專利名稱：一種高壓靜電除塵器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種除塵設(shè)備，尤其涉及一種高壓靜電除塵設(shè)備。
背景技術(shù)：
電力行業(yè)以火電為主，大部分火力發(fā)電廠是燃煤電廠。燃煤電廠在生產(chǎn)過程中會生成大量的粉塵，為了減少粉塵排放造成的環(huán)境污染，燃煤電廠采用各種除塵器，例如重力除塵器，慣性除塵器，洗滌除塵器，過濾除塵器及靜電除塵器。靜電除塵器由于具有高效和沒有二次污染的特點而被廣泛地應(yīng)用于燃煤電廠中。此外，在具有粉塵排放污染的其它行業(yè)如水泥生產(chǎn)行業(yè)也有廣泛應(yīng)用。
傳統(tǒng)的靜電除塵器是由兩個極性相反的電極組成，其中一個是表面曲率很大的線形負(fù)極1，稱為暈極或者放電極(如圖1所示1)；另一個為板狀正極2，稱平板式集塵極(如圖1所示2)。工作時，集塵極和放電極之間的高壓導(dǎo)致放電極電暈放電，在放電極附近形成電暈區(qū)。電暈區(qū)里面具有大量的自由電子和正離子?？諝庵械臍怏w分子也會部分吸附自由電子形成負(fù)離子。在電場力的作用下，自由電子和負(fù)離子向集塵極運動從而充滿整個靜電除塵器空間。正離子則向放電極運動，由于其與放電極間的距離較小，所以容易與放電極接觸，大部分中和成中性粒子。粉塵顆粒流經(jīng)靜電除塵器空間時，吸附自由電子和負(fù)離子，帶上負(fù)電荷，從而在電場力的作用下，被集塵極所吸附收集。單極高壓靜電除塵器的除塵效率最高為98％。為了提高處理能力和除塵效率，通常多個高壓靜電除塵器并行組成一個電場，多個電場串連使用(如圖l所示)，所以燃煤電廠的高壓靜電除塵器都具有很大的安裝體積。
高壓靜電除塵器的除塵效率，可以利用多依奇公式計算。
η=1-e-A*W/Q---(1)]]>其中A-集塵極有效集塵面積，單位m2W-粉塵顆粒驅(qū)進(jìn)速度，單位m/sQ-粉塵氣體流量，單位m3/s粉塵顆粒驅(qū)進(jìn)速度可以通過下式計算W=ϵrϵr+2*ϵDdEDEPμ(1+Sλa)---(2)]]>εr-粉塵顆粒的相對介電場數(shù)εD-粉塵物質(zhì)的相對介電場數(shù)d-粉塵顆粒的直徑，單位mED-荷電電場電場強(qiáng)度，單位V/m
EP-集塵電場電場強(qiáng)度，單位V/mμ-煙氣內(nèi)摩擦系數(shù)，單位Ns/m2s-常系數(shù)λ-氣體分子的平均自由行程，單位ma-粒子半徑，單位m而粉塵氣體流量可以通過下式計算Q＝F*V (3)其中F-通道截面積，單位m2V-粉塵氣體流速，單位m/s由公式(1)(2)和(3)可以看出，傳統(tǒng)高壓靜電除塵器的除塵效率隨粉塵氣流速度的增加而降低，隨顆粒的驅(qū)進(jìn)速度的增加而增加。這是由于電場力作用產(chǎn)生的驅(qū)進(jìn)速度與粉塵氣流速度相垂直的原因。為了提高傳統(tǒng)高壓靜電除塵器的除塵效率就要降低粉塵氣流速度，而粉塵氣流速度的降低會導(dǎo)致傳統(tǒng)高壓靜電除塵器所能處理的粉塵氣流的流量的下降。
發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)的不足和缺陷，本發(fā)明的目的和任務(wù)是提供一種新式的高壓靜電除塵器，使其在與傳統(tǒng)的高壓靜電除塵器具有相同的運行電壓、粉塵氣流電物理性質(zhì)、粉塵濃度和粉塵氣流速度的情況下，具有更高的除塵效率，更小的安裝體積。
本發(fā)明的目的和任務(wù)是通過如下技術(shù)方案實現(xiàn)的一種高壓靜電除塵器，包括放電極和集塵極，其特征在于所述的放電極采用多個線形負(fù)極組成一組，布置在與粉塵氣流來流方向垂直的同一平面內(nèi)；所述的集塵極由平行放置的多層金屬絲網(wǎng)組成，設(shè)置在所述放電極粉塵氣流下游位置，且與粉塵氣流來流方向垂直。
在上述方案的基礎(chǔ)上，本發(fā)明的技術(shù)方案還在于所述的金屬絲網(wǎng)為3～5層；金屬絲網(wǎng)的最上層與放電極的垂直距離為100～150mm；金屬絲網(wǎng)之間的距離為30～60mm；金屬絲網(wǎng)的網(wǎng)孔為1×1mm～3×3mm。
在本發(fā)明所述的高壓靜電除塵器中，電場力和氣流曳力在遠(yuǎn)離集塵極的時候基本具有相同的方向，在絲網(wǎng)組成的集塵極平面上，電場力與氣流曳力的方向相垂直，但是顆粒在電場力的作用下，克服氣流曳力的干擾，只要運動相當(dāng)于絲網(wǎng)網(wǎng)格大小的距離就可以被集塵極所吸附收集。所以其在與傳統(tǒng)的高壓靜電分離器具有相同的運行電壓、粉塵氣流電物理性質(zhì)、粉塵濃度和粉塵氣流速度的情況下，具有更高的除塵效率，在處理同樣粉塵濃度和流量的粉塵氣體時，不需要多個電場串連，具有比傳統(tǒng)的高壓靜電除塵器小的安裝體積。因此在重力除塵器，慣性除塵器，洗滌除塵器，過濾除塵器等除塵器的高壓靜電除塵改造中具有很好的應(yīng)用前景。
