專利名稱：一種帶箱式除塵區(qū)的pm2.5靜電除塵器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及火電行業(yè)除塵技術(shù)，尤其涉及一種帶箱式除塵區(qū)的PM2. 5靜電除塵器。
背景技術(shù)：
PM2. 5是指大氣中直徑小于或等于2. 5 μ m的顆粒物，也稱為可入肺顆粒物。雖然他只是地球大氣成分中含量很少的組分，但他對空氣質(zhì)量和能見度等有重要的影響。與較粗的大氣顆粒物相比，PM2. 5粒徑小，富含大量的有毒、有害物質(zhì)，且在大氣中的停留時(shí)間長、輸送距離遠(yuǎn)，因而對人體健康和大氣環(huán)境質(zhì)量的影響更大。在2000-2007年間，我國每年的工業(yè)煙塵排放量均超過800萬噸(火電行業(yè)約400萬噸)，其中微細(xì)粒子(PM10，PM2. 5)約400萬噸(火電行業(yè)超過300萬噸)。傳統(tǒng)的ESP只能收集PMlO以上的粉塵顆粒，袋式除塵器可以收集PM2. 5的微塵，但其存在如下缺點(diǎn)(I)不適于在高溫狀態(tài)下運(yùn)行工作，當(dāng)煙氣中粉塵含水分重要超過25%以上時(shí)，粉塵易粘袋堵袋，造成布袋清灰困難、阻力升高，過早失效損壞；(2)與電除塵相比阻力損失稍大，一般為1000_2000Pa ；(3)當(dāng)燃燒高硫煙或煙氣未經(jīng)脫硫等裝置處理，煙氣中硫氧化物、氮氧化合物濃度很高時(shí)，除FE濾料外，其他化纖合成纖維濾料均會被腐蝕損壞，布袋壽命縮短；(4)不能在“結(jié)露”狀態(tài)下工作；(5)布袋更換費(fèi)用高?；痣姀S除塵一般采用靜電除塵器、袋式除塵器或電袋結(jié)合式除塵器。靜電除塵器的原理是利用高壓直流電源產(chǎn)生的強(qiáng)電場使煙氣中含電負(fù)性氣體(例如02、S02、C12、NH3、H20等)電離，產(chǎn)生電暈放電，進(jìn)而使懸浮在氣體中的粉塵荷電，并在電場力作用下使荷電粉塵到達(dá)與其極性相反的電極上，從而實(shí)現(xiàn)懸浮粉塵從氣體中分離出來的目的。靜電除塵器的優(yōu)點(diǎn)是(I)除塵效率可達(dá)98%-99% ;(2)在電除塵器內(nèi)，塵粒從氣流中分離的能量，不是供給氣流，而是直接供給塵粒的，因此，和其它的高效除塵器相比。電除塵器的阻力較低，僅為100-200Pa;(3)可以處理高溫(在400°C以下)的氣體；(4)適用于大型的工程，處理的氣體量愈大，它的經(jīng)濟(jì)效果愈明顯。布袋除塵器的原理是 含塵氣流從下部進(jìn)入圓筒形濾袋，在通過濾料的孔隙時(shí)，粉塵被濾料阻留下來，透過濾料的清潔氣流由凈氣室排出。沉積于濾料上的粉塵層，在機(jī)械振動的作用下從濾料表面脫落下來，落入灰斗中。袋式除塵器的優(yōu)點(diǎn)是
(I)除塵效率高，一般在99%以上，可達(dá)到在除塵器出口處氣體的含塵濃度為20-30mg/Nm3，對亞微米粒徑的細(xì)塵有較高的分級除塵效率；(2)結(jié)構(gòu)比較簡單，操作維護(hù)方便；(3)對粉塵特性不敏感，不受粉塵比電阻的影響；(4)在采用玻璃纖維和某些種類的合成纖維來制作濾袋時(shí)，可在160-200°C的溫度下穩(wěn)定運(yùn)行， 選擇高性能濾料時(shí)，有些耐溫可達(dá)到260°C ；(5)在用于干法脫硫系統(tǒng)時(shí)，可適當(dāng)提高脫硫效率；(6)處理氣體量的范圍大，并可處理非常高濃度的含塵氣體，因此它可用作各種含塵氣體的除塵器。