本实用新型涉及电除尘领域，特别地涉及用于电除尘器的吊坠平衡架固定装置和使用其的电除尘器。
背景技术：
在工业中，电除尘器广泛用于处理废气。电除尘器也在垃圾处理中用于处理焚烧/热解产生的废气。
垃圾是人类日常生活和生产中产生的固体废弃物。垃圾处理就是要把垃圾迅速清除，并进行无害化处理，最后加以合理的利用。由于垃圾在焚烧/热解处理后，减量化效果显著，节省用地，还可消灭各种病原体，将有毒有害物质转化为无害物，故垃圾焚烧/热解已成为垃圾处理的主要方法之一。然而，垃圾成分非常复杂，在焚烧/热解过程中必定会产生一些二次污染物，主要包括一些废气SOx、NOx、CO、HCl，焦油，以及一些痕量或超痕量的污染物如重金属(Pb、Cd、Hg等)、二噁英(PCDD/Fs)以及多环芳烃(PAH)等。该类污染物如不经高效净化后排出，会对大气造成严重污染，对空气质量构成严重威胁。
针对上述复合气态污染物的治理，低温等离子体技术是实现复合污染物同时去除的新型有效途径。通过高压放电获得低温等离子体，含有大量的高能电子及高能电子激励产生活性粒子，可将有害气体污染物氧化成CO2、H2O等其它无害物或低毒物，同时，气体中固态及液态微粒通过脉冲放电产生的高能电子实现荷电，在电场力作用下收集到集尘板表面。上述技术方案可以通过电除尘器实现，电除尘器包括列管体沉淀极和电晕极，其中电晕极悬吊于各个列管体沉淀极的中心位置，电晕极下方连接有吊坠平衡架，吊坠平衡架下方设置若干个吊坠，用于平衡电晕极。
然而，在运行过程中，随着运行的进行，吊坠平衡架与连接的电晕极会在水平方向有轻微晃动，随着时间推移导致晃动加剧，最终导致电除尘器启动保护功能，停机终止工作，需要人为干预停止吊坠平衡架的晃动，方可重新启动电除尘器，这影响系统的连续运行。
因此，本领域中对能够克服上述缺点的装置和使用该装置的电除尘器存在需求。
技术实现要素：
本发明人发现，上述晃动的原因是吊坠平衡架与连接的电晕极在列管体沉淀极直流电场中受到由电晕极中心向横向列管体沉淀极界面的横向库仑力。当电晕极和列管体沉淀极所吸附的气溶胶类物质相对多时，两级间距离相对减少，导致吊坠平衡架与连接的电晕极会在水平方向有轻微晃动。此晃动为正反馈效应，即，此晃动又导致横向库仑力增加，横向库仑力增加又导致晃动加剧，因此随着时间推移，产生“恶性循环”，一般情况下运行8-12小时后当电晕极和列管体沉淀极的距离接近时，产生“爬电”现象(弧光放电)，导致电除尘器启动保护功能，停机终止工作。
因此，为了克服现有技术的上述不足，本实用新型的目的是提供一种吊坠平衡架固定装置，其能够防止吊坠平衡架与连接的电晕极晃动；本实用新型的另一个目的是提供一种使用该吊坠平衡架固定装置的电除尘器，其能够连续稳定运行。
本实用新型通过以下技术方案实现：
在一个技术方案中，提供了一种用于电除尘器的吊坠平衡架固定装置，电除尘器包括列管体沉淀极和悬吊通过其中心的电晕极，电晕极下端与吊坠平衡架连接，所述吊坠平衡架与在电除尘器外侧壁布置的绝缘支撑装置固定连接。
在一个实施方式中，所述绝缘支撑装置内安放高压绝缘瓷瓶，高压绝缘瓷瓶上连接导电承托，其中导电承托与吊坠平衡架固定连接。
在一个实施方式中，所述导电承托与高压发生器连接。
本技术方案的优点和有益效果是克服了电除尘器运行中产生的微小的横向库仑力，杜绝了正反馈效应的发生，防止了吊坠平衡架与连接的电晕极晃动，进而有效地杜绝发生“爬电”现象，使得电除尘器能够连续稳定运行。
