中的塵埃微粒的成分相比更粗糙的塵埃 微粒成分的旁路部分。再次，塵埃微粒成分的“粗糙度”由具有該粒度成分的塵埃樣本的質(zhì)量平均直徑 Dmmd限定。由傳輸裝置傳輸?shù)脚月贩祷貐^(qū)域的相對(duì)粗糙的原始?xì)怏w塵埃將在屏障過濾器上 建立相對(duì)多孔且可滲透的塵埃塊。與由ESP清潔的氣流單獨(dú)形成的緊湊的、相對(duì)不可滲透 的塵埃塊相比，借助于粗糙旁路部分來(lái)形成的多孔塵埃塊可允許隔更長(zhǎng)的時(shí)間間隔來(lái)清潔 屏障過濾器。屏障過濾器的更不頻繁的清潔減少了屏障過濾器上的磨損。更不頻繁的清潔 還可減少對(duì)環(huán)境空氣的總的顆粒排放，因?yàn)槌３＞o接著清潔屏障過濾器之后在被清潔的煙 道氣中觀察到排放塵埃高峰。另外，更多孔的塵埃塊可跨過屏障過濾器產(chǎn)生更低的氣體壓 降。因此，減少了強(qiáng)制ESP清潔的氣體通過屏障過濾器所需的能量的量。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，所述傳輸裝置構(gòu)造成以便將由所述原始?xì)饬鞯奈碋SP清潔的旁 路部分?jǐn)y帶的所述旁路部分傳輸?shù)剿雠月凡糠址祷貐^(qū)域。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，所述傳輸裝置包括旁路管道，該旁路管道將靜電除塵器的上游 的旁路入口區(qū)域連接到所述旁路部分返回區(qū)域上。根據(jù)一個(gè)特定實(shí)施例，旁路管道可設(shè)有 控制閥，使得可隨意啟動(dòng)或調(diào)節(jié)旁路部分的傳輸。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，所述傳輸裝置包括通過所述靜電除塵器的非活動(dòng)部分的旁路路 徑，使得所述未ESP清潔的旁路部分可傳輸通過靜電除塵器，而不會(huì)借助于電場(chǎng)被清潔。根據(jù)一個(gè)特定實(shí)施例，該傳輸裝置可進(jìn)一步包括控制器，控制器構(gòu)造成以便在混 合式塵埃顆粒收集器系統(tǒng)的操作期間，暫時(shí)停用靜電除塵器的至少所述部分，使得所述未 ESP清潔的氣流部分可傳輸通過靜電除塵器而不被清潔。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，所述傳輸裝置包括旁路管道，該旁路管道將靜電除塵器的第一 場(chǎng)的塵埃收集斗連接到所述旁路部分返回區(qū)域上，所述旁路管道構(gòu)造成以便將已經(jīng)與所述 ESP清潔的氣流分離的收集到的塵埃傳輸?shù)剿雠月贩祷貐^(qū)域。優(yōu)選地，所述傳輸裝置適于傳輸原始?xì)饬髦械膲m埃微粒的總量的按質(zhì)量計(jì)的 2-30%，并且更優(yōu)選地為按質(zhì)量計(jì)的3-20%。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，所述傳輸裝置包括用于控制通往旁路部分返回區(qū)域的旁路部分 的傳輸?shù)目刂葡到y(tǒng)。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，控制系統(tǒng)構(gòu)造成以便基于靜電除塵器的下游或上游 的設(shè)備中的事件來(lái)控制待傳輸?shù)脚月凡糠址祷貐^(qū)域的旁路部分的量。根據(jù)一個(gè)特定實(shí)施 例，控制系統(tǒng)構(gòu)造成以便基于屏障過濾器的清潔的啟動(dòng)來(lái)啟動(dòng)所述旁路部分的傳輸，使得 屏障過濾器由旁路部分來(lái)準(zhǔn)備。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，所述靜電除塵器和所述屏障過濾器包括在同一殼體中。這個(gè)實(shí) 施例尤其非常適合于緊湊型裝置。根據(jù)說(shuō)明書和權(quán)利要求書，本發(fā)明的另外的目的和特征將顯而易見。


參照附圖，通過本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的以下說(shuō)明性且非限制性的詳細(xì)描述，將更 好地理解本發(fā)明的上述以及另外的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)，在附圖中，相同的參考標(biāo)號(hào)將用于類 似的元件，其中圖1是混合式塵埃顆粒收集器系統(tǒng)的第一實(shí)施例的概略性側(cè)視圖；圖2是示出塵埃粒度成分的示例性變化的曲線圖；圖3a是混合式塵埃顆粒收集器系統(tǒng)的第二實(shí)施例的概略性側(cè)視圖；圖3b是圖3a的混合式塵埃顆粒收集器系統(tǒng)的ESP的概略性俯視圖；圖4是示出用于從原始?xì)饬髦腥コ龎m埃微粒的方法的流程圖；圖5是示出用于從原始?xì)饬髦腥コ龎m埃微粒的方法的流程圖；圖6是混合式塵埃顆粒收集器系統(tǒng)的第三實(shí)施例的概略性側(cè)視圖。
具體實(shí)施例方式圖1以側(cè)面和截面觀察的方式示出了混合式塵埃顆粒收集器系統(tǒng)10的第一實(shí)施 例。圖1的系統(tǒng)10包括靜電除塵器(ESP)12，ESP12與屏障過濾器14串聯(lián)連接。在這個(gè)實(shí) 例中，圖1中示出的屏障過濾器14是袋濾室過濾器類型的織物過濾器，在US 4，336，035中 對(duì)其進(jìn)行了更詳細(xì)的描述。ESP 12具有用于原始的、載有塵埃微粒的氣體18的ESP入口 16，以及用于ESP清 潔的氣體22的ESP出口 20，已經(jīng)從ESP清潔的氣體22中去除了大多數(shù)塵埃微粒。原始?xì)?體18可為例如來(lái)自鍋爐24的煙道氣，在鍋爐24中燃燒諸如煤的燃料。由鍋爐控制系統(tǒng)25 控制的圖1的鍋爐24通過原始?xì)怏w管道26連接到ESP12上。靜電除塵器12具有外殼28，在外殼28中，提供了第一場(chǎng)、第二場(chǎng)和第三場(chǎng)，以及最 后一個(gè)場(chǎng)。