一种实现水膜均布的极板及湿式静电除尘器的制作方法

本发明属于清洁极板领域，尤其涉及一种实现水膜均布的极板及湿式静电除尘器。

背景技术：

近年来，随着污染物“超低排放”改造在全国的开展，湿式电除尘器被广泛推广和应用。湿式电除尘器是一种用来处理含微量粉尘和微颗粒的新除尘设备，主要用来除去含湿气体中的尘、酸雾、水滴、气溶胶、臭味、pm2.5等有害物质，是治理大气粉尘污染的理想设备。湿式电除尘器通常简称wesp，与干式电除尘器的除尘基本原理相同，都是靠高压电晕放电使得粉尘荷电，荷电后的粉尘在电场力的作用下到达集尘板/管，要经历荷电、收集和清灰三个阶段。湿式电除尘器采用液体冲刷集尘极表面来进行清灰，可有效收集微细颗粒物(pm2.5粉尘、so3酸雾、气溶胶)、重金属(hg、as、se、pb、cr)、有机污染物(多环芳烃、二噁英)等。使用湿式电除尘器后含湿烟气中的烟尘排放可达10mg/m³甚至5mg/m³以下，收尘性能与粉尘特性无关，适用于含湿烟气的处理，尤其适用在电厂、钢厂湿法脱硫之后含尘烟气的处理上，但设备投资费用较高，且需与其它除尘设备配套使用，其投资技术经济性和运行成本要从整体进行评价。

湿式静电除尘器(以下简称“湿电”)的处理对象一般为经过湿法脱硫后湿饱和烟气，通过降低烟气中的酸雾滴、细颗粒物含量，使出口烟气中颗粒物达到“超低”、甚至更低指标。按照阳极收尘极板的形式不同，湿电可分为柔性极板湿电与刚性极板湿电。极板作为湿电集尘极，其上水膜是否高效均布直接影响湿电对颗粒物的去除效率。

对于柔性极板而言，极板一般选用纤维织物，纤维织物由纱线机织而成，且多采用斜纹织，织物表面呈现具有一定斜纹角度的纹理。这产生的不利影响为：在工程应用过程中，极板表面的水流在纹理的导流作用下按照一定的角度流动，在极板下半部分，水膜偏向极板一侧，如图1所示，较难形成覆盖极板全表面的水膜，无水膜覆盖的区域形成积灰，影响除尘效率。

对于刚性极板而言，极板表面较光滑，无上述纹理结构，然而，由于缺乏导流作用，水在极板表面易形成“枝丫”状的沟流，同样较难形成覆盖极板全表面的水膜。

由于上述两种极板存在的表面物理特性，在实际工程中均需要较大的冲洗水量方可以形成覆盖全表面的水膜以完成清灰，这增加了湿电的耗水量及其相关的电耗、碱耗等。为了适应更加复杂的、颗粒物进口浓度变化大的烟气净化要求，亟需一种极板，来减少冲洗水耗水量，实现小水量布水条件下水膜均布，进而确保高效除尘效率。

技术实现要素：

为了解决现有技术的不足，本发明实施例的第一方面提供了一种实现水膜均布的极板，其改善了湿电极板的表面特征，减少了冲洗水耗水量，实现了小水量布水条件下水膜均布，进而确保了高效除尘效率。

本发明实施例的第一方面提供的一种实现水膜均布的极板，所述极板由至少两个极板区域构成，任一极板区域表面上均有斜纹纹理，任一极板区域表面上的斜纹纹理相互平行且斜纹纹理之间水平距离相等；相邻的两个极板区域表面上斜纹纹理的方向相反，斜纹纹理的角度均指锐角方向角度；其中，斜纹纹理的角度为斜纹纹理与纬线方向的夹角。

