一種橫向極板繞流式溼式電除塵裝置及溼式電除塵方法
2023-06-11 05:15:26
一種橫向極板繞流式溼式電除塵裝置及溼式電除塵方法
【專利摘要】本發明涉及一種應用於顆粒物、SO3和Hg等多種汙染物捕集脫除的橫向極板繞流式溼式電除塵裝置及電除塵方法。所述橫向極板繞流式溼式電除塵裝置包括殼體，殼體內設有霧化水噴淋系統和若干除塵單元。所述霧化水噴淋系統包括霧化水噴淋管道及間距均勻的錐形噴嘴；所述除塵單元包括多排陽極板和多排陰極線，其中，陽極板與煙氣流動方向相垂直。含塵煙氣通過同一排陽極板的間隙後發生繞流，減弱了對陽極板表面水膜的衝刷，避免了局部幹斑和反電暈現象。本發明運行可靠，提高了溼式電除塵器的汙染物捕集效率和系統穩定性。
【專利說明】一種橫向極板繞流式溼式電除塵裝置及溼式電除塵方法
【技術領域】
[0001]本發明屬於溼式電除塵和多汙染物脫除【技術領域】，尤其是指一種煙氣中的顆粒物、SOjP Hg等汙染物的捕集脫除裝置，具體涉及一種橫向極板繞流式溼式電除塵裝置及電除塵方法。
【背景技術】
[0002]溼式電除塵器綜合了電除塵器和溼式除塵器的優點，由於霧化水的噴淋，使得顆粒物的比電阻穩定，因此溼式電除塵器不受比電阻影響，對PM2.5、SO3和單質Hg的捕集效率高，成為溼法脫硫後煙氣淨化以及煤氣等高危險性氣體的首選高效除塵器，越來越多的應用於燃煤電站鍋爐煙氣溼法脫硫後煙氣以及鋼鐵行業高爐煤氣等的深度淨化。
[0003]現有溼式電除塵器通常為立式或臥式，陽極板的布置與煙氣流動方向平行，煙氣流速很高，通過溼式電除塵器時直接衝刷陽極板，使得極板表面難以維持均勻水膜，出現局部幹斑和反電暈現象，大大降低系統的汙染物脫除效率。
[0004]CN 103301944A公開了一種溼式電除塵器，煙氣進口、出口均位於除塵器頂端，進口煙氣沿陽極板由上向下運動後，方向變化，沿另一組陽極板由下向上運動，煙氣的整體折流增加了停留時間，但提高了系統阻力和能耗，另外對於陽極板上的局部幹斑、反電暈現象沒有提出針對性解決辦法。
[0005]CN 103191832A公開了一種複式臥式溼式電除塵器，煙氣進口、出口均位於除塵器頂端，除塵單元為垂直疊加的兩個或兩個以上多層結構，該結構可增加除塵面積，但同樣增加了溼式電除塵器的高度和系統能耗，同時未能解決局部幹斑、反電暈現象。
【發明內容】
[0006]本發明的目的在於提供一種橫向極板繞流式溼式電除塵裝置和電除塵方法，以解決現有溼式電除塵器陽極板局部水膜不均勻、局部幹斑反電暈和產生除塵死角，煙氣停留時間短等問題。
[0007]為了實現上述目的，本發明採用了如下技術方案:
[0008]一種橫向極板繞流式溼式電除塵裝置，包括內部為空腔的殼體，殼體內部設有除塵單元和霧化水噴淋系統，所述除塵單元包括多排陽極板和多排陰極線，其中，陽極板與煙氣流動方向相垂直。
[0009]在本發明中，在垂直於煙氣流動方向的同一截面上布置多塊(即至少為一塊)陽極板，相鄰兩塊陽極板的邊緣間距不能過窄，否則流經的煙氣流速很高，導致電除塵單元局部煙氣分布不均勻；間距也不能過大，否則同一平面上陽極板的塊數減少，有效除塵面積降低，因此選擇間距為 50 ?100mm,例如 55mm、60mm、65mm、70mm、75mm、80mm、85mm、90mm 或95mm。垂直於煙氣流動方向的截面有若干個(至少為2個)，任意相鄰的兩個截面間距為200?500mm(間距過小，電場擊穿電壓降低；間距過大，極板間的電場強度和極板上的電流密度減弱)，例如 230mm、260mm、290mm、320mm、350mm、380mm、410mm、440mm 或 470mm,陰極線布置在任意相鄰的兩個截面中間。
[0010]在本發明中，任意相鄰的兩個截面上的陽極板交錯布置，使煙氣通過前一截面的陽極板間的空隙，到達後一截面的陽極板豎直中心線。
[0011]在本發明中，所述陽極板的板寬為0.4?0.8m，例如0.45m、0.5m、0.55m、0.60m、0.65m、0.70m 或 0.75m,板長為 5 ?10m,例如 6m、7m、8m 或 9m。
[0012]在本發明中，所述陰極線通過頂端的陰極框架和底端的陰極固定架實現豎直布置。
[0013]在本發明中，所述殼體左右兩端分別設置有進氣口和出氣口。
