一種旋流靜電耦合高效除塵除霧裝置及應(yīng)用的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種旋流靜電耦合高效除塵除霧裝置及應(yīng)用，包括殼體(1)、旋流靜電除塵除霧單元、放電極固定板(8)、沖灰水管(9)和高壓直流電源(10)，所述的旋流靜電除塵除霧單元設(shè)置在殼體(1)內(nèi)，所述的放電極固定板(8)設(shè)置在旋流靜電除塵除霧單元上方，所述的沖灰水管(9)設(shè)置在放電極固定板(8)上方，所述的高壓直流電源(10)連接旋流靜電除塵除霧單元。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明將內(nèi)向噴射板與底層旋流板及噴淋技術(shù)結(jié)合使用，可顯著提高煙氣的凈化程度。
【專利說明】—種旋流靜電輔合高效除塵除霧裝置及應(yīng)用

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種用于煙氣凈化的旋流靜電耦合高效除塵除霧裝置及應(yīng)用。

【背景技術(shù)】
[0002]近年來，隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，環(huán)境污染問題日趨加劇，特別是“霧霾”現(xiàn)象頻發(fā)，對(duì)居民健康和生態(tài)環(huán)境造成了嚴(yán)重的影響。為此，國(guó)家提高了燃煤、冶金等行業(yè)的煙塵排放標(biāo)準(zhǔn)，這對(duì)煙氣凈化提出了更高的要求。
[0003]煙氣中的細(xì)顆粒物和SO3酸霧等污染物是引發(fā)“霧霾”的主要原因之一。傳統(tǒng)的煙氣凈化裝置如布袋除塵器、靜電除塵器等對(duì)這類污染物的去除效果仍然不理想，因此研究高效去除細(xì)顆粒物和酸霧等污染物的新技術(shù)非常必要。
[0004]濕式靜電除塵器由于具有壓力降小、除塵性能高、可靠性高等特點(diǎn)，近年來受到越來越多的關(guān)注。在濕式靜電除塵器中，細(xì)顆粒物和酸霧被電暈極釋放出的負(fù)離子荷電，并在電場(chǎng)作用下迅速向集塵板移動(dòng)，然后被集塵板上的水膜沖洗帶走。不過，傳統(tǒng)的濕式靜電除塵器主要存在以下不足:1、濕式靜電除塵器電場(chǎng)結(jié)構(gòu)大多仍采用常規(guī)平板式電場(chǎng)，易出現(xiàn)死角，使得氣體的分布不均勻，從而降低了除塵效率；2、集塵板上很難形成均勻的水膜，集塵板上易形成局部干燥區(qū)，產(chǎn)生局部電阻，導(dǎo)致反電暈的產(chǎn)生，且水膜過大或過小都可能影響供電電壓，致使電場(chǎng)電壓不穩(wěn)定，從而降低細(xì)顆粒物或酸霧的荷電率和去除效率；3、濕式靜電除塵器一般采用陽極極板和陰極線交錯(cuò)平行布置，平板電場(chǎng)空間利用率低，占地面積大，投資維護(hù)費(fèi)用高；4、濕式靜電除塵器的陰極線上容易產(chǎn)生積灰現(xiàn)象。以上不足，降低了濕式靜電除塵器對(duì)細(xì)顆粒物和酸霧等污染物的去除效率，也制約了其應(yīng)用。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種旋流靜電耦合高效除塵除霧裝置及應(yīng)用。
[0006]本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):一種旋流靜電耦合高效除塵除霧裝置，其特征在于，包括殼體、旋流靜電除塵除霧單元、放電極固定板、沖灰水管和高壓直流電源，所述的旋流靜電除塵除霧單元設(shè)置在殼體內(nèi)，所述的放電極固定板設(shè)置在旋流靜電除塵除霧單元上方，所述的沖灰水管設(shè)置在放電極固定板上方，所述的高壓直流電源連接旋流靜電除塵除霧單元。