结合本发明实施例的第一方面，本发明实施例的第一方面的第一种实施方式中，相邻的两个极板区域表面上斜纹纹理的角度相等。

在该实施例中，相邻的两个极板区域表面上斜纹纹理的角度设置为相等的角度，能够保证水膜在各个极板区域表面流速以及方向相同，有利于水膜在各个极板区域表面的均匀分布。

结合本发明实施例的第一方面，本发明实施例的第一方面的第二种实施方式中，在每个极板区域内，斜纹纹理的角度越大，沿经线方向的距离越大，斜纹纹理之间水平距离越小，水膜偏流越严重。

结合本发明实施例的第一方面，本发明实施例的第一方面的第三种实施方式中，当所述极板为柔性极板时，所述柔性极板由具有相应斜纹纹理的极板区域拼接而成，或所述柔性极板表面上的斜纹纹理由织机制成。

需要说明的是，当极板为柔性极板时，斜纹纹理在极板区域左右方向交替，可通过设置织机参数实现，或对织物进行裁剪、拼接等后处理方式实现。

结合本发明实施例的第一方面，本发明实施例的第一方面的第四种实施方式中，当所述极板为柔性极板，单块柔性极板沿经线方向的长度范围为3～9m，沿纬线方向的长度范围为350～450mm时，任一极板区域表面沿经线方向的长度范围为0.5～1.2m，斜纹纹理的角度范围为45°～70°，斜纹纹理之间水平距离范围为0.1～1mm。

其中，斜纹纹理之间水平距离范围优选范围为0.2～0.5mm。

上述柔性极板的参数，基于烟气的性质及湿式静电除尘器出口颗粒物的浓度要求，能够最大程度上减缓水膜偏流发生，保证柔性极板表面90％以上面积均有水膜存在，从而保障水膜对极板上积灰的清除效果。

结合本发明实施例的第一方面，本发明实施例的第一方面的第五种实施方式中，当所述极板为刚性极板时，刚性极板表面上的斜纹纹理由机床加工或模具拉挤成型。

在本实施例中，刚性极板可采用玻璃钢或不锈钢来实现。当为不锈钢时，斜纹纹理在极板区域左右方向交替，可通过数控机床如铣床加工而成；当为玻璃钢时，斜纹纹理在极板区域左右方向交替，可通过设置模具参数拉挤成型实现。

结合本发明实施例的第一方面，本发明实施例的第一方面的第六种实施方式中，当所述极板为刚性极板时，所有极板区域内的斜纹纹理的凸起高度相等。

在该实施例中，所有极板区域内的斜纹纹理的凸起高度设置为相等，能够保证水膜在各个极板区域表面流速以及方向相同，有利于水膜在各个极板区域表面的均匀分布。

结合本发明实施例的第一方面的第六种实施方式中，当所述极板为刚性极板，单块刚性极板沿经线方向的长度范围为4～8m时，任一极板区域表面沿经线方向的长度范围为1～2m，斜纹纹理的角度范围为45°～75°，斜纹纹理之间水平距离范围为0.1～1mm，斜纹纹理的凸起高度范围为0.05～0.2mm。

其中，单块刚性极板沿经线方向的优选长度范围为5～7m；

斜纹纹理之间水平距离的优选范围为0.2～0.5mm。

上述刚性极板的参数，基于烟气的性质及湿式静电除尘器出口颗粒物的浓度要求，能够最大程度上减缓水膜偏流发生，保证刚性极板表面90％以上面积均有水膜存在，从而保障水膜对极板上积灰的清除效果。

本发明实施例的第二方面提供了一种湿式静电除尘器。

该湿式静电除尘器包括两种结构形式，其中第一种结构为：

本发明实施例的第二方面提供的一种湿式静电除尘器，包括本发明实施例的第一方面的第一种实施方式～本发明实施例的第一方面的第四种实施方式中任一所述的实现水膜均布的极板。

第二种结构为：

本发明实施例的第二方面提供的一种湿式静电除尘器，包括本发明实施例的第一方面的第一种实施方式～第二种实施方式以及本发明实施例的第一方面的第五种实施方式～第六种实施方式中任一所述的实现水膜均布的极板。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)本发明针对柔性极板，条纹纹理以左/右或右/左交替方式呈现，避免了纹理方向单一进而带来的偏流现象；对于刚性极板，在其表面增加左、右方向交替的条纹，同样可对表面的水膜起到导流作用，有效避免了“枝丫”状偏流的发生。