各個(gè)場(chǎng)設(shè)有若干放電電極，在圖1中顯示了其中兩個(gè)(twp)放電電極30 ；以及若 干收集電極板，在圖1中顯示了其中一個(gè)收集電極板32 (如現(xiàn)有技術(shù)中(例如從美國(guó)專利No 4，502，872)已知的那樣)。在圖1中，出于清楚的原因，僅示出了 ESP 12的第一場(chǎng)的電極。典 型地，收集電極32保持在接地電勢(shì)處，而放電電極30在正或負(fù)的若干個(gè)kV的電勢(shì)處操作。從電功率供應(yīng)中對(duì)ESP場(chǎng)中的各個(gè)提供電流。在圖1中，ESP12的第一場(chǎng)接收來(lái)自 第一電功率供應(yīng)34的電極電流，第二場(chǎng)接收來(lái)自第二電功率供應(yīng)36的電流，而第三場(chǎng)接收 來(lái)自第三電功率供應(yīng)38的電流。各個(gè)電功率供應(yīng)34、36、38的輸出電流由控制系統(tǒng)40控 制?？刂葡到y(tǒng)40還以本領(lǐng)域技術(shù)人員眾所周知的方式控制收集電極板32的敲擊。ESP12的各個(gè)場(chǎng)還設(shè)有斗42，斗42布置在該場(chǎng)的相應(yīng)的收集電極板32的下面，使 得當(dāng)敲擊收集電極板32時(shí)，收集到的塵埃微粒將從收集電極板落入斗42中。從斗42中移 除收集到的塵埃44，并且在別處對(duì)其進(jìn)行處理。袋式過濾器14設(shè)有袋式過濾器入口 46，袋式過濾器入口 46通過管道36連接到 ESP出口 20上；以及袋式過濾器出口 50，袋式過濾器出口 50通過清潔氣體管道48連接到 煙囪52上，以便將清潔煙道氣排到環(huán)境空氣。袋式過濾器14進(jìn)一步設(shè)有入口隔室54，入 口隔室54與袋式過濾器入口 46連通，以便接收來(lái)自ESP12的ESP清潔的氣體22 ；以及出 口隔室56，出口隔室56通過袋式過濾器出口 50與清潔氣體導(dǎo)管48連通。清潔氣體管道 48可包括可選的鼓風(fēng)機(jī)49，以將氣體抽送通過袋式過濾器14。兩個(gè)隔室54、56由壁58分開，壁58構(gòu)造成以便允許氣體僅通過過濾器織物從入口隔室54傳送到出口隔室56。在圖 1所示的特定實(shí)例中，過濾器織物包括若干個(gè)過濾器袋60，出于清楚的原因，僅顯示了其中 的兩個(gè)。因此，殘留在ESP過濾的氣流中的塵埃將收集在過濾器袋60的外側(cè)上，并且最終 在過濾器袋60的表面上形成塵埃塊。在袋式過濾器14操作一段時(shí)間之后，這個(gè)塵埃塊將 已經(jīng)建立得厚到且緊湊到使得它將填塞過濾器袋60，并且因此跨過袋60引起較大的壓降。 因此，通過相對(duì)于煙道氣流沿相反的方向被引導(dǎo)通過過濾器袋60的清潔空氣脈沖來(lái)周期 性地清潔過濾器袋60，使得塵埃塊被迫從過濾器袋60上釋放，并且下落到斗61中。為此， 由加壓空氣罐63提供供給的清潔空氣噴嘴62布置在各個(gè)過濾器袋60處。清潔空氣脈沖 由屏障過濾器控制系統(tǒng)64控制。根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，典型地足夠頻繁地執(zhí)行脈沖空氣清潔，以 使跨過過濾器袋60的壓降保持合理地低，但是避免了不必要的清潔。太頻繁地由脈沖空氣 進(jìn)行清潔會(huì)消耗能量，并且將過濾器袋暴露于過量的機(jī)械磨損。另外，塵埃塊還會(huì)明顯地影 響(contribute to)袋式過濾器14的整體過濾效果；當(dāng)去除了塵埃塊時(shí)，袋式過濾器的清 潔效率暫時(shí)稍微減小。袋填塞大體上可描述為其中塵埃塊阻礙氣體傳送通過過濾器袋的狀況。當(dāng)細(xì)小微 粒深入地穿透到過濾器袋的織物中時(shí)，會(huì)發(fā)生特定類型的袋填塞；相對(duì)少量的細(xì)小塵埃可 足以導(dǎo)致袋的較大的填塞?，F(xiàn)有技術(shù)的混合式顆粒收集器系統(tǒng)基于這樣的范例在各個(gè)連 續(xù)的過濾器中去除的微粒越多越好。因此，在現(xiàn)有技術(shù)的混合式系統(tǒng)中，所有原始?xì)怏w均傳 送通過ESP且由ESP清潔。但是，ESP不僅去除微粒；而且它還會(huì)改變粒度成分，因?yàn)楦?的微粒具有更高的被ESP收集的趨勢(shì)。因此，殘留在ESP清潔的氣流中的部分的粒度成分 具有更高的相對(duì)分額的細(xì)小微粒，并且比原始的、未ESP清潔的氣流的粒度成分更傾向于 填塞過濾器袋。ESP清潔的氣流的更高的填塞效果歸因于細(xì)小微粒傾向于深入地穿透到過 濾器袋的織物中這一事實(shí)，以及還有細(xì)小微粒趨向于形成比粗糙微粒形成的塵埃塊更緊湊 的塵埃塊這一事實(shí)。另一方面，粗糙微粒不會(huì)深入地穿透到過濾器袋的織物中，并且甚至?xí)?阻止細(xì)小微粒穿透到過濾器袋的織物中。亞微型微粒(即具有小于約1 μ m的直徑的細(xì)小 微粒)的袋填塞作用(contribution)尤其嚴(yán)重。粗糙的塵埃微粒，具體而言具有大于約30μπι的直徑的微粒，趨向于形成非常多 孔的塵埃塊，該塵埃塊不僅允許高的氣流通過其中，而且還能夠吸附相對(duì)大量的更細(xì)小的 塵埃微粒。換句話說(shuō)，ESP的下游存在非常粗糙的微?？商貏e有益于屏障過濾器的塵埃收 集效率；因此，氣流的粒度成分的ESP引起的變化可降低屏障過濾器的塵埃收集效率。為了減輕那些問題，圖1的混合式顆粒收集器系統(tǒng)包括旁路管道66，旁路管道66 連接在原始?xì)怏w管道26和ESP清潔的氣體管道36之間。旁路管道66操作，以允許原始?xì)?流18的未ESP清潔的旁路部分68 (所述旁路部分68攜帶原始?xì)饬?8中的塵埃的旁路部 分)繞過ESP12，并且在ESP12的下游的旁路部分返回區(qū)域70中與ESP清潔的氣流22混 合。原始?xì)饬?8中的塵埃的旁路部分(原始?xì)饬?8的旁路部分68將所述旁路部分?jǐn)y帶 通過旁路管道66)在位于原始?xì)怏w管道26中的旁路入口區(qū)域67中進(jìn)入旁路管道66，并且 因此在粒度方面具有與原始?xì)怏w管道26中的原始?xì)饬?8基本相同的微粒成分。