专利名称：一种刚性阳极板表面水膜布置工艺及装置的制作方法
技术领域：
本发明属于大气污染物治理领域，特别是涉及一种基于静电除尘器刚性阳极板的表面水膜形成工艺及装置。
背景技术：
目前燃煤电厂95%采用电除尘器，主要包括干式静电除尘器和湿式静电除尘器两大类，。众所周知，干式静电除尘器对于超细颗粒物去除能力非常有限，静电除尘后仍有大量细颗粒飞灰进入环境，造成污染并影响人类健康。影响除尘器运行效率主要有烟气性质、操作条件、设备状况的多方面原因，其中对于传统刚性阳极板材料，传统的机械振打清灰方式引起的“二次携带”是导致超细颗粒物脱除效率较低的重要原因之一。湿式静电除尘器采用水膜清灰方式，可有效避免粉尘二次扬尘，并具有高的电晕 电流和明显的颗粒凝并效果，对超细颗粒物控制排放方面具有明显的技术优势，正逐渐在火电厂中得到应用。然而目前的湿式电除尘器一般采用固体阳极板，在同样的冲洗水量条件下，因刚性材料本身机加工平面度偏差和表面张力作用，水膜在阳极板表面易形成沟流，这样在收尘清灰过程中仍然存在为冲洗彻底表面冲洗水量大导致的水资源浪费、阳极板表面水膜不均残余粉尘形成“干斑点”导致“火花放电”故障、大部分设备采用的停机冲洗操作缺陷等问题。
发明内容
本发明以电除尘器普遍采用的固体阳极板为基础，采用特定的表面涂装预处理工艺，并设计与之相应的水膜布置结构，提出了一种刚性阳极板表面水膜布置工艺及装置。本发明是通过如下方式实现一种刚性阳极板表面水膜布置装置，该装置由夹板紧固螺栓、悬吊夹板、布水管、导流叶片、阳极板紧固螺栓、阳极板、极板下部定位钢板、极板下部固定轴、定位钢板紧固螺栓组成。其特征在于，阳极板表面经亲水化剂涂装预处理；阳极板上部扭出呈45°导流叶片，阳极板前端轧制成宽度为5 8_的波纹导流槽，不锈钢管交叉焊接组成网格布水管网，不锈钢管下部按序列密布布水孔；阳极板上部通过悬吊夹与布水管联接，阳极板下部固定在阳极下固定梁上；采用宽度相同的阳极板组成静电场通道。一种固体阳极板表面水膜布置工艺，其特征在于阳极板表面经亲水化剂涂装预处理后表面能增加，液体可从不同部位在阳极板表面铺展快速形成薄的均匀水膜；水自布水管流出经45°扭曲导流叶片进入阳极板上部，完成冲洗水量的一次均布；经过一次均布的液体分别从阳极板上部的正面和背面进入位于阳极板前端的波纹形导流槽内，均匀将水布置在阳极板的上部，完成冲洗水量的二次均布；阳极板通过表面涂装预处理赋予表面自洁性，粉尘层在阳极表面附着不牢，容易被表面水膜冲掉实现彻底清灰，且烟气流与水膜顺流接触产生摩擦力，增强水膜冲洗积灰作用力。本发明的阳极板采用经表面涂装预处理的固体阳极板，阳极板上部扭出呈45°的导流叶片，阳极板前端采用轧制的宽度5 8_波纹形导流槽，阳极板上部通过六片悬吊夹与布水管联接。阳极板的下部固定在阳极下固定梁上，由不锈钢管交叉焊接组成网格布水管网，布水管下部密布布水孔并与外部工艺水箱连接，其流量由PLC控制。采用宽度相同的阳极板组成静电场通道，放电极上、下大梁由上、下绝缘箱悬吊并与壳体绝缘，在阳极板下部设置灰斗。 一种刚性阳极板表面水膜布置工艺，主要包括⑴阳极板经过表面涂装预处理表面能增加，液体可从不同部位在阳极板表面铺展快速形成薄的均匀水膜；⑵水自布水管流出经45°扭曲导流叶片进入阳极板上部，完成冲洗水量的一次均布；经过一次均布的液体分别从阳极板上部的正面和背面进入位于阳极板前端的波纹形导流槽内，均匀将水布置在阳极板的上部，完成冲洗水量的二次均布，两次均流工艺可在较小给水率条件下，实现阳极板表面均匀水膜的快速形成；⑶阳极板通过表面涂装预处理赋予表面自洁性，粉尘层在阳极表面附着不牢，容易被表面水膜冲掉实现彻底清灰，且烟气以I 5m/S速度通过片状阳极板，气流与水膜顺流接触产生摩擦力，增强水膜冲洗积灰作用力，消除传统机械清灰过程中存在的“二次飞扬”现象。