CN101954312A

CN101954312A - 库仑电除尘器

Info

Publication number: CN101954312A
Application number: CN2010105015861A
Authority: CN
Inventors: 金烈水
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2010-10-11
Filing date: 2010-10-11
Publication date: 2011-01-26

Abstract

一种库仑电除尘器，包括除尘箱体，除尘箱体的两端安装进风箱和排风箱，除尘箱体靠近进风箱侧设有前置电场，前置电场包括交替布置的固定极板和电晕放电极，固定极板上开有供烟气通过的固定极板通风孔，相邻的固定极板之间形成通道连通，包括交替布置的移动极板和电晕放电极，移动极板与用以带动移动极板上下运动的升降机构连接，移动极板的下方设有旋刷，电晕放电极设有阴极振打，旋刷的下方设有灰斗；移动极板上开有供烟气通过的移动极板通风孔，相邻的移动极板之间形成通道。本发明能有效避免清灰时二次飞扬，保持稳定的除尘高效率、降低成本。

Description

库仑电除尘器

技术领域

本发明所涉及一种用于工业烟尘粒子的高压静电除尘器。

背景技术

目前公知的静电除尘器，其电路原理为：直流高压电源输出端的负极端与电晕放电极电连接，输出的电压的正极端与集尘极板电连接并接地，电晕放电极和集尘极板形成静电场。

其电场中的集尘极板，采用屏蔽型的平板式结构，即为垂直悬挂平板状封闭式固定极板，其上部或下部采用锤击的方式清除平板上的积灰。电场中烟气的流经方式是使烟气平行于收尘极板在通道中直线前进，使许多尘粒或因高比电阻或因烟气流速而无法靠近收尘极，与库仑定律要求的距离很远，使尘粒受到的风力大於荷载的库仑力，造成大量尘粒来不及或无力到达极板而飘出电场外，再加上已收集的粉尘因振打造成的二次飞扬更增加了出口的排尘量，从而造成常规电除尘器难以达到国家排放标准，已成了威胁我国电除尘产业发展的主要瓶颈；为了提高除尘效果，往往通过设置四个、五个甚至更多个串联的静电场来进行除尘、大大增加了整体造价。

集尘极板也有采用通透型的平板式结构，即集尘极板上开有孔洞，采用集尘极板、电晕放电极线和挡风板的配合组成进风沉降通道和排风沉降通道，迫使荷电后的烟尘粒子随气流通过集尘极板上的孔洞，使带有正极性的集尘极板近距离将其吸附的，因此，对亚微米级烟尘微粒，有较强的捕集能力，并对高比电阻烟尘粒子也有较好清除作用，提高了除尘效率；但是，电晕放电极和集尘极板均采用清灰振打装置进行清灰操作，其中二次扬尘容易随气流排出，增加了出口的排尘量，导致除尘效果不能保持稳定的高效率，造成难以达到国家排放标准。

发明内容

为了克服已有的静电除尘器的无法避免清灰时灰尘二次飞扬、不能保持稳定的除尘高效率、成本高的不足，本发明提供一种能有效避免清灰时二次飞扬、保持稳定的除尘高效率、降低成本的库仑电除尘器。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种库仑电除尘器，包括除尘箱体，所述除尘箱体的两端安装进风箱和排风箱，所述除尘箱体靠近所述进风箱侧设有前置电场，所述前置电场包括交替布置的固定极板和电晕放电极，所述固定极板的底部设有阳极振打，所述电晕放电极设有阴极振打，所述固定极板上开有供烟气通过的固定极板通风孔，相邻的固定极板之间形成电场通道，其中，奇数列电场通道的进口端开通、出口端封闭，偶数列电场通道的进口端封闭、出口端开通；所述除尘箱体靠近所述排风箱侧设有后置电场，所述后置电场包括交替布置的移动极板和电晕放电极，所述移动极板与用以带动移动极板上下运动的升降机构连接，所述移动极板的下方设有用以刷板清灰的旋刷，所述电晕放电极设有阴极振打，所述旋刷的下方设有灰斗；所述移动极板上开有供烟气通过的移动极板通风孔，相邻的移动极板之间形成电场通道，其中，奇数列电场通道的进口端开通、出口端封闭，偶数列电场通道的进口端封闭、出口端开通。