[0007]所述的旋流靜電除塵除霧單元包括六邊形的筒體、旋流板、旋流板固定槽、放電極固定懸桿、放電極套筒、放電極，所述的旋流板通過旋流板固定槽固定在六邊形的筒體底部，所述的放電極固定懸桿懸掛在放電極固定板上，所述的放電極套筒套設(shè)在放電極固定懸桿上，所述的放電極設(shè)置在放電極套筒側(cè)壁上；所述六邊形的筒體的內(nèi)側(cè)壁上設(shè)有集塵板。
[0008]所述的放電極為鋸齒狀放電極，其長(zhǎng)度為300-500mm，放電極套筒上焊接18片放電極，每片放電極之間的角度為20度，放電極尖端與集塵板之間的距離為150-300mm。
[0009]所述的旋流靜電除塵除霧單元可根據(jù)殼體實(shí)際形狀和尺寸設(shè)置多個(gè)進(jìn)行組合、拼接并固定在殼體內(nèi)。
[0010]所述的高壓直流電源連接放電極，其電壓范圍是40kV-100kV。
[0011]一種旋流靜電耦合高效除塵除霧裝置的應(yīng)用，其特征在于，將旋流靜電耦合高效除塵除霧裝置用于煙氣除塵除霧，具體方法包括以下步驟:
[0012]第一步，煙氣經(jīng)過旋流靜電除塵除霧單元底部的旋流板進(jìn)入除塵除霧單元內(nèi)；
[0013]第二步，在旋流作用下煙氣中的污染物定向往集塵板上遷移；
[0014]第三步，通過電極電暈產(chǎn)生的離子將煙氣中的細(xì)顆粒物和酸霧荷電，然后在電場(chǎng)作用下向集塵板遷移；
[0015]第四步，集塵板上的酸霧聚集成液滴后沿著集塵板向下流動(dòng)，同時(shí)利用沖灰水將集塵板上的細(xì)顆粒物和酸霧液滴一起沖洗下來；
[0016]第五步，集塵板的洗滌液通過旋流板槽流到殼體下部收集。
[0017]所述的煙氣的溫度為100-300°C范圍內(nèi)。
[0018]所述的旋流靜電耦合高效除塵除霧裝置與濕法脫硫裝置是垂直連接在一起，所述的洗滌液會(huì)進(jìn)入濕法脫硫系統(tǒng)中。
[0019]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下一些優(yōu)點(diǎn):
[0020]1、本發(fā)明利用旋流板將煙氣中的細(xì)顆粒物和酸霧強(qiáng)制遷移到集塵板上，提高了集塵板對(duì)細(xì)顆粒物和酸霧的去除效率；
[0021]2、本發(fā)明旋流靜電除塵除霧單元中的煙氣以螺旋方式上升，增大了煙氣的湍流程度，電場(chǎng)內(nèi)不容易出現(xiàn)死角，也能減少放電極的積灰現(xiàn)象；
[0022]3、本發(fā)明采用的六邊形旋流靜電除塵除霧單元可以根據(jù)殼體(2)的實(shí)際形狀和尺寸進(jìn)行組裝、拼接，與傳統(tǒng)的靜電除塵平板式電場(chǎng)相比具有集塵板面積更大，結(jié)構(gòu)更加緊湊，占地空間更小等優(yōu)點(diǎn)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]圖1為本發(fā)明旋流靜電耦合除塵除霧裝置的示意圖；
[0024]圖2為本發(fā)明旋流靜電除塵除霧單元在殼體中的組合拼裝示意圖。
[0025]1、殼體；2、旋流靜電除塵除霧單元筒體；3、旋流板固定槽；4、旋流板；5、放電極固定懸桿；6、放電極；7、放電極套筒；8、放電極固定板；9、沖灰水管；10、高壓直流電源。

【具體實(shí)施方式】
[0026]下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步說明。本實(shí)施例在以本發(fā)明技術(shù)方案前提下進(jìn)行實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體操作過程，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于下述的實(shí)施例。
[0027]如圖1所示，一種旋流靜電耦合高效除塵除霧裝置，包括殼體1、旋流靜電除塵除霧單元、放電極固定板8、沖灰水管9和高壓直流電源10，所述的旋流靜電除塵除霧單元設(shè)置在殼體I內(nèi)，所述的放電極固定板(8)設(shè)置在旋流靜電除塵除霧單元上方，所述的沖灰水管9設(shè)置在放電極固定板8上方，所述的高壓直流電源10連接旋流靜電除塵除霧單元。