另一方面，通過ESP出口 20離開ESP 12的ESP清潔的氣流22主要攜帶相對(duì)細(xì) 小的塵埃微粒，因?yàn)楦鶕?jù)它的基本的操作原理，ESP12移除粗糙微粒比它移除細(xì)小微粒更高 效。通過混合ESP清潔的氣流22的細(xì)小塵埃微粒部分與由原始?xì)饬?8的旁路部分68攜帶的相對(duì)更粗糙的旁路部分，進(jìn)入袋式過濾器14的塵埃將在過濾器袋60上形成比ESP清 潔的氣流22的細(xì)小塵埃將單獨(dú)形成的塵埃塊更多孔的塵埃塊。換句話說(shuō)，過濾器袋60的 填塞將由于進(jìn)入袋式過濾器14的更粗糙的塵埃成分而減少。旁路管道66可設(shè)有可選的控制閥72，以控制將被旁路的原始?xì)怏w的量，以及因此 還控制將被旁路到ESP12的下游的位置的、完全不受ESP12的影響的塵埃的量。作為實(shí)例， 控制閥72可為本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的類型中的任何類型的風(fēng)門。旁路管道還可設(shè)有可選 的鼓風(fēng)機(jī)73，以將原始?xì)饬?8的旁路部分68的流保持在高速處。對(duì)于一些類型的原始?xì)?體塵埃成分，使用鼓風(fēng)機(jī)可有益于保證旁路部分的最粗糙的塵埃微粒不下落到旁路管道66 的底面上，而是始終保持在通往旁路部分返回區(qū)域70的旁路流中。還可代替閥72或與閥 72結(jié)合來(lái)使用鼓風(fēng)機(jī)73，以控制通過旁路管道66的旁路流率。優(yōu)選地，原始?xì)怏w管道26中 的原始?xì)饬?8的約70-98%，以及更優(yōu)選地約80-97%，傳送通過ESP12且被ESP12清潔， 而原始?xì)怏w管道26中的原始?xì)饬?8的剩余的約2-30%，或更優(yōu)選地3-20%，通過旁路管 道66旁路到ESP12的下游的旁路部分返回區(qū)域70。圖2基于來(lái)自燃煤裝置處的實(shí)際測(cè)量的結(jié)果示出了數(shù)字實(shí)例。在圖2中示出的數(shù) 字實(shí)例假設(shè)了 ESP12的97% (按塵埃質(zhì)量M)的塵埃去除效率，并且原始?xì)饬?8的旁路部 分68達(dá)到原始?xì)饬?8的 %。假設(shè)原始?xì)饬?8的旁路部分68攜帶在粒度方面具有與原 始?xì)饬?8相同的成分的旁路部分。圖2的曲線圖示出了隨微粒直徑d而變化的塵埃質(zhì)量 M ；更精確地，相對(duì)于直徑的對(duì)數(shù)log(d)繪出了每時(shí)間單位通過混合式顆粒收集器10的相 應(yīng)部分的每對(duì)數(shù)直徑間隔d(log(d))的塵埃質(zhì)量dM。相應(yīng)的曲線示出了由來(lái)自鍋爐的原 始?xì)饬?8攜帶的原始?xì)怏w塵埃微粒19的總質(zhì)量；由原始?xì)饬?8的旁路部分68攜帶的旁 路部分17的質(zhì)量；殘留在ESP清潔的氣流22中的細(xì)小塵埃部分21的質(zhì)量；以及混合塵埃 微粒部分23的總質(zhì)量，即進(jìn)入旁路部分返回區(qū)域70的下游的袋式過濾器14的細(xì)小塵埃部 分21和旁路部分17的總和。包含進(jìn)入ESP12的原始?xì)怏w塵埃的按質(zhì)量計(jì)3%的細(xì)小塵埃 部分21由ESP清潔的氣流22攜帶而離開ESP12。在旁路返回區(qū)域70中，細(xì)小塵埃部分21 與對(duì)應(yīng)于原始?xì)怏w塵埃19的7%的旁路部分17混合，以便形成混合部分23。如圖2中可 看到的那樣，在由ESP清潔的氣流22攜帶的細(xì)小塵埃部分21中，超過10%的微粒質(zhì)量屬于 具有小于Iym的直徑(log(d) <0)的亞微型大小部分。在另一方面，在旁路返回區(qū)域70 的下游的混合部分23中，微粒質(zhì)量的不到5%屬于具有小于1 μ m的直徑的大小部分。對(duì)于 屬于具有不只30 μ m的直徑d (log (d) <1.5)的大小部分的非常粗糙的塵埃微粒的相對(duì)含 量，細(xì)小部分21和混合部分23之間的差異甚至更驚人；混合部分23的一大部分由非常粗 糙的塵埃微粒組成，而細(xì)小部分21則包含非常少的這種粗糙塵埃微粒。換句話說(shuō)，由煙道 氣流攜帶的塵埃將在旁路部分返回區(qū)域70的下游相對(duì)于過濾器袋填塞基本表現(xiàn)為原始?xì)?流，而同時(shí)包括起初由原始?xì)饬?8攜帶的塵埃質(zhì)量的不到10%。再次參看圖1，使原始?xì)饬?8的旁路部分68旁路的另外的作用是，在旁路部分返 回區(qū)域70中，由原始?xì)怏w的旁路部分68攜帶的旁路部分將與殘留在ESP清潔的氣體部分 22中的帶電荷的細(xì)小塵埃微粒的細(xì)小部分混合。當(dāng)發(fā)生這兩個(gè)部分的混合時(shí)，在已經(jīng)經(jīng)過 ESP12之后帶靜電荷的細(xì)小塵埃微粒將與不帶電荷的、旁路的相對(duì)粗糙的微粒聚結(jié)成團(tuán)，以 便形成甚至更粗糙的成團(tuán)微粒。成團(tuán)微粒由靜電力、范德法力和其它膠體力保持在一起，以 便阻止附連到這種成團(tuán)微粒上的細(xì)小微粒深入地穿透到過濾器袋的織物中。這個(gè)作用甚至進(jìn)一步有助于增強(qiáng)過濾器袋60上的塵埃塊的多孔性。為了改進(jìn)ESP清潔的氣流22與原始 氣體的旁路部分68的混合，管道36在旁路返回區(qū)域70的正下游設(shè)有可選的靜態(tài)混合器 71。雖然許多不同類型的靜態(tài)混合器對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員是眾所周知的，但也可能已被定 位于旁路返回區(qū)域70內(nèi)的圖1的靜態(tài)混合器71被顯示為在管道36內(nèi)部的一組雙混合器 葉片。圖3a是混合式塵埃顆粒收集器系統(tǒng)10的第二實(shí)施例的概略性側(cè)視圖。圖3a的系 統(tǒng)10包括靜電除塵器(ESP) 12，ESP12以與上面參照?qǐng)D1所述的方式類似的方式與袋式過 濾器14串聯(lián)連接。