一種濕式電除塵器陽極的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種濕式電除塵器陽極，屬于環(huán)境工程領域。該電除塵器陽極為蜂窩狀，由表層噴鍍導電物質的聚氟乙烯板制成。聚氟乙烯板厚度為0.3?3.0mm；聚氟乙烯板表層噴鍍的高導電物質為碳纖維。蜂窩的六角均無碳纖維涂層。本發(fā)明不僅耐腐蝕性強、重量輕、成本低，它的剛性與目前普遍使用的剛性陽極???玻璃鋼相當，而耐高溫性和耐酸堿性以及韌性遠遠超過玻璃鋼；其使用壽命是玻璃鋼的1.5倍；價格相當于玻璃鋼陽極板的1/2。該電除塵器陽極解決了現有陽極重量太大，基架無法承重，以及陽極易被腐蝕，成本高的問題。
【專利說明】
一種濕式電除塵器陽極
技術領域
[0001]本發(fā)明涉及環(huán)境工程領域，特別是指一種濕式電除塵器陽極。
【背景技術】
[0002]我國在經濟快速發(fā)展的同時，污染物的治理刻不容緩，霧霾是近年來縈繞在每一個中國人民尤其是京津冀人民心頭的痛。二氧化硫、氮氧化物和可吸入顆粒物是霧霾的主要組成。霧霾中不同粒徑的懸浮顆粒物，對人體健康會造成不同的影響。顆粒越細，被吸入的機會越大，在人體內的活性越強，對人體的危害就越大。由于霧霾天氣的頻發(fā)，大氣污染治理行業(yè)標準、國家標準在逐步提高，尤其是近年來的近零排放概念的提出，大多數企業(yè)都在朝這個方向靠近，粉塵濃度有效的控制，依靠高效的除塵設備。
[0003]生態(tài)環(huán)境保護仍被作為“十三五”時期重大目標任務之一，其中霧霾治理是重點。
[0004]工業(yè)煙氣不達標排放是目前我國霧霾產生的最重要來源，而鋼鐵行業(yè)作為污染最嚴重的行業(yè)之一，其煙氣排放標準比較低，執(zhí)行力度也比較差。隨著國家對污染企業(yè)控制力度的加大，鋼鐵行業(yè)的排放標準也在逐步提高。新的排放標準中，燒結機頭(球團)顆粒物新排放標準為50mg/m3，特別排放限值為40mg/m3。目前我國濕法脫硫設施后幾乎都沒有加裝濕式電除塵器，顆粒物排放濃度一般只能達到50?80mg/m3。鋼鐵企業(yè)原料系統(tǒng)、燒結機尾、高爐出鐵廠、高爐礦槽、轉爐二次煙氣以及其他產塵點的顆粒物新排放標準限值在10-30mg/m3，但大多數鋼鐵企業(yè)除塵系統(tǒng)的設計排放濃度在30-50mg/m3。
[0005]由于濕法脫硫的脫硫效率高，目前我國已有500余臺燒結(球團)設備采用濕法脫硫工藝，要滿足細顆粒物、二噁英等多污染物協(xié)同去除的要求，脫硫后必須配套濕式電除塵器。
[0006]目前已有的濕式電除塵器有，如中國專利:ZL201420674323.4U“一種濕式蜂窩式靜電除塵器陰極固定器熱風吹掃裝置”；CN 201510674030.5“高效濕式電除塵器”；CN204074267U“濕式電除塵器陽極單元”；ZL201520135634.8“一種波紋狀濕式除塵器陽極”；ZL201520155371.7“一種濕式電除塵器陽極”；ZL201520224658.0“一種蜂窩狀竹膠板濕式電除塵陽極”。
[0007]目前的濕式除塵器有柔性陽極和剛性陽極兩種。柔性陽極主要以布袋除塵器為主，布袋除塵器存在容易被電擊穿，且含濕性大的灰塵易粘在布袋表面板結的情況。剛性陽極主要以玻璃鋼為主，但是玻璃鋼價格昂貴，且重量大，易腐蝕。由于蜂窩狀剛性陽極有效面積大，系統(tǒng)穩(wěn)定，因此目前的濕式電除塵器主要以蜂窩狀為主，但是蜂窩狀陽極存在容易在六個角積灰，且不易清理的問題，從而影響除塵效果。

【發(fā)明內容】

[0008]本發(fā)明要解決的技術問題是提供一種濕式電除塵器陽極，從而解決目前濕式電除塵器重量大、易腐蝕、價格高、易在夾角處形成積灰死角等問題。
[0009]該濕式電除塵器陽極由一個以上的陽極單元組成，其中，陽極單元為六邊蜂窩狀結構，陽極單元由聚氟乙烯表層涂鍍碳纖維制成，碳纖維采用電鍍、涂覆或壓制的方式涂鍍在陽極單元上。
