一種荷電布袋除塵器的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開一種荷電布袋除塵器，包括原煙道導入分配口和框架箱體，還包括設置于框架箱體內的多個荷電布袋單元；所述框架箱體輸入端與原煙道導入分配口連接，框架箱體輸出端與凈煙道導出分配口連接；所述凈煙道導出分配口內設置有壓縮空氣噴吹氣包；所述壓縮空氣噴吹氣包輸出端與噴吹管的輸入端連接，該噴吹管的輸出端設置于荷電正極盒內與荷電布袋抵接；所述框架箱體下部設置有貯灰倉；所述多個荷電布袋單元之間為串聯(lián)、并聯(lián)或串并聯(lián)組合的形式設置于框架箱體內；所述荷電布袋單元包括：荷電負極排、荷電正極盒、過濾布袋元件、壓縮空氣噴吹氣包、噴吹管以及高壓靜電發(fā)射器。本裝置占地面積少、運行壓降小、能耗低、布袋壽命長且高效節(jié)能。
【專利說明】一種荷電布袋除塵器
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于大氣污染治理的除塵設備領域，具體說是一種實現凝并效應的荷電布袋除塵器。
【背景技術】
[0002]我國是以煤炭為主要一次能源消費的國家，煤炭在為我國經濟建設作出貢獻的同時，產生大氣污染已成為我國、特別是城市經濟發(fā)展和社會進步的嚴重障礙，不僅影響到我國社會經濟的可持續(xù)發(fā)展，還關系到我國的國際形象和國民生活。我國長期內煤炭占總的能源消費組成的70%左右，造成我國煤燃燒所釋放的氣態(tài)污染物(S02、N0x)及粉塵已經分別占世界總排放量的15.1%、10.1%和9.3%左右，分另Ij占我國總排放的85%，NOx占到60%，粉塵占到70%，燃煤煙氣所產生污染物已成為造成我國生態(tài)環(huán)境破壞的最大污染源，因此對煙氣合理有效的凈化處理已成為了我國能源與環(huán)保協(xié)調發(fā)展的當務之急。
[0003]2012年底我國火電機組容量為68400萬千瓦，根據我國能源的消耗結構狀況，用于火力發(fā)電的一次能源85%來自煤炭，2012年火力發(fā)電需消耗15.9億噸。如此大量的煤炭燃燒產生大量粉塵等污染物，由此帶來的大氣污染造成的經濟損失相當于國家GDP的3%-5%。因此，控制工業(yè)氣體粉塵排放對改善我國大氣質量，促進我國國民經濟可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。
[0004]除塵設備是工業(yè)企業(yè)的基礎產品，社會的剛性需求量很大。凡屬有工業(yè)粉塵產生的地方，就需要除塵器。除塵器的發(fā)展經過了低效到高效、機械除塵到水膜除塵到電除塵布袋除塵的發(fā)展過程。其中電除塵從80年代引進中國開始，一直廣泛使用于電力、冶金等行業(yè)，電力行業(yè)是第一使用大戶，技術的發(fā)展從引進消化吸收，花了很長時間，其技術的改進和發(fā)展提高是最近不到十年的事，主要是國家粉塵排放標準的不斷提高，涉及到了該技術的生存或淘汰的問題，行業(yè)于是興起創(chuàng)新之風，各種新型不斷涌現，百花齊放。布袋除塵在電力行業(yè)使用較少，主要是早期對電力工況的不適應而產生了問題，最近十年來，因為新標準的原因也逐步使用。
[0005]目前對大氣污染治理的除塵設備主要有機械除塵器、水膜除塵器、靜電除塵器、布袋除塵器、以及前電后袋二級組合除塵器。
[0006]經過長期的發(fā)展和自然淘汰，隨著國家的排放標準逐步提高，機械除塵器、水膜除塵器由于效率較低，不能滿足國家的排放標準逐步提高的要求，現在已經較少使用，靜電除塵器、布袋除塵器成為主流技術。
