专利名称：一种带箱式除尘区的pm2.5静电除尘器的制作方法
技术领域：
本发明涉及火电行业除尘技术，尤其涉及一种带箱式除尘区的PM2. 5静电除尘器。
背景技术：
PM2. 5是指大气中直径小于或等于2. 5 μ m的颗粒物，也称为可入肺颗粒物。虽然他只是地球大气成分中含量很少的组分，但他对空气质量和能见度等有重要的影响。与较粗的大气颗粒物相比，PM2. 5粒径小，富含大量的有毒、有害物质，且在大气中的停留时间长、输送距离远，因而对人体健康和大气环境质量的影响更大。在2000-2007年间，我国每年的工业烟尘排放量均超过800万吨(火电行业约400万吨)，其中微细粒子(PM10，PM2. 5)约400万吨(火电行业超过300万吨)。传统的ESP只能收集PMlO以上的粉尘颗粒，袋式除尘器可以收集PM2. 5的微尘，但其存在如下缺点(I)不适于在高温状态下运行工作，当烟气中粉尘含水分重要超过25%以上时，粉尘易粘袋堵袋，造成布袋清灰困难、阻力升高，过早失效损坏；(2)与电除尘相比阻力损失稍大，一般为1000_2000Pa ；(3)当燃烧高硫烟或烟气未经脱硫等装置处理，烟气中硫氧化物、氮氧化合物浓度很高时，除FE滤料外，其他化纤合成纤维滤料均会被腐蚀损坏，布袋寿命缩短；(4)不能在“结露”状态下工作；(5)布袋更换费用高。火电厂除尘一般采用静电除尘器、袋式除尘器或电袋结合式除尘器。静电除尘器的原理是利用高压直流电源产生的强电场使烟气中含电负性气体(例如02、S02、C12、NH3、H20等)电离，产生电晕放电，进而使悬浮在气体中的粉尘荷电，并在电场力作用下使荷电粉尘到达与其极性相反的电极上，从而实现悬浮粉尘从气体中分离出来的目的。静电除尘器的优点是(I)除尘效率可达98%-99% ;(2)在电除尘器内，尘粒从气流中分离的能量，不是供给气流，而是直接供给尘粒的，因此，和其它的高效除尘器相比。电除尘器的阻力较低，仅为100-200Pa;(3)可以处理高温(在400°C以下)的气体；(4)适用于大型的工程，处理的气体量愈大，它的经济效果愈明显。布袋除尘器的原理是 含尘气流从下部进入圆筒形滤袋，在通过滤料的孔隙时，粉尘被滤料阻留下来，透过滤料的清洁气流由净气室排出。沉积于滤料上的粉尘层，在机械振动的作用下从滤料表面脱落下来，落入灰斗中。袋式除尘器的优点是
(I)除尘效率高，一般在99%以上，可达到在除尘器出口处气体的含尘浓度为20-30mg/Nm3，对亚微米粒径的细尘有较高的分级除尘效率；(2)结构比较简单，操作维护方便；(3)对粉尘特性不敏感，不受粉尘比电阻的影响；(4)在采用玻璃纤维和某些种类的合成纤维来制作滤袋时，可在160-200°C的温度下稳定运行， 选择高性能滤料时，有些耐温可达到260°C ；(5)在用于干法脱硫系统时，可适当提高脱硫效率；(6)处理气体量的范围大，并可处理非常高浓度的含尘气体，因此它可用作各种含尘气体的除尘器。其容量可小于至每分钟数立方米、大到每分钟数十万立方米的气流，在采用高密度的合成纤维滤袋和脉冲反冲清灰方式时，它能处理粉尘浓度超过700000mg/m3的含尘气体，它既可用于尘源的通风除尘，以及对诸如水泥、碳黑、浙青、石灰、石膏、化肥等各种工艺过程中含尘气体的除尘，以减少粉尘污染物的排放。然而，随着国家环保标准的提高，单靠电除尘已不能完全满足环保标准的要求，增加布袋除尘器又受到机组引风机出力、空间等原设计的限制存在设计困难等问题。
发明内容