作为优选的一种方案：所述除尘箱体靠近所述进风箱侧根据实际的除尘效率需要，在某些除尘效果要求相对不高的场合，可以仅设置一个前置电场，对除尘效果要求很高的场合，则可以设置两个甚至更多个前置电场，以实现更高的除尘效率。

所述电场通道内设中间通风板，所述中间通风板上开有通风孔；该中间通风板能够进一步优化库仑电场，使得空气中的尘粒更加容易被极板捕获，能够提升除尘效率。

所述进风箱内设有进口分布板，该进口分布板能够将烟气均匀地进入各个电场通道中，有利于提升除尘效果。

所述电晕放电极的中部设有阴极振打。

所述通风板孔为圆形、矩形、多棱形、X形、格栅形或百叶形。

升降机构的连接关系为：所述移动极板的两端设有连接件，所述连接件与传动链连接，所述传动链与用以带动传动链上下移动的驱动装置连接。

本发明的技术构思为：本发明从静电学库仑定律研究到，静电场的能量库仑力可知，只要让静电场中二个静电因子q₁与q₂互相间的距离r值能越小越好，若能使r→0，则库仑力F值就会达到最大值即静电场功能最大化。

本发明是采用“通透型移动极板” 并改变烟气在电场中的工艺流程，让烟气从主通道进入并流向两侧“通透型移动极板”，再进入相邻通道，最后净化气体流出电场。即将电场通道的奇数列进口端开通，而偶数列进口端封闭，在出口端让奇数列通道封闭，而偶数列通道开通，而每一排收尘极板全部是通透的，这样全部烟气中的尘粒必随气流零距离进入收尘极，实现了库仑定律中使r→0的创新，使库仑定律中的库仓力F值达到最大化，使静电场的功能发挥到极至，预示着可使静电除尘器趋向零排放，故以此设计的静电场称谓“库仑电场”，主要元件称谓“库仑极板”，本发明的发明名称取为“库仑电除尘器”；

其中的“移动极板”每列是上下移动的，当收集了灰尘的极板行至近灰斗部位时，下部设有一对滚动刷，夹着收尘极板将灰尘刷入灰斗，不造成二次飞扬，再加上由于库仑电场结构的造化，使通透的空隙中，风速比电场平均流速低数倍，更不易在落灰时再飞扬，并且落灰也不可能与气流逆向返回到进入的主通道中，再且第二通道中也布置有电晕线再次压制着灰尘的再飘逸，故而除尘器二次飞扬的难题也得到了有效克服。

本发明的有益效果主要表现在：1、用库仑电除尘工艺充分开发了静电学库仑定律的能量，使二个静电因子零距离接近，并使荷电尘粒不受风力的影响，且把风力变成助力将尘粒被迫推向收尘极，突破了高比电阻难捕集，达不到国家排放标准的瓶颈；2、克服了电除尘极板清灰时造成的二次扬尘，突破了已收集粉尘再次飘溢的难题；3、库仑电除尘器的发明，大大节省了整体造价，将原来常规电除尘器的体积减小一半以上，常规需用四五个电场，库仑电除尘器只要用1—3个电场就能达到效果，而且对不能达标的老旧电除尘设备，可以立竿见影的改造，不增加电场即可达标，所以无论新建项目或是增效改造，本发明库仑电除尘器既节省投资又节省能源，符合节能减排的环保国策。

