濕式電除塵器用鈦電極電離管的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種濕式電除塵器用鈦電極電離管，所述電離管為管式結構，所述電離管由陽極管和鈦極放電線組成，所述鈦極放電線位于陽極管的中心，所述陽極管為導電玻璃鋼材質(zhì)，所述鈦極放電線為圓形鈦極放電線或者扁形鈦極放電線；所述圓形鈦極放電線的直徑與正六邊形陽極管的內(nèi)切圓直徑比例為1：(6.25?40)，其中所述圓形鈦極放電線的直徑為10?40mm，所述正六邊形陽極管的內(nèi)切圓直徑小于400mm，所述陽極管的管壁厚度為1?10mm。本發(fā)明鈦極電極線粗細度、鋸齒的長度以及陽極管的大小等結構設計，能夠高效出去0.01?100μm的氣溶膠細微顆粒物，確保顆粒物排放濃度低于10mg/m3的超潔凈排放標準。
【專利說明】
濕式電除塵器用鈦電極電離管
技術領域
[0001] 本發(fā)明涉及除塵器的電離管，具體涉及一種濕式電除塵器用鈦電極電離管。
【背景技術】
[0002] 濕式電除塵器工作原理:通過靜電控制裝置和直流高壓發(fā)生裝置，以高壓直流電 送至濕式電除塵裝置中，在電暈線（陰極)和捕集極板（陽極)之間形成強大的電場，放電極 產(chǎn)生電暈放電，使空氣分子被電離，瞬間產(chǎn)生大量的電子和正、負離子。煙氣中的微粒通過 該空間時，被強制荷電，粒子間產(chǎn)生凝并，在電場力的作用下作定向運動，達到捕集目的。
[0003] 美國在濕式電除塵方面研究也較早，美國應用較多的是垂直煙氣流獨立設計和與 WFGD的整體式設計。如:2000年投運的美國NB電力公司Dalhousie電廠315MW機組;2002年投 運的美國Xcel能源公司Sherburne電廠750MW機組等。典型工程有AES深水電廠，采用的是吸 收塔后單獨布置的垂直煙氣流設計。整體式布置方案具有不用另外占用場地，減少了內(nèi)部 連接管道和土建，無單獨支架，管道布置簡單，投建成本和運行費用低的優(yōu)點。缺點是：由于 布置在WFGD的上方，使得煙氣的流動阻力增加，同時高空布置也使得基礎和鋼結構負荷增 加。
[0004] 傳統(tǒng)濕式電除塵器的提高除塵效率的改造方法僅限于整體式布置方案改造，而忽 略了電離發(fā)生裝置，即電離空氣分子的發(fā)生裝置的改造。
[0005] CN104549745A公開了一種電除塵器的陰極線，所述陰極線包括金屬管，所述金屬 管和供電電源連接，以與所述的電除塵器的陽極管在電流作用下形成電場，其特征在于，還 包括至少一個噴嘴，所述噴嘴設置于所述金屬管的外周壁上且與其連通，所述金屬管一端 可與高壓水源連通，另一端封堵。該技術涉及對金屬管壁進行清洗，降低金屬管壁的塵霧堆 積，并未涉及改造電離管。
[0006] CN204786476U公開了燃煤鍋爐用雙層并聯(lián)高壓濕式電除塵器，并具體公開了陰極 線采用工業(yè)純鈦陰極線;所述陰極線采用厚1mm的板材制成，所述板材的左右兩側均布設有 V形放電齒，所述左右兩側的V形放電齒的齒尖錯開12.5mm設置。該技術雖然公開了鈦極陰 極線的厚度和V形齒尖，但它的應用有限，對于不同結構的陽極管的除塵效率不佳。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 為解決上述問題，本發(fā)明在傳統(tǒng)濕式電除塵器的基礎上通過對電離管的電極材 質(zhì)、電極結構等方面進行優(yōu)化改造而提出的一種濕式電除塵器用鈦電極電離管。
