一種管束式除塵除霧裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種帶有濕式電除塵功能的管束式除塵除霧裝置。在管束式除塵除霧裝置上部導流筒筒壁作為陽極板，在管束式除塵除霧裝置的中心設置陰極管，在陽極板與中心陰極管之間形成穩定的電場，實現對管束式除塵除霧裝置內煙氣中的塵顆粒、漿液滴的荷電作業，荷電后的塵顆粒、漿液滴在電場內向陽極板方向運動，使得管束式除塵除霧裝置對塵顆粒、漿液滴的脫除效率大幅提高，尤其是對一般物理脫除工藝難以脫除的氣凝膠、Hg0等的脫除效果被大幅提升。
【專利說明】
-種管束式除塵除霧裝置
技術領域
[0001] 本實用新型設及除塵除霧技術領域，尤其是一種帶有濕式電除塵功能的管束式除 塵除霧裝置。
【背景技術】
[0002] 目前除塵器的除塵除霧效果能達到5mg/Nm3,但其物理脫除機理也限制了其獲得 更高脫除效率和脫除效果的能力。例如一種深度脫塵除霧裝置（專利號： CN201420674592.0)是一種單一的物理分離脫除機理，由于其物理脫除機理的限制，其對 0.5皿W下的塵顆粒、漿液滴的脫除效率較低，對粒徑更小的S03氣凝膠、N也氣凝膠、Hg<^等污 染物的脫除效果基本接近無脫除效果。而濕式電除塵工藝對運部分污染物的脫除具有良好 效果。
[0003] 濕式電除塵工藝屬于成熟可靠的除塵技術，一般用于潔凈煙氣的深度除塵除霧工 藝，能有效脫除小粒徑塵顆粒、漿液滴，尤其是氣凝膠、Hg<^等污染物。但是現有的濕法電除 塵器重量、體積巨大，無法安裝在脫硫塔中。例如CN201410171136-種煙氣深度凈化裝置及 應用，該裝置通過優化工藝布局，實現了煙氣調質、脫硫電除霧、濕式電除塵等工藝進行集 成應用，通過煙氣調質、脫硫電除霧、濕式電除塵的協同作用實現細顆粒物超低排放，實現 真正的近零排放。但是該裝置適合大規模的工業化應用，只有新建吸收塔按此工藝路線設 計時才能實現。
[0004] 另"除霧器+濕式電除塵"工藝路線由于利用高壓電場捕悉霧滴和粉塵顆粒，其設 備中有很多高壓電氣設備，電極線均為高級合金材質構成，其建造成本高昂，運行電耗大。 例如CN201310670077.5捕集濕法脫硫后煙氣中的細顆粒物的電除霧方法和裝置。 【實用新型內容】
[0005] 本實用新型針對上述現有技術的狀況，解決了煙氣中粒徑較小的污染物脫除和除 霧問題，提供了一種管束式除塵除霧裝置。
[0006] 本實用新型的目的是通過W下技術方案來實現的：
[0007] -種管束式除塵除霧裝置，包括導流筒、m個分離器，m ，所述的導流筒為垂直放 置的、內壁面光滑平整的圓形筒;分離器包括若干表面光滑的葉片和外部光滑的中屯、筒且 均垂直于導流筒壁上下布置;還包括陰極管和電源，同時將導流筒內壁的上部分設置成與 所述電源電連接的陽極板，其中，
[000引陰極管為固定有P根陰極線的管狀物，設置在導流筒中屯、線上并垂直穿過分離器， P > 1;
[0009] 陰極管的上部分為電源接入段，所述的陰極管的下部分為電場荷電段。
[0010] 進一步地，導流筒內壁的上部分的材料為可導電材質。
[0011] 進一步地，導流筒下部設有n個分離器，所述分離器位于所述的陰極管底部的下 方，n>0。
[0012] 進一步地，導流筒的高徑比不小于6。
[0013] 進一步地，陽極板的高度占所述導流筒總高度20%~100%。
[0014] 進一步地，陰極管截面小于導流筒截面的10%。
[0015] 進一步地，陰極管的電源接入段占陰極管總長1%~10%，所述陰極管的電場荷電 段垂直高度占導流筒高度的15%~100%。
[0016] 進一步地，陰極管的陰極線采用魚骨針刺螺旋排布形式布置，所述魚骨針刺螺旋 排布形式，即固定在陰極管上的陰極線上設有相同材質的魚骨針刺狀放電尖端。
