干濕混合型電除塵器及其工作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及除塵領(lǐng)域，具體地說是一種干濕混合型電除塵器及其工作方法。
【背景技術(shù)】
[0002]干濕混合型電除塵器是迄今為止最高效的除塵器之一，它集中了干式電除塵器和濕式電除塵器兩者的優(yōu)點(diǎn)，又彌補(bǔ)了兩者的不足。干濕混合型電除塵器具有占地面積小，凈化效率高的突出優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)還有對重金屬以及PM10，尤其是PM2.5有良好的去除效果。煙塵排放可以達(dá)到5mg/Nm3以下，實(shí)現(xiàn)超低排放。但是干式電除塵器和濕式電除塵器運(yùn)行的基本條件不一樣，甚至是相互矛盾的，因此，若將干式電除塵器和濕式電除塵器結(jié)合在一起，必須制造若干條件，以適應(yīng)兩者各自的需求。
[0003]干式電除塵器和濕式電除塵器，二者雖然收塵機(jī)理相同，但清灰方式兩樣，導(dǎo)致對煙塵條件要求不同。干式電除塵器對工業(yè)窯爐排出的熱煙塵，可以直接對接進(jìn)行凈化，收集的是干粉塵，這部分粉塵不需要特別處理，可以回收，也可以綜合利用。干式電除塵器的收塵效率在理論上是與電除塵的長度成正比，每單位長度收集的粉塵按相同的效率計(jì)算，前后各電場收集的粉塵量相差懸殊。假設(shè)4個(gè)長度相同的電場，單電場收塵效率按70%計(jì)算，第一電場收集的粉塵量為100，第四電場收集的粉塵量僅2.7，按超凈排放的要求，欲將電除塵出口排放的濃度從現(xiàn)在的100mg/m3降到20mg/m3，甚至要增加2個(gè)電場。由此可見，干式電除塵末電場收集的粉塵量少，靠增加電場數(shù)量減少排放不是最經(jīng)濟(jì)的辦法。
[0004]濕式電除塵器不存在二次揚(yáng)塵和高比電阻的問題，它可以高效去除PM2.5的微細(xì)塵粒以及Hg、NH3等氣溶膠狀污染物，但是濕式電除塵器的進(jìn)口粉塵濃度不宜太高，煙氣條件也有一定要求。因此，現(xiàn)在干式電除塵器和濕式電除塵器分別作為兩臺設(shè)備各自獨(dú)立運(yùn)行。
[0005]如果將干式電除塵器和濕式電除塵器結(jié)合在一起，既節(jié)省投資，減小占地面積和能耗，又能達(dá)到超凈排放的目的。但目前的問題是兩者如果僅僅是簡單的串聯(lián)成一體，則弄巧成拙，將產(chǎn)生嚴(yán)重的后果，具體原因如下:
[0006]1、前面干式電除塵器是用干法清灰，要求粉塵一直處于干燥松散狀態(tài)，若后面濕式電除塵器的煙氣進(jìn)入前級電場(由于煙氣壓力波動(dòng)，幾率極大)，粉塵將受潮變粘，振打清灰效果變差，時(shí)間一長，粉塵在電極上板結(jié)將導(dǎo)致電場失效。
[0007]2、前面干式除塵電場的煙塵直接進(jìn)入濕式除塵電場，即使?jié)袷匠龎m電場內(nèi)采用多噴嘴、大噴淋，也不可能將煙氣瞬時(shí)冷卻并濕潤到接近飽和狀態(tài)，煙塵無法實(shí)現(xiàn)充分潤濕，捕集在電極上的粉塵僅處于潮濕狀態(tài)，按照目前一般設(shè)計(jì)的噴淋清灰將導(dǎo)致清灰不徹底，粉塵干濕交替，極板很容易產(chǎn)生結(jié)垢，且不可逆轉(zhuǎn)，很快形成電場失效。
[0008]一般的大型干式除塵電場，電極長度為15m，電場流速lm/s左右；后級濕式除塵電場電極高度不宜大于10m，電場平均流速可達(dá)2-3m/s。兩者如何銜接好，要考慮以下兩個(gè)因素:(1)干煙氣通過降溫增濕后，煙氣量將減少；(2)根據(jù)排放濃度要求，確定濕式除塵電場的流速(或集塵面積)。綜上所述兩因素，即需確定濕式除塵電場的截面面積并按照濕式除塵電場的基本要求進(jìn)行改造，否則，將達(dá)不到預(yù)期效果。
[0009]干濕混合型電除塵器有著突出的長處和優(yōu)點(diǎn)，在目前“超凈排放”的形勢下，它將是最好的選擇，但以上提到的技術(shù)問題尚有待解決，致使其無法投入使用。國外在上世紀(jì)提出過類似的概念，有人曾將末電場改造成濕式除塵電場，結(jié)果在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，濕式除塵電場在運(yùn)行中出現(xiàn)了許多問題，以致干濕混合型電除塵器的研究與實(shí)踐停頓了一段時(shí)間。到目前為止，雖然國外對干濕混合型電除塵器的研究開發(fā)有很大興趣，但卻沒有商業(yè)運(yùn)用的成功案例報(bào)道，由此可見，當(dāng)前仍有若干技術(shù)難點(diǎn)需要攻克。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]針對上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種干濕混合型電除塵器及其工作方法，該裝置將干式除塵電場和濕式除塵電場結(jié)合在一個(gè)殼體內(nèi)，且能夠?qū)崿F(xiàn)干式除塵電場和濕式除塵電場均正常運(yùn)行，除塵效率高；該工作方法能夠使進(jìn)入濕式除塵電場的煙氣滿足濕式除塵電場的工作要求，避免電場失效。
