一種電除塵器改電袋組合除塵器
隨著我國經(jīng)濟持續(xù)高速發(fā)展,城市化和工業(yè)化進程日益加快,各種大氣污染物急劇增加。 發(fā)達國家在上百年發(fā)展過程中不斷出現(xiàn)的大氣環(huán)境問題,現(xiàn)在在我國集中涌現(xiàn)。大氣中漂浮的微細(xì)顆粒物是全國范圍內(nèi)影響城市空氣質(zhì)量的主要污染物。
目前,常規(guī)的除塵技術(shù)難以有效地控制粒徑為0.1~0.2pm的一次細(xì)粒子和通過氣粒轉(zhuǎn)化而成的二次細(xì)粒子。這些細(xì)粒子通過對可見光的散射與吸收而降低物體與背景之間的對比度,從而降低能見度。更為嚴(yán)重的是這些細(xì)粒子具有較強的吸附能力,是多種污染物的“載體”和催化劑,有時能成為多種污染物的集合體,是導(dǎo)致各種疾病的罪魁禍?zhǔn)住?/span>
PM2.5污染已成為突出的大氣環(huán)境問題,引起世界各國的高度重視(電袋組合除塵器),相繼研究和開發(fā)出 PM2.5的檢測設(shè)備、測試系統(tǒng)和控制技術(shù)。我國雖然起步較晚,但在政府和環(huán)保企業(yè)的推動下,也做了相應(yīng)的基礎(chǔ)工作,在控制技術(shù)方面,一方面嚴(yán)格除塵設(shè)備的排放標(biāo)準(zhǔn),一方面尋找或開發(fā)新的技術(shù)途徑。最近國家環(huán)保部已收嚴(yán)了大氣污染物排放濃度限值并將PM2.5 納入了環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測項目之中。
排放濃度大幅度削減是有效控制大氣顆粒物復(fù)合污染的基礎(chǔ),在微細(xì)顆粒污染問題日漸突出的情況下,對原有的高效除塵器能否有效控制PM2.5提出挑戰(zhàn),必須以新的思路尋找 相關(guān)控制技術(shù)的開發(fā)和推動實踐(電袋組合除塵器)。
常規(guī)的高效除塵設(shè)備如電除塵器和袋除塵器,對于粒徑為0.1~0.2pm的細(xì)粒子不能有效捕集。電除塵器對大于10pm的顆粒除塵效率非常高,但是當(dāng)顆粒物直徑小于2pm時,除塵效率顯著下降,收塵效率將會低于90%,在情況下,效率還會降到50%以下,從電除塵器排放出來數(shù)量最多的就是0.2~2pm的細(xì)顆粒。
袋除塵器也是這樣,不論其效率多高, 排放的顆粒物大部分都小于2.5pm。因此在沒有新的高效收集PM2.5的技術(shù)情況下,要減少PM2.5的排放,必將付出高昂的代價(這是建立在進一步提高現(xiàn)有除塵器效率并相應(yīng)減 少微細(xì)顆粒的排放的基礎(chǔ)之上而言的)。由于微細(xì)顆粒荷電困難、穿透力強,尤其是高溫燃燒、冶煉過程中,以硫或氮的氧化物出現(xiàn)的PM2.5及金屬汽化、冷凝形成的粒子,用現(xiàn)有 的高效除塵器很難將其收集。
靜電除塵器存在以下局限:①靜電除塵器(電除塵器改電袋組合除塵器)對超細(xì)顆粒(如PM2.5)捕集能力有限,這主要是因為超細(xì)粒子難以荷電、電極振打產(chǎn)生二次揚塵更容易使已捕集的細(xì)微粒子逸出。②靜電除塵器的除塵效率受諸多因素(如煙溫、煙氣流速、飛灰特性、含硫量等)影響,波動較大,這對靜電除塵器的穩(wěn)定、高效運行造成了很大的影響。③國家加強對二氧化硫排放的控制,煙氣中二氧化硫的濃度減少使得煙塵中比電阻升高,造成靜電除塵器的反電暈增強,除塵效率降低(電袋混合除塵器)。
袋除塵器所存在的局限性除運行阻力大等問題外,還有如濾袋使用壽命問題(糊袋、燒袋、漏袋和腐蝕磨損都影響濾袋使用壽命)。如何延長濾袋使用壽命,減少袋的更換次數(shù),減少日常的維護費用是當(dāng)前研究的一個熱點領(lǐng)域。
雖然在袋除塵設(shè)計階段可根據(jù)待處理的煙氣性質(zhì),選用適當(dāng)?shù)臑V料來避免糊袋和燒袋(對于有些大型的袋除塵器增加了一些如旁路煙道、緊急增溫降溫輔助設(shè)施等以提高其運行的安全系數(shù)),但由于附著在袋上的塵餅必須清除才可以讓袋過濾再生(電除塵器改電袋組合除塵器),因此濾袋的清灰,清灰越越好,越有利于除塵器穩(wěn)定連續(xù)運行。但清灰產(chǎn)聲的濾袋激振和過濾時風(fēng)速和粉塵顆粒對濾袋的琢磨,對濾袋的使用壽命起到了主要影響。