[0017] 進一步地，陰極管表面光滑并開有凹槽，所述的陰極線纏繞在陰極管的凹槽內。
[0018] 進一步地，多根陰極線帶有的魚骨針刺狀放電尖端在陰極管截面上均勻分布。
[0019] 本實用新型的有益效果是：
[0020] 本實用新型將普通管束式除塵除霧裝置的物理分離和濕式電除塵結合，采用復合 脫除機理，在不增加運行阻力的基礎上，實現了脫除效率和脫除效果的提升，不僅僅將小粒 徑塵顆粒、漿液滴脫除效率的大幅提高，更重要的實現了對單純物理脫除機理難W處理氣 凝膠和Hg號!的污染物的脫除。本實用新型結構簡單，安裝方便，節約成本。
【附圖說明】
[0021] 圖1是本實用新型安裝在脫硫吸收塔內的示意圖；
[0022] 圖2是本實用新型的管束式除塵除霧裝置的結構示意圖；
[0023] 圖3是本實用新型的分離器的結構示意圖；
[0024] 圖4為本實用新型陰極管上單根陰極線的排布示意圖；
[0025] 圖5a-5d為本實用新型陰極管上多根陰極線上魚骨尖刺狀放電尖端的排布示意 圖。
[0026] 附圖標記:a-濕法脫硫吸收塔;b-帶有濕式電除塵的管束式除霧器;C-高頻電源； Cl-陽極板電源板(管束式除塵除霧裝置上封閉板）；c2-陰極管電源（陰極電源結緣接頭）；
[0027] 1-導流筒;2-陰極管;23-陰極線;24-魚骨尖刺狀發電尖端;3-分離器;4-擋水環；； 21-電源接入段;22-電場荷電段;23-陰極線;24-放電尖端;31-葉片;32-中屯、筒。
【具體實施方式】
[0028] 下面結合附圖對本實用新型的【具體實施方式】做詳細的說明，需要說明的是，運些 具體的說明只是讓本領域普通技術人員更加容易、清晰理解本實用新型，而非對本實用新 型的限定性解釋。
[0029] 如圖1所示，本實用新型解決了煙氣中粒徑較小的污染物脫除問題，提高了除塵除 霧效率。在實際應用中將多個本實用新型的管束式除塵除霧裝置b并排陣列組合，安裝在脫 硫塔內形成一個除塵除霧層。
[0030] 所述除塵除霧層安裝在濕法脫硫吸收塔a噴淋層W上，原煙氣經過濕法脫硫層洗 涂降溫吸收后，成為飽和凈煙氣，夾帶著大量的液滴、霧滴和未被洗涂脫除的塵進入管束式 除塵除霧裝置b內，先在管束除塵除霧裝置下部的分離器與導流筒組成的機械除塵機理作 用下，脫除了絕大部分大粒徑的漿液滴和霧滴，再進入管束除塵除霧裝置上部的陽極板和 陰極管2組成的濕式電除塵區域內。
[0031] 濕式電除塵的電源來源于外部的高頻電源C，其工作電壓范圍IOKV~150KV，線電 流密度、運行功率等根據導流筒內過流飽和煙氣塵含量、霧滴含量及其所需的脫除效率進 行調整。濕式電除塵的陽極電源通過管束式除塵除霧裝置的上封閉板Cl實現對每個管束除 塵除霧裝置的陽極板供電；濕式電除塵的陰極電源通過塔內架空布置的陰極電源接頭通過 電纜為每個管束除塵除霧裝置內的陰極管2供電。由于管束式除塵除霧裝置上部的霧滴與 塵已經脫除完成，成為潔凈的煙氣，缺乏電源短路放電的環境;同時陰極電源高架和陰極電 源結緣接頭為全封閉的螺紋絕緣連接方式，也杜絕了漏電的風險。
[0032] 如圖2所示，本實用新型的管束式除塵除霧裝置的導流筒1內壁，作為濕式電除塵 陽極板；陽極板利用導流筒內壁附著的均勻的運動的液膜層實現陽極板表面電場的均勻分 布。導流筒1直徑q> 1 ()()~1000mm，高度800~6000mm，高徑比不小于6;陽極板的高度占導 流筒總高度20%~100%，最小高度不低于500mm。