附图说明

图1是库仑电除尘器电气原理图。

图2是库仑电除尘器整体图。

图3是库仑电除尘器电场俯视图。

图4是库仑电除尘器固定极板横向剖视图。

图5是库仑电除尘器移动极板横向剖视图。

图6是库仑电除尘器工艺流程图。

图7是第一种库仑电除尘器移动极板构造图。

图8是图7的截面图。

图9是第二种库仑电除尘器移动极板构造图。

图10是图9的截面图。

图11是第三种库仑电除尘器移动极板构造图。

图12是图11的截面图。

图13是第四种库仑电除尘器移动极板构造图。

图14是图13的截面图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。

参照图1～图14，一种库仑电除尘器，包括除尘箱体，所述除尘箱体的两端安装进风箱1和排风箱13，所述除尘箱体靠近所述进风箱侧设有前置电场，所述前置电场包括交替布置的固定极板6和电晕放电极7，所述固定极板6的底部设有阳极振打3，所述电晕放电极7设有阴极振打9，所述固定极板6上开有供烟气通过的固定极板通风孔，相邻的固定极板之间形成电场通道，其中，奇数列电场通道的进口端开通、出口端封闭，偶数列电场通道的进口端封闭、出口端开通；所述除尘箱体靠近所述排风箱侧设有后置电场，所述后置电场包括交替布置的移动极板10和后置电晕放电极7，所述移动极板10与用以带动移动极板上下运动的升降机构连接，所述移动极板10的下方设有用以刷板清灰的旋刷11，所述电晕放电极7设有阴极振打9，所述旋刷的下方设有灰斗14；所述移动极板10上开有供烟气通过的移动极板通风孔，相邻的移动极板10之间形成电场通道，其中，奇数列电场通道的进口端开通、出口端封闭，偶数列电场通道的进口端封闭、出口端开通。

所述电场通道内设有中间通风板5，所述中间通风板5上开有通风孔；该中间通风板能够优化库仑电场使得空气中的尘粒更加容易被极板捕获，能够提升除尘效率。

所述进风箱1内设有进口分布板2，该进口分布板能够将待除尘的烟气分散开，均匀地进入各个前置电场通道中，有利于提升除尘效果。

所述电晕放电极7的中部设有阴极振打9。

在图1中，高压直流电源变压器输出的负极端与电晕放电极7、16电连接，输出的正极端与收尘极如固定极板6或移动极板10电连接并接地。

在图2中，为库仑电除尘器的整体设备，在进风箱1中设有进口分布板2，在库仑电场第一单元中设为固定极板6与电晕放电极7匹配，而电晕放电极***在电场顶部用高压绝缘子15与本体电绝缘，电晕放电极采用中部或顶部的阴极振打，固定极板6采用底部阳极振打3，灰震落进入灰斗14收集；在库仑电场的第二单元中设为移动极板10与电晕放电极7匹配，而电晕放电极***在电场顶部用高压绝缘子15与本体电绝缘，电晕放电极7采用中部阴极振打9，移动极板采用底部旋刷11灰刷入灰斗14收集；最后为排风箱13也设有出口分布板。

图3为库仑电除尘器设前置电场为固定极板6，在进口端交替布置为通风板4和挡风板8，在电场出口端也按图交替布置，在电场通道中间的适当位置根据需要布置若干块中间通风板5；而后置电场布置为移动极板10，在进口端交替布置为通风板4和挡风板8，在电场出口端也按图交替布置，在电场通道中间的适当位置根据需要布置若干块中间通风板5。

图4为固定极板的库仑电场横向截面布置情况，由固定极板6与电晕放电极7匹配组合，固定极板由阳极振打3在底部或顶部振打清灰，电晕放电极7在中部阴极振打清灰。

图5为移动极板的库仑电场横向截面布置情况，由移动极板10与电晕放电极7匹配组合，移动极板由旋刷11`在底部刷板清灰，电晕放电极在中部阴极振打9清灰。

图6为库仑电除尘器工艺流程图，烟气进入送风箱1经进口分布板2，通过电场进口端受到挡风板8的阻挡扩散，经入进口端的通风板4流经进风通道，再流入两侧通透型的固定极板6，然后经出口通道流到电场末端，穿过出口通风板4流出第一电场，再往前到达后置电场，受到挡风板8的阻挡扩散，进入进口端的通风板4，流经进风通道，再流入两侧通透型移动极板6，然后经出口通道流到电场末端，穿过出口通风板4流出，凡库仑电场根据工况可在电场中部设置中间通风板5以改善电场工况。