[0028]其中，所述的旋流靜電除塵除霧單元包括六邊形的筒體2、旋流板4、旋流板固定槽3、放電極固定懸桿5、放電極套筒7、放電極6，所述的旋流板4通過旋流板固定槽3固定在六邊形的筒體2底部，所述的放電極固定懸桿5懸掛在放電極固定板8上，所述的放電極套筒7套設(shè)在放電極固定懸桿5上，所述的放電極6設(shè)置在放電極套筒7側(cè)壁上；所述六邊形的筒體2的內(nèi)側(cè)壁上設(shè)有集塵板。所述的放電極6為鋸齒狀放電極，其長(zhǎng)度為300-500mm，放電極套筒7上焊接18片放電極，每片放電極之間的角度為20度，放電極尖端與集塵板之間的距離為150-300mm。
[0029]所述的旋流靜電除塵除霧單元可根據(jù)殼體I實(shí)際形狀和尺寸設(shè)置多個(gè)進(jìn)行組合、拼接并固定在殼體I內(nèi)。如圖2所示，多個(gè)旋流靜電除塵除霧單元拼接在一起，各六邊形的筒體2呈蜂巢狀設(shè)置在圓形殼體I內(nèi)，并在殼體I頂部設(shè)有多個(gè)交錯(cuò)的放電極固定板8，各旋流靜電除塵除霧單元中的放電極固定懸桿5固定在其頂部的放電極固定板8上。
[0030]所述的高壓直流電源10的電壓范圍是40kV_100kV，高壓直流電源10連接各旋流靜電除塵除霧單元中的放電極6。
[0031]采用上述裝置進(jìn)行煙氣除塵除霧的方法如下:
[0032]第一步，煙氣經(jīng)過旋流靜電除塵除霧單元底部的旋流板進(jìn)入除塵除霧單元內(nèi)；
[0033]第二步，在旋流作用下煙氣中的污染物定向往集塵板上遷移；
[0034]第三步，通過電極電暈產(chǎn)生的離子將煙氣中的細(xì)顆粒物和酸霧荷電，然后在電場(chǎng)作用下向集塵板遷移；
[0035]第四步，集塵板上的酸霧聚集成液滴后沿著集塵板向下流動(dòng)，同時(shí)利用沖灰水將集塵板上的細(xì)顆粒物和酸霧液滴一起沖洗下來；
[0036]第五步，集塵板的洗滌液通過旋流板槽流到殼體下部收集。
[0037]具體實(shí)施例如下:
[0038]實(shí)施例1
[0039]利用一邊長(zhǎng)為400_的六邊形不銹鋼筒體，按圖1所示搭建旋風(fēng)靜電除塵除霧單元作為試驗(yàn)裝置。試驗(yàn)所用煙氣量為100m3/h，煙氣溫度為90°C，入口煙氣SO3濃度為50mg/Nm3，煙塵含量1400mg/Nm3。在不施加電壓的情況下，測(cè)得的SO3脫除效率約為35%，除塵效率為40 %。然后，將靜電電壓調(diào)節(jié)至40kV，測(cè)得的SO3脫除效率約為60 %，除塵效率為70 %。由此可見，將內(nèi)向噴射板與底層旋流板及噴淋技術(shù)結(jié)合使用，可顯著提高煙氣的凈化程度。
[0040]實(shí)施例2
[0041]針對(duì)I臺(tái)燃煤量為10t/h的燃煤鍋爐，設(shè)計(jì)煙氣量為20000Nm3/h，煙氣溫度為140°C，入口煙氣SO3濃度達(dá)100mg/Nm3，煙塵含量4000mg/Nm3。本發(fā)明裝置根據(jù)實(shí)際工況采用了圖1所示的裝置，采用7個(gè)塔內(nèi)徑為2200mm。采用鈉-鈣雙堿法煙氣脫硫工藝。底層旋流板的葉片仰角為28°，開孔率為32% ;內(nèi)向噴射板的仰角為32°，開孔率為36%。
[0042]當(dāng)鍋爐負(fù)荷為90%時(shí)，在液氣比為1.8L/m3的情況下，測(cè)得的脫硫效率為96.3%，除塵效率大于97% (出口煙氣含塵濃度低于50mg/Nm3)。全塔氣流阻力僅在800Pa左右。
[0043]實(shí)施例3
[0044]采用與實(shí)施例1相同的結(jié)構(gòu)處理40t/h燃煤鍋爐的燃煤煙氣，煙氣先利用多管除塵器進(jìn)行預(yù)除塵，采用氧化鎂脫硫工藝進(jìn)行脫硫及進(jìn)一步除塵。處理的煙氣量為120000m3/h，二氧化硫濃度3500mg/Nm3。吸收塔的直徑為3500mm。結(jié)果表明，當(dāng)液氣比為2.2L/m3時(shí)，脫硫率為97%。設(shè)備連續(xù)運(yùn)行6個(gè)月中未出現(xiàn)結(jié)垢及堵塞現(xiàn)象。