为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种带箱式除尘区的PM2. 5静电除尘器，既能实现捕捉PM2. 5以下的微细颗粒的目的，又能实现长周期、维护费用低的功效，进而解决火电行业微细粉尘排放量大，威胁环境的问题。为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是一种带箱式除尘区的PM2. 5静电除尘器，设置于常规电除尘系统之后，包括依次连通的凝并区17和箱式除尘区18，其中凝并区17与常规电除尘系统导通，凝并区17内设置有等间隔的多个收尘板6，相邻的收尘板6之间形成与微尘方向一致的微尘通道7，同一个微尘通道7内设置有垂直于微尘方向且极性相同的放电极8，相邻的微尘通道7内放电极8的极性相反，使通过该区的微尘带上不同的电荷并在该区出口处凝并成大颗粒微尘；箱式除尘区18与凝并区17连通，箱式除尘区18内设置有多个等间隔的箱式收尘膜10，各个箱式收尘膜10底部悬空留出大颗粒微尘通道11供大颗粒微尘通过，箱式收尘膜10通过连接的电源9带有负电荷，箱式收尘膜10的每一面的膜体结构一致，均由导电膜13在上下两面分别设置聚丙烯膜14组成。所述箱式除尘区18底部连通灰斗15。所述箱式除尘区18顶部设置收尘膜拉紧装置16。本发明与现有技术相比具有以下优点I)采用静电除尘的方式，有效捕捉PM2. 5以下的微尘。本技术方法在原电场下游布置凝并区，由于凝并区的正负电极间隔布置，因此，飞灰将在其各自的通道内分别获得正电荷和负电荷，携带正负电荷的粒子在下游混合后凝并，凝并后的粉尘由膜静电除尘器捕捉，纤维膜对于PM2. 5以下的颗粒有99. 9%左右的捕捉效率，当粉尘积累到一定厚度时，一般约为5_时，膜拉伸装置启动，使得飞灰层承受很大的剪切力，飞灰层受到剪切力时，会断裂成很多碎片，然后落入灰斗，因为膜不需要设置加强筋等部件，因此灰尘层不会断裂成很小的碎片，被再次携带排放的可能性降低，从而也提高了除尘效率。
该技术方法需充分考虑粉尘荷电特性，设计合适的高频电源与凝并区的布置方式，导流板的作用是将荷电的粉尘混合并凝并，为后续除尘提供条件。膜静电除尘器由于材质轻，很容易安装和定位，定位精确度的要求也不像传统静电除尘器那么严格，因此，只要凝并区设计合理，纤维膜选择正确，就能够保证99. 9%以上的除尘效率。2)投资费用低，运行、维护费用也低。对于300丽锅炉机组，凝并器的高频电源为25KW，耗电量低。凝并器布置在原电场下游，加上导流板烟气阻力小于200Pa，纤维膜由于具有抗腐蚀、抗燃等特性，寿命是布袋的几倍甚至几十倍，因此其后期的维护运行成本都很低。膜静电除尘器的质量约为传统静电除尘器的百分之一，安装费用也低于传统静电除尘器，因此，较进行增加传统电除尘器的改造费用低。每个布袋的费用约为1000元，对于300MW机组，一台布袋除尘器约有600个布袋，因此仅布袋投资约为600万元，而最后一级采用膜静电除尘约使用1700m2的纤维膜，纤维膜的价格为450元/m2，因此，改造一台300MW锅炉机组所需费用为76. 5力元。
图I为本发明结构示意图，图中箭头为微尘的流动方向。图2为图I中B-B向视图，图中箭头为微尘的流动方向。图3为本发明收尘膜平面图。图4为本发明收尘膜剖视图。
具体实施例方式下面结合附图和实施例详细说明本发明的实施方式。如图I和图2所示，为本发明结构示意图，图中箭头为微尘的流动方向，微尘从进口烟箱I进入到常规电除尘系统，该常规电除尘系统包括原一电场2，原二电场3，原三电场4和原四电场5四个原电场，微尘经过该常规电除尘系统后，脱除大部分大颗粒的粉尘，然后进入到凝并区17。凝并区17与常规电除尘系统导通，凝并区17内设置有等间隔的多个收尘板6，形成与微尘方向一致的多个微尘通道7，同一个微尘通道7内设置有垂直于微尘方向且极性相同的放电极8，相邻的微尘通道7内放电极8的极性相反，使通过该区的微尘带上不同的电荷，并在该区出口处凝并成大颗粒微尘，之后进入到箱式除尘区18。