具体实现操作过程为烟气经过壳体进口导流片均匀化处理后进入湿式静电除尘装置；刚性阳极板表面水膜布置、阳极板上支撑梁、支撑梁限位梯形板对阳极板上部定位；由PLC对每个阳极板模块进行布水量调节；布膜液体利用极板表面亲水层，加快液体在极板表面的铺展速度，促使极板表面均匀薄水膜快速形成；阳极板通道内在中心放置放电极，阳极板与放电极构成高压非均匀电场，放电极将其附近气体电离，形成带电荷的离子和电子，碰撞微细颗粒物使之荷电，微细颗粒物在静电场作用下到达阳极板表面后，在静电力、机械力、分子力、液体表面张力的综合作用下附着在阳极板水膜上，微细颗粒物吸湿膨胀团聚形成粒径较大的不规则颗粒物，并形成吸附效应吸附后续接近极板的微细颗粒物，最终沉降粉尘形成密实堆积模式，有效防止气流的二次冲刷携带；烟气以I 5m/s速度通过阳极板组成的静电场通道，气流与水膜顺流接触提供沿水膜向下的摩擦力，阳极板表面的亲水化赋予表面自洁性，降低粉尘层在阳极表面的黏附力，粉尘层附着不牢易被表面水膜冲掉实现彻底清灰，避免“二次飞扬”。本发明提出的刚性阳极板表面水膜布置工艺及装置，通过对固体阳极板进行表面涂装预处理，可在传统阳极板表面实现水膜均布、水量消耗低、可连续带电冲洗、飞灰冲洗彻底无二次飞扬、长期连续可靠运行。本发明与传统阳极板水膜布置工艺相比，具有耐腐蚀性能优良、冲洗水量小、表面水膜均勻、电场稳定、可连续带电冲洗、运行安全可靠稳定等优点，并同时实现飞灰颗粒物的高效脱除和彻底清灰。满足火电厂大气污染物排放标准要求，具有广阔的市场应用前景。
四
图I为湿式静电除尘结构示意图，图2为湿式静电除尘器A-A剖面示意图，图3为刚性阳极板表面水膜布置装置主视图，图4为刚性阳极板表面水膜布置装置侧视图。图中I为灰斗、2为壳体、3为阳极水膜布置装置、4为上绝缘箱、5为阴极线、6为喷淋管、7为上封头、8为排污连通管道、9为下绝缘箱、10为人孔门、11为烟气出口、12为夹板紧固螺栓、13为悬吊夹板、14为布水管、15为导流叶片、16为阳极板紧固螺栓、17为阳极板、18为极板下部定位钢板、19为极板下部固定轴、20为定位钢板紧固螺栓、21为波纹形导流槽。
五具体实施例方式下面结合图I、图2、图3和图4出本发明的一个最佳具体实施方式
。刚性阳极板表面水膜布置工艺及装置是通过图I、图2、图3和图4所示的装置实现的。烟气通过上封头7流态均化后进入壳体2，烟气首先流经6喷淋管层，通过由上部绝缘箱4悬吊的阴极线5，进入由夹板紧固螺栓12、悬吊夹板13、布水管14、阳极板紧固螺栓16构成的阳极水膜布置装置3组成的阳极通道，阳极板17底部由极板下部定位钢板18、极板下部固定轴19、定位钢板紧固螺栓20固定，阳极板竖直放置，布膜液体经过布水管14底部的小孔流出，经导流叶片15、波纹导流槽21进入阳极板17上部，液体在阳极板表面快 速铺展形成均匀水膜；刚性阳极板表面水膜布置装置，由厚度6_的钢板、槽钢、不锈钢管、工字钢构成整个壳体框架；工字钢构成阳极板上支撑梁，固定阳极板框架；阳极板采用传统阳极板材料，表面经过通过添加亲水化剂使表面产生亲水性；阳极板上部扭出呈45°的导流叶片，完成水量一次均布，并防止液体喷溅造成电场失稳；阳极板上部采用轧制的宽度5 8mm波纹形导流槽，液体在波纹槽内完成二次均布；由Φ 50mm不锈钢管横纵向分别间隔30(T500mm构成阳极板框架，不锈钢管交叉焊接组成网格布水管网，布水管下部密布Φ1 Φ2πιπι布水孔并与外部工艺水箱连接，其流量由PLC控制；阳极板上部通过六片悬吊夹与Φ50圆管联接；悬吊夹下部和阳极板之间由三个Μ16的螺栓联接；每块阳极板下部用四个Μ20螺栓固定在阳极下固定梁上；工字钢与壳体焊接构成支撑装置，支撑绝缘箱；宽度相同的阳极板组成静电场通道；放电极上、下大梁由上、下绝缘箱悬吊并与壳体绝缘；壳体上开有1200X800mm人孔门用来方便检修人员进入；阳极板下部设置灰斗，灰水混合物由排污管道排出，进入灰水处理系统，清水循环利用。阳极板17与阴极线5保持固定极间距并形成稳定的非均匀高压电场，由上绝缘箱