【權(quán)利要求】
1.一種旋流靜電耦合高效除塵除霧裝置，其特征在于，包括殼體(I)、旋流靜電除塵除霧單元、放電極固定板(8)、沖灰水管(9)和高壓直流電源(10)，所述的旋流靜電除塵除霧單元設(shè)置在殼體(I)內(nèi)，所述的放電極固定板(8)設(shè)置在旋流靜電除塵除霧單元上方，所述的沖灰水管(9)設(shè)置在放電極固定板⑶上方，所述的高壓直流電源(10)連接旋流靜電除塵除霧單兀。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種旋流靜電耦合高效除塵除霧裝置，其特征在于，所述的旋流靜電除塵除霧單元包括六邊形的筒體(2)、旋流板(4)、旋流板固定槽(3)、放電極固定懸桿(5)、放電極套筒(7)、放電極￠)，所述的旋流板(4)通過旋流板固定槽(3)固定在六邊形的筒體⑵底部，所述的放電極固定懸桿(5)懸掛在放電極固定板⑶上，所述的放電極套筒(7)套設(shè)在放電極固定懸桿(5)上，所述的放電極(6)設(shè)置在放電極套筒(7)側(cè)壁上；所述六邊形的筒體(2)的內(nèi)側(cè)壁上設(shè)有集塵板。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種旋流靜電耦合高效除塵除霧裝置，其特征在于，所述的放電極(6)為鋸齒狀放電極，其長(zhǎng)度為300-500mm，放電極套筒(7)上焊接18片放電極，每片放電極之間的角度為20度，放電極尖端與集塵板之間的距離為150-300mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種旋流靜電耦合高效除塵除霧裝置，其特征在于，所述的旋流靜電除塵除霧單元可根據(jù)殼體(I)實(shí)際形狀和尺寸設(shè)置多個(gè)進(jìn)行組合、拼接并固定在殼體⑴內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種旋流靜電耦合高效除塵除霧裝置，其特征在于，所述的高壓直流電源(10)連接放電極￠)，其電壓范圍是40kV-100kV。
6.一種如權(quán)利要求1-5任一所述的旋流靜電耦合高效除塵除霧裝置的應(yīng)用，其特征在于，將旋流靜電耦合高效除塵除霧裝置用于煙氣除塵除霧，具體方法包括以下步驟: 第一步，煙氣經(jīng)過旋流靜電除塵除霧單元底部的旋流板進(jìn)入除塵除霧單元內(nèi)； 第二步，在旋流作用下煙氣中的污染物定向往集塵板上遷移； 第三步，通過電極電暈產(chǎn)生的離子將煙氣中的細(xì)顆粒物和酸霧荷電，然后在電場(chǎng)作用下向集塵板遷移； 第四步，集塵板上的酸霧聚集成液滴后沿著集塵板向下流動(dòng)，同時(shí)利用沖灰水將集塵板上的細(xì)顆粒物和酸霧液滴一起沖洗下來； 第五步，集塵板的洗滌液通過旋流板槽流到殼體下部收集。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的旋流靜電耦合高效除塵除霧裝置的應(yīng)用，其特征在于，所述的煙氣的溫度為100-300°C范圍內(nèi)。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的旋流靜電耦合高效除塵除霧裝置的應(yīng)用，其特征在于，所述的旋流靜電耦合高效除塵除霧裝置與濕法脫硫裝置是垂直連接在一起，所述的洗滌液會(huì)進(jìn)入濕法脫硫系統(tǒng)中。
【文檔編號(hào)】B03C3/04GK104307634SQ201410475971
【公開日】2015年1月28日 申請(qǐng)日期:2014年9月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月17日
【發(fā)明者】晏乃強(qiáng), 瞿贊, 梅劍, 徐建芳, 李夢(mèng)丹 申請(qǐng)人:上海交通大學(xué)