[0014]在本發明中，進氣口內布置氣體導流裝置，優選進氣口內布置多層(至少為一層)氣體分布板。煙氣從進氣口流入殼體，經過氣體分布板後均勻分散。
[0015]在本發明中，所述進氣口和出氣口均獨立地為喇叭形。
[0016]在本發明中，殼體底部設置灰鬥，灰鬥底端設置出漿口。
[0017]在本發明中，所述霧化水噴淋系統包括噴淋管道和間距均勻的錐形噴嘴。
[0018]在本發明中，噴淋管道布置在陽極板上方，錐形噴嘴位於陽極板豎直中心線的延長線上。在霧化水噴淋系統中，噴淋水由錐形噴嘴噴出，沿陽極板由上向下流動，通過灰鬥收集,再通過灰鬥底端的出漿口排出到殼體外部。
[0019]一種利用如上所述的橫向極板繞流式溼式電除塵裝置進行電除塵的方法，所述方法包括以下步驟:
[0020]含塵煙氣從進氣口流入殼體，經過氣體導流裝置後均勻分散，進入含有多排陽極板的除塵單元，霧化水噴淋系統對陽極板和陰極線進行噴淋，煙氣中的顆粒物與噴淋出的霧化水結合後比電阻降低，由於煙氣流動方向垂直於橫向陽極板，顆粒物在電場中的有效驅進速度為煙氣流速與電場力導致的速度之和，大大提高顆粒物的捕集效率；煙氣經過第一排陽極板後，煙氣可穿過相鄰陽極板之間的間隙，發生繞流，到達第二排陽極板，再次發生顆粒物的捕集，以此類推，直到煙氣穿過整個除塵單元；霧化水在陽極板上形成連續流動的水膜，將陽極板上收集的粉塵帶入灰鬥中，並通過灰鬥底端的出漿口將漿液排出到殼體外部，淨化煙氣從出氣口排出，進入大氣環境，從而達到清除煙氣中的粉塵的目的。
[0021]與已有技術方案相比，本發明具有以下有益效果:
[0022]本發明所述的橫向極板繞流式溼式電除塵裝置，採用橫向布置方式陳列陽極板，使其與煙氣流動方向垂直，煙氣通過同一排陽極板的間隙後發生繞流，延長煙氣停留時間，增加顆粒物的擾動，減弱對陽極板表面水膜的衝刷，避免局部幹斑和反電暈現象，並且使PM2.5等多種汙染物易於被極板捕集，與傳統溼式電除塵器相比，系統穩定性和煙氣中PM2.5等多種汙染物的捕集效率明顯提高。
[0023]所述橫向極板繞流式溼式電除塵裝置的顆粒物脫除效率可達99%，出口排放濃度低於5mg/m3 ；S03脫除效率可達80%，出口排放濃度低於5mg/m3 ；Hg°脫除效率可達85%，出口排放濃度低於5 μ g/m3。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0024]圖1為本發明所述一種橫向極板繞流式溼式電除塵裝置的結構示意圖；
[0025]圖2為本發明所述一種橫向極板繞流式溼式電除塵裝置的側視圖。
[0026]圖中:1-殼體；2-進氣口 ；3-出氣口 ；4-陽極板；5-陰極線；6_霧化水噴淋系統；7-灰鬥；8_漿液；9_含塵煙氣；10_淨化煙氣。
【具體實施方式】
[0027]下面結合附圖並通過【具體實施方式】來進一步說明本發明的技術方案。
[0028]實施例1
[0029]如圖1所示，本發明的一種橫向極板繞流式溼式電除塵裝置，包括殼體1，殼體I左右兩端分別設置有喇叭形的進氣口 2和出氣口 3，進氣口 2內布置多層氣體分布板。殼體I底部設置灰鬥7，灰鬥7底端設置出漿口。
[0030]殼體I內部布置霧化水噴淋系統6和除塵單元，除塵單元包含垂直於煙氣流動方向的若干排陽極板4和陰極線5，其中，與煙氣流動方向相垂直的同一截面上布置多塊陽極板4，相鄰兩塊陽極板4的邊緣間距80mm，垂直於煙氣流動方向的截面有若干個，相鄰兩個截面間距為300mm，陰極線5布置在所述相鄰兩個截面中間。相鄰兩個截面上的陽極板4交錯布置。所述陽極板4的板寬為0.5m，板長為Sm，陰極線5通過頂端的陰極框架和底端的陰極固定架實現豎直布置。所述霧化水噴淋系統6，包括若干個噴淋管道和錐形噴嘴，布置在陽極板4正上方，每個錐形噴嘴布置於所述陽極板4豎直中心線的延長線上。
[0031]一種利用如上所述的橫向極板繞流式溼式電除塵裝置進行電除塵的方法，所述方法包括以下步驟:
[0032]含塵煙氣9從進氣口 2流入殼體1，經過氣體導流裝置後均勻分散，含塵煙氣9在除塵單元的作用下，使含塵煙氣9中的粉塵吸附在陽極板4上，霧化水噴淋系統6對陽極板4進行噴淋，在陽極板4面上形成水膜對帶電粉塵進行淨化收塵，連續流動的水膜同時將收集的粉塵帶入灰鬥7中，並通過灰鬥7底端的出漿口將漿液8排出到殼體I外部，淨化煙氣10從出氣口 3排出，進入大氣環境，從而達到清除煙氣中的粉塵的目的。