4、下绝缘箱9悬吊阴极线5并与壳体绝缘，防止漏电、短路等现象发生；装置出现运行故障时，检修人员自人孔门10进入检修；烟气自上而下通过每个阳极板17组成的通道时，阴极线5将周围气体电离，产生负离子和电子，并与微细颗粒碰撞，颗粒荷电后，在电场力的作用下，向阳极板表面运动，最终到达阳极板表面，完成静电吸附过程，清洁烟气自出口 11排入烟囱；根据阳极板表面积灰程度与进口飞灰含量及冲洗情况，由PLC控制的阳极水膜布置装置3的调节阀门调节布水量，通过在线调整水膜厚度，将附着在阳极板表面的灰层冲洗至灰斗I中，灰水混合物经排污管道8流出进入灰水处理系统，灰水分离后清液循环利用。
权利要求
1.一种刚性阳极板表面水膜布置装置，该装置由夹板紧固螺栓、悬吊夹板、布水管、导流叶片、阳极板紧固螺栓、阳极板、极板下部定位钢板、极板下部固定轴、定位钢板紧固螺栓组成。其特征在于，阳极板表面经亲水化剂涂装预处理；阳极板上部扭出呈45°导流叶片，阳极板前端轧制成宽度为5 8_的波纹导流槽，不锈钢管交叉焊接组成网格布水管网，不锈钢管下部按序列密布布水孔；阳极板上部通过悬吊夹与布水管联接，阳极板下部固定在阳极下固定梁上；采用宽度相同的阳极板组成静电场通道。
2.一种刚性阳极板表面水膜布置工艺，其特征在于阳极板表面经亲水化剂涂装预处理后表面能增加，液体可从不同部位在阳极板表面铺展快速形成薄的均匀水膜；水自布水管流出经45°扭曲导流叶片进入阳极板上部，完成冲洗水量的一次均布；经过一次均布的液体分别从阳极板上部的正面和背面进入位于阳极板前端的波纹形导流槽内，均匀将水布置在阳极板的上部，完成冲洗水量的二次均布；阳极板通过表面涂装预处理赋予表面自洁性，粉尘层在阳极表面附着不牢，容易被表面水膜冲掉实现彻底清灰，且烟气流与水膜顺流接触产生摩擦力，增强水膜冲洗积灰作用力。
3.根据权利要求I所述的一种刚性阳极板表面水膜布置装置，其装置特征在于阳极板采用经表面涂装预处理的固体阳极板；阳极板上部扭出呈45°的导流叶片；阳极板前端采用轧制的宽度5 8_波纹形导流槽；阳极板上部通过六片悬吊夹与布水管联接；阳极板下部固定在阳极下固定梁上；不锈钢管交叉焊接组成网格布水管网，布水管下部密布布水孔并与外部工艺水箱连接，其流量由PLC控制；采用宽度相同的阳极板组成静电场通道；放电极上、下大梁由上、下绝缘箱悬吊并与壳体绝缘；阳极板下部设置灰斗。
全文摘要
本发明涉及一种用于静电除尘器上的固体阳极板表面水膜布置工艺及装置。该装置由夹板紧固螺栓、悬吊夹板、布水管、导流叶片、阳极板紧固螺栓、阳极板、极板下部定位钢板、极板下部固定轴、定位钢板紧固螺栓组成。阳极板表面经亲水化剂涂装预处理，阳极板上部通过悬吊夹与布水管联接，阳极板上部扭出呈45°导流叶片；阳极板前端采用宽度为5～8mm的波纹导流槽；不锈钢管交叉焊接成网格型布水管网，布水管下端开有布水孔并与外部工艺水箱连接，其进水量由PLC控制；阳极板竖直放置，宽度相同的阳极板组成静电场通道；放电极上、下大梁分别由上、下绝缘箱悬吊并与壳体绝缘；在阳极板下部设置灰斗。本发明通过水膜清灰方式能彻底清除沉降在阳极板表面的颗粒物，可实现烟气达标排放。
文档编号B03C3/53GK102941158SQ20121051601
公开日2013年2月27日 申请日期2012年12月5日 优先权日2012年12月5日
发明者马春元, 常景彩 申请人:山东大学, 曲阜山大能源环境有限公司