濕式靜電除塵器陰極與陽極配置結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種燃煤火電機組濕式除塵器的陰極-陽極的配置結(jié)構(gòu)，特別是一種六邊形筒式陽極與六針魚骨線陰的極配置結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]2014年9月，國家發(fā)改委、環(huán)保部和能源局下發(fā)《煤電節(jié)能減排升級與改造行動計劃(2014-2020年)》，提出了東、中、西部新建燃煤機組粉塵排放在2020年達到5mg/Nm3的燃氣輪機組排放限制的要求，目前東部地區(qū)的燃煤火電機組目前已經(jīng)執(zhí)行這一超低排放的標準。濕式靜電除塵器安裝于火電機組WFGD系統(tǒng)之后協(xié)調(diào)高效脫除濕煙氣中少量細微粉塵、石膏、酸霧以及重金屬等污染物，是實現(xiàn)超凈排放的最佳選擇。
[0003]濕式靜電除塵器脫除污染物的原理是在極板和極線之接入30-60KV的負高壓后，陰極放電針尖附近的空氣大量雪崩電離，污染物飽和荷電后在電場力作用下驅(qū)進至陽極被捕集。陰極與陽極是濕式靜電除塵器的核心部件，兩者組成的極配結(jié)構(gòu)決定了高壓電場的放電性能和電場強度，換而言之決定了濕式靜電除塵器的脫除效率。
[0004]濕式靜電除塵器的現(xiàn)有的陽極形式有臥式平行板形、立式四邊形等，現(xiàn)有的陰極放電形式有長線尖形、鋸齒尖形和芒刺尖形線等。現(xiàn)有技術(shù)存在的不足在于:(1)臥式平板陽極形式因為結(jié)構(gòu)強度限制采用昂貴的不銹鋼合金材料，并且在強酸性濕煙氣中腐蝕嚴重；立式四邊形多采用耐腐蝕的柔性布作為陽極，在3m/s以上的高風速條件下晃動明顯，電場參數(shù)波動很大，并且柔性布的壽命僅有一個大修周期。這兩種陽極的布置形式都存在較大比例的收塵“盲區(qū)”，不能均勻捕集陰極發(fā)射的電子以及荷電的污染物的缺陷。(2)長線尖形和鋸齒尖形的尖度(即曲率)小，放電強度難以滿足火電行業(yè)濕煙氣粉塵飽和荷電的要求，而芒刺尖形的尖度大并且放電尖點多，局部易出現(xiàn)電暈過大燒穿極板的現(xiàn)象，這三種陰極的放電尖都有粘附煙氣中的細粉塵和石膏抑制放電的現(xiàn)象。(3)現(xiàn)有陽極-陰極的配置結(jié)構(gòu)陰極放電強度和發(fā)散性與濕煙氣條件不匹配，陽極和陰極的空間不均勻電場強度偏低。以上不足嚴重降低濕式靜電除塵器脫除污染物的效率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對以上不足，本發(fā)明的目的是提供一種濕式靜電除塵器高效的陰極與陽極配置結(jié)構(gòu)。
[0006]本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案實現(xiàn):
一種濕式靜電除塵器陰極與陽極配置結(jié)構(gòu)，包括陽極I和陰極，陰極安裝在陰極框架上，陽極安裝在陽極框架上，所述陽極為正六邊形筒狀；所述陰極為帶有放電針3的陰極2，放電針在陰極上分層排布，每層均布三根，相鄰層間錯位角為60°，層間距為25-100mm ;所述放電針垂直連接于陰極，每根放電針均指向陽極正六邊的筒角。
[0007]本發(fā)明的進一步設(shè)計是:
放電針的長度為8-25mm，直徑為2-4 mm，針尖4角度b為50-140°，采用冷鐓工藝制成。陽極的截面內(nèi)切圓直徑為280-420mm，陽極筒長為3_6m ;陰極為直徑12_25mm的薄壁圓鋼管，陰極長度4-7m。陰極與放電針的連接形式采用焊接。陽極骨架為乙烯基樹脂和玻璃纖維模壓的導電玻璃鋼筒，在樹脂中摻加質(zhì)量比5-10%的導電碳粉，陽極內(nèi)表面襯貼高密度的導電碳氈，這樣可以保證陽極的導電性能。
[0008]陰極和放電針的材質(zhì)均為雙相不銹鋼2205/2507或者工業(yè)純鈦TA2。
[0009]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的顯著優(yōu)點是:
1、本發(fā)明的六邊形陽極筒截面接近圓形，有利于陽極均勻和高效捕集電子和荷電污染物。
[0010]2、本發(fā)明的陰極結(jié)構(gòu)形式起暈電壓低，電暈穩(wěn)定，放電位置可根據(jù)陽極形式進行針對性設(shè)置，陰極放電強弱可以通過針長度和角度改變進行調(diào)整，簡單易行，并且針尖形放電點不存在粘結(jié)濕煙氣中的粉塵和石膏抑制放電的問題。