[0008] 具體方案如下：
[0009] -種濕式電除塵器用鈦電極電離管，所述電離管為管式結構，所述電離管由陽極 管和鈦極放電線組成，所述陽極管采用立式布置，并采用正六邊形陽極管并聯(lián)形成蜂窩狀 陽極管管束，所述相鄰正六邊形陽極管共用一條邊，所述鈦極放電線位于陽極管的中心，所 述陽極管為導電玻璃鋼材質(zhì)，所述鈦極放電線為圓形鈦極放電線或者扁形鈦極放電線;所 述圓形鈦極放電線的直徑與正六邊形陽極管的內(nèi)切圓直徑比例為1:(6.25-40)，其中所述 圓形鈦極放電線的直徑為10-40mm，所述正六邊形陽極管的內(nèi)切圓直徑小于400mm，所述陽 極管的管壁厚度為1-1 〇mm。
[0010]優(yōu)選的，所述圓形鈦極放電線的四周設有鋸齒，所述鋸齒焊接在圓形鈦極放電線 上，所述鋸齒均勻分布在鈦極放電線上，所述鋸齒的長度范圍為5-100mm，所述鋸齒的平均 長度為20_30mm，所述鋸齒之間的距離范圍為10-60mm，所述圓形鈦極放電線上的鋸齒個數(shù) 為20-500每米。
[0011]優(yōu)選的，所述扁形鈦極放電線的厚度為2_3mm，所述扁形鈦極放電線的寬度為10-50mm 〇
[0012] 優(yōu)選的，所述圓形鈦極放電線的直徑與正六邊形陽極管的內(nèi)切圓直徑比例為1: (10-20)，所述鈦極放電線的直徑為20-30mm，所述陽極管的管壁厚度為5-10mm，所述正六邊 形陽極管的內(nèi)切圓直徑250-350mm，所述鋸齒的長度范圍為20-35mm，所述鋸齒之間的距離 為20-50mm，所述圓形鈦極放電線上的鋸齒個數(shù)為100-500每米。
[0013] 優(yōu)選的，所述圓形鈦極放電線的直徑與正六邊形陽極管的內(nèi)切圓直徑比例為1: 12,所述鈦極放電線的直徑為25_，所述陽極管的管壁厚度為8_，所述鋸齒的長度為30_， 所述鋸齒之間的距離為40mm，所述圓形鈦極放電線上的鋸齒個數(shù)為300每米。
[0014] 優(yōu)選的，所述扁形鈦極放電線的厚度為2_，所述扁形鈦極放電線的寬度為40_。
[0015] 優(yōu)選的，所述鈦極放電線的底部設有重錘，所述重錘用于牽引鈦極放電線從陽極 管的頂部至陽極管的底部，所述重錘的外面包裹PP材料的外殼，所述外殼上設有掛鉤或〇形 孔，用于鈦極放電線與外殼連接。
[0016] 優(yōu)選的，在正六邊形蜂窩狀陽極管管束的上方設有主橫梁和次橫梁，所述主橫梁 由兩根吊桿橫吊在上方，所述主橫梁上吊掛2-30根次橫梁，所述次橫梁與主橫梁相互垂直， 所述次橫梁的下方吊掛鈦極放電線，所述鈦極放電線的一端吊掛在次橫梁上，另一端通過 重錘將鈦極放電線從陽極管的頂部牽引至陽極管的底部，每一根鈦極放電線對應一個陽極 管，所述次橫梁下吊掛3-35根鈦極放電線;所述次橫梁包覆鉛材料，可以耐腐蝕和導電。 [00 17]優(yōu)選的，所述主橫梁上吊掛22根次橫梁，所述次橫梁下吊掛22根鈦極放電線。
[0018] 本發(fā)明還提供一種新型濕式電除塵器，所述新型濕式電除塵器包括上述電離管和 高壓脈沖電源裝置，高壓脈沖電源裝置的輸出端連接鈦極放電線，將高壓脈沖電源輸入到 鈦極放電線，所述高壓脈沖電源是基壓疊加脈沖電壓集成的高壓電源。通過對其電源、電極 材質(zhì)、電極結構等方面進行優(yōu)化改造。
[0019] 優(yōu)選的，所述基壓的電壓量程為60KV;所述基壓的電流量程為200-800mA。