[0007]對于靜電除塵器，它具有除塵效率高、運行壓降小、運行維護少的優(yōu)點。但它受粉塵的物理特性和化學特性的影響很大，不同的粉塵特性，對靜電除塵器的效率起決定性的作用，尤其是高比電阻粉塵、超細粉塵、高黏度粉塵等，效果很不理想。為了達到排放指標，需要增大裝置的尺寸，造成投資增大，即使如此，在一些特殊條件下，如燃用準格爾煤，仍然無法正常使用。
[0008]對于布袋除塵器，它利用纖維織布過濾除塵，具有除塵效率高、排塵濃度低、運行穩(wěn)定、對粉塵的入口濃度、物理特性和化學特性不敏感等特點，可以實現達標排放。但它運行壓降很大，能耗特別高，是靜電除塵器的3?5倍。其過濾部件一布袋的壽命有限，更換費用高，使得布袋除塵器運行維護成本較高。
[0009]前電后袋二級組合除塵器，綜合了靜電除塵器和布袋除塵器的特點，但在應用中發(fā)現，荷電粉塵離開電場區(qū)域后，到達布袋的路徑太遠，荷電粉塵的電子中和速度很快，容易失去電荷，粉塵在遠離電場的濾袋區(qū)域已經失去大部分電荷，而且濾袋區(qū)域布置密實，產生不了靜電效應的良好結果，尤其解決不了布袋清灰揚塵反復收集的缺點，運行一段時間后，效果不穩(wěn)定，運行壓降上升很快，甚至由于清灰揚塵反復收集的缺陷，運行壓降超過布袋除塵器，使得布袋過濾原理的劣勢顯露無遺，性能反而比布袋除塵器差。
[0010]在微細顆粒物污染日益突出的情況下，對原有除塵器能否有效控制PM2.5提出挑戰(zhàn)，必須以新的思路尋找相關控制技術。常規(guī)的電除塵器和濾袋除塵器，對于粒徑為0.1?
1.0 μ m不能有效捕集，電除塵排出最多的就是0.2?2 μ m的細顆粒，袋除塵也是這樣，不論其效率多高，排放的顆粒物大部分小于2.5μπι，由于微細顆粒荷電困難，穿透力強，尤其是高溫燃燒，冶煉過程中以硫或氮的氧化物出現的ΡΜ2.5及金屬氣化、冷凝形成的粒子，用現有的高效除塵器直接收集難度大，效率低，因此變換思路，先對微細粒子進行凝并處理后再由高效除塵器收集，這樣可以節(jié)約能源，也可以降低設備投資。資料表明，在同等條件下收集I μ m的塵粒約需要電功率800W，而收集10 μ m的粒子只需要5W，表明收集細塵粒比收集粗顆粒塵粒的功率大得多。另外，將0.1 μπι的微粒凝并成I μπι的塵粒，則凈化設備的能耗從53.6kW (100m3/min的煙氣)減少到8kW。當然，凝并過程也需要消耗能量。凝并技術有機械的、化學的、聲學的和靜電的，其中靜電凝并已取得有實用價值的成果。
實用新型內容
[0011]為解決現有技術中靜電除塵器的二次揚塵和布袋除塵器的清灰揚塵產生的效率和阻力問題，本實用新型的目的是提供一種發(fā)揮靜電作用和布袋過濾特性，不受粉塵的理化特性的影響，裝置尺寸小，占地面積少，運行壓降小、能耗低，布袋壽命長的高效節(jié)能的荷電布袋除塵器。
[0012]本實用新型為實現上述目的所采用的技術方案是:
[0013]一種荷電布袋除塵器，包括原煙道導入分配口、凈煙道導出分配口、貯灰倉以及框架箱體；所述框架箱體輸入端與原煙道導入分配口連接，框架箱體輸出端與凈煙道導出分配口連接，所述貯灰倉設置于框架箱體下部，其特征在于:
[0014]還包括設置于框架箱體內的多個荷電布袋單元；所述荷電布袋單元包括:荷電負極排、荷電正極盒、過濾布袋元件、壓縮空氣噴吹氣包、噴吹管以及高壓靜電發(fā)射器；
[0015]所述荷電負極排為長方形格框，所述每個荷電負極排格框內設置有多個荷電正極盒；于兩個荷電正極盒之間形成的細小通道；于該荷電正極盒內設置有兩組及以上的過濾布袋元件；荷電正極盒為半框方形結構；
