[发明专利]一种提高电除尘器中烟尘驱进速度方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种提高电除尘器中烟尘驱进速度方法及装置，属气体放电物理和环境工程等技术领域。

背景技术

现代电除尘及空气净化技术具有高收(除)尘效率、高可靠性。它在减少工业烟尘对环境污染方面所起的作用，越来越引起人们的重视。大型的电收(除)尘器(EP)已在电力、建材、钢铁、有色冶金、化工以及气体净化等领域上被成功的加以应用。目前电除尘器的数量占国内市场总量的75％，中国已成为世界上电除尘器生产、应用大国。可是，目前还有学者认为电除尘技术仍存在着不少问题。例如，不能高效率捕集超微细的烟尘和高比电阻(＞10¹⁰Ω·cm)的粉尘；同时还存在一次投资和运行费用过高，维修工作量大，体积庞大等缺点，因而阻碍了电收尘器大规模的推广应用。

传统的EP一般采用收尘极板与风向平行摆放的结构形式。尘粒的合速度μ_p是气流速度μ与驱进速度ω的向量和。若在时间增量Δt_p内，则有δ＝ωΔt_p，，在边界层δ内所有尘粒都被收集到集尘极上，但是超过这个时间增量，尘粒就极有可能不被收尘极板所收集。要提高收尘效率，只能采取：①降低气流速度μ；②加大收尘极板长度；③提高驱进速度ω等手段。从经济角度来看，提高驱进速度ω是最好的选择。但是由于受电场的击穿强度限制，电场中的库仑力几乎处于临界值，尘粒驱进速度只能在很小范围内得以改善。把收尘极板从平行气流方向排列改成垂直气流方向，此时在边界层内尘粒向集尘极板上运动速度μ_n是风速μ与驱进速度ω的代数和，因而大大提高了尘粒向集尘极运动的速度。边界层增厚，尘粒被集尘极板捕捉所需的时间大大减少，将风速这一不利于捕捉尘粒的条件转变成有利的条件，从而会大大提高收尘的效果。

20世纪90年代以后，我国开始了这方面的研究工作，并取得了一定进展。1995年，白希尧等人对收尘极板垂直于气流方向的EP作了可行性研究，得出了横向布置收尘极板有利于提高尘粒驱进速度、减小EP体积、降低造价等结论。2003年，陈祖云等人的研究结果表明，当烟气速度为1.26m/s，烟尘在电场中停留时间为1.6s时，除尘效率达98.16％。2006年，依成武等人采用横向布置双C型集尘极板的高风速复合式电除尘器(HVCEP)处理烟气量为3600m³/h的模拟烟气，当烟气速度为1.75m/s，烟尘在电场中停留时间为2.1s时，燃煤飞灰除尘效率达99.64％，体积较常规EP有了一定程度的减少。尽管人们对横向EP进行了许多试验和研究，并取得了一些研究进展，但由于没有有效增加电场中离子浓度以及烟尘的荷电量，因此现有横向EP还没有从根本上解决传统EP存在的一次投资和运行费用过高，维修工作量大，体积庞大等问题。

发明内容

本发明的目的是为解决电除尘器中的烟尘驱进速度低而造成电除尘器性能差，体积庞大、耗钢材大及运行成本高等问题，提供了一种提高电除尘器中烟尘驱进速度方法和装置。

实现所述目的的技术方案是将放电极放置在迎烟气气流的两个相邻集尘极板间隙中，即放电极设置在两个相邻的集尘极板的侧板间隙中间，并靠近间隙出口端，使烟尘驱进速度方向与烟气流动方向相同。其中集尘极板两端侧面为C型，侧面宽度为40mm～70mm。放电极为星型线、锯齿线、芒刺线或鱼骨线。迎气流方向的两个集尘极侧面间隙距离为集尘极宽度的30％左右，流经两个集尘极板侧面的烟气流速为5m/s～25m/s。在放电极合集尘极之间施加直流电压为20～56kV。放电极、集尘极的材料为金属，集尘极间隙对应后面集尘极板中心线上。

由于烟气风速高达5m/s～25m/s，使带电粒子获得较高动能，摆脱了电场力的束缚，大大降低了电子、离子在电离放电通道中进行复合反应，进而提高了放电间隙的离子输运项、离子浓度；同时增加了烟尘荷电凝聚几率，进而提高了电除尘器中烟尘驱进速度，大幅度提升了电除尘器性能。

有益效果：

(1)把放电极设置在迎气流的集尘极间隙中，流过间隙的气体流速将从目前的0.8m/s～1.2m/s提高到5m/s～25m/s，进而提高了离子输运率，离子浓度将从目前10⁶/cm³～10⁷/cm³提高到10⁸/cm³～10⁹/cm³，可将目前的烟尘驱进速度从3cm/s～20cm/s提高到10cm/s～200cm/s。