一种水泥窑烟气高温电除尘装置的制作方法

本实用新型涉及烟气除尘处理的技术领域，具体涉及一种水泥窑烟气高温电除尘装置。

背景技术：

工业烟尘是大气颗粒物污染的主要来源，大量排放给我国的大气质量造成了严重的影响。除燃煤电站锅炉外，水泥、钢铁、玻璃炉窑等工业锅炉也是大气污染的主要源头之一。2013年国家颁布的新《水泥工业大气污染物排放标准》(gb4915—2013)要求水泥窑头、窑尾烟囱的粉尘排放浓度限值(标况下，以下同)为30mg/m³，部分地区小于20mg/m³的排放标准，随着水泥行业粉尘排放要求的日益提高，早期设计的电除尘器已不能满足新的排放标准。

另外，由于水泥窑窑尾烟气中烟尘的含量高达100g/nm3，并含有大量的cao。粉尘中的cao会造成催化剂微孔堵塞，同时与烟气中的so3反应生成的caso4也会造成催化剂堵塞。因此在高含尘烟气进入scr反应器之前，设置高温除尘器进行预除尘十分必要。

当前，水泥窑窑尾使用的高温除尘器主要为高温袋除尘器和电除尘器。袋除尘器是含尘气体通过滤袋将气体和粉尘进行分离的一种除尘装置。因此烟气的温度和湿度、粉尘的粒径和粘度是是影响滤袋的主要因素，也是影响除尘效果的决定因素。电除尘器是利用粉尘颗粒在电场中荷电，并在电场力作用下向收尘集运动的原理实现烟气净化。对其的主要影响因素是：粉尘的比电阻(烟气的温度过高或过低，都会改变粉尘的比电阻)。

常规的电除尘器主要针对中比电阻粉尘。由于水泥窑尾窑尾烟尘具有以下特点：温度高、粉尘浓度高、粒径小、比电阻高等，故常规的电除尘器无法满足要求。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种水泥窑烟气高温电除尘装置。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案来实现的：

一种水泥窑烟气高温电除尘装置，包括除尘器本体、除尘器进口和除尘器出口，除尘器本体的左右两端分别与除尘器进口和除尘器出口相连，除尘器本体下端连接有灰斗，除尘器进口内设有气流均布板，除尘器出口内设有导流板，除尘器本体内分为若干腔室，每个腔室内设置电场，电场包括阳极系统和阴极系统，阳极系统设有若干个且相互平行，阳极系统与除尘器本体内烟气的流经方向平行，阴极系统设置在两个阳极系统之间；阳极系统包括阳极框架和安装于阳极框架上的阳极板，阳极框架包括两根支撑框、设置在两根支撑框之间的若干连接板，连接板的左右两端分别与两侧的支撑框相连，支撑框内侧沿其长度方向开设有安装槽，阳极板两侧带有折边，中间为带有至少三个波浪的波浪型结构，波浪形结构上开孔，阳极板插入阳极框架时两侧折边插入安装槽内，螺栓穿过阳极板上的孔后拧入连接板内从而将阳极板固定在阳极框架上。

作为优选，阳极框架上的阳极板至少设有两块，相邻两块阳极板之间留有一定间隙。

作为优选，阴极系统包括阴极框架、阴极线、辅助电极和绝缘瓷套，阴极线和辅助电极的两端固定在阴极框架上，阴极线和辅助电极在阴极框架上交错布置，阴极框架通过绝缘瓷套吊装于除尘器本体内，除尘器本体上部设有保温室，绝缘瓷套安装于保温室内，保温室上连接有热风管。

除尘器本体上部设有振打清灰机构，振打清灰机构分别安装于阳极框架和阴极框架上。

作为优选，除尘器进口和除尘器出口为锥形，除尘器进口直径较大端与除尘器本体相连，除尘器出口直径较大端与除尘器本体相连。

作为优选，除尘器本体、除尘器进口、除尘器出口和灰斗外均设有保温层。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：阳极板插入阳极框架中通过螺栓固定，能有效防止阳极板在高温环境中产生变形，阳极框架中的阳极板之间留有间隙，为阳极板的热膨胀保留空间。阴极线与辅助电级交错布置在阴极框架之间，在阴极系统内形成了一个不断重复的双区电场，即荷电收尘区和均匀电场收尘区。当高温含尘烟气从烟气进口管进入除尘器进口后通过气流均布板均流后进入除尘器本体内部，阴极线的针尖电晕放电，在辅助电极的影响下，离子风带受同极性电极的屏蔽作用而被压缩，使得离子风内的电流密度大且均匀，从而大大缩短了粉尘在电场内的荷电时间。在均匀电场内，驱进速度大大提高，并可捕集带正电粉尘，抑制反电晕的发生，有利于捕集高比电阻粉尘。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型中阳极系统的结构示意图；