在另一个技术方案中，提供了一种电除尘器，其包括布气室、废气处理室、排放气室和高压发生器，其中布气室位于电除尘器的底部，用于接收待处理的废气；废气处理室位于布气室上方，其包括列管体沉淀极和悬吊通过其中心的电晕极；排放气室位于废气处理室上方，用于排放处理后的气体；在排放气室的外侧壁上具有绝缘支撑装置，用于连接电晕极上端；电晕极下端与吊坠平衡架连接，所述吊坠平衡架与在布气室外侧壁布置的下绝缘支撑装置固定连接。
在一个实施方式中，所述下绝缘支撑装置内安放高压绝缘瓷瓶，高压绝缘瓷瓶上连接导电承托，其中导电承托与吊坠平衡架固定连接。
在一个实施方式中，所述导电承托与高压发生器连接。
在一个实施方式中，所述导电承托穿过布气室外侧壁的部分穿套高压绝缘热缩管。
本技术方案的优点和有益效果是能够确保电除尘器连续稳定运行。
本实用新型的电除尘器可以用于垃圾的焚烧/热解后处理，从而达到无烟、无异味直排的目的。
本实用新型的吊坠平衡架固定装置结构简单，成本低廉，效果显著，可以应用于任何适用的设备，包括但不限于本文所述的电除尘器。
另外，本实用新型的电除尘器操作简便，运行成本较低。操作人员通过短期培训均能操作，维护保养简单，无需附加保养费用。而且，本实用新型的电除尘器兼容性强，能够与多种焚烧/热解设备组合使用。
附图说明
图1是本实用新型的使用吊坠平衡架固定装置的电除尘器的示意图。
图2A-2C分别是本实用新型的电除尘器的俯视图、主视图和左视图。
图3A是本实用新型的电除尘器沿着图2C中1-1的剖面图。
图3B是本实用新型的电除尘器沿着图2B中2-2的剖面图。
图3C是本实用新型的电除尘器沿着图2B中3-3的剖面图。
其中，在图2-3中未显示吊坠平衡架固定装置。1’-支架，2’-布气室底座，3’-陶瓷隔热砖，4’-布气室保温毯，5’-PE-RT热管，6’-布气板，7’-列管体蓄热球，8’-列管体加热器，9’- 列管体保温毯，10’-伴热电带，11’-上绝缘支撑装置，12’-绝缘支撑装置温度变送器，13’- 绝缘支撑装置加热器，14’-高压绝缘瓷瓶，15’-阴极导电承托，16’-聚氨酯保温，17’-上高压室输电口，18’-排放气室，19’-阴极导电横担，20’-气体排放口温度传感器，21’-气体排放口，22’-防雨帽，23’-取样口，24’-电晕极固定架，25’-电晕极定位杆，26’-电晕极，27’- 维修手孔，28’-绝缘支撑装置排液阀，29’-列管体保温护板，30’-列管体沉淀极，31’-列管体温度传感器，32’-吊坠，33’-吊坠挂环，34’-吊坠平衡架，35’-焦油储槽加热器，36’-布气室保温护板，37’-维修人孔，38’-焦油储槽蓄热球，39’-焦油储槽，40’-焦油储槽温度传感器，41’-焦油排放球阀，42’-废气入口，43’-高压发生器，44’-防露风机，45’-吊坠定位调整环，46’-高压发生器支架，47’-高压电源导线，48’-高压绝缘热缩管，49’-下高压室输电口， 50’-布气室壁板，51’-高压电输出电极，52’-下绝缘支撑装置。
具体实施方式
下面结合附图进一步详细说明本实用新型。应当理解的是，本实用新型的各种实施方式仅是说明性的，并不构成对权利要求的范围的限制。
电除尘器下端为支架1’，布气室位于支架上方，废气入口42’位于布气室的侧壁，废气经废气入口进入布气室，布气室底座2’上设置有焦油储槽39’，其中收集的焦油经由焦油排放球阀41’排出布气室。
布气室中设置有布气板6’，其将废气进行二次分配，使进入每个或列管体内的废气量均等。