[0011]3、本發(fā)明的陽極和陰極的材質(zhì)在強酸性濕煙氣條件下的耐腐蝕性好，使用壽命長。
[0012]4、本發(fā)明的陽極-陰極配置結(jié)構(gòu)在濕式電除塵內(nèi)高風速工況下擺幅小，穩(wěn)定性高，能與濕式靜電除塵器相適配，應(yīng)用廣泛。
【附圖說明】
[0013]圖1為本發(fā)明的陰極與陽極配置結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為圖1的A-A向視圖；
圖3為放電針的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4為2的B-B向視圖；
圖5為2的C-C向視圖；
圖6為本發(fā)明的陽極的立面示意圖。
[0014]圖中標記:
1、陽極，2、陰極(也可稱為陰極線)，3、放電針，4、針尖。
【具體實施方式】
[0015]實施例一:
如圖1-圖6所示，本發(fā)明濕式靜電除塵器陰極與陽極配置結(jié)構(gòu)，包括陰極2和陽極1，陰極安裝在陰極框架上，陽極I安裝在陽極框架上，所述陽極I為正六邊形筒狀；所述陰極為帶有放電針3的陰極2，放電針3在陰極2上分層排布，每層均布三根，相鄰層間錯位角為60°，層間距為50mm (25_100mm均可)；所述放電針3垂直連接于陰極2，每根放電針3均指向陽極I正六邊的筒角，這樣類似于魚骨形的六針陰極2與六角形筒狀陽極I的極配結(jié)構(gòu)，提高了兩者之間的空間電場強度并且陽極表面可均勻捕集電場空間的荷電污染物。
[0016]放電針3的長度為15mm (8-25mm均可)，直徑為3mm (2-4 mm均可)，針尖4角度b為90° (50-140°均可)，采用冷鐓工藝制成，在實際工程中因設(shè)計條件不同需要增加電場強度和放電電流時，本發(fā)明的極線放電針3可以通過調(diào)整放電針3的長度和針尖4角度實現(xiàn)。
[0017]陽極I的截面內(nèi)切圓直徑為350 mm (280-420 mm均可)，陽極I筒長為4m (3_6m均可);陰極為直徑18 mm(12-25mm均可)的薄壁圓鋼管，陰極2長度4.3m (4_7m均可)。陰極2與放電針3采用焊接的形式連接，陰極2和放電針3的材質(zhì)均為雙相不銹鋼2205/2507或者工業(yè)純鈦TA2。
[0018]陽極I骨架為乙烯基樹脂和玻璃纖維模壓的導電玻璃鋼筒，在樹脂中摻加質(zhì)量比8%的導電碳粉，陽極I內(nèi)表面襯貼高密度的導電碳氈，這樣可以保證陽極I的導電性能。
[0019]下面通過實施例并結(jié)合附圖進一步說明本發(fā)明的工作過程:
1、將本發(fā)明陽極I筒和陰極2按照圖1布置形式組裝，陰極需要支撐于瓷質(zhì)高壓絕緣體上并與高壓電源連接；
2、啟動電源，放電針3的針尖4產(chǎn)生電暈，流經(jīng)陽極I筒中濕煙氣的粉塵、石膏、霧滴等污染物瞬間飽和荷電，電場力驅(qū)使其迀移至陽極I筒壁上，實現(xiàn)污染物脫除目的。
[0020]實施例二:
某一東部沿海地區(qū)2*1000MW燃煤火電機組在濕法F⑶系統(tǒng)后增加濕式靜電除塵器，脫除煙氣中夾帶的細微粉塵、石膏和酸霧等污染物。該機組燃煤條件較好，濕除入口粉塵含量(20mg/Nm3，霧滴濃度小于< 40mg/Nm3，要求濕除出口的粉塵含量< 5mg/Nm3，霧滴濃度小于彡20mg/Nm3。該工程中陽極I采用內(nèi)切圓Φ 300mm的陽極I筒束組件，筒長5m，陰極采用Φ 15mm的TA2材質(zhì)線，陰極2長6.1m ;其上放電針3的長度為10臟，直徑3臟，針尖4角度90°，放電針3的層間距為60mm。實測濕除出口的粉塵含量3_4mg/Nm3，霧滴濃度16_18mg/Nm30
[0021]實施例三:
某一北方2*300MW機組在濕法FGD系統(tǒng)后增加濕式靜電除塵器。該機組爐后環(huán)保設(shè)施運行一般，煤質(zhì)條件也不好，濕除入口粉塵含量彡100mg/Nm3，霧滴濃度小于彡75mg/Nm3，要求濕除出口的粉塵含量彡25mg/Nm3，霧滴濃度小于彡20mg/Nm3。該工程中陽極I也采用了內(nèi)切圓Φ 300mm的陽極I筒束組件，筒長4.5m，陰極采用Φ 15mm的TA2材質(zhì)的作線，陰極2長5.5m;其上放電針3的長度為12mm，直徑3 mm，針尖4角度80°，放電針3的層間距為60mm。。實測濕除出口的粉塵含量18-22mg/Nm3，霧滴濃度16_18mg/Nm3。