ESP12具有用于原始的、載有塵埃微粒的氣體18的ESP入口 16和ESP 出口 20。類似于圖1的ESP12，圖3a的靜電除塵器12分成連續(xù)的場(chǎng)，可獨(dú)立地控制這些場(chǎng) 的操作。在圖3a中，ESP12分成兩個(gè)場(chǎng)第一場(chǎng)和第二場(chǎng)，即最后一個(gè)場(chǎng)。各個(gè)場(chǎng)設(shè)有若干 放電電極30和若干個(gè)收集電極板32，這將在下面參照?qǐng)D3b進(jìn)行進(jìn)一步闡明。在圖3a中， 出于清楚的原因，示意性地示出了 ESP12的僅第一場(chǎng)中的僅一個(gè)收集電極32和兩個(gè)放電電 極30。如圖3b(圖3b是圖3a的靜電除塵器12的示意性俯視圖)最佳示出的那樣，在這 個(gè)實(shí)例中，各個(gè)場(chǎng)分成三個(gè)平行、獨(dú)立的單元(稱為總線區(qū)段)?？偩€區(qū)段定義為ESP12的 單獨(dú)的單元，其具有它本身的電功率源，以對(duì)該總線區(qū)段的電極(一個(gè)或多個(gè))供應(yīng)電流。 在圖3a_b的實(shí)例中，第一場(chǎng)具有三個(gè)平行的總線區(qū)段74a_c，而第二場(chǎng)也具有三個(gè)平行的 總線區(qū)段76a_c。各個(gè)總線區(qū)段74a-C、76a-C設(shè)有放電電極30和收集電極板32?？偩€區(qū)段74a_c、 76a-c中的各個(gè)還設(shè)有獨(dú)立的電流源34a-C、36a-C，各個(gè)電流源在該具體總線區(qū)段74a_c、 76a-c的相應(yīng)的放電電極30和收集電極板32之間施加電流和電壓。電流源34a-C、36a-C 中的各個(gè)由控制系統(tǒng)40(圖3a)單獨(dú)地控制。所有的電極30、32均布置在殼體28中，殼體28包括入口喇叭口 27和出口喇叭口 29。類似于上面參照?qǐng)D1所述的系統(tǒng)，圖3a_b的除塵器12構(gòu)造成以便接收來(lái)自原始 氣體管道26的原始?xì)饬?8。ESP12分成平行的、受單獨(dú)控制的總線區(qū)段74a-C、76a-C，使 得可能使通過ESP12的選定的路徑74b、76b不起作用。這可(例如)通過將跨過總線區(qū)段 74a-C、76a-C的子組74b、76b的電極的電流和電壓調(diào)節(jié)為零來(lái)實(shí)現(xiàn)。因此，攜帶來(lái)自原始?xì)?流18的塵埃的旁路部分的原始的、未ESP清潔的氣流18的旁路部分68可沿著ESP12的停 用路徑74b、76通過而不被ESP12清潔。由原始?xì)饬?8的旁路部分68沿著ESP12的停用 路徑74b、76b攜帶的旁路塵埃部分在粒度方面具有與原始?xì)怏w管道26中的原始?xì)饬?8基 本相同的微粒成分。旁路部分68在ESP12的電極30、32的下游的旁路部分返回區(qū)域70中與ESP清潔 的氣流22混合；在這個(gè)實(shí)例中，旁路部分返回區(qū)域70位于ESP12的出口 20中。ESP12的出 口 20限定為在ESP的最后一個(gè)場(chǎng)的電極30、32的正下游的位置。在圖3b所示的實(shí)例中， 這意味著出口 20位于ESP12的出口喇叭口 29的上游。通過混合ESP清潔的氣流22的細(xì)小塵埃微粒部分與原始?xì)饬鞯呐月凡糠?8的相 對(duì)更粗糙的旁路部分，進(jìn)入袋式過濾器14的塵埃將在過濾器袋60上形成比ESP清潔的氣流22的細(xì)小塵埃將單獨(dú)形成的塵埃塊更多孔的塵埃塊。換句話說(shuō)，通過圖3a-b的ESP12 的停用路徑74b、76b具有與圖1的旁路管道66基本相同的功能。待停用的總線區(qū)段由控制系統(tǒng)40或由操作員選定，使得選定量68的原始?xì)怏w通 過ESP12而不被清潔。優(yōu)選地，原始?xì)怏w管道26中的原始?xì)怏w的約70-98%，甚至更優(yōu)選地 80-97%，被ESP12清潔，而原始?xì)怏w管道26中的原始?xì)怏w的剩余的約2_30%，或者更優(yōu)選 地3-20%，通過停用的總線區(qū)段74b、76b旁路到旁路部分返回區(qū)域70。本領(lǐng)域技術(shù)人員知道，為了停用總線區(qū)段，并不是必須將施加在那個(gè)總線區(qū)段的 電極上的電壓和電流降低到零；將它降低到選定的最大值以下的值就足夠了，在該最大值 處，使該總線區(qū)段在塵埃去除效率方面基本不起作用。類似地，將旁路路徑74b、76b布置在設(shè)有單獨(dú)的電功率源34b、36b的單獨(dú)的總線 區(qū)段中并不是必須的。一種備選方案將是通過相應(yīng)的停用開關(guān)來(lái)將旁路路徑74b、76b的電 極連接到功率源34a、36a。這樣，在不期望有旁路路徑時(shí)的時(shí)間期間，旁路路徑74b、76b的 電極可操作為總線區(qū)段74a、76a的從屬裝置。只要期望有旁路路徑時(shí)，就可通過借助于停 用開關(guān)來(lái)將從屬區(qū)段74b、76b的電極與功率源34a、36a脫開連接來(lái)停用從屬區(qū)段74b、76b 的電極。如果期望有永久性旁路路徑，則可行的是，在ESP的建造期間，通過僅省去為 ESP12的一部分提供放電電極，并且優(yōu)選地還使這個(gè)路徑與可操作來(lái)清潔氣體的ESP12的 任何部分屏蔽開，來(lái)保留通過ESP12的旁路路徑。對(duì)于對(duì)現(xiàn)有裝置的改型而言，這個(gè)備選方 案可能也是有吸引力的。但是，在過濾器的操作期間隨意打開或關(guān)閉旁路路徑的能力還展 現(xiàn)了另外的可能性，這將在下面進(jìn)一步闡明。如可在圖3a_b中看到的那樣，用于控制總線區(qū)段74a-C、76a-C的電極30、32的操 作的控制系統(tǒng)40也連接到用于控制袋式過濾器14的過濾器袋60的清潔的控制系統(tǒng)64上。 代替持續(xù)地旁路原始?xì)饬?8的旁路部分68，有時(shí)優(yōu)選的是以取決于時(shí)間的方式改變旁路 的塵埃的部分。