其容量可小于至每分鐘數(shù)立方米、大到每分鐘數(shù)十萬立方米的氣流，在采用高密度的合成纖維濾袋和脈沖反沖清灰方式時(shí)，它能處理粉塵濃度超過700000mg/m3的含塵氣體，它既可用于塵源的通風(fēng)除塵，以及對諸如水泥、碳黑、浙青、石灰、石膏、化肥等各種工藝過程中含塵氣體的除塵，以減少粉塵污染物的排放。然而，隨著國家環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的提高，單靠電除塵已不能完全滿足環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的要求，增加布袋除塵器又受到機(jī)組引風(fēng)機(jī)出力、空間等原設(shè)計(jì)的限制存在設(shè)計(jì)困難等問題。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于提供一種帶箱式除塵區(qū)的PM2. 5靜電除塵器，既能實(shí)現(xiàn)捕捉PM2. 5以下的微細(xì)顆粒的目的，又能實(shí)現(xiàn)長周期、維護(hù)費(fèi)用低的功效，進(jìn)而解決火電行業(yè)微細(xì)粉塵排放量大，威脅環(huán)境的問題。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種帶箱式除塵區(qū)的PM2. 5靜電除塵器，設(shè)置于常規(guī)電除塵系統(tǒng)之后，包括依次連通的凝并區(qū)17和箱式除塵區(qū)18，其中凝并區(qū)17與常規(guī)電除塵系統(tǒng)導(dǎo)通，凝并區(qū)17內(nèi)設(shè)置有等間隔的多個(gè)收塵板6，相鄰的收塵板6之間形成與微塵方向一致的微塵通道7，同一個(gè)微塵通道7內(nèi)設(shè)置有垂直于微塵方向且極性相同的放電極8，相鄰的微塵通道7內(nèi)放電極8的極性相反，使通過該區(qū)的微塵帶上不同的電荷并在該區(qū)出口處凝并成大顆粒微塵；箱式除塵區(qū)18與凝并區(qū)17連通，箱式除塵區(qū)18內(nèi)設(shè)置有多個(gè)等間隔的箱式收塵膜10，各個(gè)箱式收塵膜10底部懸空留出大顆粒微塵通道11供大顆粒微塵通過，箱式收塵膜10通過連接的電源9帶有負(fù)電荷，箱式收塵膜10的每一面的膜體結(jié)構(gòu)一致，均由導(dǎo)電膜13在上下兩面分別設(shè)置聚丙烯膜14組成。所述箱式除塵區(qū)18底部連通灰斗15。所述箱式除塵區(qū)18頂部設(shè)置收塵膜拉緊裝置16。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)I)采用靜電除塵的方式，有效捕捉PM2. 5以下的微塵。本技術(shù)方法在原電場下游布置凝并區(qū)，由于凝并區(qū)的正負(fù)電極間隔布置，因此，飛灰將在其各自的通道內(nèi)分別獲得正電荷和負(fù)電荷，攜帶正負(fù)電荷的粒子在下游混合后凝并，凝并后的粉塵由膜靜電除塵器捕捉，纖維膜對于PM2. 5以下的顆粒有99. 9%左右的捕捉效率，當(dāng)粉塵積累到一定厚度時(shí)，一般約為5_時(shí)，膜拉伸裝置啟動，使得飛灰層承受很大的剪切力，飛灰層受到剪切力時(shí)，會斷裂成很多碎片，然后落入灰斗，因?yàn)槟げ恍枰O(shè)置加強(qiáng)筋等部件，因此灰塵層不會斷裂成很小的碎片，被再次攜帶排放的可能性降低，從而也提高了除塵效率。
