采用顆粒沖刷清灰的線板式高溫靜電除塵裝置及其方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種采用顆粒沖刷清灰的線板式高溫靜電除塵裝置及其方法，屬于高溫靜電除塵的技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會進(jìn)步，以及工業(yè)技術(shù)水平的不斷提高，能源尤其是煤炭的消耗量也持續(xù)增加。截止2013年底，我國發(fā)電裝機(jī)總?cè)萘窟_(dá)到12.47億千瓦，位列世界首位。煤電占總裝機(jī)容量的63%，高居第一。受限于我國的能源結(jié)構(gòu)，煤炭在相當(dāng)長一段時(shí)間內(nèi)仍然是我國電力生產(chǎn)所依賴的主要一次化石能源。2013年我國煤炭消費(fèi)總量是36.8億噸，按照國務(wù)院辦公廳印發(fā)的《能源發(fā)展戰(zhàn)略行動計(jì)劃(2014— 2020年)》，到2020年將達(dá)到42億噸左右，預(yù)計(jì)更多的煤炭將用于發(fā)電。
[0003]以煤為主的能源結(jié)構(gòu)和能源消費(fèi)產(chǎn)生了一系列的環(huán)境污染，包括大氣煙塵、酸雨、溫室效應(yīng)和臭氧層破壞。其中，煤炭燃燒產(chǎn)生的煙塵顆粒對環(huán)境的污染尤為嚴(yán)重，自北京、上海、廣州等多個(gè)城市公布PM2.5監(jiān)測數(shù)據(jù)以來，中國許多城市PM2.5日均濃度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過世界衛(wèi)生組織推薦的空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。如今發(fā)展煤炭分級轉(zhuǎn)化清潔發(fā)電、整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電等潔凈煤技術(shù)已提升到國家重大戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)地位。高溫除塵技術(shù)是提高這些系統(tǒng)穩(wěn)定性的一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)。其中靜電除塵技術(shù)具有除塵效率高、煙氣處理范圍量大、可持續(xù)運(yùn)行等優(yōu)點(diǎn)。因此發(fā)展高溫靜電除塵技術(shù)(特別是400°C以上)具有深遠(yuǎn)的工程意義。
[0004]線板式靜電除塵器由放電極極線與收塵極板組成，收塵極由經(jīng)乳制的鋼板組合而成，放電極用重錘懸吊，均布在平行集塵極間。靜電除塵就是利用電暈放電所產(chǎn)生的電荷荷載到氣流中的顆粒上，使荷電顆粒在電場力作用下運(yùn)動并沉積在收塵極上的過程。在工業(yè)廢氣除塵中，臥式的板式電除塵器應(yīng)用最為廣泛，其安裝較容易，操作和維修較方便。含塵氣體從除塵器一側(cè)水平進(jìn)入，凈化后的氣體由另一側(cè)排出。
[0005]收塵極上的積灰達(dá)到一定厚度時(shí)必須及時(shí)清除，否則會降低電場強(qiáng)度，影響除塵效率，甚至引發(fā)反電暈放電，從而影響電除塵器的正常運(yùn)行。反電暈放電是影響靜電除塵器運(yùn)行的巨大挑戰(zhàn)，且在高溫下更易發(fā)生，表現(xiàn)為相同工作電壓時(shí)，高溫下引發(fā)反電暈的積灰厚度比常溫下要小的多。一般電除塵器常用的清灰技術(shù)有側(cè)向機(jī)械振打、頂部電磁振打和聲波清灰。
[0006]側(cè)向振打是以電機(jī)為動力，通過減速器帶動軸及振打錘，實(shí)現(xiàn)振打。振打清灰通過振打?qū)⒎e灰成塊敲落而進(jìn)入灰倉，完成收塵極的清灰。側(cè)向振打是單點(diǎn)局部振打，沿途衰減較大，清灰范圍有限，應(yīng)用于線板式靜電除塵器時(shí)，振打加速度分布的均勻性差。側(cè)向機(jī)械振打存在傳動機(jī)構(gòu)，故障率較高，出現(xiàn)故障后需停機(jī)處理。隨極線和極板積灰加厚，錘擊力損耗明顯。高溫下收塵極板會發(fā)生軟化，導(dǎo)致振打產(chǎn)生的作用力下降。
