一种静电除尘一体化装置的制作方法

文档序号:11425879阅读:211来源:国知局

本发明涉及环保设备技术领域,特别涉及一种静电除尘一体化装置。



背景技术:

为了应对高污染带来的环境问题,国家对粉尘排放浓度提出了越来越严格的要求。为了实现粉尘更低浓度的排放,企业需要性能更好的除尘设备以及除尘技术。其中较为常见的除尘技术为烟气调质技术,就是向烟气中加入so3、h2o或者nh3物质,以改善粉尘的导电性,使粉尘的比电阻降低,避免反电晕问题的发生,以提高除尘效率。

传统的烟气调质除尘技术中,so3的来源一般是在现场采用硫磺燃烧后生成so2,再进行高温催化氧化后生成so3的过程产生的。这种方式虽然在一定程度上可以降低粉尘的比电阻,提高除尘效率,但是产生so3的运行成本较高,并且对环境的污染更加严重。

因此,如何提供一种静电除尘一体化装置,既能够降低粉尘的比电阻,提高除尘效率,又能够大大提高降低除尘的运行成本和环境污染是本领域技术人员亟需解决的技术问题。



技术实现要素:

有鉴于此,本发明的目的在于提供一种静电除尘一体化装置,既能够降低粉尘的比电阻,提高除尘效率,又能够大大提高降低除尘的运行成本和环境污染。

为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:

一种静电除尘一体化装置,包括:

烟气通道;

壳体,所述壳体包括进气口、出气口和设置在所述壳体内的电场除尘装置,所述进气口与所述烟气通道连通;

设置在所述烟气通道和所述进气口之间,且与所述烟气通道相连通的电子加速器辐照系统,所述电子加速器辐照系统通过释放电子束以辐照所述烟气通道内的烟气,被辐照后的烟气通过进气口进入所述壳体内的电场除尘装置。

优选的,还包括氨气输入系统,所述氨气输入系统包括氨气输入管道,所述氨气输入管道设置在所述进气口和所述电场除尘装置之间,所述氨气输入管道输出氨气以将氨气与从所述进气口进入的烟气混合。

优选的,所述电子加速器辐照系统包括电子加速器,所述电子加速器与所述烟气通道相连通以将电子束射入所述烟气通道内。

优选的,还包括电子束入射密封腔,所述电子加速器与所述电子束入射密封腔连通,所述电子束入射密封腔与所述烟气通道相连通,所述电子加速器产生的电子束通过所述电子束入射密封腔射入所述烟气通道内。

优选的,还包括冷却系统,所述冷却系统包括进风管、风机和出风管,所述进风管的一端与所述烟气通道连通,另一端与所述电子束入射密封腔连通,所述出风管一端与所述电子束入射密封腔连通,另一端与所述烟气通道连通,所述风机通过所述进风管将所述烟气通道内的烟气输送至所述电子束入射密封腔内,并通过所述出风管将输送至所述电子束入射密封腔内的烟气再输送回所述烟气通道。

优选的,所述电场除尘装置包括沿所述壳体进气口和出气口方向依次设置的进口气流分布板、多个从电场除尘装置、主电场除尘装置和出口气流分布板。

优选的,所述壳体的进气口设置有扩散段,所述进口气流分布板设置在所述扩散段中,所述壳体的出气口设置有收缩段,所述出口气流分布板设置在所述收缩段中。

优选的,所述壳体上设置有分别与每个所述从电场除尘装置和所述主电场除尘装置相对应的多个倒锥形灰斗。

优选的,所述进口气流分布板为氮离子注入碳钢板。

优选的,所述进口气流分布板采用三层多孔板结构,每层的开孔率为30%~50%,并且每个孔的直径不小于50mm。

由以上技术方案可以看出,本发明提供的静电除尘一体化装置,包括烟气通道,壳体,壳体包括进气口和设置在壳体内的电场除尘装置,进气口与烟气通道连通,设置在烟气通道和进气口之间,且与烟气通道相连通的电子加速器辐照系统,电子加速器辐照系统通过释放电子束以辐照烟气通道内的烟气,被辐照后的烟气通过进气口进入壳体内,本发明利用电子加速器辐照系统释放电子束的形式,对进入壳体之前的烟气进行辐照,将烟气聚集在烟气通道内,以避免对环境的过多污染,电子加速器辐照系统与烟气通道连接,以最大程度的将烟气中自带的一部分so2氧化成so3从而改善粉尘的导电性,降低粉尘的比电阻,避免反电晕问题的发生,同时设置在壳体内的电场除尘装置再对烟气进行除尘。