(2)本发明通过湿电极板表面结构的改变，实现了较少量布水情况下，水膜在收尘极板上的均匀分布，一方面可以提高清灰的效果，另一方面避免了大水量冲洗，较大程度上减少了废水产生量。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。

图1是传统的柔性极板水膜形成示意图；

图2是本发明的柔性极板结构示意图；

图3是本发明的刚性极板结构示意图。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

为了解决背景技术中所述的湿电收尘极板的水膜均布效果不佳，冲洗耗水量大问题，本发明实施例的提供了一种实现水膜均布的极板。

本发明实施例的提供的一种实现水膜均布的极板由至少两个极板区域构成，任一极板区域表面上均有斜纹纹理，任一极板区域表面上的斜纹纹理相互平行且斜纹纹理之间水平距离相等；相邻的两个极板区域表面上斜纹纹理的方向相反，斜纹纹理的角度均指锐角方向角度；其中，斜纹纹理的角度为斜纹纹理与纬线方向的夹角。

在具体实施例中，相邻的两个极板区域表面上斜纹纹理的角度相等。

在该实施例中，相邻的两个极板区域表面上斜纹纹理的角度设置为相等的角度，能够保证水膜在各个极板区域表面流速以及方向相同，有利于水膜在各个极板区域表面的均匀分布。

在具体实施例中，在每个极板区域内，斜纹纹理的角度越大，沿经线方向的距离越大，斜纹纹理之间水平距离越小，水膜偏流越严重。

(一)当极板为柔性极板时：

对于柔性极板而言，极板由经、纬纱线斜纹机织而成，在经向，斜纹纹理以左、右斜或右、左斜交替方式呈现。

而且述柔性极板由具有相应斜纹纹理的极板区域拼接而成，或所述柔性极板表面上的斜纹纹理由织机制成。

需要说明的是，当极板为柔性极板时，斜纹纹理在极板区域左右方向交替，可通过设置织机参数实现，或对织物进行裁剪、拼接等后处理方式实现。

如图1所示，在第一极板区域表面内，经向距离极板上顶端一段距离d11内，斜纹向左/右斜，斜纹与纬向的夹角为α11(锐角方向)；

在第二极板区域表面内，沿经线方向的长度距离d12内，斜纹又改为向右/左斜，斜纹与纬向的夹角为α12(锐角方向)，在极板长度方向上述左、右斜或右、左斜重复出现。

基于烟气的性质及湿式静电除尘器出口颗粒物的浓度要求，当单块柔性极板沿经线方向的长度d14范围为3～9m，优选5.5-7.5m；沿纬线方向的长度d15范围为350～450mm时：

第一极板区域表面沿经线方向的长度d11范围为0.5～1.2m，第二极板区域表面沿经线方向的长度d12范围为0.5～1.2m；

第一极板区域表面内的斜纹纹理的角度α11范围为45°～70°，第二极板区域表面内的斜纹纹理的角度α12范围也为45°～70°。

第一极板区域和第二极板区域内的斜纹纹理之间水平距离d13范围为0.1～1mm。其中，斜纹纹理之间水平距离d13范围优选范围为0.2～0.5mm。

在具体实施例中，在经向，距离极板上顶端一段距离d11＝600mm内，斜纹向左斜，斜纹与纬向的夹角为α11＝65°(锐角方向)；下一段距离d12＝600mm内，斜纹又改为向右斜，斜纹与纬向的夹角为α12＝65°(锐角方向)，在极板长度方向上述左、右斜均重复出现3次。

基于烟气的性质及湿式静电除尘器出口颗粒物的浓度要求，上述单块柔性极板的长度d14＝6.5m；单块极板的宽度d15＝440mm。纹理之间的水平距离d13为0.2mm。