[0007]頂部電磁振打是以通電線圈的吸引力提升撞擊桿到一定高度，斷電時(shí)撞擊桿慣性下落撞擊極板或陰極框架實(shí)現(xiàn)振打。頂部電磁振打長期的振打下，極板、極線長期抖動，容易造成放電極的疲勞，從而產(chǎn)生局部火花和拉弧，形成電腐蝕，使放電極燒損造成斷線。頂部電磁振打間歇供電容易造成線圈發(fā)熱，燒毀線圈，使振打裝置不能正常工作。高溫下收塵極板軟化，減小振打作用力。耐高溫器件的脆性大，振打容易損壞高溫器件。
[0008]聲波清灰是以壓縮空氣為動力源，將一定能量的強(qiáng)聲波饋入電除塵器電場空間，到達(dá)極板、極線后轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，使粉塵層產(chǎn)生高頻振蕩，抵消粉塵層中的表面粘附力，使已結(jié)塊的塵層疏松脫落，達(dá)到清灰目的。但聲波清灰使用的壓縮空氣會較大地降低通過高溫靜電除塵器的氣體溫度，增加能耗。高溫下積灰較薄，聲波使積灰變疏松后，粉塵不易在重力下脫落，容易在氣流作用下產(chǎn)生二次揚(yáng)塵。
[0009]目前的靜電除塵器振打清灰技術(shù)，運(yùn)行一段時(shí)間后需要持續(xù)振打幾分鐘，這一般只適用于中低溫下的靜電除塵器。高溫靜電除塵器由于容易產(chǎn)生反電暈，其允許積灰厚度小，要求振打頻繁、振打強(qiáng)度大，容易產(chǎn)生二次揚(yáng)塵，且故障率也會相應(yīng)增加。高溫下收塵極板軟化會減小振打作用力。耐高溫器件的脆性大，在振打下容易損壞。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本發(fā)明目的在于克服目前高溫靜電除塵器清灰技術(shù)的不足，提供一種清灰操作簡單、清灰迅速、穩(wěn)定性好、無需停止、清灰效率高，且原料可回收的采用顆粒沖刷式清灰的線板式高溫靜電除塵裝置及其方法。
[0011]采用顆粒沖刷清灰的線板式高溫靜電除塵裝置包括傾斜板式靜電除塵器、顆粒沖刷式清灰裝置、儲料倉、給料閥、灰斗、卸灰閥、分離裝置；傾斜板式靜電除塵器包括剛玉重錘、傾斜式收塵極板、電暈極線、陰極框架、上側(cè)蓋板、絕緣子、吊桿、高壓引線，顆粒沖刷式清灰裝置包括顆粒引導(dǎo)槽、顆粒進(jìn)口 ；灰斗、傾斜式收塵極板、顆粒沖刷式清灰裝置順次相連，儲料倉、料閥、顆粒進(jìn)口、顆粒引導(dǎo)槽順次相連，灰斗經(jīng)卸灰閥與分離裝置入口相連，剛玉重錘通過電暈極線與陰極框架相連，儲料倉內(nèi)裝有清灰顆粒，上側(cè)蓋板布置在清灰沖刷式清灰裝置上，且不阻擋顆粒引導(dǎo)槽入口，套有絕緣子的吊桿穿過上側(cè)蓋板與陰極框架相連，高壓引線與吊桿接通。
[0012]所述的顆粒引導(dǎo)槽為隔板槽，槽的深度為5-20mm，每個(gè)槽的入口寬度為1-2cm，出口寬度2 - 5cm。所述的清灰顆粒為粒徑范圍為0.5 -1mm的非導(dǎo)電耐高溫顆粒。所述的傾斜式收塵極板間距最小處為100 - 400mm，高度為0.2 - 5m。所述的傾斜式收塵極板的傾角為 0.5。 -3。 。
[0013]線板式高溫靜電除塵裝置的顆粒沖刷式清灰方法是:打開給料閥，儲料倉從清灰裝置顆粒進(jìn)口落入清灰顆粒，顆粒進(jìn)入清灰裝置后，在重力作用下通過顆粒引導(dǎo)槽，在收塵極板上方均勻落入傾斜板式靜電除塵器的收塵空間。落入收塵空間的清灰顆粒順著傾斜式收塵極板的傾斜壁面加速滾落，沖刷壁面上的積灰層使其破碎脫落。落入灰斗的灰與清灰顆粒通過卸灰閥，進(jìn)入一個(gè)分離裝置中進(jìn)行分離，過篩后的清灰顆?？梢曰厥昭h(huán)使用。
[0014]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0015]1、本發(fā)明清灰作業(yè)操作簡單、穩(wěn)定性好、無需停止、特別適合線板式高溫靜電除塵裝置的清灰。
[0016]2、本發(fā)明能夠快速的將灰塵清除掉，大大縮短清灰時(shí)間。
[0017]3、本發(fā)明中收塵極板從上往下向內(nèi)傾斜，提高清灰顆粒的沖刷效率，清灰效率高。
[0018]4、清灰顆?？苫厥帐褂?。
【附圖說明】
[0019]圖1是采用顆粒沖刷式清灰的線板式高溫靜電除塵裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖2是本發(fā)明的顆粒沖刷式清灰裝置的主視圖；
[0021]圖3是本發(fā)明的顆粒沖刷式清灰裝置的俯視圖；
[0022]圖4是本發(fā)明的顆粒沖刷式清灰裝置的右視圖；
[0023]圖中:剛玉重錘1、傾斜式收塵極板2、傾斜板式靜電除塵器3、電暈極線4、陰極框架5、顆粒沖刷式清灰裝置6、顆粒引導(dǎo)槽7、顆粒進(jìn)口 8、儲料倉9、清灰顆粒10、給料閥11、灰斗12、卸灰閥13、分離裝置14、上側(cè)蓋板15、絕緣