布气室侧壁装有维修人孔37’，人可以进出该人孔，用于对布气室内的各个组件进行检修和维护。
在布气室上方是废气处理室，其包括列管体沉淀极30’和电晕极26’，可以根据需要具有任意数目的列管体沉淀极30’，例如23或39个。可选地，列管体可以被布置为蜂窝状。
在布气室上部焊接列管体沉淀极，在列管体沉淀极上端焊接排放气室18’，排放气室上端焊接气体排放口21’，从该气体排放口排出处理后的气体。气体排放口侧壁焊接取样口23’，用于取样检测排出气体的组成。气体排放口中设置气体排放口温度传感器20’，并且在气体排放口上安装防雨帽22’。
列管体沉淀极与排放气室两侧对称焊接上绝缘支撑装置11’，上绝缘支撑装置内安放高压绝缘瓷瓶14’，上高压绝缘瓷瓶上连接阴极导电承托15’，阴极导电承托穿过上高压室输电口17’置于列管体沉淀极上方。阴极导电承托和阴极导电横担19’组成龙门架结构，阴极导电承托为门的立柱，阴极导电横担为横梁。立柱支撑横梁，横梁吊挂阴极线。
阴极导电承托上方焊接电晕极固定架24’，电晕极固定架下端焊接电晕极定位杆25’，电晕极定位杆上的吊钩钩接电晕极挂环(上、下)与电晕极连接，电晕极挂环(下)与吊坠32’挂接，下方通过经由吊坠挂环33’连接的吊坠平衡架34’平衡，吊坠的位置可以通过吊坠定位调整环45’进行调整，电晕极位于列管体沉淀极中心位置。
在布气室50’壁板开一方孔，在方孔处增加下绝缘支撑装置52’，在下绝缘支撑装置11’内悬挂螺栓连接的高压绝缘瓷瓶14’，高压绝缘瓷瓶下端螺栓连接阴极导电承托15’，在吊坠平衡架34’调整好中心和水平后，与阴极导电承托15’焊接固定。
可选地，绝缘支撑装置11’、52’底部装有高压箱体排液阀28’。
可选地，绝缘支撑装置11’、52’下部装有防露风机44’。绝缘支撑装置11’、52’中的任一种可以与高压发生器43’相连，而高压发生器又与自动控制系统连接。
高压发生器优选地与下绝缘支撑装置52’连接，其中：在方孔处焊接下高压室输电口 49’，下绝缘支撑装置52’与下高压室输电口49’法兰螺栓连接；高压发生器43’焊接固定在高压发生器支架46'上；高压发生器喇叭口法兰与下绝缘支撑装置52’法兰螺栓连接；在高压电输出电极51’与阴极导电承托15’之间，用螺栓连接高压电源导线47’；在阴极导电承托15’横段，穿套高压绝缘热缩管48'，电吹风加热绝缘热缩管，使其紧紧裹住阴极导电承托横段，这可以防止操作人员误触或避免冷凝液体滴落在带电的导电承托上。
阴极导电承托纵段与阴极导电承托横段螺栓连接。
绝缘支撑装置11’、52’在冬季寒冷低温天气时可能产生冷凝液，造成高压电爬电。因而，可以设置绝缘支撑装置加热器13’起到阻断产生冷凝液的功能，保证使其工况正常；另外，还可以在绝缘支撑装置11’、52’外设置聚氨酯保温16’。其中，绝缘支撑装置温度变送器12’有助于操作人员控制高压箱体内的温度。
绝缘支撑装置11’、52’上安装有维修手孔27’，方便对绝缘支撑装置11’、52’内的各个组件进行检修和维护。
为了防止处理分离后的焦油凝固在电捕焦油器上无法从布气室底部排出，在布气室和废气处理室上设置加热装置和保温隔热结构，以促进焦油与电捕焦油器的分离，该装置内的设计温度应保持在70-80℃范围。所述加热装置包括PE-RT热管5’、列管体加热器8’、伴热电带10’和焦油储槽加热器35’，并且所述保温隔热结构包括陶瓷隔热板3’、布气室保温毯4’、列管体蓄热球7’、列管体保温毯9’、列管体保温护板29’、布气室保温护板36’和焦油储槽蓄热球38’。