上述柔性极板的参数，基于烟气的性质及湿式静电除尘器出口颗粒物的浓度要求，能够最大程度上减缓水膜偏流发生，保证柔性极板表面90％以上面积均有水膜存在，从而保障水膜对极板上积灰的清除效果。

本发明针对柔性极板，条纹纹理以左/右或右/左交替方式呈现，避免了纹理方向单一进而带来的偏流现象；

本发明通过湿电极板表面结构的改变，实现了较少量布水情况下，水膜在收尘极板上的均匀分布，一方面可以提高清灰的效果，另一方面避免了大水量冲洗，较大程度上减少了废水产生量。

(二)当极板为刚性极板时：

刚性极板表面上的斜纹纹理由机床加工或模具拉挤成型。

在本实施例中，刚性极板可采用玻璃钢或不锈钢来实现。当为不锈钢时，斜纹纹理在极板区域左右方向交替，可通过数控机床如铣床加工而成；当为玻璃钢时，斜纹纹理在极板区域左右方向交替，可通过设置模具参数拉挤成型实现。

在具体实施例中，当所述极板为刚性极板时，所有极板区域内的斜纹纹理的凸起高度相等。

在该实施例中，所有极板区域内的斜纹纹理的凸起高度设置为相等，能够保证水膜在各个极板区域表面流速以及方向相同，有利于水膜在各个极板区域表面的均匀分布。

如图2所示，刚性极板表面设置凸起的具有一定倾斜角度的条纹，且条纹的纹理以左、右斜或右、左斜交替方式呈现。

在具体实施例中，基于烟气的性质及湿式静电除尘器出口颗粒物的浓度要求，当所述极板为刚性极板，单块刚性极板沿经线方向的长度d24范围为4～8m时，单块刚性极板沿经线方向的优选长度d24范围为5～7m；

第一极板区域表面沿经线方向的长度d21范围为1～2m，第二极板区域表面沿经线方向的长度d21范围也为1～2m，第一极板区域表面内的斜纹纹理的角度α21为45°～75°，第二极板区域表面内的斜纹纹理的角度α22也为45°～75°。

第一极板区域和第二极板区域内的斜纹纹理之间水平距离d23范围为0.1～1mm，优选范围为0.2～0.5mm。

第一极板区域和第二极板区域内的斜纹纹理的凸起高度d25范围为0.05～0.2mm。

在具体实施例中，上下方向，距离极板上顶端一段距离d21＝1m内，斜纹向左斜，斜纹与纬向的夹角为α21＝60°(锐角方向)；下一段距离d22＝1m内，斜纹又改为向右斜，斜纹与纬向的夹角为α22＝60°(锐角方向)，在极板长度方向上述左、右斜均重复出现2次。基于烟气的性质及湿式静电除尘器出口颗粒物的浓度要求，上述单块极板的长度d24＝6m；所述纹理之间的距离d23＝为0.3mm，斜纹凸起的高度d25＝0.05mm。

上述刚性极板的参数，基于烟气的性质及湿式静电除尘器出口颗粒物的浓度要求，能够最大程度上减缓水膜偏流发生，保证刚性极板表面90％以上面积均有水膜存在，从而保障水膜对极板上积灰的清除效果。

对于刚性极板，在其表面增加左、右方向交替的条纹，同样可对表面的水膜起到导流作用，有效避免了“枝丫”状偏流的发生。

本发明通过湿电极板表面结构的改变，实现了较少量布水情况下，水膜在收尘极板上的均匀分布，一方面可以提高清灰的效果，另一方面避免了大水量冲洗，较大程度上减少了废水产生量。

本发明实施例还提供了一种湿式静电除尘器。

该湿式静电除尘器包括两种结构形式，其中：

第一种湿式静电除尘器，包括如图2所示的实现水膜均布的极板。

第二种湿式静电除尘器，包括如图3所示的实现水膜均布的极板。

本发明通过湿电极板表面结构的改变，实现了较少量布水情况下，水膜在收尘极板上的均匀分布，一方面可以提高清灰的效果，另一方面避免了大水量冲洗，较大程度上减少了废水产生量。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。