[0016]所述壓縮空氣噴吹氣包設置于所述凈煙道導出分配口內；所述壓縮空氣噴吹氣包輸出端與噴吹管的輸入端連接，該噴吹管的輸出端設置于荷電正極盒內與荷電布袋抵接；
[0017]所述荷電負極排格框兩端外側還設置有半框方形荷電正極盒，該半框方形荷電正極盒內設置有一組過濾布袋元件。[0018]本實用新型的優(yōu)點是:
[0019]1、本實用新型的荷電布袋除塵器，高效節(jié)能，對0.01?10 μπι直徑的粉塵收集效率可達99.99%，無論原煙氣進口濃度大小，出口排放不大于10mg/Nm3，壓力降不大于700Pao
[0020]2、本實用新型的荷電布袋除塵器，過濾布袋元件的壽命為40000h。
[0021]3、本實用新型的荷電布袋除塵器性能穩(wěn)定，不發(fā)生荷電單元對過濾布袋元件的電侵擾。
[0022]4、本實用新型的荷電布袋除塵器的過濾風速(亦稱氣布比)為1.6m/s?3.5m/s。
[0023]5、本實用新型的荷電布袋除塵器中，煙氣中的微細粉塵在流經荷電正極盒側板上的縫隙和空洞時，在氣流產生回流和劇烈擾動碰撞作用下，帶正負電荷的微細粉塵發(fā)生凝并效應，微細粉塵在正負電荷的庫侖力作用下聚合成大顆粒粉塵。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0024]圖1是本實用新型的結構組成俯視示意圖。
[0025]圖2是本實用新型的荷電負極排的側視圖。
[0026]圖3是本實用新型的荷電正極盒的長邊側板的結構圖。
[0027]圖4是本實用新型的過濾布袋元件進行脈沖式清灰的示意圖。
[0028]圖5是本實用新型的噴吹管布置結構示意圖。
[0029]圖6是本實用新型的荷電正極盒長邊開孔圖。
[0030]圖7是本實用新型采用的480C型極板剖面圖。
【具體實施方式】
[0031]下面結合說明書附圖及附圖標記對本實用新型進一步詳細說明。
[0032]如圖1-7所示，一種荷電布袋除塵器，包括原煙道導入分配口 2、凈煙道導出分配口 4、貯灰倉6以及框架箱體12，所述框架箱體12輸入端與原煙道導入分配口 2連接，框架箱體12輸出端與凈煙道導出分配口 4連接，所述貯灰倉6設置于框架箱體12下部。
[0033]還包括設置于框架箱體12內的多個荷電布袋單元；所述荷電布袋單元包括:荷電負極排10、荷電正極盒9、過濾布袋元件8、壓縮空氣噴吹氣包3以及噴吹管11、高壓靜電發(fā)射器13及防護罩體14。
[0034]所述荷電負極排10為長方形格框，所述每個荷電負極排10格框內設置有多個荷電正極盒9 ;于兩個荷電正極盒9之間形成的細小通道；于該荷電正極盒9內設置有兩組及以上的過濾布袋元件8 ;荷電正極盒9為半框方形結構。
[0035]所述凈煙道導出分配口 4設置有壓縮空氣噴吹氣包3 ;所述壓縮空氣噴吹氣包3輸出端與噴吹管11的輸入端連接，該噴吹管11的輸出端設置于荷電正極盒9內與荷電布袋原件8抵接；
[0036]所述多個荷電布袋單元之間為串聯(lián)、并聯(lián)或串并聯(lián)組合的形式設置于框架箱體12內；以適應不同體積的含塵原煙氣I的處理需要。
[0037]所述荷電負極排10格框兩端外側還設置有半框方形荷電正極盒9，該半框方形荷電正極盒9內設置有一組過濾布袋元件8 ；[0038]所述高壓靜電發(fā)射器13與荷電負極排10連接，提供高壓負電荷。
[0039]所述高壓靜電發(fā)射器13外罩設有防護罩體14，將高壓設備與干凈煙氣隔開。
[0040]所述一組過濾布袋元件8由12?22條布袋81組成，兩兩布袋81中心距離為140mm ?180mm,優(yōu)選為 160mm。