[0033] 陰極管2放置在導流筒1中屯、位置，并被定位固定在分離器3上，實現陽極板和陰極 管2之間距離恒定，陽極板和陰極板2中間形成電場，恒定的距離保證了電場的均勻穩定，從 而實現本裝置內煙氣中的塵顆粒、漿液滴的荷電作業，荷電后的塵顆粒、漿液滴在電場內向 陽極板方向運動，提高了管束式除塵除霧裝置對塵顆粒、漿液滴的捕悉效率，尤其是極小粒 徑的塵顆粒、漿液滴的捕悉效率。而濕式電除塵的加入并不破壞管束式除塵除霧裝置內的 煙氣流場和其分離機理，管束式自身具有的脫除效果和脫除效率仍得W保持。從而達到實 現管束式除塵除霧裝置整體脫除效率和脫除效果的巨大提升。陰極管2的設置與固定并不 影響分離器3數量與間距。作為本實用新型的一個實施例，分離器3數量為3個(可W根據塵 顆粒脫除要求、效率，增加或減少分離器的數量），其中陰極管2固定在導流筒1上部2個分離 器上，陰極管2底部下方還有1個分離器。
[0034] 陰極管2設置管束式除塵除霧裝置中屯、的流場死區，其截面小于導流筒截面面積 的10%。所述陰極管2的上部分為電源接入段21，其下部分為電場荷電段22,電源接入段21 占陰極管總長1%~10%，電場荷電段22垂直高度占導流筒1高度的15%~100%。煙氣在電 場荷電段22區域流速趨近于Om/s，塵顆粒、漿液滴等極少在陰極管2表面沉積，從而實現陰 極管2荷電效果的持續與穩定，減少陰極管2沖洗頻率與沖洗強度。
[0035] 作為本實用新型的一個實施例，陰極管2的底部高于導流筒1的底部，則在導流筒1 下部、陰極管2底部下方還設有1個分離器。運個分離器位于陰極管2的底部下方，不被所述 的陰極管2穿過，由此構成機械除塵除霧的結構，機械除塵除霧的結構與除塵電場并存。陽 極板與陰極管2構成的除塵電場，要求進入濕式電除塵電場的煙氣中夾帶的霧滴濃度較小， 避免在陰極管2與陽極板之間形成連續的導電體，造成陽極板與陰極管2之間發生短路放電 現象。因此，對于塵、霧滴含量大的煙氣要求先利用分離器3和下部導流筒1進行機械除塵除 霧預脫除后，再進入除塵電場段進行下一步除塵除霧工作。當然，在導流筒1下部、陰極管2 底部下方可W設置多干個分離器，也可W不設任何分離器，運視煙氣中塵、霧滴含量而定。
[0036] 陽極板與陰極管2的電場高度、電壓、功率密度等條件與使用條件和使用要求相 關。通常來說，脫除效率和脫除效果要求越高，電場高度、電壓、功率密度等要求越高；當管 束式除塵除霧裝置入口煙氣的塵、霧滴含量減少時，濕式電除塵的工作電壓、功率密度等降 低，直至徹底退出運行，W達到節能的目的。
[0037] 所述管束式除塵除霧裝置還包括擋水環4,所述的擋水環4為具有一定厚度和高度 的環狀部件，貼附在導流筒I內壁上，用于控制導流筒I內壁附著的液膜層的高度。
[0038] 如圖3所示，分離器3是脫塵除霧裝置過流煙氣從自上而下的運動方向轉變為高速 旋轉運動的氣流導向部件，由葉片31和中屯、32筒組成。分離器3的若干葉片31W-定傾斜角 度均勻分布在中屯、筒32外壁和導流筒5內壁之間的環狀區域內。所述分離器高度為30~ 200mm，其高度由所述導流筒1筒體的直徑和分離器葉片的傾斜角度決定。中屯、筒32為一個 外部光滑的頂端封閉的圓形筒。葉片31是一個表面光滑的薄片狀曲扇形部件。
[0039] 如圖4、5a-5d所示，所述的陰極管2上固定有n(n>l)根陰極線23的管狀物，陰極線 23采用耐腐蝕合金材質。作為本實用新型的一個實施例，陰極線23W魚骨針刺螺旋排布形 式布置;所述的陰極線23為厚度為0.5~5mm，寬度5~15mm的合金材質鋼帶，鋼帶上設有相 同材質的魚骨針刺狀放電尖端24;陰極管2上開有凹槽(也可W不開凹槽），陰極線23螺旋狀 纏繞在陰極管2的凹槽內，魚骨針刺狀放電尖端24外陰極管表面為光滑壁面;每根陰極線23 帶有的魚骨針刺狀放電尖端24在陰極管2截面視圖上均勻分布，并不與其他陰極線23所帶 的魚骨針刺狀放電尖端24重疊，即同一根陰極線23的魚骨針刺狀放電尖端24是一致的，且 與其他陰極線23魚骨針刺狀放電尖端24是不重疊的。任意相鄰的魚骨針刺狀放電尖端24垂 直間距不小于50mm，也不大于200mm。魚骨針刺狀放電尖端24至陰極管2中屯、長度不超過陰 極管2直徑的100%;陰極管2上的陰極線23數量由過流煙氣中塵、霧滴的濃度和及其所需的 脫除效率有關，簡單來說過流煙氣中塵、霧滴的濃度越大，脫除效率要求越高，陰極線23數 量越多，陰極線23的螺旋間距越小，魚骨針刺狀放電尖端24越密集，相鄰的尖端間間距越 小。