作為實(shí)例，可能有益的是緊接著在清潔過濾器袋60之后旁路塵埃的粗糙的 旁路部分，使得當(dāng)塵埃開始再次在清潔的過濾器袋60上沉積時(shí)，首先將沉積一層更粗糙的 塵埃。通過以這個(gè)方式來(lái)準(zhǔn)備過濾器袋60，它們將對(duì)由從ESP接收到的更細(xì)小的塵埃部分 進(jìn)行的填塞更不敏感?，F(xiàn)在將參照?qǐng)D4來(lái)描述用于操作圖3a-b的混合式塵埃顆粒收集器 系統(tǒng)以便用相對(duì)粗糙的塵埃微粒來(lái)準(zhǔn)備過濾器袋60的方法。在步驟110中，袋式過濾器控制器64例如通過經(jīng)由清潔空氣噴嘴62將壓縮空氣 的射流釋放到待清潔的過濾器袋(一個(gè)或多個(gè))60中來(lái)啟動(dòng)袋式過濾器14的過濾器袋60 的至少一部分的清潔。在步驟112中，這個(gè)事件觸發(fā)待發(fā)送到ESP控制器40 (在這個(gè)實(shí)例 中，控制器40也起旁路控制器的作用)的袋式過濾器清潔信號(hào)，使得將使ESP控制器40知 道過濾器袋60現(xiàn)在是干凈的，并且暴露于被細(xì)小的塵埃填塞。基于袋式過濾器清潔信號(hào)，在步驟114中，ESP控制器40通過停用所有總線區(qū)段 74a-c,76a-c (即整個(gè)ESP12)來(lái)打開通過ESP12通往旁路返回區(qū)域70的旁路路徑。在步驟116中，在旁路時(shí)間期間，旁路路徑保持打開，使得攜帶塵埃的旁路部分的 原始?xì)饬?8的選定的旁路部分68可通過。比由停用ESP12之前的ESP清潔的氣流22攜 帶的塵埃具有更粗糙的塵埃微粒成分的這個(gè)旁路部分現(xiàn)在將準(zhǔn)備經(jīng)清潔的過濾器袋60。在已經(jīng)允許旁路部分68通過旁路路徑(即ESP12)之后，再一次重新啟動(dòng)總線區(qū)
11段74a-C、76a-C，以便恢復(fù)ESP12的正常的塵埃去除操作。為了將原始?xì)怏w的適當(dāng)?shù)呐月凡糠?8旁路到旁路返回區(qū)域70，旁路時(shí)間(即旁路 的持續(xù)時(shí)間)優(yōu)選地基于旁路頻率，在上述實(shí)例中，旁路頻率與袋式過濾器清潔頻率相同。 優(yōu)選地，選擇旁路時(shí)間，以便使旁路保持打開介于2%和30%之間的時(shí)間，并且更優(yōu)選地介 于3%和20%之間的時(shí)間。作為使整個(gè)煙道氣流旁路通過ESP的一種備選方案，還可行的是在打開旁路時(shí)停 用對(duì)應(yīng)于旁路路徑的期望氣流容量的僅一些總線區(qū)段。作為實(shí)例，當(dāng)在步驟114中打開旁 路路徑時(shí)，可通過禁用僅功率供應(yīng)34b、36b來(lái)將旁路路徑限制于總線區(qū)段74b、76b。另外， 還可行的是打開已經(jīng)存在的旁路路徑，使得已經(jīng)存在的旁路流增加，或者關(guān)閉旁路，使得旁 路流減少。換句話說(shuō)，已經(jīng)打開的旁路甚至可進(jìn)一步打開，或者打開的旁路的打開的程度可 減小，而不完全關(guān)斷旁路。在從ESP12到袋式過濾器14具有長(zhǎng)距離的混合式顆粒系統(tǒng)中，有益的可為，在打 開旁路路徑之后的較短時(shí)間段啟動(dòng)袋式過濾器14的清潔，使得旁路部分將剛好在清潔袋 (一個(gè)或多個(gè))60時(shí)到達(dá)袋式過濾器14的入口隔室54。如可在圖3a_b中看到的那樣，用于控制總線區(qū)段74a-C、76a-C的電極30、32的操 作的控制系統(tǒng)40還連接到鍋爐控制系統(tǒng)25上。因此，也可基于在鍋爐24 (圖1)中發(fā)生的 事件來(lái)控制旁路路徑的打開和關(guān)閉。作為實(shí)例，這種事件可為影響由原始?xì)饬?8攜帶的原 始?xì)怏w塵埃微粒的成分從而推動(dòng)旁路流的變化的事件。一個(gè)特定實(shí)例是使用油作為用于預(yù) 熱鍋爐的起動(dòng)燃料的燃煤鍋爐的起動(dòng)。油燃燒可比煤燃燒產(chǎn)生更細(xì)小的塵埃微粒；因此，在 大多數(shù)情況下，不期望將油燃燒煙道氣旁路到屏障過濾器。另外，來(lái)自油燃燒的煙道氣可包 含油溶膠的殘?jiān)?，該殘?jiān)勺枞竭^濾器14的過濾器袋材料，并且因此永久性地?fù)p壞過 濾器袋60。圖5示出了用于操作圖3a-b的混合式塵埃顆粒收集器系統(tǒng)10的起動(dòng)程序的一 個(gè)實(shí)例。在步驟210中，鍋爐控制系統(tǒng)25將起動(dòng)警告信號(hào)傳遞到ESP控制器40，以便通知 ESP控制器40鍋爐24(圖1)將經(jīng)歷起動(dòng)程序。基于該起動(dòng)警告信號(hào)，在步驟212中，ESP控制器確認(rèn)ESP12在操作中以及關(guān)閉了 任何旁路。ESP控制器40將確認(rèn)信號(hào)傳遞到鍋爐控制系統(tǒng)25。響應(yīng)于確認(rèn)信號(hào)，在步驟214中，鍋爐24中的燃燒由鍋爐控制系統(tǒng)25或者由操作 員啟動(dòng)。在這個(gè)步驟中，使用基于油的燃料來(lái)起動(dòng)鍋爐25。在步驟216中，在鍋爐24用油或油和煤的混合物來(lái)運(yùn)行時(shí)，旁路路徑保持關(guān)閉，即 ESP12的所有總線區(qū)段74a-C、76a-C均保持操作。在步驟218中，鍋爐控制系統(tǒng)25使鍋爐24切換到煤燃燒。在已經(jīng)確認(rèn)已經(jīng)獲得 了鍋爐的穩(wěn)定的正常操作(即鍋爐24已經(jīng)用0%的油運(yùn)行了預(yù)定的時(shí)間段)之后，鍋爐控 制系統(tǒng)25將正常操作確認(rèn)信號(hào)傳遞到ESP控制器。基于來(lái)自鍋爐控制系統(tǒng)25的正常操作確認(rèn)信號(hào)，在步驟220中，ESP控制器40例 如通過停用總線區(qū)段74b、76b來(lái)打開通過ESP的旁路路徑。這樣形成的旁路路徑現(xiàn)在將允 許原始?xì)饬?8的旁路部分68 (所述旁路部分68攜帶塵埃的旁路部分)繞過ESP12，并且在 旁路返回區(qū)域70中與ESP清潔的氣流22混合。