[0020] 優(yōu)選的，所述脈沖電壓的幅度為80kV;脈沖電流幅度為200A;脈沖電壓寬度為75-200uS;脈沖重復頻率為20Hz-400Hz。
[0021] 本發(fā)明還提供上述新型高效濕式電除塵器的用途，所述用途為除去含濕氣體中的 塵、酸霧、水滴、氣溶膠、臭味、PM2.5。
[0022] 本發(fā)明還提供一種脫硫裝置，所述脫塵裝置包括上述新型高效濕式電除塵器和脫 硫塔，所述新型高效濕式電除塵器的安裝位置方式為以下方式的一種：（1)所述新型高效濕 式電除塵器安裝于脫硫塔的塔頂，脫硫塔的煙氣從濕式電除塵器的下方進入；（2)所述新型 高效濕式電除塵器安裝于脫硫塔的塔側，脫硫塔的煙氣從濕式電除塵器的上方或者下方進 入。
[0023] 本發(fā)明的有益效果：
[0024] (1)本發(fā)明合理的鈦極電離管結構設置，鈦極放電線粗細度、鋸齒的長度以及陽極 管的大小，使其在以疊加電壓電源作為鈦極放電線的電源情況下，可以以更大效率的電離 顆粒物和粉塵、空氣，能夠高效出去〇. 〇 1-1 ΟΟμπι的氣溶膠細微顆粒物，實現(xiàn)對延期中液態(tài)或 固態(tài)顆粒物、氣溶膠、S03等的高效去除，確保顆粒物排放濃度低于10mg/m 3的超潔凈排放標 準。
[0025] (2)本發(fā)明的中鈦極電離管中的鈦極放電線的結構設置提高了放電效率，并提高 了電離空氣分子的效率，使空氣分子快速電離，在電場的作用下沉積在陽極管上，高效除 塵。
[0026] (3)傳統(tǒng)濕式電除塵器陰極線為鉛電極，容易出現(xiàn)斷線問題，影響濕式電除塵器運 行，本發(fā)明采用放電性能更好的2 20 5/鈦作為電極電極；
[0027] (4)本發(fā)明將疊加電壓和鈦極電離管應用到濕式電除塵器中，濕式電除塵器能夠 使顆粒物排放降低95%以上，能降低90%以上的S0 3排放，提高了除塵效率，顯著降低濕煙 囪排放的可見煙氣混濁度，有脫汞的前瞻性;有效地解決了煙氣顆粒物達標甚至超低排放 的技術難題，大幅降低了投資成本，節(jié)約用地。
【附圖說明】
[0028] 圖1為陽極管管束的橫截面示意圖，其中1為鈦電極電離管；
[0029] 圖2為鈦電極電離管的橫截面示意圖，其中2為陽極管，3為鈦極放電線，31為鋸齒；
[0030] 圖3為鈦極放電線的部分示意圖，其中3為鈦極放電線，31為鋸齒；
[0031] 圖4為電除塵器的剖面示意圖，其中4為重錘，3為鈦極放電線，5為次橫梁；
[0032] 圖5為脫硫除塵工藝設備圖，其中6為鍋爐，7為除塵器，8為引風機，9為脫硫塔，10 為濕式電除塵器，11為煙囪。
【具體實施方式】
[0033]下面結合附圖1-4對本發(fā)明的【具體實施方式】作進一步說明：
[0034] 實施例1
[0035] -種濕式電除塵器用鈦電極電離管，所述電離管1為管式結構，所述電離管1由陽 極管2和鈦極放電線3組成，所述陽極管2采用立式布置，并采用正六邊形陽極管并聯(lián)形成蜂 窩狀陽極管管束，所述陽極管為導電玻璃鋼材質(zhì)，所述鈦極放電線3位于陽極管的中心，所 述鈦極放電線3為圓形鈦極放電線;所述圓形鈦極放電線的直徑為25_，所述陽極管的管壁 厚度為8mm，所述正六邊形陽極管的內(nèi)切圓直徑300mm。采用放電性能更好的2205/鈦作為電 極電極。所述圓形鈦極放電線的四周設有鋸齒31，所述鋸齒焊接在圓形鈦極放電線上，所述 鋸齒均勻分布在鈦極放電線上，所述鋸齒31的長度為30mm，所述鋸齒之間的距離為40mm，所 述圓形鈦極放電線上的鋸齒個數(shù)為300每米。