[0040] 圖5a-5d所示為本實用新型的魚骨針刺狀放電尖端24的4個實施例。圖5a為4個魚 骨針刺狀放電尖端24分別位于0度、90度、180度、270度的情況;圖化、5c的4個魚骨針刺狀放 電尖端24的位置偏離水平或垂直方向；圖5d所示為12個魚骨針刺狀放電尖端24的情況。
[0041] 本實用新型的陰極線23排布形式還可W是星形線，或者用銀齒螺旋線。陰極線23 采用耐腐蝕合金材質。
[0042] 通過上述方法，本實用新型的有益效果是:在不增加運行阻力的基礎上，實現了深 度除塵除霧裝置脫除效率和脫除效果的提升，不僅僅將小粒徑塵顆粒、漿液滴脫除效率的 大幅提高，更重要的實現了對單純物理脫除機理難W處理氣凝膠和Hg號!的污染物的脫除。
[0043] 最后需要說明的是，上述說明僅是本實用新型的最佳實施例而已，并非對本實用 新型做任何形式上的限制。任何熟悉本領域的技術人員，在不脫離本實用新型技術方案范 圍內，都可利用上述掲示的做法和技術內容對本發明技術方案做出許多可能的變動和簡單 的替換等，運些都屬于本實用新型技術方案保護的范圍。
【主權項】
1. 一種管束式除塵除霧裝置，包括導流筒、m個分離器，m2 I，所述的導流筒為垂直放置 的、內壁面光滑平整的圓形筒，所述分離器包括若干表面光滑的葉片和外部光滑的中心筒 且均垂直于導流筒壁上下布置，其特征在于，還包括陰極管和電源，同時將導流筒內壁的上 部分設置成與所述電源電連接的陽極板，其中， 所述的陰極管為固定有P根陰極線的管狀物，設置在導流筒中心線上并垂直穿過分離 器，P > 1; 所述的陰極管的上部分為電源接入段，所述的陰極管的下部分為電場荷電段。2. 根據權利要求1所述的一種管束式除塵除霧裝置，其特征在于，所述的導流筒內壁的 上部分的材料為可導電材質。3. 根據權利要求1所述的一種管束式除塵除霧裝置，其特征在于，所述的導流筒下部設 有η個分離器，所述分離器位于所述的陰極管底部的下方，η 2 O。4. 根據權利要求1所述的一種管束式除塵除霧裝置，其特征在于，所述的導流筒的高徑 比不小于6。5. 根據權利要求1所述的一種管束式除塵除霧裝置，其特征在于，所述陽極板的高度占 所述導流筒總高度20 %~100 %。6. 根據權利要求1所述的一種管束式除塵除霧裝置，其特征在于，所述的陰極管截面小 于導流筒截面的10%。7. 根據權利要求1所述的一種管束式除塵除霧裝置，其特征在于，所述陰極管的電源接 入段占陰極管總長1 %~1 〇 %，所述陰極管的電場荷電段垂直高度占導流筒高度的15 %~ 100%〇8. 根據權利要求1所述的一種管束式除塵除霧裝置，其特征在于，所述的陰極管的陰極 線采用魚骨針刺螺旋排布形式布置，所述魚骨針刺螺旋排布形式，即固定在陰極管上的陰 極線上設有相同材質的魚骨針刺狀放電尖端。9. 根據權利要求1或8所述的一種管束式除塵除霧裝置，其特征在于，所述的陰極管表 面光滑并開有凹槽，所述的陰極線纏繞在陰極管的凹槽內。10. 根據權利要求8所述的一種管束式除塵除霧裝置，其特征在于，所述多根陰極線帶 有的魚骨針刺狀放電尖端在陰極管截面上均勻分布。
【文檔編號】B03C3/14GK205518212SQ201620105537
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年2月2日
【發明人】張開元, 采有林, 周欣
【申請人】北京清新環境技術股份有限公司