使用這個(gè)起動(dòng)程序，可行的是在鍋爐用油操作時(shí)避免傳輸原始?xì)怏w塵埃的潛在地有害的旁路部分。這在被優(yōu)化以便清潔來(lái)自煤燃燒過程的煙道氣的混合式塵埃顆粒收集器 系統(tǒng)中是特別有用的。參照?qǐng)D4-5描述的上面的方法僅基于這樣的情況的實(shí)例其中，可能合乎需要的 是基于發(fā)生在混合式顆粒收集器10的上游或下游的設(shè)備中的事件來(lái)控制旁路。了解到， 對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員，許多這種情況將是顯而易見的；作為實(shí)例，也可合乎需要的是在鍋爐 24的吹灰期間降低旁路流。在希望減少旁路或者甚至關(guān)閉旁路時(shí)的另一種情況是當(dāng)已經(jīng)檢 測(cè)到一個(gè)或若干個(gè)過濾器袋60受損時(shí)(一個(gè)或若干個(gè)過濾器袋60的這種損壞由控制系統(tǒng) 64來(lái)檢測(cè)或者通過在煙@ 52中的檢測(cè)到的塵埃微粒水平超過預(yù)定的閾值來(lái)檢測(cè))。顯然，上面參照?qǐng)D4-5所述的方法不限于結(jié)合圖3a_b的混合式塵埃顆粒收集器系 統(tǒng)來(lái)使用；它們還可有利地與圖1的實(shí)施例結(jié)合。為此，圖1的旁路控制閥72可構(gòu)造成以 便響應(yīng)來(lái)自控制系統(tǒng)25、40或64中的任意一個(gè)的控制信號(hào)。該方法還可與現(xiàn)在將參照?qǐng)D 6進(jìn)行描述的實(shí)施例結(jié)合。圖6的混合式塵埃顆粒收集器系統(tǒng)10包括靜電除塵器(ESP) 12，ESP12以與上面 參照?qǐng)D1和3a-b描述的方式類似的方式與袋式過濾器14串聯(lián)連接。ESP12具有用于原始 的、載有塵埃微粒的氣流18的ESP入口 16和用于ESP清潔的氣流22的ESP出口 20。類似于圖1和3a_b的靜電除塵器，圖6的靜電除塵器12分成連續(xù)的場(chǎng)，可獨(dú)立地 控制它們的操作，雖然這并不是必需的。在圖6中，ESP12分成兩個(gè)場(chǎng)第一場(chǎng)和第二場(chǎng)，即 最后一個(gè)場(chǎng)。各個(gè)場(chǎng)設(shè)有若干個(gè)放電電極30和若干個(gè)收集電極板32 ；再次，出于清楚的原 因，僅示意性地示出了 ESP12的第一場(chǎng)的電極30、32。借助于第一功率供應(yīng)34將電功率供 應(yīng)到第一場(chǎng)，并且借助于第二功率供應(yīng)36將電功率供應(yīng)到第二場(chǎng)。ESP12的第一場(chǎng)進(jìn)一步 設(shè)有第一場(chǎng)斗41，斗41布置在第一場(chǎng)的收集電極板32的下面，使得在敲擊第一場(chǎng)的收集電 極板32時(shí)，原始?xì)怏w塵埃微粒44的收集到的部分將從收集電極板32落入第一場(chǎng)斗41中。 第二場(chǎng)也設(shè)有斗42。如上面參照?qǐng)D1所闡明的那樣，根據(jù)它的基本操作原理，ESP12移除粗糙微粒比它 移除細(xì)小微粒更高效。這意味著由第一場(chǎng)收集到的原始?xì)怏w塵埃微粒的收集到的部分44 比第二場(chǎng)收集到的塵埃微粒更粗糙，第二場(chǎng)收集到的塵埃微粒轉(zhuǎn)而比殘留在ESP清潔的氣 流22中的細(xì)小塵埃微粒更粗糙。實(shí)際上，收集到的部分44的微粒成分典型地比原始?xì)饬?18夾帶的微粒的成分進(jìn)一步更粗糙。圖6的混合式塵埃顆粒收集器系統(tǒng)10設(shè)有旁路管道66，旁路管道66連接在第一 場(chǎng)斗41和旁路部分返回區(qū)域70之間。旁路管道66構(gòu)造成以便傳輸由ESP12的第一場(chǎng)收 集到的原始?xì)怏w塵埃微粒的收集到的部分44的旁路部分。為了有利于傳輸，旁路管道設(shè)有 壓縮空氣送風(fēng)機(jī)72，以沿著旁路管道66將所述原始?xì)怏w微粒的旁路部分吹送到旁路部分 返回區(qū)域70。通過使在第一場(chǎng)中收集到的粗糙部分44的一部分返回到旁路部分返回區(qū)域 70，可在袋式過濾器14上獲得比使用直接由原始?xì)饬?8的旁路部分68攜帶的原始?xì)怏w塵 埃將可能獲得的塵埃塊進(jìn)一步更多孔的塵埃塊。在此前參照?qǐng)D1-5所述的實(shí)施例中，可通過改變?cè)細(xì)怏w旁路部分68的流率(例 如通過改變通過控制閥的流量或通過ESP的旁路路徑的大小)來(lái)控制待傳輸?shù)脚月贩祷貐^(qū) 域70的塵埃的量。在圖6的實(shí)施例中，作為實(shí)例，可通過以選定的速率將收集到的塵埃44 供給到壓縮空氣送風(fēng)機(jī)72來(lái)控制待傳輸?shù)脚月贩祷貐^(qū)域70的塵埃的量。本領(lǐng)域的技術(shù)人員理解，存在空氣送風(fēng)機(jī)72的許多備選方案。作為實(shí)例，可使用螺旋運(yùn)送器，或者可在流化 床運(yùn)送器上通過重力來(lái)將收集到的塵埃運(yùn)送到旁路部分返回區(qū)域70?？傊厦婀_了一種用于清潔煙道氣流的混合式塵埃顆粒收集器系統(tǒng)，其包括 與袋式過濾器串聯(lián)的靜電除塵器。該系統(tǒng)設(shè)有旁路機(jī)構(gòu)，以將包含在煙道氣流中的塵埃 的粗糙部分旁路到靜電除塵器的下游的位置。粗糙部分包含一定質(zhì)量百分比的直徑低于 (fall below) 1 μ m的塵埃微粒，該質(zhì)量百分比小于殘留在由靜電除塵器清潔的氣體所攜帶 的細(xì)小塵埃部分中的、低于Iym的塵埃微粒的質(zhì)量百分比。優(yōu)選地，粗糙部分還包含一定 質(zhì)量百分比的直徑超過30 μ m的塵埃微粒，該質(zhì)量百分比高于殘留在由靜電除塵器清潔的 氣體所攜帶的細(xì)小塵埃部分中的、超過30 μ m的塵埃微粒的質(zhì)量百分比。通過將塵埃微粒 的粗糙旁路部分傳輸?shù)届o電除塵器的下游的旁路返回區(qū)域，可跨過袋式過濾器獲得更低的 壓降。這提供了能量節(jié)約，因?yàn)樾枰俚哪芰縼?lái)將氣流抽送通過袋式過濾器。