[0041]所述高壓荷電負極排10是一個鋼結構骨架，骨架上規(guī)律性的布置有多根高強度放電的金屬芒刺線15。
[0042]兩兩荷電正極盒9之間的凈距離為300?400mm，優(yōu)選點值為380mm，荷電負極排10與荷電正極盒9凈距離為150mm?200mm，優(yōu)選點值為190mm ;設置上述距離使得過濾布
袋元件8布置數量合理，使得正負電極放電強度最高。
[0043]半框方形荷電正極盒9的寬邊為400mm?500mm,優(yōu)選為430mm ;長邊側板5是由4?12塊480C型極板51組成，優(yōu)選為8塊，每塊極板51之間的間隙為10?20mm，優(yōu)選為20mm,該參數的清灰和凝并效果最好；每塊極板51上錯列布置有直徑為# 60mm的圓孔511,兩兩圓孔511中心距60mm。荷電正極盒9可以帶正電(絕對正極)或零電(相對正極)。
[0044]所述過濾布袋元件8通過壓縮空氣進行脈沖式清灰至貯灰倉6內。
[0045]高壓荷電負極排10和長方形荷電正極盒9上附著的灰塵采用機械結構7清掃至貯灰倉6內。
[0046]所述煙道導入分配口 2將高流速10?18m/s的原始煙氣均勻分配至除塵器工作需要的低流速0.8?1.2m/s。
[0047]噴吹管11為雙排管，單向間隔設有多個噴氣圓孔結構，可以間斷式噴吹。
[0048]所述高壓靜電發(fā)射器13通過防護罩體14絕緣懸吊于凈煙道導出分配口 4里面。凈煙道導出分配口 4為倒“L”型結構，與框架箱體12上端和末端連接。
[0049]圖2、3、4為實施時三層一體過濾結構，為便于清楚表達將其分割為三幅圖形式。
[0050]工作過程:
[0051]含塵原煙氣I通過原煙氣導入分配口 2均流分布在框架箱體12的橫截面上，流經兩兩荷電正極盒9之間的通道，被通道內的荷電負極排10與荷電正極盒9高壓電暈放電產生的高強度電場及正負離子荷電后，粉塵帶電，通過荷電正極盒9的相鄰極板51之間的空洞及縫隙，進入荷電正極盒9的內腔，再通過腔內的過濾布袋元件8高效過濾后排出。
[0052]粉塵可被荷電負極排10、荷電正極盒9及過濾布袋元件8多極去除。含塵原煙氣I進入框架箱體12后，通過荷電負極排10和荷電正極盒9形成正負極高壓放電單元區(qū)域，在該單元區(qū)域內含塵原煙氣I被電離，產生大量的負電離子(和少量正電離子)，加載到粉塵上，使粉塵荷電。大部分帶負電粉塵吸附到荷電正極盒9的極板51上，細微荷電粉塵在通過荷電正極盒9的長邊的相鄰極板51之間空洞和縫隙時，在氣流產生回流和劇烈擾動碰撞作用下，收放作用而加強混合與碰撞，使帶正電離子和負電離子發(fā)生凝并聚合形成大顆粒粉塵。完成微細粉塵聚合成大顆粒粉塵的過程，使微細粉塵聚合大后易于被收集，加強微細粉塵的聚合現象和發(fā)生過程，減少0.01?5.0 μ m大小顆粒粉塵的排放。被荷電的含粉塵的煙氣均勻進入荷電正極盒9內的過濾布袋元件8，在過濾布袋元件8表面疏松、規(guī)律排列、聚合、過濾。被荷電的含粉塵的煙氣在過濾布袋元件8和荷電正極盒9的區(qū)間內，經過荷電正極盒9的極板51的靜電收集和過濾布袋元件8的過濾收集，將粉塵留下，煙氣經過濾布袋元件8過濾干凈后匯集，經凈煙道導出分配口 4排出。荷電負極排10和荷電正極盒9捕集的灰塵，通過機械的方式抖落到貯灰倉6。過濾布袋元件8捕集的灰塵，通過壓縮空氣噴吹氣包3和噴吹管11，用脈沖噴吹的方式抖落到貯灰倉6。過濾布袋元件8和荷電正極盒9在抖灰期間，各自捕集對方的細灰揚塵，提高對細微粉塵的捕集除塵性能。