[00?0] 制成陽極單元的聚氟乙稀厚度為0.3-3.0mm，長度為l-15m，陽極單元六邊形邊長為100-350mm;碳纖維涂鍍在陽極單元的上下兩個表面上，且為單層涂鍍，涂層厚度為0.1-1mm0
[0011]最重要的是，陽極單元的夾角處不涂鍍碳纖維，六邊形每條邊的兩端不涂鍍碳纖維的長度均為六邊形邊長的1/10。
[0012]蜂窩結構的聚氟乙烯板長度、厚度及六邊形邊長都對除塵器有很大的影響。在對除塵效果、設備的穩(wěn)定性、經濟型等綜合因素考慮后，聚氟乙烯板的長度、厚度以及六邊形邊長均需進行有效控制。
[0013]聚氟乙烯長度越短，需要的陽極單元越多，越增大除塵器系統(tǒng)阻力，增加能耗，從而降低除塵器的除塵效果;聚氟乙烯長度越長，則系統(tǒng)越容易發(fā)生抖動，越接近柔性陽極，電場及沖灰越不均勻，從而影響整體系統(tǒng)的穩(wěn)定性，極其容易發(fā)生陽極擊穿現象，大大降低除塵效果。經反復試驗及計算機模擬發(fā)現，聚氟乙烯板長度不能超過15m，一旦超過15m，陽極的震動頻率加大，其穩(wěn)定性呈指數下降，聚氟乙烯版長度不能低于lm，低于Im時，系統(tǒng)阻力增大2倍，能耗增加2倍以上。
[0014]蜂窩結構的聚氟乙烯板六邊形邊長同樣也是保證濕式電除塵器除塵效果及設備穩(wěn)定性的一大因素。經反復試驗及計算機模擬發(fā)現，聚氟乙烯板六邊形邊長決定放電電壓的大小，邊長太短，需要的陽極單元會大大增加，系統(tǒng)阻力加大，能耗增加;而聚氟乙烯板六邊形邊長太長時，陰極電容容積加大，安全隱患增多。經反復試驗及計算機模擬發(fā)現，聚氟乙稀板邊長超過350mm時，陰極電容需要成倍增加才能達到相同的電磁場強度要求，當邊長為360mm時，陰極電容為350mm時的5倍，成本上升至350mm時的3.5倍，且工人的操作安全性也大大地降低。聚氟乙烯板邊長小于10mm時，系統(tǒng)阻力突然呈指數增加，當邊長為80mm時，系統(tǒng)阻力是邊長為10mm時的3倍，能耗也相應是邊長為10mm時的3倍。因此選用聚氟乙烯板邊長控制在100-350mm。
[0015]聚氟乙烯板厚度決定了濕式電除塵器的造價、壽命以及整個系統(tǒng)的穩(wěn)定性。厚度越小造價越低，但厚度太小時容易被電場擊穿，且系統(tǒng)容易發(fā)生震動，因此選擇合適的厚度至關重要。經反復試驗及計算機模擬發(fā)現，聚氟乙烯板厚度應該控制在0.3-3mm，當厚度小于0.3_時，聚氟乙烯板由于太薄，風力達到5級時就開始強烈晃動，從而導致電場及其不均勻，非常容易發(fā)生擊穿現象;而當厚度大于3_時，可以抵抗8級的大風，考慮到陽極板的整體造價以及非沿海地區(qū)的氣候特征，聚氟乙烯板的最大厚度選在了 3_。
[0016]蜂窩狀結構是目前公認的最合理的陽極板結構，但是蜂窩狀六個夾角處積灰現象是各濕式電除塵器應用廠家比較頭疼的問題。為了避免夾角處積灰，有的除塵器廠家采用圓弧狀夾角，或者干脆使用圓筒型陽極，但是圓弧夾角的蜂窩狀結構制作復雜，使得陽極板的成本大大增加;而圓筒型的極板雖然解決了成本問題，但是積灰面積大幅度降低，且系統(tǒng)穩(wěn)定性也降低很多。因此本發(fā)明采用夾角處不噴涂導電層來解決夾角容易積灰且不易清理的問題。經計算機模擬及反復試驗發(fā)現:每個夾角處占邊長1/10的地方不噴涂導電層時，在相同電壓情況下，連續(xù)試驗一個月，捕集灰塵的總量沒有降低，反而有了小幅的升高。這是由于夾角處不再積灰板結，雖說理論上有效捕集灰塵面積縮小，但是清灰的時間縮短，因此實際有效捕集面積反而增加。
[0017]本發(fā)明的上述技術方案的有益效果如下:
[0018]上述方案中，針對目前濕式除塵器陽極的缺點而采用聚氟乙烯材料剛性陽極，解決了目前剛性陽極耐高溫性能差、耐腐蝕性低、造價高、重量大、積塵效果低、容易在夾角處積灰等問題。
【附圖說明】
[0019]圖1為本發(fā)明的濕式電除塵器陽極結構示意圖。
[0020]其中:1_陽極單元。