列管体蓄热球的热源来自列管体加热器；焦油储槽蓄热球的热源来自焦油储槽加热器。上述蓄热球的作用是储能蓄热，维持装置的温度。列管体温度传感器31’和焦油储槽温度传感器40’可以感测列管体和焦油储槽的温度，使其保持在70-80℃的范围内。
焚烧/热解设备和电除尘器之间可以存在热能传输；伴热电带用于严冬季节，天气寒冷时作为辅助的热能补充，以保证装置内的设计温度。
上述布气室和废气处理室中的加热装置和保温隔热结构可以任意地组合或替换，只要能够保持70-80℃范围的设计温度。
下面详细阐述电除尘器的工作原理和工作过程。
垃圾成分非常复杂，在热解过程中必定会产生一些二次污染物，主要包括一些废气 SOx、NOx、CO、HCl，焦油，以及一些痕量或超痕量的污染物如重金属(Pb、Cd、Hg等)、二噁英(PCDD/Fs)以及多环芳烃(PAH)等。
(1)废气污染物
a氯化氢(HCl)
垃圾热解过程所排放的烟气中HCl的来源有两个：
①有机氯源，如垃圾中的PVC塑料、橡胶、皮革等；
②无机氯源，主要以NaCl形式存在。
b硫氧化物(SOx)
硫氧化物通常由垃圾中含硫化合物燃烧氧化所致，大部分为SO2。硫氧化物一般以垃圾中的纸类、蛋白质系列的厨余垃圾、以硫酸盐形式的无机硫及含硫橡胶等含硫元素作为发生源。一般认为有机硫在热解过程中倾向于被氧化，而各种硫酸盐则可能根据具体反应环境，在高温下挥发、分解甚至包含在灰分中。
c氮氧化物(NOx)
氮氧化物主要包括NO、N2O、NO2等，其中NO和NO2能够对大气造成污染。由固体废物中的有机氮(蛋白质系列的厨余垃圾、含氮尿素和含氮树脂等)形成的氮氧化物。通常在600～900℃温度下生成。
(2)焦油
焦油组分主要包括三类物质：一是脂肪族化合物，如脂肪酸等；二是芳香族化合物，如苯酚、甲酚、萘、甲苯、烷基衍生物；三是烃类含氧有机物，如酚、醛、酮、酯、酐、呋喃类。
(3)重金属
对于重金属通常把密度作为决定性因素，一般将密度(比重)大于5mg/m3的金属元素定义为重金属。重金属一般是指具有显著毒性的元素，如铅、铬、汞、镉及类金属砷。
a汞(Hg)
主要来自于电池(如Hg-Zn电池和碱性电池)、电器(如荧光灯管)、报纸、杂志、温度计等。
b铅(Pb)
来自于塑料、橡胶、颜料等。
c镉(Cd)
来源于电器、塑料、电池(镍镉电池)、半导体及颜料等。
d铬(Cr)
来自于塑料、报纸、纺织品、彩色胶卷、杂草等。
e铜(Cu)
主要来自于纺织品和塑料等。
(4)二噁英
二噁英实际上是两个系列的氯代三环芳香化合物的总称，包括多氯代二苯并-对-二噁英(PCDDs)和多氯代二苯并呋喃(PCDFs)，统称为PCDD/Fs。
在垃圾焚烧工艺中，垃圾中的含氯高分子化合物如聚氯乙烯、氯代苯、五氯苯酚等二噁英的前体物，在适宜温度下(300℃～500℃)并在FeCl3、CuCl2等金属催化物的催化作用下与O2、HCl反应，通过重排、自由基缩合、脱氯等过程生成二噁英类。主要条件因素有：
①HCl，O2，前体物的存在；
②在300℃～500℃温度范围内停留的时间；
③氯化铜，氯化铁催化剂的存在。
热解炉出口排放的污染物是以水蒸气、焦油、飞灰(重金属)、烟气等融合在一起的气溶胶类物质。
因此，垃圾热解二次污染物处理的技术方案，选择“将电捕焦油器技术与电晕等离子体空气净化技术相结合”的综合处理方案。