另外可行 的是延長(zhǎng)袋式過濾器的清潔間隔，這繼而將減少過濾器織物上的磨損，以及/或者減少總 的顆粒排放。上面主要參照各種示例性實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行描述。但是，如本領(lǐng)域技術(shù)人員容 易地理解的那樣，除了上面公開的實(shí)施例之外，其它實(shí)施例同樣可能在由所附的專利權(quán)利 要求書所限定的本發(fā)明的范圍內(nèi)。例如，在上述實(shí)例中，操作袋式過濾器類型的織物過濾器，以便使塵埃在過濾器袋 的外側(cè)上積聚。還可沿相反的方向來(lái)操作過濾器，即以便以本領(lǐng)域技術(shù)人員眾所周知的方 式使塵埃在袋的內(nèi)側(cè)積聚。作為袋式過濾器的替代或者與袋式過濾器結(jié)合，大體上還可使 用其它類型的織物過濾器以及屏障過濾器來(lái)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。這種屏障過濾器的一個(gè)實(shí)例是在 (美國(guó)專利)US4，862，813中所描述的類型的陶瓷過濾器。另外，本發(fā)明可結(jié)合用于燃燒許 多不同類型的燃料(例如煤、廢料、泥炭和生物量燃料，例如木屑)的鍋爐來(lái)使用。實(shí)際上， 本發(fā)明不限于清潔來(lái)自鍋爐的煙道氣；而且可借助于本發(fā)明來(lái)清潔從其它類型的過程(包 括冶金過程)中放出的其它類型的載有塵埃的氣體。雖然在此前詳細(xì)描述的實(shí)施例中，靜電除塵器和屏障過濾器被示為單獨(dú)的構(gòu)件， 但是它們也可布置在同一殼體中。而且，雖然鍋爐、ESP和屏障過濾器控制器25、40、64被 示為單獨(dú)的構(gòu)件，但是實(shí)際上它們可實(shí)現(xiàn)在同一印刷電路板上、在同一計(jì)算機(jī)中或在同一 計(jì)算機(jī)上的同一軟件中。就此而言，控制器25、40、64也可分成超過三個(gè)單獨(dú)的控制單元。可通過一個(gè)或若干個(gè)旁路管道、通過ESP中的一個(gè)或若干個(gè)非活動(dòng)路徑或通過旁 路管道和非活動(dòng)路徑的組合來(lái)將旁路部分傳輸?shù)紼SP的活動(dòng)部分的下游的任意數(shù)量的旁 路部分返回區(qū)域。
權(quán)利要求
1.一種用于在混合式塵埃顆粒收集器系統(tǒng)(10)中從包含原始?xì)怏w塵埃微粒的原始 氣流(18)中去除塵埃微粒的方法，所述混合式塵埃顆粒收集器系統(tǒng)(10)包括靜電除塵器 (12)，以及相對(duì)于通過所述系統(tǒng)(10)的主氣流方向位于所述靜電除塵器(12)的下游的屏 障過濾器(14)，所述方法包括在所述靜電除塵器(12)中清潔所述原始?xì)饬?18)的至少主要部分，以便獲得ESP清 潔的氣流部分(22)，并且特征在于，將所述原始?xì)怏w塵埃微粒的旁路部分傳輸?shù)轿挥谒鲮o電除塵器(1 的出口 00)中 或下游且位于所述屏障過濾器(14)的上游的旁路部分返回區(qū)域(70)，所述旁路部分具有 與殘留在所述ESP清潔的氣流部分0 中的塵埃微粒的成分相比更粗糙的塵埃微粒成分。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述旁路部分由所述原始?xì)饬?18)的未 ESP清潔的旁路部分(68)攜帶到所述旁路部分返回區(qū)域(70)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，借助于旁路管道(66)來(lái)將所述未ESP清 潔的旁路部分(68)從所述靜電除塵器(1 的上游的旁路入口區(qū)域傳輸?shù)剿雠月凡糠址?回區(qū)域(70)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，經(jīng)由通過所述靜電除塵器(1 的非活動(dòng) 部分(74b，76b)的旁路路徑來(lái)將所述未ESP清潔的旁路部分(68)傳輸?shù)剿雠月凡糠址?回區(qū)域(70)，使得所述未ESP清潔的旁路部分(68)傳輸通過所述靜電除塵器(12)，而不會(huì) 借助于電場(chǎng)被清潔。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法進(jìn)一步包括暫時(shí)停用所述靜電除塵器(1 的至少一部分(74b，76b)，以便產(chǎn)生所述旁路路徑。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述旁路部分包括在所述靜電除塵器 (12)的第一場(chǎng)中與所述ESP清潔的氣流部分0 分離的所述塵埃微粒G4)的一部分。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，所述原始?xì)怏w塵 埃微粒的所述旁路部分按質(zhì)量計(jì)達(dá)到所述原始?xì)饬?18)中的塵埃微粒的總量的2-30%。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，所述方法進(jìn)一步 包括將待傳輸?shù)剿雠月凡糠址祷貐^(qū)域(70)的旁路部分的量調(diào)節(jié)成旁路部分的選定的 量。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，所述方法進(jìn)一步 包括基于所述靜電除塵器(1 的下游或上游的設(shè)備04，25，14，64)中的事件來(lái)控制待傳 輸?shù)剿雠月凡糠址祷貐^(qū)域(70)的旁路部分的量。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，基于所述屏障過濾器(14)的清潔的啟動(dòng) (110)來(lái)控制所述旁路部分的傳輸，使得所述屏障過濾器(14)由所述旁路部分來(lái)準(zhǔn)備。