[0022]實施例四:
某一西部2*300MW機組在濕法FGD系統(tǒng)后增加濕式靜電除塵器。濕除入口的粉塵含量(30mg/Nm3，要求濕除出口的粉塵含量彡10mg/Nm3。該工程中陽極I采用了內(nèi)切圓Φ 360mm的陽極I筒束組件，筒長4m，陰極采用Φ 20mm的2205材質(zhì)作線，陰極2長5.2m ;其上放電針3的長度為15mm，直徑3.5 mm，針尖4角度80°，放電針3的層間距為40mm。實測濕除出口的粉塵含量6-8mg/Nm3。
【主權(quán)項】
1.一種濕式靜電除塵器陰極與陽極配置結(jié)構(gòu)，包括陰極(2)和陽極(1)，陰極安裝在陰極框架上，陽極安裝在陽極框架上，其特征在于:所述陽極(I)為正六邊形筒狀；所述陰極為帶有放電針(3)的陰極(2)，放電針(3)在陰極(2)上分層排布，每層均布三根，相鄰層間錯位角為60°，層間距為25-100mm;所述放電針(3)垂直連接于陰極(2)，每根放電針(3)均指向陽極(I)正六邊的筒角。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的濕式靜電除塵器陰極與陽極配置結(jié)構(gòu)，其特征在于:放電針(3)的長度為8-25mm ;放電針(3)的直徑2-4 mm。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的濕式靜電除塵器陰極與陽極配置結(jié)構(gòu)，其特征在于:放電針(3)針尖(4)角度b為50-140° ο4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的濕式靜電除塵器陰極與陽極配置結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述陽極(I)的截面內(nèi)切圓直徑為280-420mm，陽極(I)筒長為3_6m ;陰極(2)為直徑12_25mm的薄壁圓鋼管，陰極(2)長度4-7m。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的濕式靜電除塵器陰極與陽極配置結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述陽極(I)內(nèi)表面襯貼高密度的導電碳氈。6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的濕式靜電除塵器陰極與陽極配置結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述陰極(2)與放電針(3)的連接形式采用焊接。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的濕式靜電除塵器陰極與陽極配置結(jié)構(gòu)，其特征在于:陽極(I)骨架為乙烯基樹脂和玻璃纖維模壓的導電玻璃鋼筒。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的濕式靜電除塵器陰極與陽極配置結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述放電針(3)采用冷鐓工藝制成。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種濕式靜電除塵器陰極與陽極配置結(jié)構(gòu)，包括陰極和陽極，陰極安裝在陰極框架上，陽極安裝在陽極框架上，所述陽極為正六邊形筒狀；所述陰極為帶有放電針的陰極，放電針在陰極上分層排布，每層均布三根，相鄰層間錯位角為60°，層間距為25-100mm；所述放電針垂直連接于陰極，每根放電針均指向陽極正六邊的筒角。本發(fā)明有利于陽極均勻和高效捕集電子和荷電污染物；有利于陰極低電壓起暈、電暈穩(wěn)定，可根據(jù)陽極形式設(shè)置陰極放電位置，可根據(jù)介質(zhì)條件設(shè)置陰極放電針長度和角度調(diào)整放電的強弱，簡單易行，并且針尖形放電點不存在粘結(jié)濕煙氣中的粉塵和石膏抑制放電的問題；本陰極-陽極配置結(jié)構(gòu)能與濕式靜電除塵器相適配，應(yīng)用廣泛。
【IPC分類】B03C3/16, B03C3/40
【公開號】CN104959236
【申請?zhí)枴緾N201510384357
【發(fā)明人】陸小成, 許蕓, 李志強, 葉毅科
【申請人】國電環(huán)境保護研究院
【公開日】2015年10月7日
【申請日】2015年6月30日