CN104801421A - 一种高效环保的细微粉尘电除尘方法及其设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种高效环保的细微粉尘电除尘方法及设备，通过设置在阳极板末端的细微粉尘收集装置，可以提取较难处理的高浓度细微粉尘，进而将提取的高浓度细微粉尘循环进行二次除法，可以有效地提高现有电除尘设备对细微颗粒物的除尘效果，其改造投入小，能快速在现有电除尘设备的基础上进行改造。

Description

一种高效环保的细微粉尘电除尘方法及其设备

技术领域

本发明涉及一种高效环保的细微粉尘电除尘方法及其设备。

背景技术

近年来，PM2.5开始频繁不断被提及并受到越来越多的关注。所谓的PM2.5指环境空气中空气动力学当量直径≤2.5 微米的颗粒物，也称细颗粒物，由于能较长时间悬浮于空气中，其在空气中含量（浓度）越高，就代表空气污染越严重。可吸入颗粒物又称为PM10，指空气动力学当量直径≤10微米的颗粒物。在职业危害相关技术标准中，将能够较长时间悬浮于空气中的固体颗粒统称为“粉尘”。许多研究已证实颗粒物会对呼吸***和心血管***造成伤害导致哮喘、肺癌、心血管疾病、出生缺陷和过早死亡。

颗粒物的成分很复杂，其来源主要有自然源和人为源两种，但危害较大的是后者,工业则是大气污染最大的人为来源。如发电、冶金、石油、化学、纺织印染等各种工业过程、供热、烹调过程中燃煤与燃气或燃油均大量排放着含尘烟气。同时，工业排放到大气中的污染物种类繁多，有烟尘、硫的氧化物、氮的氧化物、有机化合物、卤化物、碳化合物等。随着工业化日益发达，这种细颗粒物污染已成为突出的大气环境问题，引起了各国的高度重视，我国也已制定了更加严格的大气污染物排放浓度限值以及除尘设备的排放标准，现行烟气的国家排放标准是50mg/Nm3，2015年将执行30mg/Nm3的限行标准。 因此，如何解决工业进程中污染排放的问题，得到了越来越多的关注和研究，实践证明，在工业排放前经过除尘设备的除尘是最有效、也是最广泛的解决方案之一。

现有的除尘器主要有湿式除尘器、静电除尘器、布袋（电袋）除尘器。常规的高效除尘设备如电除尘器和袋式除尘器，对于粒径为0.1~2.0μm的细颗粒不能有效捕集。由于细微粉尘颗粒处在在场荷电和扩散荷电混合区，荷电能力很差，因此，电除尘器对粉尘粒径小于10μm时，除尘效率就会显著下降，收尘效率会低于90%，在极端情况下，效率甚至会降到50%以下。从电除尘器排放出来数量最多的就是0.2~2.0μm的细颗粒。袋式除尘器、湿式除尘器也是这样，不论其效率多高，排放的颗粒物大部分都小于2.5μm。由于微颗粒荷电困难、穿透力强，尤其是在高温燃烧、冶炼的过程中，以硫或氮的氧化物出现的PM2.5及金属气化、冷凝形成的粒子，用现有的高效除尘器也很难收集。

要提高除尘效率，满足PM2.5的管控要求，现有的方法有如下几个解决方案：

一、电除尘器：增加电场数量，然而投资巨大，可能需要增加2-3个电场去清除最后的20mg/Nm³粉尘量，且效果不明显。尤其是现有电厂的除尘器改造，存在较大的困难，因为现有电厂的布置已固定，增加电场根本就没有位置摆放，如要增加电场则连烟囱等设施都须改位置，这样工程量就十分巨大，基本不可能实现。

二、  袋式除尘器（含电袋除尘器）：需增加布袋数量，而且要减少布袋的孔隙直径，这样将大大增大除尘器的压力降，风机的功率须大大提高。同样增加布袋数量就需增加除尘器的体积，对于改造项目也是有空间的问题。

三、  湿式除尘器：需增加用水量，必然会有后续水处理的问题，加大水处理的难度，须增加处理设施，同时，湿式除尘对于许多需要对回收的部分有价粉尘固体进行二次利用的场合，增加了回收利用成本。

有人更进一步基于上述除尘器进行了各种组合研究，如电湿复合式、电袋复合式等等，形成了各种细微颗粒除尘设备，然而，要对现有工业排放中的除尘器改造，都不得不受到原设备工作空间布局、改造成本等条件的制约，上述研究要么改造成本投入高，要么改造设备占地空间大，因此，如何能在现有的设备条件下，以最小的投入实现快速设备改造，以适应更高标准的排放要求，成为一个备受企业、政府、社会关注的技术难题。

