本發(fā)明屬于廢氣除塵技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及用于煙道氣除塵的雙極荷電-旋風(fēng)分離裝置。

背景技術(shù)：

隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，我國(guó)部分地區(qū)霧霾頻發(fā)，罪魁禍?zhǔn)妆闶谴髿忸w粒污染物。按照空氣動(dòng)力學(xué)直徑（da）的大小，大氣顆粒污染物可以劃分為總懸浮顆粒物（TSPs，da<100 μm）、可吸入顆粒物（PM10，da<10 μm）和可入肺顆粒物（PM2.5，da<2.5 μm）。與較粗的大氣顆粒污染物相比，PM2.5的粒徑小，吸附有大量的有毒、有害物質(zhì)，可以被血液和人體組織吸收，且在大氣中的停留時(shí)間長(zhǎng)、輸送距離遠(yuǎn)，對(duì)人體健康和大氣環(huán)境質(zhì)量的影響更大。燃煤發(fā)電、煤化工、垃圾焚燒、冶金、水泥等行業(yè)通過(guò)煙道排放的煙道氣是大氣顆粒污染物的主要來(lái)源之一。旋風(fēng)分離器是利用離心力將顆粒從氣流中分離的設(shè)備，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、分離效率高、壓降適中，適應(yīng)高溫、高壓、高顆粒濃度等苛刻工況的優(yōu)點(diǎn)，廣泛用于煙道氣的初步除塵?，F(xiàn)代高效旋風(fēng)分離器已能除凈10 μm以上的顆粒，對(duì)5 μm以上的顆粒也有較好的捕集能力。隨著煙道氣排放標(biāo)準(zhǔn)的不斷提高，傳統(tǒng)旋風(fēng)分離器需要聯(lián)合高效除塵設(shè)備（如布袋除塵、靜電除塵、電袋除塵）進(jìn)行多級(jí)除塵才能達(dá)標(biāo)排放。然而，高效除塵設(shè)備的單位除塵費(fèi)用也大，如能提高旋風(fēng)分離器對(duì)10 μm以下細(xì)顆粒物的捕集率，就能減小后續(xù)除塵設(shè)備的負(fù)荷，有效降低除塵總費(fèi)用。因此如何提高旋風(fēng)分離器對(duì)10 μm以下細(xì)顆粒物的捕集率，已成為當(dāng)前氣固兩相分離技術(shù)研究中一個(gè)亟待解決的問(wèn)題。

雙極荷電-湍流凝并技術(shù)的發(fā)展為開發(fā)強(qiáng)化旋風(fēng)分離脫除細(xì)顆粒物的方法提供了新的思路，其基本原理如附圖1所示。雙極荷電-湍流凝并裝置是一段矩形的管道，該管道分為雙極荷電段和湍流凝并段兩部分。雙極荷電段是一組正、負(fù)電場(chǎng)作用的平行通道，顆粒通過(guò)此段時(shí)，按其通道的正負(fù)分別獲得正電荷和負(fù)電荷，然后進(jìn)入湍流凝并段凝并；湍流凝并段內(nèi)設(shè)置擾流柱或者渦片（附圖1是在垂直紙面方向設(shè)置了擾流柱），用于增強(qiáng)氣流通過(guò)該段時(shí)的湍動(dòng)程度，從而增加帶電顆粒之間的碰撞概率、提高凝并效率。雙極荷電-湍流凝并技術(shù)的基本機(jī)理是雙極荷電顆粒在湍流作用下實(shí)現(xiàn)空間大尺度的輸送和混合，在Kolmogorov尺度碰撞、凝并，而庫(kù)倫力在短距離內(nèi)對(duì)顆粒凝并起到促進(jìn)作用。顆粒間的庫(kù)倫力對(duì)湍流凝并的促進(jìn)作用是雙極荷電-湍流凝并技術(shù)具有較高效率的關(guān)鍵。若旋風(fēng)分離過(guò)程中存在湍流凝并作用，那么在旋風(fēng)分離器入口處設(shè)置雙極荷電裝置給顆粒荷上雙極電荷，就能利用雙極荷電顆粒間的庫(kù)倫力來(lái)強(qiáng)化旋風(fēng)分離細(xì)顆粒物的效率。侯廣信等的研究表明旋風(fēng)分離器中存在較強(qiáng)的湍流凝并效應(yīng)。