圖1為傳統(tǒng)高壓靜電除塵器示意圖。
圖2為本發(fā)明所述高壓靜電除塵器示意圖。
其中1-線形負(fù)極(放電極)；2-板狀正極(集塵極)；3-金屬絲網(wǎng)式集塵極。
具體實施例方式
圖2為本發(fā)明所述高壓靜電除塵器示意圖。本發(fā)明所述的高壓靜電除塵器，包括放電極和集塵極，所述的放電極采用多個線形負(fù)極1組成一組，布置在與粉塵氣流來流方向垂直的同一平面內(nèi)(如圖2所示1)；所述的集塵極由平行放置的多層金屬絲網(wǎng)組成，構(gòu)成金屬絲網(wǎng)式集塵極3，設(shè)置在所述放電極粉塵氣流下游位置，且與粉塵氣流來流方向垂直(如圖2所示3)。本發(fā)明中，所述的金屬絲網(wǎng)式集塵極3一般由3～5層金屬絲網(wǎng)組成；金屬絲網(wǎng)的上層與放電極的垂直距離一般為100～150mm；金屬絲網(wǎng)之間的距離為30～60mm；金屬絲網(wǎng)的網(wǎng)孔為1×1mm～3×3mm。工作時，集塵極和放電極之間的高壓導(dǎo)致放電極電暈放電，在放電極附近形成電暈區(qū)。電暈區(qū)里面具有大量的自由電子和正離子?？諝庵械臍怏w分子也會部分吸附自由電子形成負(fù)離子。在電場力和氣流曳力的共同作用下，自由電子和負(fù)離子向集塵極運動從而充滿整個靜電除塵器空間。正離子則在電場力的作用下向放電極運動，由于其與放電極間的距離較小，即使有氣流曳力的干擾，仍然容易與放電極接觸，大部分中和成中性粒子。粉塵顆粒流經(jīng)靜電除塵器空間時，吸附自由電子和負(fù)離子，帶上負(fù)電荷，從而在電場力和氣流曳力的共同作用下，向絲網(wǎng)組成的正極運動，被集塵極所吸附收集。
實施實例在電場空氣流速為0.8m/s，粉塵氣流流量為0.8m3，粉塵氣流比電阻104～1012Ω·cm，粉塵氣流粉塵濃度為55g/m3的情況下，沿氣流方向，放電極與最上層金屬絲網(wǎng)式集塵極的距離為150mm。銅質(zhì)金屬絲網(wǎng)的網(wǎng)孔為2mm×2mm，布置3層，層間距為50mm。每個金屬絲網(wǎng)的有效集塵面積為1000mm×1000mm。粉塵氣流流量為0.8m3/s時，裝置的除塵效率達(dá)到99.98％，除塵器阻力為220～350Pa。除塵器阻力與振打周期有關(guān)振打剛剛結(jié)束時，除塵器阻力小，隨著粉塵在集塵極的堆積，除塵器阻力增加。而傳統(tǒng)的高壓靜電除塵器的除塵效率在采用3個電場時，能夠達(dá)到99％以上，除塵器阻力為200Pa，安裝尺寸與處理粉塵氣流的流量有關(guān)，在相同處理能力的情況下，要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于本發(fā)明所述的高壓靜電除塵器。
權(quán)利要求
1 一種高壓靜電除塵器，包括放電極和集塵極，其特征在于所述的放電極采用2個或者2個以上線形負(fù)極組成一組，布置在與粉塵氣流來流方向垂直的同一平面內(nèi)；所述的集塵極由平行放置的多層金屬絲網(wǎng)組成，設(shè)置在所述放電極粉塵氣流下游位置，且與粉塵氣流來流方向垂直。
2.按照權(quán)利要求1所述的高壓靜電除塵器，其特征在于所述的金屬絲網(wǎng)為3～5層；金屬絲網(wǎng)的上層與放電極的垂直距離為100～150mm；金屬絲網(wǎng)之間的距離為30～60mm；；金屬絲網(wǎng)的網(wǎng)孔為1×1mm～3×3mm。
全文摘要
一種高壓靜電除塵器，涉及一種高壓靜電除塵設(shè)備。本發(fā)明包括放電極和集塵極，所述的放電極采用多個線形負(fù)極組成一組，布置在與粉塵氣流來流方向垂直的同一平面內(nèi)；所述的集塵極由平行放置的多層金屬絲網(wǎng)組成，設(shè)置在所述放電極粉塵氣流下游位置，且與粉塵氣流來流方向垂直。因為在本發(fā)明所述的高壓除塵器空間內(nèi)，電場力和氣流曳力的方向基本相同，所以本發(fā)明所述的高壓靜電除塵器與傳統(tǒng)的高壓靜電分離器在相同的運行電壓、粉塵濃度，粉塵電物理性質(zhì)，粉塵氣流速度的情況下，具有更高的除塵效率；在處理同樣粉塵濃度和流量的粉塵氣體時，具有較小的安裝體積。
文檔編號B03C3/40GK1698969SQ200510011800
公開日2005年11月23日 申請日期2005年5月27日 優(yōu)先權(quán)日2005年5月27日
發(fā)明者楊海瑞, 王啟民, 呂俊復(fù) 申請人:清華大學(xué)