图3为本实用新型中阳极系统的前视图；

图4为图3中a处的放大示意图；

图5为本实用新型中阴极系统的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图1-5对本本实用新型的实施例进行详细阐述。

一种水泥窑烟气高温电除尘装置，包括除尘器本体1、除尘器进口2和除尘器出口3，除尘器本体1的左右两端分别与除尘器进口2和除尘器出口3相连，除尘器本体1下端连接有灰斗6，连接处均设置相应的膨胀节，以释放高温条件下除尘器本体膨胀过程中产生的热应力，防止变形。除尘器本体1，在设计时需充分考虑温度对钢材性能的影响，在强度计算时，应乘以相应的温度折减系数，优选q345。除尘器进口2内设有气流均布板4，除尘器出口3内设有导流板5，除尘器本体1内分为若干腔室，每个腔室内设置电场，电场包括阳极系统11和阴极系统12，阳极系统11设有若干个且相互平行，阳极系统11与除尘器本体1内烟气的流经方向平行，阴极系统12设置在两个阳极系统11之间；阳极系统11包括阳极框架15和安装于阳极框架15上的阳极板16，阳极框架15包括两根支撑框17、设置在两根支撑框17之间的若干连接板18，连接板18的左右两端分别与两侧的支撑框17相连，支撑框17内侧沿其长度方向开设有安装槽19，阳极板16两侧带有折边23，中间为带有至少三个波浪24的波浪型结构，波浪形结构上开孔，阳极板16插入阳极框架15时两侧折边23插入安装槽19内，螺栓穿过阳极板16上的孔后拧入连接板18内从而将阳极板16固定在阳极框架15上。阳极板16、阳极框架15均采用耐高温不锈钢加工而成。阳极板16厚度采用1.2～1.8mm，宽度采用700～1500mm，高度采用2～12m，极间距采用350mm/400mm/450mm。

阴极系统12包括阴极框架20、阴极线21、辅助电极22和绝缘瓷套13，阴极线21和辅助电极22的两端固定在阴极框架20上，阴极线21和辅助电极22在阴极框架20上交错布置，阴极框架20通过绝缘瓷套13吊装于除尘器本体1内，阴极线21和辅助电极22和除尘器本体1之间隔绝，绝缘瓷套13为工业电瓷，除尘器本体1上部设有保温室10，绝缘瓷套13安装于保温室10内，保温室10上连接有热风管14，热风管14与外部热风吹扫装置相连。阴极线为管型芒刺线，辅助电极为一排不带针刺的圆管。相邻两阴极线之间的间距一般为350mm/450mm/500mm，阴极线与辅助电极之间的间距一般为160mm/200mm。

除尘器本体1上部设有振打清灰机构23，振打清灰机构23分别安装于阳极框架15和阴极框架20上。

阳极框架15上的阳极板16至少设有两块，相邻两块阳极板16之间留有一定间隙。以温度350℃为例，材质为316l不锈钢、长度为2m的阳极板16需要设置总空间为14mm的热膨胀空间。

除尘器进口2和除尘器出口3为锥形，除尘器进口2直径较大端与除尘器本体1相连、直径较小端与烟气进口管7相连，除尘器出口3直径较大端与除尘器本体1相连、直径较小端与烟气出口管8相连。

除尘器本体1、除尘器进口2、除尘器出口3和灰斗6外均设有保温层9，保温层9的厚度不小于100mm。

灰斗6为锥形，灰斗下口为正方形并设有闸阀，常用的接口尺寸为400mm×400mm、500mm×500mm、300mm×300mm。灰斗的容积根据所捕集的粉尘浓度、粉尘量与安息角决定。

阳极板16插入阳极框架15中并通过螺栓固定，能有效防止阳极板16在高温环境中产生变形，阳极框架15中的阳极板16之间留有间隙，为阳极板16的热膨胀保留空间。

阴极线21与辅助电级22交错布置在阴极框架20之间，在阴极系统12内形成了一个不断重复的双区电场，即荷电收尘区和均匀电场收尘区。当高温含尘烟气从烟气进口管7进入除尘器进口2后通过气流均布板4均流后进入除尘器本体1内部，阴极线21的针尖电晕放电，在辅助电极22的影响下，离子风带受同极性电极的屏蔽作用而被压缩，使得离子风内的电流密度大且均匀，从而大大缩短了粉尘在电场内的荷电时间。在均匀电场内，驱进速度大大提高，并可捕集带正电粉尘，抑制反电晕的发生，有利于捕集高比电阻粉尘。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。