因此本发明提供的静电除尘一体化装置,既能够降低粉尘的比电阻,提高除尘效率,又能够大大提高降低除尘的运行成本和环境污染。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见的,下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例所公开的静电除尘一体化装置的结构示意图。

附图标记如下:

1-烟气通道,2-壳体,3-进气口,4-氨气输入管道,5-电子加速器,6-电子束入射密封腔,7-进风管,8-风机,9-出风管,10-出气口,11-进口气流分布板,12-从电场除尘装置,13-主电场除尘装置,14-出口气流分布板,15-扩散段,16-收缩段,17-倒锥形灰斗。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案,下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

图1为本发明实施例所公开的静电除尘一体化装置的结构示意图;

本发明所提供的一种静电除尘一体化装置包括:烟气通道1,烟气通道1的作用是形成供烟气集中流动进入壳体2内的通道,一方面可以防止烟气扩散对环境的污染,另一方面可以集中烟气,以更好的对烟气进行前序处理;

壳体2,壳体2包括进气口3和设置在壳体2内的电场除尘装置,进气口3与烟气通道1连通,壳体2的作用是形成对烟气进行除尘处理或者调质处理的处理环境,同时对设置在其内的电场除尘装置以及其他设备进行保护;

电子加速器辐照系统设置在烟气通道1和进气口3之间,并与烟气通道1相连通,电子加速器辐照系统通过释放电子束以辐照烟气通道1内的烟气,利用电子加速器辐照系统释放电子束的形式,向烟气通道1内注入具有一定能量的电子,以对进入壳体2之前的烟气进行辐照,从而在烟气中生成具有强氧化性的自由基(h+,o2-,oh-,n3+等),这些自由基再将烟气中的so2氧化成so3,电子加速器辐照系统与烟气通道1连接,可以最大程度的将烟气中自带的so2氧化成so3从而改善粉尘的导电性,降低粉尘的比电阻,避免反电晕问题的发生,被辐照后的烟气通过进气口3进入壳体2内,在通过壳体2内的电场除尘装置以及其他设备来烟气进行除尘处理。

进一步的,为了更好的提高装置的除尘效率,在本发明的一个具体实施例中,静电除尘一体化装置还包括氨气输入系统,氨气输入系统包括氨气输入管道4,还可以设置氨气源,氨气源与氨气输入管道4连接,以更好的提供氨气,氨气输入管道4设置在进气口3和电场除尘装置之间,在烟气的下游,烟气进入壳体2内的电场除尘装置之前,通过合理布置氨气输入管道4,以达到氨气输入管道4输出的氨气能够与从进气口3进入的烟气充分混合,进而降低粉尘的比电阻,提高除尘效率,实现对烟气的双重调质,需要说明的是氨气输出管道输出的氨气为近分子状态,也可以采取喷射的方式,只要能够达到相同的技术效果即可,还需要说明的是,氨气输入管道4可以设置在壳体2内,也可以设置在壳体2外,只要设置在进气口3和电场除尘装置之间,烟气进入壳体2内的电场除尘装置之前,并达到相同的技术即可。

具体的双重调质为:

第一重调质:即so2调质,利用电子加速器辐照系统释放电子束的形式,向烟气通道1内注入具有一定能量的电子,以对进入壳体2之前的烟气进行辐照,从而在烟气中生成具有强氧化性的自由基(h+,o2-,oh-,n3+等),这些自由基再将烟气中的so2氧化成so3,so3与烟气中的水分子结合可以形成h2so4分子,h2so4分子借助烟气中飞灰表面毛细孔的孔壁场力、静电力等作用,吸附并凝结在这些毛细孔内,继而扩展到飞灰表面,形成液膜,飞灰表面所含的可溶金属离子将溶于液膜中,在电场除尘装置的电场力的作用下,溶于膜中的离子以膜为媒介,快速迁移,传递电荷,可提高粉尘荷电和电场力的效果,以提高除尘效率。

第二重调质:即氨气调质,在第一重so2调质的基础上,向即将进入电场除尘装置的烟气中喷入微量的氨气蒸气,nh3分子与h2so4分子可以化合生成nh4hso4,氨及其化合物能够提高电场内空间电荷和击穿电压,增强运行电压,消除反电晕现象,此外利用粉尘凝并作用,可以减小二次扬尘,从而大大提高电场除尘装置的工作效率。