[0053]由此可見，本實用新型所提供的一種荷電布袋除塵器是結合多種除塵技術性能特點而設計的，它包含機械沉降除塵、高壓放電除塵、粉塵凝聚、纖維過濾除塵等機理，有效的提1?氣布比，降低壓 力差，減少粉塵排放，提1?整機的性能和可罪性。
【權利要求】
1.一種荷電布袋除塵器，包括原煙道導入分配口(2)、凈煙道導出分配口(4)、貯灰倉(6)以及框架箱體(12);所述框架箱體(12)輸入端與原煙道導入分配口(2)連接，框架箱體(12)輸出端與凈煙道導出分配口(4)連接，所述貯灰倉(6)設置于框架箱體(12)下部，其特征在于: 還包括設置于框架箱體(12)內的多個荷電布袋單元；所述荷電布袋單元包括:荷電負極排(10)、荷電正極盒(9)、過濾布袋元件(8)、壓縮空氣噴吹氣包(3)、噴吹管(11)以及高壓靜電發(fā)射器(13)； 所述荷電負極排(10)為長方形格框，所述每個荷電負極排(10)格框內設置有多個荷電正極盒(9);于兩個荷電正極盒(9)之間形成的細小通道；于該荷電正極盒(9)內設置有兩組及以上的過濾布袋元件(8);荷電正極盒(9)為半框方形結構； 所述壓縮空氣噴吹氣包(3)設置于所述凈煙道導出分配口(4)內；所述壓縮空氣噴吹氣包(3)輸出端與噴吹管(11)的輸入端連接，該噴吹管(11)的輸出端設置于荷電正極盒(9)內與荷電布袋⑶抵接； 所述荷電負極排(10)格框兩端外側還設置有半框方形荷電正極盒(9)，該半框方形荷電正極盒(9)內設置有一組過濾布袋元件(8)。
2.根據權利要求1所述的一種荷電布袋除塵器，其特征在于: 所述一組過濾布袋元件(8)由12~22條布袋(81)組成，兩兩布袋(81)中心距離140mm ~180mmo
3.根據權利要求1所述的一種荷電布袋除塵器，其特征在于: 所述荷電負極排(10)是一個鋼結構骨架，骨架上規(guī)律性的布置有多根高強度放電的金屬芒刺線(15);所述荷電負極排(10)與高壓靜電發(fā)射器(13)連接，提供高壓負電荷。
4.根據權利要求1所述的一種荷電布袋除塵器，其特征在于: 兩兩荷電正極盒(9)之間的凈距離為300~400mm ;荷電負極排(10)與荷電正極盒(9)凈距離為150mm~200mm，設置上述距離使得過濾布袋元件(8)布置數量合理，使得正負電極放電強度最高。
5.根據權利要求1所述的一種荷電布袋除塵器，其特征在于: 半框方形荷電正極盒(9)的寬邊為400mm~500mm ;長邊側板是由4~12塊極板(51)組成，每塊極板之間的間隙為10~20mm。
6.根據權利要求1所述的一種荷電布袋除塵器，其特征在于: 所述過濾布袋元件(8)通過壓縮空氣進行脈沖式清灰至貯灰倉(6)內。
7.根據權利要求1所述的一種荷電布袋除塵器，其特征在于: 還包括用于將所述荷電負極排(10)和荷電正極盒(9)上附著的灰塵清掃至貯灰倉(6)內的機械結構(7)。
8.根據權利要求1所述的一種荷電布袋除塵器，其特征在于: 所述多個荷電布袋單元之間為串聯(lián)、并聯(lián)或串并聯(lián)組合的形式設置于框架箱體(12)內。
9.根據權利要求1所述的一種荷電布袋除塵器，其特征在于: 噴吹管(11)為單向間隔設有多個噴氣圓孔結構。
10.根據權利要求1所述的一種荷電布袋除塵器，其特征在于:所述高壓靜電發(fā)射器(13)通過防護罩體(14)絕緣懸吊于凈煙道導出分配口(4)里面 。
【文檔編號】B01D50/00GK203790787SQ201420188244
【公開日】2014年8月27日 申請日期:2014年4月17日 優(yōu)先權日:2014年4月17日
【發(fā)明者】李雄浩, 周雷, 孫篤國, 劉志軍 申請人:沈陽遠大科技創(chuàng)業(yè)園有限公司