11.一種用于從包含原始?xì)怏w塵埃微粒的原始?xì)饬?18)中去除塵埃微粒的混合式塵 埃顆粒收集器系統(tǒng)，所述系統(tǒng)(10)包括靜電除塵器(12)和屏障過濾器(14)，所述屏障過濾 器(14)連接在所述靜電除塵器(1 的下游，所述靜電除塵器(1 構(gòu)造成以便清潔所述原 始?xì)饬?18)的至少主要部分，以便獲得ESP清潔的氣流部分(22)，所述系統(tǒng)的特征在于傳輸裝置，構(gòu)造成以便將所述原始?xì)怏w塵埃微粒的旁路部分傳輸?shù)轿挥谒鲮o電除 塵器(12)的出口 00)中或下游且位于所述屏障過濾器(14)的上游的旁路部分返回區(qū)域 (70)，所述傳輸裝置構(gòu)造成以便傳輸具有與殘留在所述ESP清潔的氣流部分0 中的塵埃微粒的成分相比更粗糙的塵埃微粒成分的旁路部分。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的混合式塵埃顆粒收集器系統(tǒng)，其特征在于，所述傳輸裝置 構(gòu)造成以便將由所述原始?xì)饬?18)的未ESP清潔的旁路部分(68)攜帶的所述旁路部分傳 輸?shù)剿雠月凡糠址祷貐^(qū)域(70)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的混合式塵埃顆粒收集器系統(tǒng)，其特征在于，所述傳輸裝置 包括旁路管道(66)，所述旁路管道(66)將所述靜電除塵器(1 的上游的旁路入口區(qū)域連 接到所述旁路部分返回區(qū)域(70)上。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的混合式塵埃顆粒收集器系統(tǒng)，其特征在于，所述旁路管道 (66)設(shè)有控制閥(72)。
15.根據(jù)權(quán)利要求11所述的混合式塵埃顆粒收集器系統(tǒng)，其特征在于，所述傳輸裝置 包括通過所述靜電除塵器的非活動(dòng)部分(74b，76b)的旁路路徑，使得所述未ESP清潔的旁 路部分(68)可傳輸通過所述靜電除塵器而不會(huì)借助于電場(chǎng)被清潔。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的混合式塵埃顆粒收集器系統(tǒng)，其特征在于，所述傳輸裝置 進(jìn)一步包括控制器(40)，所述控制器00)構(gòu)造成以便在所述混合式塵埃顆粒收集器系統(tǒng) (10)的操作期間暫時(shí)停用所述靜電除塵器(1 的至少一部分，以便產(chǎn)生所述旁路路徑，使 得所述未ESP清潔的氣流部分(68)可傳輸通過所述靜電除塵器而不被清潔。
17.根據(jù)權(quán)利要求11所述的混合式塵埃顆粒收集器系統(tǒng)，其特征在于，所述傳輸裝置 包括旁路管道(66)，所述旁路管道(66)將所述靜電除塵器的第一場(chǎng)的塵埃收集斗Gl)連 接到所述旁路部分返回區(qū)域(70)上，所述旁路管道(66)構(gòu)造成以便將已經(jīng)與所述ESP清 潔的氣流02)分離的收集到的塵埃G4)傳輸?shù)剿雠月贩祷貐^(qū)域(70)。
18.根據(jù)權(quán)利要求11至17中的任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的混合式塵埃顆粒收集器系統(tǒng)， 其特征在于，所述傳輸裝置適于傳輸按質(zhì)量計(jì)所述原始?xì)饬?18)中的塵埃微粒的總量的 2-30%。
19.根據(jù)權(quán)利要求11至18中的任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的混合式塵埃顆粒收集器系統(tǒng)，其 特征在于，所述傳輸裝置進(jìn)一步包括用于控制通向所述旁路部分返回區(qū)域(70)的所述旁 路部分的傳輸?shù)目刂葡到y(tǒng)GO)。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的混合式塵埃顆粒收集器系統(tǒng)，其特征在于，所述控制系統(tǒng) (40)構(gòu)造成以便基于所述靜電除塵器(12)的下游或上游的設(shè)備04，25，14，64)中的事件 來(lái)控制待傳輸?shù)剿雠月凡糠址祷貐^(qū)域(70)的旁路部分的量。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的混合式塵埃顆粒收集器系統(tǒng)，其特征在于，所述控制系統(tǒng) (40)構(gòu)造成以便基于所述屏障過濾器(14)的清潔的啟動(dòng)(110)來(lái)控制所述旁路部分的所 述傳輸，使得所述屏障過濾器(14)由所述旁路部分來(lái)準(zhǔn)備。
22.根據(jù)權(quán)利要求11至21中的任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的混合式塵埃顆粒收集器系統(tǒng)，其 特征在于，所述靜電除塵器(1 和所述屏障過濾器(14)包括在同一殼體中。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種混合式塵埃顆粒收集器系統(tǒng)。一種用于在混合式塵埃顆粒收集器系統(tǒng)(10)中從包含原始?xì)怏w塵埃微粒的原始?xì)饬?18)中去除塵埃微粒的方法，該混合式塵埃顆粒收集器系統(tǒng)(10)包括靜電除塵器(12)和相對(duì)于通過系統(tǒng)(10)的氣流方向位于所述靜電除塵器下游的屏障過濾器(14)，該方法包括在靜電除塵器中清潔原始?xì)饬鞯闹辽僦饕糠?，以便獲得ESP清潔的氣流部分(22)，以及將所述原始?xì)怏w塵埃微粒的旁路部分傳輸?shù)轿挥谒鲮o電除塵器的出口(20)中或下游且位于所述屏障過濾器上游的旁路部分返回區(qū)域(70)，所述旁路部分具有與殘留在ESP清潔的氣流部分中的塵埃微粒的成分相比更粗糙的塵埃微粒成分。
文檔編號(hào)B03C3/019GK102069035SQ20101053924
公開日2011年5月25日 申請(qǐng)日期2010年10月28日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月28日
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