[0033]所述橫向極板繞流式溼式電除塵裝置的顆粒物脫除效率可達99%，出口排放濃度低於5mg/m3 ；S03脫除效率可達80%，出口排放濃度低於5mg/m3 ；Hg°脫除效率可達85%，出口排放濃度低於5 μ g/m3。
[0034]實施例2
[0035]其餘同實施例1，除控制相鄰兩塊陽極板4的邊緣間距50mm，陽極板4的板寬為0.4m，板長為5m，垂直於煙氣流動方向的截面有若干個，相鄰兩個截面間距為200mm。
[0036]所述橫向極板繞流式溼式電除塵裝置的顆粒物脫除效率可達99%，出口排放濃度低於5mg/m3 ；S03脫除效率可達80%，出口排放濃度低於5mg/m3 ；Hg°脫除效率可達85%，出口排放濃度低於5 μ g/m3。
[0037]實施例3
[0038]其餘同實施例1，除控制相鄰兩塊陽極板4的邊緣間距100_，陽極板4的板寬為0.Sm，板長為10m，垂直於煙氣流動方向的截面有若干個，相鄰兩個截面間距為500mm。
[0039]所述橫向極板繞流式溼式電除塵裝置的顆粒物脫除效率可達99%，出口排放濃度低於5mg/m3 ；S03脫除效率可達80%，出口排放濃度低於5mg/m3 ；Hg°脫除效率可達85%，出口排放濃度低於5 μ g/m3。
[0040] 申請人:聲明，本發明通過上述實施例來說明本發明的詳細方法，但本發明並不局限於上述詳細方法，即不意味著本發明必須依賴上述詳細方法才能實施。所屬【技術領域】的技術人員應該明了，對本發明的任何改進，對本發明產品各原料的等效替換及輔助成分的添加、具體方式的選擇等，均落在本發明的保護範圍和公開範圍之內。
【權利要求】
1.一種橫向極板繞流式溼式電除塵裝置，其特徵在於，所述裝置包括殼體，殼體內部設有除塵單元和霧化水噴淋系統，所述除塵單元包括多排陽極板和多排陰極線，其中，陽極板與煙氣流動方向相垂直。
2.如權利要求1所述的裝置，其特徵在於，在垂直於煙氣流動方向的同一截面上布置多塊陽極板，相鄰兩塊陽極板的邊緣間距50?100mm，垂直於煙氣流動方向的截面有若干個，任意相鄰的兩個截面間距為200?500mm，陰極線布置在任意相鄰的兩個截面中間。
3.如權利要求2所述的裝置，其特徵在於，任意相鄰的兩個截面上的陽極板交錯布置。
4.如權利要求1-3之一所述的裝置，其特徵在於，所述陽極板的板寬為0.4?0.Sm，板長為5?10m。
5.如權利要求1-4之一所述的裝置，其特徵在於，所述陰極線通過頂端的陰極框架和底端的陰極固定架實現豎直布置。
6.如權利要求1-5之一所述的裝置，其特徵在於，所述殼體左右兩端分別設置有進氣口和出氣口； 優選地，進氣口內布置氣體導流裝置，優選進氣口內布置多層氣體分布板；優選地，所述進氣口和出氣口均獨立地為喇叭形。
7.如權利要求1-6之一所述的裝置，其特徵在於，殼體底部設置灰鬥，灰鬥底端設置出漿口。
8.如權利要求1-7之一所述的裝置，其特徵在於，所述霧化水噴淋系統包括噴淋管道和間距均勻的錐形噴嘴。
9.如權利要求8所述的裝置，其特徵在於，噴淋管道布置在陽極板上方，錐形噴嘴位於陽極板豎直中心線的延長線上。
10.一種利用如權利要求1-9之一所述的橫向極板繞流式溼式電除塵裝置進行溼式電除塵的方法，其特徵在於，所述方法包括以下步驟: 含塵煙氣從進氣口流入殼體，經過氣體導流裝置後均勻分散，進入含有多排陽極板的除塵單元，霧化水噴淋系統對陽極板和陰極線進行噴淋，煙氣經過第一排陽極板後，煙氣可穿過相鄰陽極板之間的間隙，發生繞流，到達第二排陽極板，再次發生顆粒物的捕集，以此類推，直到煙氣穿過整個除塵單元；霧化水在陽極板上形成連續流動的水膜，將陽極板上收集的粉塵帶入灰鬥中，並通過灰鬥底端的出漿口將漿液排出到殼體外部，淨化煙氣從出氣口排出，進入大氣環境，從而達到清除煙氣中的粉塵的目的。
【文檔編號】B03C3/16GK104437868SQ201410643868
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年11月11日 優先權日:2014年11月11日
【發明者】朱廷鈺, 王雪 申請人:中國科學院過程工程研究所