種形式在國內(nèi)已成功應(yīng)用多年,實踐證明,粉塵進入電場后, 首先將煙氣中的大部分粉塵除去,余下的粉塵荷電后進入袋除塵區(qū), 這就為袋除塵創(chuàng)立了一個新的工作條件,即荷電粉塵進入袋除塵區(qū)域后,大部分帶負(fù)電荷的粉塵吸附到濾袋表面,由于荷電粉塵大部分帶負(fù)電荷,同性電荷的粉塵相互排斥,從而在濾袋表面想成排列有序(電除塵器改電袋除塵器), 結(jié)構(gòu)松散的粉塵層。
另外在電場中含異性電荷的粉塵,產(chǎn)生電凝并而成大顆粒。由于高壓電場的作用,使進入濾袋區(qū)的粉塵荷電而形成的 粉塵層性質(zhì)發(fā)生了重大的變化,既改變了粉塵粒徑的尺寸,又改變了粉塵堆積狀態(tài),與常規(guī)袋除塵的濾袋表面不帶電荷粒子形成的粉塵層 相比,粉塵層的透氣性更好,清灰效果更佳。
然而荷電粉塵一旦離開電場,電子的復(fù)合速度也很快。正負(fù)電子 復(fù)合后,粉塵失去電荷在濾袋區(qū)就產(chǎn)生不了靜電效應(yīng)的結(jié)果。因為濾 袋含粉塵層阻力約占電袋除塵器整體阻力的70%左右,而濾袋的阻力 主要是由濾袋表面沉積的粉塵層產(chǎn)生。從前電后袋捕集的粉塵觀察, 離電場近的濾袋表面粉塵層排列有序、結(jié)構(gòu)疏松、空隙率高。但遠(yuǎn)離電場部分的濾袋表面(電除塵器改電袋除塵器),粉塵層非常致密,和純袋式除塵器收集的形式一樣。
為解決遠(yuǎn)離電場濾袋表面收集粉塵荷電程度不同的差異,第二種形式的電袋除塵器是將靜電部分和濾袋交替排列。這種除塵器將電除塵和袋除塵置于同一氣室,無論是在顆粒收集過程中,還是灰塵向灰斗的傳送中,兩者都能很好地相互作用,效果較好。但是將電除塵器電場改造為電袋交替排列的電除塵器,原電場內(nèi)收塵極和電暈極以及陰極框架,陽極框架相互交錯,都不能再利用,基本上將電場內(nèi)的構(gòu)件全部廢棄,成本較大(電改電袋組合除塵器)。
目前市場上應(yīng)用的電袋除塵器,實際上前面是電除塵,后面是袋除塵,兩者串聯(lián)在一起, 相當(dāng)于兩級除塵,煙塵先通過電除塵將80%左右的粉塵收集后,剩余的粉塵再進入袋壓凈化,由于粉塵濃度大幅度,削減濾袋阻力將會有所減小,清灰時間也會加長,但荷電粉塵的積極因素沒有體現(xiàn)出來(電改電袋除塵器)。
另外,在上世界末,美國開發(fā)過一種電袋復(fù)合除塵器,稱為max9,相當(dāng)于4條濾袋中 間設(shè)置一根電暈線,小型試驗取得很理想的結(jié)果。
目前國內(nèi)外電袋除塵器主要有兩種形式,一種是前電后袋方式, 即前級是一個或兩個電場,后面均為濾袋除塵器,另一種是靜電部分 (即放電極和收塵極)和濾袋交替排到布置(電袋復(fù)合除塵器)。
我公司設(shè)計的一種改進的電袋除塵器,該電袋除塵器的除塵效果好,并且在現(xiàn)有電除塵器的基礎(chǔ)上改造容易,成本低。
包括封閉的殼體,位于殼體內(nèi)的交替布置濾袋部分和電場部分, 其特征在于:所述濾袋部分由平行布置的濾袋和位于電袋除塵器入口 處濾袋外的擋板組成;所述電場部分由與濾袋部分平行布置的兩排電 暈極和一排收塵極板組成,收塵極板位于兩排電暈極之間(電改電袋復(fù)合除塵器)。
,電袋交替排列的電袋除塵器,在濾袋的兩側(cè)均設(shè)置多 孔板或開孔的極板,原因在于濾袋是通過由鋼材做成的骨架作支撐, 在電場內(nèi)濾袋沒有保護的條件下,電暈放電,閃絡(luò)甚至拉弧,都可能 使濾袋受到損害,為保護濾袋不被燃灼穿孔,在靠電場邊的濾袋必須 設(shè)置保護擋板(多孔板之類的構(gòu)造)。
而本實用新型利用原電場的結(jié) 構(gòu),拆除一部分安裝濾袋,另一部分形成獨立的電場,而電暈線或者 離收塵極板較近(相對于濾袋)或者將放電針尖均對著收塵極板,有 效地避免了電暈放電可能對濾袋產(chǎn)生的傷害(電除塵器改電袋復(fù)合除塵器)。
利用原有電除塵器的結(jié)構(gòu),將電場和濾袋同置于一室的這種布置 方案極大地優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和提高了經(jīng)濟效益,由于粉塵先通過電場荷 電后才進入濾袋區(qū),氣布比成倍增加,微細(xì)顆粒粉塵的捕集率也提高, 由于原設(shè)備的構(gòu)件繼續(xù)得到利用,減少了改造設(shè)備的投資及施工工期,經(jīng)濟效益突出。