受上述研究的啟發(fā)，本項(xiàng)目提出在旋風(fēng)分離器前運(yùn)用雙極荷電技術(shù)，使煙道飛灰荷上雙極電荷，再進(jìn)入到旋風(fēng)場(chǎng)中進(jìn)行凝并、分離，可強(qiáng)化細(xì)顆粒物的捕集效率。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)上述的技術(shù)現(xiàn)狀而提供用于煙道氣除塵的雙極荷電-旋風(fēng)分離裝置。本發(fā)明解決上述技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案為：用于煙道氣除塵的雙極荷電-旋風(fēng)分離裝置包括：正極入口2、排氣管3、負(fù)極入口4、圓筒6、圓錐7和排塵管8構(gòu)成的旋風(fēng)分離器，其中正極入口2和負(fù)極入口4以圓筒6的中心軸為對(duì)稱軸，軸對(duì)稱地設(shè)置在圓筒6的上部，并與圓筒6切向貫通；正極荷電段1與正極入口2連通，負(fù)極荷電段5與負(fù)極入口4連通；正極荷電段1和負(fù)極荷電段5的結(jié)構(gòu)相同，是由上側(cè)板1-1、下側(cè)板1-3、內(nèi)側(cè)板1-4、外側(cè)板1-5焊接而成的矩形管道，該矩形管道內(nèi)設(shè)置有電網(wǎng)1-2。

作為改進(jìn)，所述的電網(wǎng)1-2是由1塊矩形的鋼絲網(wǎng)折彎成4塊矩形鋼絲網(wǎng)形成的W形鋼絲網(wǎng)，W形鋼絲網(wǎng)內(nèi)的夾角相同均為20~90度。

進(jìn)一步改進(jìn)，所述的電網(wǎng)1-2與上側(cè)板1-1和下側(cè)板1-3垂直，且與上側(cè)板1-1和下側(cè)板1-3的距離相同均為5~10 cm。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：通過(guò)在旋風(fēng)分離器的入口前設(shè)置荷電段，使煙道氣中的顆粒荷上正、負(fù)電荷再進(jìn)入旋風(fēng)分離器，通過(guò)荷電顆粒之間的庫(kù)侖力強(qiáng)化旋風(fēng)分離器中顆粒的凝并，形成較大顆粒，使之易于脫除，從而提高旋風(fēng)分離脫除細(xì)微顆粒的效率；荷電段內(nèi)設(shè)置W形的電網(wǎng)能強(qiáng)化煙道氣湍流程度，提高荷電效率。

附圖說(shuō)明

圖1是雙極荷電-湍流凝并技術(shù)原理示意圖。

圖2是本發(fā)明的雙極荷電-旋風(fēng)分離裝置的立體示意圖。

圖3是本發(fā)明的荷電段結(jié)構(gòu)的正視示意圖。

圖4是本發(fā)明的荷電段結(jié)構(gòu)的俯視示意圖。

其中：1為正極荷電段，2為正極入口，3為排氣管，4為負(fù)極入口，5為負(fù)極荷電段，6為圓筒，7為圓錐，8為排塵管，1-1為上側(cè)板，1-2為電網(wǎng)，1-3為下側(cè)板，1-4為內(nèi)側(cè)板，1-5外側(cè)板。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖2、附圖3和附圖4，通過(guò)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。