[0036]將上述電離管應用在濕式電除塵器中，在正六邊形蜂窩狀陽極管管束的上方設有 主橫梁和次橫梁5,所述主橫梁由兩根吊桿橫吊在上方，所述主橫梁上吊掛22根次橫梁5,所 述次橫梁5與主橫梁相互垂直，所述次橫梁5的下方吊掛鈦極放電線，所述鈦極放電線的一 端吊掛在次橫梁上，所述鈦極放電線的另一端即底部設有重錘4,所述重錘用于牽引鈦極放 電線從陽極管的頂部至陽極管的底部，所述重錘的外面包裹PP材料的外殼，PP材料用于防 腐，所述外殼上設有掛鉤，用于太極放電線與外殼連接，每一根鈦極放電線對應一個陽極 管，所述次橫梁下吊掛22根鈦極放電線;所述次橫梁包覆鉛材料，可以耐腐蝕和導電。
[0037]將上述濕式電除塵器的鈦電極放電線連接高壓脈沖電源裝置，高壓脈沖電源裝置 將高壓脈沖電源輸入到鈦極放電線，所述高壓脈沖電源是基壓疊加脈沖電壓集成的高壓電 源。
[0038]將上述對放電線及電離管結構、電源改造后的濕式電除塵器先后在中石化集團巴 陵石化動力事業(yè)部#1、#2、#3、#4鍋爐（220^1〇建成并投入運行、烏石化熱電廠4財戶煙氣脫 硫改造濕式電除霧器項目應用，該設備運行良好，性能超過傳統(tǒng)濕式電除塵器。
[0039] 鍋爐煙氣脫硫除塵工藝路線圖如圖3所示，鍋爐6產(chǎn)生的煙氣先經(jīng)過除塵器7初步 除塵，通過引風機8進入脫硫塔，煙氣在脫硫塔9內(nèi)部經(jīng)過水洗噴淋后進入改造后的濕式電 除塵器10進行除塵，最后從濕式電除塵器出來的尾氣由煙囪11排出。
[0040] 各項技術指標如下：
[0041] (1)除塵效率：彡99.9-99.95% ;
[0042] (2)出口固體顆粒物排放濃度:彡10mg/Nm3，實現(xiàn)超低排放；
[0043] (3)設備能耗:0.2-0.4kW.h/1000m3 煙氣；
[0044] (4)本體阻力:800-1500Pa;
[0045] (5)采用高頻電源作為直流基壓電源
[0046] 基壓電壓量程Ud:60kV;
[0047] 基壓電流量程Id:200-800mA;
[0048] (6)脈沖電壓幅度Up:80kV; (@115nF pure capacitive load)，脈沖電流幅度Ip: 200A;(@115nF pure capacitive load)，脈沖電壓寬度Wp:75_200uS;脈沖重復頻率Fp: 20Hz-400Hz ；
[0049] (7)高低壓一體，可控制振打電機，能實現(xiàn)減功率或斷電振打；
[0050] (8)具有輸出開路和短路、輕重瓦斯、臨界和危險油溫、IGBT溫度等報警和保護功 能；
[0051 ] (9)通訊接口為RS485,采用標準Modbus RTU通訊協(xié)議;具有與DCS系統(tǒng)的硬接線聯(lián) 機接口；
[0052] (10)供電效率：多90%，節(jié)能效果:節(jié)能多50%，提效：多45%。
[0053] 實施例2
[0054] 在中石化巴陵石化分公司動力事業(yè)部在#1鍋爐(220t/h)實施煙氣脫硫治理改造， 改造方式及改造后的除塵效果如表1所示：
[0055] 表 1
[0056]
[0057] 從實施例1和實施例2可以得知，將鈦極放電線應用到濕式電除塵器中，鈦極放電 線和陽極管合理的結構參數(shù)設計，提高了除塵效率，濕式電除塵器能夠使顆粒物排放降低 95 %以上，能降低90 %以上的S〇3排放，煙塵排放濃度降低到1 Omg/m3;而未經(jīng)過本發(fā)明的技 術改造的除塵效率明顯低于本發(fā)明，由此可知本發(fā)明鈦電極中參數(shù)設計以及與疊加電壓的 匹配設置具有良好的有益效果，顯著降低濕煙肉排放的可見煙氣混濁度，有脫汞的前瞻性； 有效地解決了煙氣顆粒物達標甚至超低排放的技術難題，大幅降低了投資成本，節(jié)約用地。
