具有预凝并功能的湿式电除尘器的制造方法
【专利摘要】本实用新型针对现有的湿式电除尘器对超细粉尘颗粒的除尘效率较低的不足，提供一种有预凝并功能的湿式电除尘器。该湿式电除尘器布置在脱硫吸收塔顶部，主要包括湿式电除尘器和凝并换热器，湿式电除尘器设置于凝并换热器上方，湿式电除尘器主要由阴极线、阴极框架、阴极吊挂和阳极组件组成，凝并换热器安装在吸收塔除雾器出口与湿式电除尘器之间，且湿式电除尘器和凝并换热器的上方分别设有冲洗装置。待处理烟气自下而上依次经过脱硫吸收塔、吸收塔出口烟道、相变凝聚均流室、湿式电除尘器和除尘器出口烟道后，由烟囱排出。
【专利说明】
具有预凝并功能的湿式电除尘器
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种对湿烟气中PMlO微米以下的微细污染物颗粒预先凝并后进高压电场的湿式电除尘的工艺，属烟气深度净化技术领域。
【背景技术】
[0002]10微米以下的微细颗粒物比表面积大、对有毒有机污染、重金属等等有害物质吸附性强。这些颗粒物因为粒径较小，悬浮在大气中、不易扩散，对人体健康和大气环境质量的影响很大。
[0003]工业锅炉燃烧排放源是PMlO以下微细颗粒物的主要来源。随着新的《大气污染物排放标准》(GB13271-2014)的颁布，燃煤锅炉烟尘排放浓度由原来的50mg/m3减少到30mg/m3，重点地区减少到20mg/m3。面对新的要求更高的排尘浓度限值，燃煤锅炉的原有除尘设备已经难以达到标准。
[0004]在目前各种新型除尘技术中，湿式电除尘是保证排放达标的有效技术手段。但是，一些微细颗粒物电场力很难克服斯托克阻力，在高压电场区间富集至阳极区域的极板上，降低湿式电除尘器的除尘效率。目前湿除效率仅60-80%，具有很大的提升的空间。
【发明内容】
[0005]针对现有的湿式电除尘器对超细粉尘颗粒的除尘效率较低的不足，本实用新型提供一种有预凝并功能的湿式电除尘器。
[0006]本实用新型通过以下技术方案实现:
[0007]—种具有预凝并功能的湿式电除尘器，该湿式电除尘器布置在脱硫吸收塔顶部，主要包括湿式电除尘器和凝并换热器，湿式电除尘器设置于凝并换热器上方，湿式电除尘器主要由阴极线、阴极框架、阴极吊挂和阳极组件组成，凝并换热器安装在吸收塔除雾器出口与湿式电除尘器之间，且湿式电除尘器和凝并换热器的上方分别设有冲洗装置。
[0008]工作时，待处理烟气自下而上依次经过脱硫吸收塔、凝并换热器、湿式电除尘器，由烟囱排出。
[0009]本实用新型的进一步设计在于:
[0010]凝并换热器采用煨弯而成的蛇型管束结构，蛇型管束的入口和出口均连接至联箱，联箱与开式水箱通过母管连接。
[0011 ]蛇型管束和联箱的材质为TA2，二者通过管道固定，TA2材质有助于增强表面换热，同时也适应湿除强腐蚀性的烟气条件。
[0012]凝并换热器采用上、下两层蛇型管束错位布置，烟气扰流掠过管壁时受到扰动，增强换热效果。由于烟气和管壁之间存在温度差，烟气中的水冷凝析出粘附到微细粉尘，微细粉尘就变成带晶核的液滴。
[0013]蛇型的管束的规格为Φ 8?12 X 1(壁厚)mm，层内管间距为30?40mm，层间距为40?60mmo
[0014]工作时，10微米以下的粉尘被冷凝液滴包覆后的粒径增长到20微米以上，比电阻下降至101() Ω.Cm，凝并后的粉尘物理特性处于湿式电除尘器的最佳工作区间。
[0015]湿式电除尘器阳极组件的阳极为正六边形管束，六边形的内切圆直径为300?400mm，长度为3?5m。基体材质为乙稀基玻璃钢，内表面衬导电的碳纤维布。