此外,氨气和三氧化硫的流动量也将直接影响除尘装置的除尘效率,在本发明提供的静电除尘一体化装置中,具体的,电子束辐照烟气产生的so3浓度达到8ppm时,对应的烟气接收到的电子束剂量约为50gy,此时根据so3的浓度可以调节氨气输入管道喷入氨气的浓度也为8ppm以实现联合调质。在单位体积的烟气中,根据所需设备的不同,以及实际生产工艺的需要,通过调整电子加速器辐照系统产生的电子束辐照烟气产生的三氧化硫的浓度以及相应的氨气的浓度,可以使得静电除尘一体化装置的除尘效率大大增加。

进一步的,为了更好的提供带有能量的电子束,电子加速器辐照系统包括电子加速器5,电子加速器5与烟气通道1相连通以将电子束快速的射入烟气通道1内。

进一步的,为了更好的将电子束精准而又快速的射入烟气通道1内,电子加速器辐照系统还包括电子束入射密封腔6,电子加速器5与电子束入射密封腔6连通,电子束入射密封腔6与烟气通道1相连通,电子加速器5产生的电子束通过电子束入射密封腔6射入烟气通道1内,电子束入射密封腔6需要使电子顺利穿过腔体进入烟气,同时还需要保持密封性和屏蔽性,更要能长期在氧化性的条件下工作,因此优选的,采用不锈钢材料制作。

进一步的,由于电子通过电子束入射密封腔6会损失部分能量,所以电子束密封腔会产生一定的热量,因此电子加速器辐照系统还包括冷却系统,冷却系统包括进风管7、风机8和出风管9,进风管7的一端与烟气通道1连通,另一端与电子束入射密封腔6连通,出风管9一端与电子束入射密封腔6连通,另一端与烟气通道1连通,风机8通过进风管7将烟气通道1内的烟气输送至电子束入射密封腔6内,并通过出风管9将输送至电子束入射密封腔6内的烟气再输送回烟气通道1,具体的,通过控制风机8的风量,使这部分冷却用的烟气的温度保持在一定的范围内,一方面可以使得烟气更好的接收电子束的能量,另一方面也使得烟气不因温度变化过于强烈而产生意外的污染物。

进一步的,为了保证电场除尘装置的除尘效果和效率,电场除尘装置包括沿壳体2的进气口3和出气口10方向依次设置的进口气流分布板11、多个从电场除尘装置12、主电场除尘装置13和出口气流分布板14,带电的粉尘通过从电场除尘装置12和主电场除尘装置13的电场作用将粉尘进行吸附,从电场除尘装置12的作用是对含尘的烟气进行初步处理,其可以为现有市场上销售的极板式电场除尘装置,主电场除尘装置13也可以采用移动极板电场除尘装置,为了减少二次扬尘,移动极板电场除尘装置不采用振打锤清灰,而是采用刷子清灰,这可以有效的减少了振打产生的二次扬尘,提升了对硫酸铵细粉尘的收集效果,从而保证静电除尘装置的具有高的除尘效率,需要说明的是,在现有技术中,主电场除尘装置13设置有控制其工作的主电场控制器,每个从电场除尘装置12也设置有控制其工作的从电场控制器。

进一步的,为了方便烟气进入壳体2和从壳体2中导出,壳体2的进气口3设置有扩散段15,壳体2的出气口10设置有收缩段16,进口气流分布板11设置在扩散段15中,出口气流分布板14设置在收缩段16中。需要说明的是,带有粗粉尘的烟气在流经进口气流分布板11时,会加速进口气流分布板11的磨损。为了增加进口气流分布板11的耐磨性,保持烟气的均匀性,使本技术方案的静电除尘装置保持长期的效率稳定,本技术方案的进口气流分布板11可以采用氮离子注入碳钢材料制成,具体的,为了进一步减少磨损,进口气流分布板11的采用多层多孔板(2-4层),优选为三层多孔板,开孔率优选为30%~50%,并且直径不小于50mm。

进一步的,为了方便粉尘的收集,壳体2上设置有分别与每个从电场除尘装置12和主电场除尘装置13相对应的多个倒锥形灰斗17,通过刷子将吸附后的灰尘扫落,进而落入到相应的倒锥形灰斗17。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

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