[0058] 根據(jù)上述說明書的揭示和教導，本發(fā)明所屬領域的技術人員還可以對上述實施方 式進行變更和修改。因此，本發(fā)明并不局限于上面揭示和描述的【具體實施方式】，對發(fā)明的一 些修改和變更也應當落入本發(fā)明的權利要求的保護范圍內(nèi)。此外，盡管本說明書中使用了 一些特定的術語，但這些術語只是為了方便說明，并不對本發(fā)明構成任何限制。
【主權項】
1. 一種濕式電除塵器用鈦電極電離管，其特征在于，所述電離管為管式結構，所述電離 管由陽極管和鈦極放電線組成，所述陽極管采用立式布置，并采用正六邊形陽極管并聯(lián)形 成蜂窩狀陽極管管束，所述相鄰正六邊形陽極管共用一條邊，所述鈦極放電線位于陽極管 的中心，所述陽極管為導電玻璃鋼材質(zhì)，所述鈦極放電線為圓形鈦極放電線或者扁形鈦極 放電線;所述圓形鈦極放電線的直徑與正六邊形陽極管的內(nèi)切圓直徑比例為1:(6.25-40)， 其中所述圓形鈦極放電線的直徑為10_40mm，所述正六邊形陽極管的內(nèi)切圓直徑小于 400mm，所述陽極管的管壁厚度為1-10mm。2. 根據(jù)權利要求1所述的鈦電極電離管，其特征在于，所述圓形鈦極放電線的四周設有 鋸齒，所述鋸齒焊接在圓形鈦極放電線上，所述鋸齒均勻分布在鈦極放電線上，所述鋸齒的 長度范圍為5-100mm，所述鋸齒的平均長度為20-30mm，所述鋸齒之間的距離范圍為10-60mm，所述圓形鈦極放電線上的鋸齒個數(shù)為20-500每米。3. 根據(jù)權利要求1所述的鈦電極電離管，其特征在于，所述扁形鈦極放電線的厚度為2-3mm，所述扁形鈦極放電線的寬度為10-50mm。4. 根據(jù)權利要求2所述的鈦電極電離管，其特征在于，所述圓形鈦極放電線的直徑與正 六邊形陽極管的內(nèi)切圓直徑比例為1: (10-20)，所述鈦極放電線的直徑為20-30mm，所述陽 極管的管壁厚度為5-10mm，所述正六邊形陽極管的內(nèi)切圓直徑250-350mm，所述鋸齒的長度 范圍為20-35mm，所述鋸齒之間的距離為20-50mm，所述圓形鈦極放電線上的鋸齒個數(shù)為 100-500每米。5. 根據(jù)權利要求4所述的鈦電極電離管，其特征在于，所述圓形鈦極放電線的直徑與正 六邊形陽極管的內(nèi)切圓直徑比例為1:12,所述鈦極放電線的直徑為25_，所述陽極管的管 壁厚度為8mm，所述鋸齒的長度為30mm，所述鋸齒之間的距離為40mm，所述圓形鈦極放電線 上的鋸齒個數(shù)為300每米。6. 根據(jù)權利要求3所述的鈦電極電離管，其特征在于，所述扁形鈦極放電線的厚度為 2mm，所述扁形鈦極放電線的寬度為40mm。7. 根據(jù)權利要求1所述的鈦電極電離管，其特征在于，所述鈦極放電線的底部設有重 錘，所述重錘用于牽引鈦極放電線從陽極管的頂部至陽極管的底部，所述重錘的外面包裹 PP材料的外殼，所述外殼上設有掛鉤或O形孔，用于鈦極放電線與外殼連接。
【文檔編號】B03C3/16GK105944838SQ201610514621
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年6月30日
【發(fā)明人】胡小吐, 劉勇, 鐘璐
【申請人】廣東佳德環(huán)?？萍加邢薰?br>