[0016]湿式电除尘的阴极线采用高效的六针管状线，阴极框架通过顶部侧吊的四个绝缘瓷拉杆与支撑面固定，绝缘瓷拉杆的绝缘段带有内加热装置，确保绝缘电阻大于IG Ω。
[0017]本实用新型相比现有技术具有如下优点:
[0018](I)本实用新型在湿式电除尘器入口增加凝并换热器，对烟气进行换热降温，冷凝析出的雾滴裹挟微细粉尘颗粒凝长大为大颗粒雾滴，大颗粒雾滴在高压静电场中的荷电量增加，更容易沿着电力线指向迀移，从而提高湿式电除尘器的除尘除雾的效率，减少微细粉尘逃逸率。
[0019](2)烟气经过本实用新型的凝并换热器后液滴浓度增加，可提高湿式电除尘的二次电压值10-15%，有助于湿除效率提高10%。
[0020](3)本实用新型的凝并换热器由交替布置的TA2蛇形管束组成，TA2材质导热性能优于非金属耐腐材料，同等换热量的换热面积要下降30?50%，整个装置的体积要相对小。交替错位排列组成的管束，使得烟气均流分散，烟气在凝并换热器上、下层错位排列的蛇型管束穿梭绕行，并配合外部冷却介质的通入，能够精确控制饱和烟气的饱和凝并度，使烟气降温I?3°C。
[0021](4)本实用新型的湿式电除尘器阴极构造为四点悬吊的鸟笼模型，相比传统的阴极自重减轻30%以上，构造形式简洁轻巧。阴极上部框架与绝缘吊杆相连，刚性管状极线作为竖筋，下部悬浮定位框架为底座。在烟气流速4?6米/秒时，电场的二次数值稳定。
[0022](5)本实用新型的凝并换热器和湿式电除尘器上方设喷淋冲洗管路，定期对湿式电除尘器阳极和凝并换热器的管束进行冲洗，冲洗水落入下部吸收塔可以直接作为补水，不新增排出污染物。
[0023](6)本实用新型能够高效脱除微细颗粒物及气溶胶，全面解决烟尘、石膏雨、气溶胶、SO3等各种污染物问题，尤其是在中小规模烟气量的工业锅炉和石化行业。
【附图说明】
[0024]图1为带有预凝并的湿式电除尘器立面结构示意图。
[0025]图2为凝并换热器的湿式电除尘器平面布置图。
[0026]图3为凝并换热器的湿式电除尘器平面布置图。
[0027]图4为凝并换热器管束阵列示意图。
[0028]图5为凝并换热器除尘原理示意图。
[0029]图中标记:
[0030]1、凝并换热器;2、阴极下部框架;3、阴极线;4、阴极上部框架;5、阴极吊挂；6、喷淋冲洗管;7、阳极组件;8、外部水箱。
【具体实施方式】
[0031]实施例一:
[0032]如图1所示，本实用新型具有预凝并功能的湿式电除尘器布置在脱硫吸收塔顶部(图中仅给出吸收塔顶部结构)，主要包括湿式电除尘器、凝并换热器1、外部水箱8和喷淋装置。湿式电除尘器设置于凝并换热器I上方，湿式电除尘器主要由阴极下部框架2、阴极线3、阴极上部框架4、阴极吊挂5和阳极组件7组成，凝并换热器I安装在吸收塔除雾器出口与湿式电除尘器之间，且湿式电除尘器和凝并换热器的上方分别设有冲洗装置，冲洗装置包括冲洗喷嘴和喷淋冲洗管6。外部水箱8与凝并换热器的联箱连接。
[0033]如图2、图3、图4所示，凝并换热器I采用煨弯而成的蛇型管束，蛇型管束的入口和出口均连接至联箱，联箱与外部水箱8通过母管连接。图中，凝并换热器I采用上、下两层蛇型管束错位布置结构方式。图4中波浪线代表气流流动，箭头表求气流由下至上。
[0034]蛇型管束的规格为Φ 8?12 X I mm，层内管间距为30?40mm，层间距为40?60mm。阳极组件的阳极是正六边形管束，六边形的内切圆直径为300?400mm，长度为3?5m。阳极基体材质为乙烯基玻璃钢，内表面衬导电的碳纤维布。湿式电除尘的阴极线采用高效的六针管状线，阴极框架通过顶部侧吊的四个绝缘瓷拉杆与支撑面固定，绝缘瓷拉杆的绝缘段带有内加热装置。