【具體實施方式】
[0021]為使本發(fā)明要解決的技術問題、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結合附圖及具體實施例進行詳細描述。
[0022]本發(fā)明針對現有的濕式電除塵器重量大、易腐蝕、價格高、易在夾角處形成積灰死角等問題，提供一種濕式電除塵器陽極。
[0023]如圖1所示，為該濕式電除塵器陽極結構示意圖。該濕式電除塵器陽極由7個陽極單元I組成，制成陽極單元I的聚氟乙稀材料厚度為1mm，長度為10m，六邊形邊長為200mm，聚氟乙烯板上下表面涂鍍單層碳纖維，碳纖維層厚度為0.5mm，不涂鍍碳纖維邊長長度為20mm。陰極線位于每個陽極單元的正中央自上而下，長度為10m，陰極線為空心銅線，銅線的橫截面圓直徑為1mm，陰極線上的小突刺的長度為Imm。本實施例選用的電壓為3萬伏，入口煙氣達到飽和濕度，含塵量為100mg/Nm3，溫度為70°C。煙氣在陽極通道內向陽極板方向的流速為200mm/s，因此含塵煙氣經過2.1s就完成了塵粒在極板上的吸附，干凈的煙氣從除塵器底部排出，排出后的煙氣含塵量為lmg/Nm3，經過72小時，排出后煙氣含塵量達到12mg/Nm3。啟動沖洗裝置，沖洗3分鐘，沖洗過程中短時斷電?；謴屯姾?，入口煙氣條件不變的情況下，出口煙氣含塵量可達到0.8mg/Nm3。繼續(xù)運行系統(tǒng)，當運行至720小時，此時出口煙氣含塵量達到llmg/Nm3。啟動沖洗裝置3分鐘后，夾角處無任何物質附著?；謴屯姾螅隹跓煔夂瑝m量達到0.8mg/Nm3。
[0024]在以上所有條件，包括聚氟乙烯板，陽極結構，陰極線，電壓以及煙氣條件都不變的情況下，單純改變聚氟乙烯板的噴涂面積，即夾角處也噴涂碳纖維。這種情況下，排出煙氣含塵量為lmg/Nm3，經過72小時，出口煙氣含塵量達到12mg/Nm3。啟動沖洗裝置，沖洗3分鐘后夾角處仍有少量積灰，增加沖洗時間至5分鐘，完全沖洗干凈，恢復通電，此時，沖洗過程中短時斷電?；謴屯姾?，出口煙氣含塵量可達到0.8mg/Nm3。繼續(xù)運行系統(tǒng)，當運行至720小時，此時出口煙氣含塵量達到12mg/Nm3。啟動沖洗裝置10分鐘后，夾角處有了明顯的類似水垢的物質附著在夾角處，無法沖洗干凈?；謴屯姾?，出口煙氣含塵量達到1.5mg/Nm3。
[0025]從以上兩個實施例可知，本發(fā)明的濕式電除塵器除塵效率高，有效捕集面積大，夾角處不易積灰，不易腐蝕，造價低，并且在滿足除塵率的同時，最大程度上減輕了除塵器支架承重負擔。
[0026]以上所述是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明所述原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發(fā)明的保護范圍。
【主權項】
1.一種濕式電除塵器陽極，其特征在于:由一個以上的陽極單元(I)組成，其中，陽極單元(I)為六邊蜂窩狀結構，陽極單元(I)由聚氟乙烯表層涂鍍碳纖維制成。2.根據權利要求1所述的濕式電除塵器陽極，其特征在于:所述制成陽極單元(I)的聚氟乙稀厚度為0.3-3.0mm，長度為l-15m，陽極單元(I)六邊形邊長為100-350mm;碳纖維涂鍍在陽極單元(I)的上下兩個表面上，且為單層涂鍍，涂層厚度為0.1-lmm。3.根據權利要求1所述的濕式電除塵器陽極，其特征在于:所述陽極單元(I)的夾角處不涂鍍碳纖維，六邊形每條邊的兩端不涂鍍碳纖維的長度均為六邊形邊長的1/10。4.根據權利要求1所述的濕式電除塵器陽極，其特征在于:所述碳纖維通過電鍍、涂覆或壓制的方式涂鍍在陽極單元(I)上。
【文檔編號】B03C3/45GK105903569SQ201610258463
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年4月22日
【發(fā)明人】常冠欽, 陸鋼
【申請人】北京北科環(huán)境工程有限公司