在一定条件下，通过物质与外界不断交换能量，物质的各态之间可以互相转化。外界供给能量可使固体转化为液体，如果外界进一步供给能量，液体可转化为气体。如果再对气体供给足够的能量，只要使每个粒子中电子的动能超过原子的电离能时，电子将会脱离原子的束缚而成为自由电子，而原子则因失去电子而成为带正电的离子，这个过程称为电离。当气体中足够多的原子被电离后，这种电离的气体己不足原来的气体了，而转化成为新的物态一等离子体。是物质存在的又一种聚集态，称为物质第四态，或称为等离子态。
应用电捕焦油器的基本原理和电晕等离子体对垃圾热解烟尘进行净化的技术，是一项新的热解烟尘净化技术。一是将热解废弃物中的以水蒸气、焦油、飞灰(重金属)、废气等融合在一起的气溶胶类物质有效捕集；二是将废气中的一氧化碳(CO)、二氧化硫(SO2)、氮氧化物(NOx)、碳氢化合物、芳香烃等净化。从而达到垃圾热解炉的无烟、无异味直排 (零排放)的目的。
电捕焦油器、电晕等离子体共同点是利用极不均匀高压直流电场，形成电晕放电，产生等离子体，其中包含的大量电子和正负离子在电场梯度的作用下，与空气中的颗粒污染物发生非弹性碰撞，从而附着在这些粒子上，使之成为荷电粒子，在电场的作用下向集尘极运动进而被集尘极所收集，从而可以有效地清除空气中的颗粒污染物。
其处理过程分三个阶段：
1)e+M(污染物分子)→M一
2)M一+SP(固体颗粒)→(SPM)一
3)(SPM)一→(沉积在集尘极上)
电晕放电可在一定空间产生非平衡态低温等离子体，可以用来净化空气中的有害气体。其催化净化机理包括两个方面：
1)在产生等离子体的过程中，高频放电产生的瞬时高能量，打开某些有害气体分子的化学键，使其分解成单原子或无害分子。
2)等离子体中包含了大量的高能电子、离子、激发态粒子和具有强氧化性的自由基，这些活性粒子的平均能量约为5～20eV，近高于一般气体分子的键能，它们和有害气体分子发生频繁的碰撞，打开气体分子的化学键生成单原子分子或无害分子。同时产生的大量·OH、·HO2、·O等自由基和氧化性极强的臭氧跟有害气体分子发生化学反应生成无害产物。
垃圾热解时产生的有害气体主要有CO、NOx、SO2、HCl，本方案就是利用等离子体的这种催化净化机理来净化垃圾热解时产生的有害气体。
电晕放电时，产生大量的自由电子和离子，在脉冲电场的作用下，自由电子可获得较高的能量，轰击空气中的O2，可将其分解成氧原子：
e+O2→2O+e
高速电子具有足够的动能(5～20eV)。紧接着通过三体碰撞反应形成臭氧。
O+O2+M→O3+M
与此同时，原子氧和电子也同样与臭氧反应形成氧分子，最终臭氧的浓度达到平衡。
O+O3→2O2
e+O3→O+O2+e
氮氧化物的降解反应式：
NOx+e→N2+O2
一氧化碳的净化反应式：
O3+CO→CO2+O2
·OH+CO→CO2+·H
二氧化硫的净化反应式：
O3+SO2→SO3+O2
O2+2SO2→2SO3
O3+3SO2→3SO3
热解炉排出的烟气量(含水蒸气)为800-1000m3/h；烟气流速为0.5-0.75m/s；烟气停留时间为5-10s；烟气进口温度为60-80℃。
高压电源选型：高频电源、脉冲电源、临界脉冲(软稳)电源均可选用。以临界脉冲 (软稳)电源为首选。
电捕焦油器、电晕等离子体净化废气装置是由两项技术复合而成，应用在垃圾低温热解的废物处理是一项创新。