該技術(shù)方法需充分考慮粉塵荷電特性，設(shè)計(jì)合適的高頻電源與凝并區(qū)的布置方式，導(dǎo)流板的作用是將荷電的粉塵混合并凝并，為后續(xù)除塵提供條件。膜靜電除塵器由于材質(zhì)輕，很容易安裝和定位，定位精確度的要求也不像傳統(tǒng)靜電除塵器那么嚴(yán)格，因此，只要凝并區(qū)設(shè)計(jì)合理，纖維膜選擇正確，就能夠保證99. 9%以上的除塵效率。2)投資費(fèi)用低，運(yùn)行、維護(hù)費(fèi)用也低。對于300麗鍋爐機(jī)組，凝并器的高頻電源為25KW，耗電量低。凝并器布置在原電場下游，加上導(dǎo)流板煙氣阻力小于200Pa，纖維膜由于具有抗腐蝕、抗燃等特性，壽命是布袋的幾倍甚至幾十倍，因此其后期的維護(hù)運(yùn)行成本都很低。膜靜電除塵器的質(zhì)量約為傳統(tǒng)靜電除塵器的百分之一，安裝費(fèi)用也低于傳統(tǒng)靜電除塵器，因此，較進(jìn)行增加傳統(tǒng)電除塵器的改造費(fèi)用低。每個(gè)布袋的費(fèi)用約為1000元，對于300MW機(jī)組，一臺布袋除塵器約有600個(gè)布袋，因此僅布袋投資約為600萬元，而最后一級采用膜靜電除塵約使用1700m2的纖維膜，纖維膜的價(jià)格為450元/m2，因此，改造一臺300MW鍋爐機(jī)組所需費(fèi)用為76. 5力元。


圖I為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖，圖中箭頭為微塵的流動方向。圖2為圖I中B-B向視圖，圖中箭頭為微塵的流動方向。圖3為本發(fā)明收塵膜平面圖。圖4為本發(fā)明收塵膜剖視圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例詳細(xì)說明本發(fā)明的實(shí)施方式。如圖I和圖2所示，為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖，圖中箭頭為微塵的流動方向，微塵從進(jìn)口煙箱I進(jìn)入到常規(guī)電除塵系統(tǒng)，該常規(guī)電除塵系統(tǒng)包括原一電場2，原二電場3，原三電場4和原四電場5四個(gè)原電場，微塵經(jīng)過該常規(guī)電除塵系統(tǒng)后，脫除大部分大顆粒的粉塵，然后進(jìn)入到凝并區(qū)17。凝并區(qū)17與常規(guī)電除塵系統(tǒng)導(dǎo)通，凝并區(qū)17內(nèi)設(shè)置有等間隔的多個(gè)收塵板6，形成與微塵方向一致的多個(gè)微塵通道7，同一個(gè)微塵通道7內(nèi)設(shè)置有垂直于微塵方向且極性相同的放電極8，相鄰的微塵通道7內(nèi)放電極8的極性相反，使通過該區(qū)的微塵帶上不同的電荷，并在該區(qū)出口處凝并成大顆粒微塵，之后進(jìn)入到箱式除塵區(qū)18。箱式除塵區(qū)18與凝并區(qū)17連通，箱式除塵區(qū)18內(nèi)設(shè)置有多個(gè)等間隔的箱式收塵膜10，箱式收塵膜10的每一面的膜體結(jié)構(gòu)一致，如圖3和圖4所示，均由導(dǎo)電膜13在上下兩面分別設(shè)置聚丙烯膜14組成，導(dǎo)電膜13承載了拉伸的性能，聚丙烯膜14具有微孔結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)了微塵除塵效率，保證了對PM2. 5及以下微塵的高效脫除。箱式除塵區(qū)頂部設(shè)置收塵膜拉緊裝置16，收塵膜拉緊裝置16連接箱式收塵膜10，能夠在垂直方向上對箱式收塵膜10實(shí)現(xiàn)收拉，改變箱式收塵膜10的松弛或者張緊狀態(tài)。箱式收塵膜10通過連接的電源9帶有負(fù)電荷，各個(gè)箱式收塵膜10底部懸空留出大顆粒微塵通道11供大顆粒微塵通過，微塵附著在膜表面，因此也實(shí)現(xiàn)了高效過濾的作用，待膜收塵到一定厚度(一般可設(shè)置為5_)時(shí)，啟動膜拉緊裝置16，將灰塵層以剪切力的形式清除到箱式除塵區(qū)底部的灰斗15中，然后灰斗15中的微塵和原飛灰輸送系統(tǒng)一并輸送至灰?guī)?。完成除塵的煙氣從出口煙箱12排出，除灰以后，收塵膜拉緊裝置16將收塵膜10放回松弛狀態(tài)繼續(xù)收塵。