[0035]本实用新型湿式电除尘器布置于脱硫吸收塔顶部，经过本实用新型装置后烟气中剩余的PMlO以下微细粉尘和雾滴被去除。
[0036]在煤粉锅炉排出的烟气经过脱硝、除尘和湿法脱硫后剩余的污染物以雾滴、PMlO以下的微细粉尘和吸收塔逃逸的石膏为主。这些污染物浓度低、颗粒细、危害大。烟气直接进入湿式电除尘器，除尘效率只能有50?70%，如果采用本实用新型的具有预凝并湿式电除尘器，烟气先经过TA2蛇形管束组成的凝并换热器，烟气中过饱和水冷凝析出，将细微粉尘包裹其中(原理如图5所示)，雾滴的粒径在20微米以上，荷电量也远远大于单一的粉尘颗粒。这些包裹粉尘的雾滴进入高压电场后瞬间荷电吸附到极板上，实现高效捕集。本实用新型的湿式电除尘器在入口浓度50mg/Nm3时，出口粉尘浓度可以小于5mg/Nm3。
[0037]实施例二:
[0038]石油炼化行业使用的氧化铝催化剂是采用高温焙烧工艺制造，制造过程中会有少量的氧化铝粉末逃逸，氧化铝粉末不能荷电并且粒径小于10微米，烟气直接进入湿式电除尘器，由于氧化铝自身特性限制，除尘效率仅能达到30?50%。但烟气经过本实用新型具有凝并换热器的湿式电除尘器后，烟温下降I?:TC，气相水冷凝析出变成雾滴，多孔特性的氧化铝粉末与之凝并，不仅粒径增大至40微米以上，而且荷电性能因表面的包裹的冷凝水而提高数十倍。凝并后的氧化铝粉末颗粒进入电场后被迅速捕集，捕集的氧化铝粉末可以继续回炉利用，取得环保和经济双重效益。
【主权项】
1.一种具有预凝并功能的湿式电除尘器，它布置在脱硫吸收塔顶部，其特征在于:主要包括湿式电除尘器和凝并换热器，湿式电除尘器设置于凝并换热器上方，湿式电除尘器主要由阴极线、阴极框架、阴极吊挂和阳极组件组成，凝并换热器安装在吸收塔除雾器出口与湿式电除尘器之间，且湿式电除尘器和凝并换热器的上方分别设有冲洗装置。2.根据权利要求1所述具有预凝并功能的湿式电除尘器，其特征在于:凝并换热器采用煨弯而成的蛇型管束结构，蛇型管束的入口和出口均连接至联箱，联箱与开式水箱通过母管连接。3.根据权利要求2所述具有预凝并功能的湿式电除尘器，其特征在于:凝并换热器采用上、下两层蛇型管束错位布置结构方式。4.根据权利要求2或3所述具有预凝并功能的湿式电除尘器，其特征在于:蛇型管束和联箱采用TA2材质，二者通过管道固定连接。5.根据权利要求4所述具有预凝并功能的湿式电除尘器，其特征在于:蛇型管束的规格为Φ 8?12 X I _，层内管间距为30?40mm，层间距为40?60mm。6.根据权利要求1、2或3所述具有预凝并功能的湿式电除尘器，其特征在于:阳极组件的阳极是正六边形管束，六边形的内切圆直径为300?400mm，长度为3?5m。7.根据权利要求6所述具有预凝并功能的湿式电除尘器，其特征在于:阳极基体材质为乙烯基玻璃钢，内表面衬导电的碳纤维布。8.根据权利要求6所述具有预凝并功能的湿式电除尘器，其特征在于:湿式电除尘的阴极线采用高效的六针管状线，阴极框架通过顶部侧吊的四个绝缘瓷拉杆与支撑面固定，绝缘瓷拉杆的绝缘段带有内加热装置。
【文档编号】B03C3/43GK205628290SQ201620403043
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年5月6日
【发明人】裴爱芳, 刘坤, 任军民, 黄中华
【申请人】江苏釜鼎能源科技有限公司