有鉴于此，本发明人开始深入探讨研究细微粉尘颗粒的除尘方法和经济有效的改良设备，经过不断的实验，终有本案产生。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高效环保的细微粉尘电除尘方法，可以有效地提高现有电除尘设备对细微颗粒物的除尘效果。

本发明的另一目的，在于提供一种高效环保的细微粉尘电除尘设备，其改造投入小，能快速在现有电除尘设备的基础上进行改造。

为实现上述目的，本发明的技术解决方案是：

本发明涉及一种高效环保的细微粉尘电除尘方法，步骤如下：

A：含尘烟气进入除尘电场，通过高压将气体电离、使粉尘荷电、通过常规的电除尘方法使粉尘沉积、清灰将大颗粒粉尘清除；

B：在靠出气口一侧的阳极板末端上设置粉尘采集装置，采集被电场驱动聚集在阳极板附近的细微粉尘气体；

C：对采集到的细微粉尘气体进行二次除尘；

所述细微粉尘气体的二次除尘，是通过管道，将细颗粒粉尘气体引回原除尘电场入口，与含尘烟气重新混合聚集成较大颗粒，再次进入除尘电场循环除尘；

所述的细微粉尘气体的二次除尘，是通过管道，将细颗粒粉尘气体引送至另一湿式除尘器进行除尘，由于收集后的细微粉尘气体含尘浓度高，没有大颗粒粉尘，因此，这样湿式除尘器的规模就可以较小，用水量较少；

所述的阳极板附近是指距离阳极板垂直距离10CM的区域；

所述的粉尘采集装置设置在最后一个除尘电场阳极板末端；

所述的除尘电场为三个电场；

本发明涉及一种高效环保的细微粉尘电除尘设备，包括电除尘器，细微粉尘采集装置，细微粉尘采集装置设置在电除尘器靠出气口一侧的阳极板末端，细微粉尘采集装置通过管道连接至二次除尘设备进风口；

所述的细微粉尘采集装置包括粉尘采集器，风机，所述的二次除尘设备进风口为原电除尘器的进风口，粉尘采集器连接风机，并通过管道连接至原电除尘器进风口；

所述的细微粉尘采集装置包括粉采集器，风机，所述的二次除尘设备进风口为另一湿式除尘器的进风口，粉尘采集器连接风机，并通过管道连接至湿式除尘器进风口；

所述的粉尘采集器为U形装置，罩设在靠除尘器出气口一侧的阳极板末端，阳极板末端伸入U形开口内，与U形装置两侧壁的间距相等，阳极板与U形装置两侧壁间形成细微粉尘采集通道，U形装置的闭口端设置一采气管道，采气管道与U形装置内的细微粉尘采集通道通过气孔连通；

所述的阳极板与粉尘采集器两侧壁的间距为10CM；

发明人通过大量的实验发现，随着粉尘颗粒浓度的提高，细微粉尘颗粒之间碰撞聚集，细微粉尘颗粒与大粉尘颗粒之间碰撞吸附的能力也不断提高，而在电除尘器中，由于电场的作用，在最后一个阳极板附近区域，形成了一个高浓度的细微粉尘聚集区域，在此研究的基础上，发明人进行了上述除尘工艺方法与设备的改良。

采用上述方案后，本发明明显地具备以下优势：

1、由于荷电难，导致传统电除尘中，对于细微粉尘的除尘效果很差，本发明直接抽离在电除尘器中聚集的高浓度细微粉尘气体，用最直接，最小的成本解决了问题；

2、由于抽取了高浓度的细微粉尘气体，可选择循环进入同一电除尘器的进风口，利用采集的高浓度细微粉尘气体与进风口处气体中的混合碰撞，增加了细微粉尘附着或合成成大颗粒粉尘的概率，使得细微粉尘的除尘效果显著提高，这种方法，不需要大规模改造现有电除尘器，仅需增加一套采集装置，改造容易，成本低；

3、有效地收集了高浓度的细微粉尘颗粒气体，由于浓度高，体积相对小，使得进行二次除尘所需的设备投入小，改造现有设备时，可选择增设较小的配套湿或袋式除尘器，所需的安装场所和空间也小，即可有效地提高除尘效果。