[0011 ] 本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是:干濕混合型電除塵器，包括殼體，殼體兩端分別設(shè)置進(jìn)煙口和出煙口，殼體內(nèi)部靠近進(jìn)煙口的一端設(shè)有干式除塵電場，殼體內(nèi)部靠近出煙口的一端設(shè)有濕式除塵電場，所述干式除塵電場和濕式除塵電場之間設(shè)有一個(gè)為煙氣降溫增濕的轉(zhuǎn)化區(qū)，轉(zhuǎn)化區(qū)在與濕式除塵電場的連接端縮小了電場截面的面積。
[0012]濕式除塵電場運(yùn)行時(shí)要求煙氣的溫度低、濕度大，而且濕式除塵電場與干式除塵電場相比，煙氣的溫度降低，體積流量減少，流速提高，因此濕式除塵電場的電場截面應(yīng)小于干式除塵電場的電場截面，所述的轉(zhuǎn)化區(qū)改變來自干式除塵電場的煙氣的性狀并調(diào)整電場截面以滿足濕式除塵電場的工作要求。
[0013]進(jìn)一步的技術(shù)方案為:所述的轉(zhuǎn)化區(qū)內(nèi)安裝有若干槽形板，槽形板的橫截面呈一側(cè)開口的凹槽狀，槽形板豎直安裝且交錯(cuò)排列，槽形板的開口側(cè)朝向出煙口，槽形板內(nèi)有水流通過從而使槽形板的腹板表面形成一層水膜。槽形板內(nèi)有水流通過，煙氣經(jīng)過此區(qū)域時(shí)進(jìn)行熱交換，達(dá)到初步降溫的目的。
[0014]進(jìn)一步的技術(shù)方案為:所述槽形板的上部設(shè)有為槽形板提供水流的溢流水槽，在與煙氣流向相垂直的方向上，每一排槽形板共用一個(gè)溢流水槽；溢流水槽上設(shè)有為其注水的上水管，溢流水槽對應(yīng)槽形板的腹板的位置設(shè)有溢流水口。通過溢流水槽為槽形板供水，結(jié)構(gòu)簡單，且能夠使槽形板內(nèi)的水流流量均相等，槽形板內(nèi)水膜的厚度根據(jù)煙氣溫度及電極長度而定，應(yīng)保證槽形板的底部仍然保持有水膜存在。
[0015]進(jìn)一步的技術(shù)方案為:所述上水管設(shè)置在溢流水槽的一端，溢流水槽的另一端設(shè)有控制溢流水量的豎擋板，豎擋板的高度不大于溢流水槽側(cè)壁的高度，豎擋板與溢流水槽遠(yuǎn)離上水管的端面之間設(shè)有排水管，排水管設(shè)在溢流水槽的底面上且與溢流水槽相通。溢流水槽內(nèi)的水位越高，溢流水量越大，當(dāng)溢流水槽內(nèi)的水位高度到達(dá)豎擋板的上邊緣時(shí)，多余的水會從豎擋板處溢出并通過排水管排走，因此，豎擋板能夠控制溢流水槽內(nèi)的水位高度進(jìn)而控制溢流水量。
[0016]進(jìn)一步的技術(shù)方案為:所述溢流水槽對應(yīng)槽形板之間的間隙的位置設(shè)有橫擋板，橫擋板的上邊緣高出槽形板的上邊緣以將溢流水口流出的水限制在槽形板內(nèi)流動(dòng)。設(shè)置橫擋板，能夠避免溢流水槽內(nèi)的水流到槽形板的外面，防止潮濕的空氣進(jìn)入前面的干式除塵電場，保證干式除塵電場的正常運(yùn)行。
[0017]進(jìn)一步的技術(shù)方案為:在槽形板和濕式除塵電場之間布置有增濕降溫噴嘴，增濕降溫噴嘴在殼體內(nèi)部的整個(gè)截面上形成水幕。煙氣經(jīng)過水幕時(shí)，水幕對煙氣進(jìn)一步的降溫增濕，能夠使煙氣濕度接近或者到達(dá)飽和狀態(tài)，以適應(yīng)濕式除塵電場的工作要求。
[0018]進(jìn)一步的技術(shù)方案為:所述的增濕降溫噴嘴包括若干個(gè)十字噴嘴，十字噴嘴在殼體內(nèi)部的截面上安裝有兩層，兩層十字噴嘴交錯(cuò)排列；十字噴嘴安裝在噴水支管上，噴水支管在一端與上水主管相連通。每一個(gè)十字噴嘴都具有四個(gè)噴水口，能向上、下、左、右四個(gè)方向噴水，使除塵器的整個(gè)截面上形成水幕，煙氣經(jīng)過水幕時(shí)，得到充分的降溫和濕潤。
[0019]進(jìn)一步的技術(shù)方案為:在最靠近干式除塵電場的一排槽形板處安裝有清洗噴嘴，清洗噴嘴安裝在槽形板靠近干式除塵電場的一側(cè)以清洗槽形板上的積灰。煙氣與槽形板接觸時(shí)，會在槽形板上形成一定的積灰，當(dāng)積灰過多時(shí)，就會影響后續(xù)煙氣與槽形板內(nèi)的水的熱交換效率，設(shè)置清洗噴嘴能夠定期的清洗掉槽形板靠近干式除塵電場的一側(cè)的積灰，以保證熱交換效率。
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