电捕焦油器工作原理是在金属导线与金属管壁间施加高压直流电，以维持足以使气体产生电离的电场，使阴阳极之间形成电晕区。按电场理论，正离子吸附于带负电的电晕极，负离子吸附于带正电的沉淀极，所有被电离的正负离子均充满电晕极与沉淀极之间的整个空间。当含焦油雾滴等杂质的废气通过该电场时，吸附了负离子和电子的杂质在电场库伦力的作用下，移动到沉淀极后释放出所带电荷，并吸附于沉淀极上，从而达到净化废气的目的，通常称为荷电现象。当吸附于沉淀极上的杂质量增加到大于其附着力时，会自动向下流趟，从电捕焦油器底部排出。
电晕等离子体净化废气的原理是利用高压脉冲电晕放电，使气体电离，从而使废气颗粒荷电，然后在电场力的作用下向集尘极板移动，带电荷的颗粒与集尘板接触后失去电荷，成为中性而沉积在集尘极板上，从而达到净化废气的目的。同时气体电离时会产生大量的高能电子、离子、激发态粒子和具有强氧化性的自由基，这些活性粒子的平均能量高于气体分子的键能，它们和有害气体分子发生频繁的碰撞，打开气体分子的化学键生成单原子分子和无害气体分子，同时还产生的大量·OH、·HO2、·O等自由基和氧化性极强的臭氧跟有害气体分子发生化学反应生成无害产物。
两项技术的共同点其原理都是电晕放电。两项技术的结合点在于电晕放电时所选用的电源：“临界脉冲软稳电源”或“脉冲高压直流电源”；选择适合的电晕极，一是需要二次电子发射系数(δm)大；二是需要可靠的耐蚀性和化学、物理稳定性。因此，钨最适合作电晕极(δm 1.4)，不锈钢(δm 1.24)其次。
废气经布气室，进入列管体沉淀极与电晕极之间的空间，在外加电场作用下，气体被电离，从而使废气颗粒带电荷，然后在电场力的作用下向列管体沉淀极移动，与列管体沉淀极接触后失去电荷，成为中性而沉积在列管体沉淀极上，从而达到净化废气的目的。随着吸附量的增加，吸附的物质可自由落下，无需清理列管体沉淀极。
同时，气体电离时会产生大量的高能电子、离子、激发态粒子和具有强氧化性的自由基，这些活性粒子的平均能量高于气体分子的键能，它们和有害气体分子发生频繁的碰撞，打开气体分子的化学键生成单原子分子和无害气体分子，同时还产生的大量·OH、·HO2、·O 等自由基和氧化性极强的臭氧跟有害气体分子发生化学反应生成无害产物。
废气处理的有益效果：一是将热解废弃物中的以水蒸气、焦油、飞灰(重金属)、废气等融合在一起的气溶胶类物质有效捕集；二是将废气中的一氧化碳(CO)、二氧化硫 (SO2)、氮氧化物(NOx)、碳氢化合物、芳香烃等净化。
两项技术在焚烧/热解废气的处理应用，彻底改变了焚烧/热解废气排放方式，无烟、无异味直排(零排放)。
本实用新型的各个部件可以以本领域技术人员已知的任何方式彼此连接，例如焊接、拼接、嵌接等、或其组合。而且，本实用新型中的各个部件可以是一个或者多个，其可以对称分布或随机分布。另外，本实用新型中的各个部件可以具有任意合适的形状和大小。这些对本领域技术人员都是显而易见的。
实施例
列管体沉淀极的数量是39，列管体沉淀极的形状为正六边形，单个正六边形面积为0.0382m2。
电晕极直径2.3mm，电压梯度E＝400V/mm，两极电位差为41.5kV。
布气室上方孔的尺寸为310mm×310mm。
下高压室输电口方管的内径为300mm×300mm，壁厚4mm。
最后，需要理解的是本文以上描述的装置是本公开内容的具体的实施方式，对于本公开内容非限制性实例的许多变化和扩展也是考虑的。因此，本公开内容包括本文公开的装置的各技术特征的组合，以及其任何和所有的等价形式。