图7~图14为库仑电除尘器库仑极板，设计成多种通透型的移动极板10的结构形式，在板四周有个框架，在框中间布置了具有可通风的密布的孔，如圆形、矩形、多棱形、X形、格栅形、百叶形等视工况要求设计不同的结构，整块通透型移动极板像筛框，根据电场高度串联成多排，两端边连接传动链上下移动。所述移动极板10安装在框架内，所述框架的两端设有连接件，所述连接件与传动链连接，所述传动链与用以带动传动链上下移动的驱动装置连接。

本实施例的工作过程为：使常规的电场电连接不变，根据烟气工况、理化特性和排放要求，来设定整个电除尘器的除尘单元和电场个数，本发明只需1—3个电场即可使烟气排放达标，而且移动通透型极板只要在最后布置一个电场即能把关达标，而前面电场只要按常规装置垂直悬挂通透型固定极板，使用底部或顶部振打清灰即可。

在整个电除尘器的送风箱1和排风箱13中，均按常规设置气流均布装置以均布烟气流速，当静电场被通电通风后，含尘烟气进入送风箱1，并经均布后进入电场，当烟气从经过前面固定极板结构的前置电场的一节或二节电场流出后再进入最后一个场。

所述最后一个场设置为通透型移动极板电场，烟气经过再均布流入设有通风板的通道中，再进入通透型移动极板的空隙中，由于烟气中尘粒在一进入通道时就被荷电极化，随气流同步进入通透型移动极板的空隙时，即被移动极板捕获，若还有极少量尘粒欲飘出收尘极，但因旁侧通道中也同样有电晕线，也会被第二通道中库仑力的作用压制在收尘极上，起到两次收尘的作用，使尘粒难以逃逸，故而极大地提高了收尘效率；而被极板捕获的灰尘随移动极板住下移动到灰斗面无风速的静区时，被设在极板下部的滚刷11清除到灰斗14中，至此烟气中灰尘被高效净化后进入大气中，整个除尘工艺即告完成。

Claims

1.一种库仑电除尘器，包括除尘箱体，所述除尘箱体的两端安装进风箱和排风箱，所述除尘箱体靠近所述进风箱侧设有前置电场，所述前置电场包括交替布置的固定极板和电晕放电极，所述固定极板的底部设有阳极振打，所述电晕放电极设有阴极振打，所述固定极板上开有供烟气通过的固定极板通风孔，相邻的固定极板之间形成电场通道，其中，奇数列电场通道的进口端开通、出口端封闭，偶数电场通道的进口端封闭、出口端开通；其特征在于：所述除尘箱体靠近所述排风箱侧设有后置电场，所述后置电场包括交替布置的移动极板和电晕放电极，所述移动极板与用以带动移动极板上下运动的升降机构连接，所述移动极板的下方设有用以刷板清灰的旋刷，所述电晕放电极设有阴极振打，所述旋刷的下方设有灰斗；所述移动极板上开有供烟气通过的移动极板通风孔，相邻的移动极板之间形成电场通道，其中，奇数列电场通道的进口端开通、出口端封闭，偶数列电场通道的进口端封闭、出口端开通。

2.如权利要求1所述的库仑电除尘器，其特征在于：所述除尘箱体靠近所述进风箱侧设有至少两个前置电场。

3.如权利要求1或2所述的库仑电除尘器，其特征在于：所述电场通道内设有中间通风板，所述中间通风板上开有通风孔。

4.如权利要求1或2所述的库仑电除尘器，其特征在于：所述通风孔为圆形、矩形、多棱形、X形、格栅形或百叶形。

5.如权利要求1或2所述的库仑电除尘器，其特征在于：所述移动极板两端设有连接件，所述连接件与传动链连接，所述传动链与用以带动传动链上下移动的驱动装置连接。