箱式除尘区18与凝并区17连通，箱式除尘区18内设置有多个等间隔的箱式收尘膜10，箱式收尘膜10的每一面的膜体结构一致，如图3和图4所示，均由导电膜13在上下两面分别设置聚丙烯膜14组成，导电膜13承载了拉伸的性能，聚丙烯膜14具有微孔结构，增强了微尘除尘效率，保证了对PM2. 5及以下微尘的高效脱除。箱式除尘区顶部设置收尘膜拉紧装置16，收尘膜拉紧装置16连接箱式收尘膜10，能够在垂直方向上对箱式收尘膜10实现收拉，改变箱式收尘膜10的松弛或者张紧状态。箱式收尘膜10通过连接的电源9带有负电荷，各个箱式收尘膜10底部悬空留出大颗粒微尘通道11供大颗粒微尘通过，微尘附着在膜表面，因此也实现了高效过滤的作用，待膜收尘到一定厚度(一般可设置为5_)时，启动膜拉紧装置16，将灰尘层以剪切力的形式清除到箱式除尘区底部的灰斗15中，然后灰斗15中的微尘和原飞灰输送系统一并输送至灰库。完成除尘的烟气从出口烟箱12排出，除灰以后，收尘膜拉紧装置16将收尘膜10放回松弛状态继续收尘。
随着我国对烟尘排放和要求的日益严格，本装置可以以较低的成本，实现良好的PM2. 5的除尘效果。
权利要求
1.一种带箱式除尘区的PM2. 5静电除尘器，设置于常规电除尘系统之后，其特征在于，包括依次连通的凝并区(17)和箱式除尘区(18)，其中 凝并区(17)与常规电除尘系统导通，凝并区(17)内设置有等间隔的多个收尘板(6)，相邻的收尘板(6)之间形成与微尘方向一致的微尘通道(7)，同一个微尘通道(7)内设置有垂直于微尘方向且极性相同的放电极(8)，相邻的微尘通道(7)内放电极(8)的极性相反，使通过该区的微尘带上不同的电荷并在该区出口处凝并成大颗粒微尘； 箱式除尘区(18)与凝并区(17)连通，箱式除尘区(18)内设置有多个等间隔的箱式收尘膜(10)，各个箱式收尘膜(10)底部悬空留出大颗粒微尘通道(11)供大颗粒微尘通过，箱式收尘膜(10)通过连接的电源(9)带有负电荷，箱式收尘膜(10)的每一面的膜体结构一致，均由导电膜(13)在上下两面分别设置聚丙烯膜(14)组成。
2.根据权利要求I所述的带箱式除尘区的PM2.5静电除尘器，其特征在于，所述箱式除尘区(18)底部连通灰斗(15)。
3.根据权利要求I所述的带箱式除尘区的PM2.5静电除尘器，其特征在于，所述箱式除尘区(18)顶部设置收尘膜拉紧装置(16)。
全文摘要
一种带箱式除尘区的PM2.5静电除尘器，设置于常规电除尘系统之后，包括依次连通的凝并区和箱式除尘区，其中凝并区与常规电除尘系统导通，设置有等间隔的多个收尘板，形成与微尘方向一致的多个微尘通道，同一个微尘通道内设置有垂直于微尘方向且极性相同的放电极，相邻的微尘通道内放电极的极性相反，使通过该区的微尘带上不同的电荷并在该区出口处凝并成大颗粒微尘；箱式除尘区与凝并区连通，设置有多个等间隔的箱式收尘膜，各个箱式收尘膜底部悬空留出大颗粒微尘通道供大颗粒微尘通过，箱式收尘膜通过连接的电源带有负电荷，箱式收尘膜的每一面的膜体结构一致，均由导电膜在上下两面分别设置聚丙烯膜组成，在该区完成静电除尘，本发明效果佳，成本低。
文档编号B03C3/12GK102614986SQ201210100059
公开日2012年8月1日 申请日期2012年4月6日 优先权日2012年4月6日
发明者吕海生, 徐正泉, 江建忠 申请人:中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司