CN105289847A - 一种用于火电厂湿式冷却塔排空水雾的静电高效捕集装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于火电厂湿式冷却塔排空水雾的静电高效捕集装置，它包含高压电供电装置、电晕极（阴极）、正六棱柱型结构水雾收集极（阳极）、架空装置、接地装置。水分子是有极分子，且正负电荷的重心不重合，冷却塔循环冷却水含有杂质，属于导电体。由于电晕放电形成大量自由电子和负离子，使水颗粒荷电。在电场的作用下，自由电子在电场力的作用下向正六棱柱结构水雾收集级（阳极）运动，当通过水雾中的悬浮水颗粒时，自由电子将附着在水颗粒上形成负离子，并在电场力的作用下聚集在阳极上，释放电子，悬浮水颗粒沉聚为液态,同时，由于荷电后粒子间的相互作用，原本小的水颗粒会聚集成为较大的颗粒，在重力的作用下沿阳极板流下，实现水分的高效回收。本发明结构简单、成本低、耐腐蚀、使用寿命长，能够回收利用冷却塔排空水雾，具有广阔的工程应用前景。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于火电厂湿式冷却塔排空水雾的静电高效捕集装置，属于火力发电厂的节能减排技术领域。
背景技术
火力发电厂湿式冷却塔水损失包括蒸发损失、风吹损失和排污损失三大部分，其中蒸发损失和风吹损失随空气一同排向空中，造成水资源的极大浪费，这是火电厂水耗最大的部位之一。统计数据表明，湿式冷却塔的水损失之和约占电厂全部损失水量的65%—75%，以2×300MW火电机组为例，其蒸发损失约为1130t/h，占电厂损失水量的62.08%；湿式冷却塔在提升机组效率的同时也使电厂耗水量急剧增加，因此，针对于火电厂湿式冷却塔的节水势在必行。
冷却塔排空水雾是由空气和水组成的气汽混合物。从冷却塔配水槽以上直到其出口，流动的是气液两相流体——水雾和空气，其水形态的粒径一般在100微米以下，机械式除水器对其基本没有效果，但可借助静电沉聚使水滴凝聚下落从而回收水分，也就是高压静电回收水装置。
但到目前为止，基于高压静电技术的冷却塔水雾回收技术成功的工程应用案例还鲜见报道，而现有的节水技术仍不能从根本上改善湿式冷却塔水损失大的问题。基于此，本发明在前人研究基础上，应用高压静电沉聚原理，研制了一套新型水雾高压静电回收装置，适用于火电厂湿式冷却塔出口处回收排空水雾。该装置具有结构简单、耐腐蚀、制造和运行成本较低、使用寿命长等优点，以期为解决电厂冷却塔排空水雾的高效回收提供一条可行途径，具有广阔的工程应用前景。
发明内容
本发明的任务在于提供一种用于火电厂湿式冷却塔排空水雾的静电高效捕集装置，用于高效捕集火电厂湿式冷却塔的排空水雾。
一种用于火电厂湿式冷却塔排空水雾的静电高效捕集装置，其特征在于：该装置包括高压电供电装置、电晕极（阴极）、正六棱柱结构水雾收集极（阳极）、架空装置、接地装置。为方便起晕与构造极不均匀的电场，本发明装置采用金属线作为电晕极并且在电晕线上设置短小的尖端（芒刺）。管子中心的电晕线接高压直流电阴极，通电后可在管内形成电势差，即电晕金属线的周围形成一个高压静电场。每根电晕芒刺金属线对应一个正六棱柱型结构的导电玻璃钢管作为水雾收集极，管束接地。为防止电晕线与极板通过支架上的水膜直接相连，发生沿面放电，将电晕线架空。
本发明的有益结果为：其水雾回收率可达80％以上；以2×300MW机组的参数为例，按照现行电厂水价大约5元/吨计算。按照实验所得数据，与不采用该装置相比较，取平均回收率为80%，冷却塔蒸发量为1130t/h,回收水量904t/h。一年省水量约7919000t，节省水费约4000万元。本装置成本约4000万元，除去运行维护费，1年回收成本。
附图说明
图1为冷却塔及除水装置示意图。
图2为本发明的总体结构立体图。
图3为图2的静电除水装置中一个六棱柱单元的电晕极、收水极布置示意图。
图4为图2静电除水装置的俯视图。
图5为图4中的A-A向剖视结构示意图。
图6为图5中的B-B向剖视结构示意图。
在附图中，(1)为静电除水组件固定装置，(2)为电晕极（阴极），(3)为正六棱柱结构水雾收集极（阳极），(4)为冷却塔，(5)为绝缘子，(6)为控制器，(7)为高压直流源，(8)为接地线，(9)为集水池，(10)为收水极（阳极）的固定板，(11)为电晕极（阴极）的固定架。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式作如下描述：
使用本发明时，首先将所述的一种用于火电厂湿式冷却塔排空水雾的静电高效捕集装置安装在火电厂湿式冷却塔上端，使用静电除水组件固定装置（1）将排空水雾的静电高效捕集装置固定在冷却塔上。电晕极（阴极）（2）接高压直流电（7）阴极，将所有正六棱柱结构水雾收集极（阳极）与接地线(8)连接。高压直流电（7）连接有控制器（6），可控制电压大小。
工作时，打开高压直流电（7），同时调节控制器（6）控制电压使其处于一个适当、稳定的电压值（起晕电压）。电晕极（阴极）（2）起晕，并在周围形成电场。由于电晕放电形成大量自由电子和负离子，使水颗粒荷电。在电场的作用下，自由电子在电场力的作用下向正六棱柱结构水雾收集级（阳极）运动，当通过水雾中的悬浮水颗粒时，自由电子将附着在水颗粒上形成负离子，并在电场力的作用下聚集在阳极上，释放电子，悬浮水颗粒沉聚为液态,同时，由于荷电后粒子间的相互作用，原本小的水颗粒会聚集成为较大的颗粒，在重力的作用下沿阳极板流下，实现水分的高效回收。
Claims (3)
1.一种用于火电厂湿式冷却塔排空水雾的静电高效捕集装置，其特征在于：由高压直流源（7）、控制器（6）、电晕极（阴极）（2）、正六棱柱结构水雾收集极（阳极）（3）、架空装置静电除水组件固定装置（1）、绝缘子（5）、接地装置（8）所组成。
2.按权利要求1所描述的一种用于火电厂湿式冷却塔排空水雾的静电高效捕集装置，其特征在于：采用金属线作为电晕极（2）并且在电晕线上设置短小的尖端，以降低起晕电压便于起晕；电晕线接高压直流电阴极，通电后可在管内形成高压的电势差，即电晕金属线的周围形成一个高压静电场。
3.按权利要求1所描述的一种用于火电厂湿式冷却塔排空水雾的静电高效捕集装置，其特征在于：水雾收集极使用正六棱柱型结构的导电玻璃钢管（3），每一导电玻璃钢管中心安装一根电晕芒刺金属线，管束接地，电晕线架空。
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