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的说明。

附图说明

图1是本发明工艺流程示意图；

图2是本发明的整体设备图；

图3是本发明的电场设备图；

图4是图3的C向剖视图；

图5是图4中粉尘采集装置的结构放大图。

具体实施方式

如图1至5所示，一种高效环保的细微粉尘电除尘方法，步骤如下：

A：含尘烟气进入三个除尘电场，通过高压将气体电离、使粉尘荷电、通过常规的电除尘方法使粉尘沉积、进而清灰将大颗粒粉尘清除；

B：在靠出气口一侧的阳极板末端上设置粉尘采集装置，采集被电场驱动聚集在阳极板附近的细微粉尘气体；

C：采集到的细微粉尘气体通过管道，送回原除尘电场入口，与大颗粒粉尘重新混合聚集成较大颗粒，再次进入除尘电场；或者将细颗粒粉尘气体送至另一湿式除尘器进行清除；当然，也可以是上述将采集到的细微粉尘气体同时送入原除尘电场及湿式除尘器进行复合除尘。

本发明方法对应的一种高效环保的细微粉尘电除尘设备，包括电除尘器1，细微粉尘采集装置2，细微粉尘采集装置2包括粉尘采集器21，风机22，粉尘采集器21为U形装置，罩设在在靠出气口一侧的阳极板12末端上，阳极板12末端伸入U形装置开口内，与U形装置两侧壁211的垂直间距相等，在本案中，优选地设置该间距为10CM，阳极板12与粉尘采集器21两侧壁211间形成细微粉尘采集通道212，U形装置的闭口端设置一采气管道213，采气管道213与细微粉尘采集通道212通过气孔214连通；细微粉尘采集装置2通过管道3连接至风机22，并通过管道3连接至原电除尘器进风口13，也可以通过管道连接至另一湿式除尘器进风口（图中未画出该设备）。

Claims (10)

1.一种高效环保的细微粉尘电除尘方法，其特征在于除尘方法如下：

A：含尘烟气进入除尘电场，通过高压将气体电离、使粉尘荷电、通过常规的电除尘方法使粉尘沉积、清灰将大颗粒粉尘清除；

B：在靠出气口一侧的阳极板末端上设置粉尘采集装置，采集被电场驱动聚集在阳极板附近的细微粉尘气体；

C：对采集到的细微粉尘气体进行二次除尘。

2.如权利要求1所述的一种高效环保的细微粉尘电除尘方法，其特征在于：所述细微粉尘气体的二次除尘，是通过管道，将细颗粒粉尘气体引回原除尘电场入口，与含尘烟气重新混合聚集成较大颗粒，再次进入除尘电场循环除尘。

3.如权利要求1所述的一种高效环保的细微粉尘电除尘方法，其特征在于：所述的细微粉尘气体的二次除尘，是通过管道，将细颗粒粉尘气体引送至另一湿式除尘器进行除尘，由于收集后的细微粉尘气体含尘浓度高，没有大颗粒粉尘，因此，这样湿式除尘器的规模就可以较小，用水量较少。

4.如权利要求1所述的一种高效环保的细微粉尘电除尘方法，其特征在于：所述的阳极板附近是指距离阳极板垂直距离10CM的区域。

5.如权利要求1所述的一种高效环保的细微粉尘电除尘方法，其特征在于：所述的粉尘采集装置设置在最后一个除尘电场阳极板末端。

6.一种高效环保的细微粉尘电除尘设备，其特征在于：包括电除尘器，细微粉尘采集装置，细微粉尘采集装置设置在电除尘器靠出气口一侧的阳极板末端，细微粉尘采集装置通过管道连接至二次除尘设备进风口。

7.如权利要求6所述的一种高效环保的细微粉尘电除尘设备，其特征在于：所述的细微粉尘采集装置包括粉尘采集器，风机，所述的二次除尘设备进风口为原电除尘器的进风口，粉尘采集器连接风机，并通过管道连接至原电除尘器进风口。

8.如权利要求6所述的一种高效环保的细微粉尘电除尘设备，其特征在于：所述的细微粉尘采集装置包括粉采集器，风机，所述的二次除尘设备进风口为另一湿式除尘器的进风口，粉尘采集器连接风机，并通过管道连接至湿式除尘器进风口。

9.如权利要求6所述的一种高效环保的细微粉尘电除尘设备，其特征在于：所述的粉尘采集器为U形装置，罩设在靠除尘器出气口一侧的阳极板末端，阳极板末端伸入U形开口内，与U形装置两侧壁的间距相等，阳极板与U形装置两侧壁间形成细微粉尘采集通道，U形装置的闭口端设置一采气管道，采气管道与U形装置内的细微粉尘采集通道通过气孔连通。

10.如权利要求9所述的一种高效环保的细微粉尘电除尘设备，其特征在于：所述的阳极板与粉尘采集器两侧壁的间距为10CM。