隨著我國對煙塵排放和要求的日益嚴(yán)格，本裝置可以以較低的成本，實(shí)現(xiàn)良好的PM2. 5的除塵效果。
權(quán)利要求
1.一種帶箱式除塵區(qū)的PM2. 5靜電除塵器，設(shè)置于常規(guī)電除塵系統(tǒng)之后，其特征在于，包括依次連通的凝并區(qū)(17)和箱式除塵區(qū)(18)，其中 凝并區(qū)(17)與常規(guī)電除塵系統(tǒng)導(dǎo)通，凝并區(qū)(17)內(nèi)設(shè)置有等間隔的多個(gè)收塵板(6)，相鄰的收塵板(6)之間形成與微塵方向一致的微塵通道(7)，同一個(gè)微塵通道(7)內(nèi)設(shè)置有垂直于微塵方向且極性相同的放電極(8)，相鄰的微塵通道(7)內(nèi)放電極(8)的極性相反，使通過該區(qū)的微塵帶上不同的電荷并在該區(qū)出口處凝并成大顆粒微塵； 箱式除塵區(qū)(18)與凝并區(qū)(17)連通，箱式除塵區(qū)(18)內(nèi)設(shè)置有多個(gè)等間隔的箱式收塵膜(10)，各個(gè)箱式收塵膜(10)底部懸空留出大顆粒微塵通道(11)供大顆粒微塵通過，箱式收塵膜(10)通過連接的電源(9)帶有負(fù)電荷，箱式收塵膜(10)的每一面的膜體結(jié)構(gòu)一致，均由導(dǎo)電膜(13)在上下兩面分別設(shè)置聚丙烯膜(14)組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的帶箱式除塵區(qū)的PM2.5靜電除塵器，其特征在于，所述箱式除塵區(qū)(18)底部連通灰斗(15)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的帶箱式除塵區(qū)的PM2.5靜電除塵器，其特征在于，所述箱式除塵區(qū)(18)頂部設(shè)置收塵膜拉緊裝置(16)。
全文摘要
一種帶箱式除塵區(qū)的PM2.5靜電除塵器，設(shè)置于常規(guī)電除塵系統(tǒng)之后，包括依次連通的凝并區(qū)和箱式除塵區(qū)，其中凝并區(qū)與常規(guī)電除塵系統(tǒng)導(dǎo)通，設(shè)置有等間隔的多個(gè)收塵板，形成與微塵方向一致的多個(gè)微塵通道，同一個(gè)微塵通道內(nèi)設(shè)置有垂直于微塵方向且極性相同的放電極，相鄰的微塵通道內(nèi)放電極的極性相反，使通過該區(qū)的微塵帶上不同的電荷并在該區(qū)出口處凝并成大顆粒微塵；箱式除塵區(qū)與凝并區(qū)連通，設(shè)置有多個(gè)等間隔的箱式收塵膜，各個(gè)箱式收塵膜底部懸空留出大顆粒微塵通道供大顆粒微塵通過，箱式收塵膜通過連接的電源帶有負(fù)電荷，箱式收塵膜的每一面的膜體結(jié)構(gòu)一致，均由導(dǎo)電膜在上下兩面分別設(shè)置聚丙烯膜組成，在該區(qū)完成靜電除塵，本發(fā)明效果佳，成本低。
文檔編號B03C3/12GK102614986SQ201210100059
公開日2012年8月1日 申請日期2012年4月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月6日
發(fā)明者呂海生, 徐正泉, 江建忠 申請人:中國華能集團(tuán)清潔能源技術(shù)研究院有限公司