實(shí)施例1

用于煙道氣除塵的雙極荷電-旋風(fēng)分離裝置包括：正極入口2、排氣管3、負(fù)極入口4、圓筒6、圓錐7和排塵管8構(gòu)成的旋風(fēng)分離器，其中正極入口2和負(fù)極入口4以圓筒6的中心軸為對(duì)稱軸，軸對(duì)稱地設(shè)置在圓筒6的上部，并與圓筒6切向貫通；正極荷電段1與正極入口2連通，負(fù)極荷電段5與負(fù)極入口4連通。正極荷電段1和負(fù)極荷電段5的結(jié)構(gòu)相同。正極荷電段1和負(fù)極荷電段5是由上側(cè)板1-1、下側(cè)板1-3、內(nèi)側(cè)板1-4、外側(cè)板1-5焊接而成的矩形管道，該矩形管道內(nèi)設(shè)置有電網(wǎng)1-2。電網(wǎng)1-2是由1塊矩形的鋼絲網(wǎng)折彎成4塊矩形鋼絲網(wǎng)形成的W形鋼絲網(wǎng)，W形鋼絲網(wǎng)內(nèi)的夾角A相同均為20度。電網(wǎng)1-2與上側(cè)板1-1和下側(cè)板1-3垂直，且與上側(cè)板1-1和下側(cè)板1-3的距離相同均為5 cm。

實(shí)施例2

用于煙道氣除塵的雙極荷電-旋風(fēng)分離裝置包括：正極入口2、排氣管3、負(fù)極入口4、圓筒6、圓錐7和排塵管8構(gòu)成的旋風(fēng)分離器，其中正極入口2和負(fù)極入口4以圓筒6的中心軸為對(duì)稱軸，軸對(duì)稱地設(shè)置在圓筒6的上部，并與圓筒6切向貫通；正極荷電段1與正極入口2連通，負(fù)極荷電段5與負(fù)極入口4連通。正極荷電段1和負(fù)極荷電段5的結(jié)構(gòu)相同。正極荷電段1和負(fù)極荷電段5是由上側(cè)板1-1、下側(cè)板1-3、內(nèi)側(cè)板1-4、外側(cè)板1-5焊接而成的矩形管道，該矩形管道內(nèi)設(shè)置有電網(wǎng)1-2。電網(wǎng)1-2是由1塊矩形的鋼絲網(wǎng)折彎成4塊矩形鋼絲網(wǎng)形成的W形鋼絲網(wǎng)，W形鋼絲網(wǎng)內(nèi)的夾角A相同均為90度。電網(wǎng)1-2與上側(cè)板1-1和下側(cè)板1-3垂直，且與上側(cè)板1-1和下側(cè)板1-3的距離相同均為10 cm。

實(shí)施例3

用于煙道氣除塵的雙極荷電-旋風(fēng)分離裝置包括：正極入口2、排氣管3、負(fù)極入口4、圓筒6、圓錐7和排塵管8構(gòu)成的旋風(fēng)分離器，其中正極入口2和負(fù)極入口4以圓筒6的中心軸為對(duì)稱軸，軸對(duì)稱地設(shè)置在圓筒6的上部，并與圓筒6切向貫通；正極荷電段1與正極入口2連通，負(fù)極荷電段5與負(fù)極入口4連通。正極荷電段1和負(fù)極荷電段5的結(jié)構(gòu)相同。正極荷電段1和負(fù)極荷電段5是由上側(cè)板1-1、下側(cè)板1-3、內(nèi)側(cè)板1-4、外側(cè)板1-5焊接而成的矩形管道，該矩形管道內(nèi)設(shè)置有電網(wǎng)1-2。電網(wǎng)1-2是由1塊矩形的鋼絲網(wǎng)折彎成4塊矩形鋼絲網(wǎng)形成的W形鋼絲網(wǎng)，W形鋼絲網(wǎng)內(nèi)的夾角A相同均為60度。電網(wǎng)1-2與上側(cè)板1-1和下側(cè)板1-3垂直，且與上側(cè)板1-1和下側(cè)板1-3的距離相同均為7 cm。