一种电袋复合除尘装置及其处理方法与流程

本发明涉属于大气污染物清洁技术领域，涉及一种电袋复合除尘装置及其处理方法，尤其涉及一种用于对烟气污染物中颗粒物进行有效脱除以达到超低排放标准的电袋复合除尘装置及其处理方法。

背景技术：

目前对于大气污染物中颗粒物的控制受到了广泛的关注，高效的脱除粉尘的装置包括电除尘器、布袋除尘器和电袋复合除尘器等。其中，电除尘器具有运行阻力小，运用范围广和方便设备维护等优点，但其对于PM10的脱除效率低。布袋除尘器对于PM10的脱除效率高，但是会受限制于整体的阻力太大。电袋复合除尘器一般采用的是前电后袋的形式，目前主要在钢铁和电力行业运用广泛。

CN 101890270 A公开了一种电除尘和电布袋除尘的组合除尘器，包括进口气烟道、电布袋除尘区和电除尘区，在电布袋除尘区内由前而后布置有2级及2级以上气流导向阀和气流分布板，所述的各级气流导向阀相互成90度布置。

CN 104324578A公开了一种多功能布袋除尘器，包括：机架，设置在机架一侧上的进气口和设置在机架上端的出气管，在机架上设置有布袋除尘器，在所述布袋除尘器前端的机架上设置有电除尘器，在电器除尘器的下端设置有电除尘灰斗，在电器除尘器的上端设置有电除尘提升阀，在所述电器除尘器前端的进气口内部设置有导气管，在所述导气管的外侧设置有导流圈，在所述导流圈与进气口之间形成通道和通道，在所述电器除尘器后端的机架内部设置有出口导流通道。

然而，在现有前电后袋的电袋复合除尘器中，电除尘器电场风速远高于布袋除尘区滤布袋的过滤风速，烟气由电场进入布袋除尘区时会正面冲刷滤布袋，减少滤布袋使用寿命，同时造成布袋除尘器内部流场分布不均匀，滤布袋阻力增加，影响除尘效率。

技术实现要素：

针对现有前电后袋的电袋复合除尘器中存在的滤布袋寿命降低，以及布袋除尘器内部流场分布不均匀，滤布袋阻力增加，影响除尘效率等问题，本发明提供了一种电袋复合除尘装置及其处理方法。本发明所述电袋复合除尘装置中电除尘区布置在布袋除尘区下方，烟气经过电除尘区荷电和捕集向上进入布袋区进行除尘，避免了烟气正面对滤布袋的冲刷，提高滤布袋的使用寿命，减少设备占地面积，合理利用工厂使用面积。同时，通过设置在电除尘区入口以及电除尘区和布袋除尘区之间设置气体导流板，可以改变气流的流动方向，增加烟气在电除尘区的停留时间，避免烟气气流在电除尘区出现死区；也能均匀烟气气流，减少滤布袋阻力，增加除尘效率。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

第一方面，本发明提供了一种电袋复合除尘装置，所述电袋复合除尘装置包括置于装置下部的电除尘区和置于电除尘区上方的布袋除尘区，所述装置底部一侧设有与电除尘区相连的烟气进口，所述装置顶部与烟气进口相对一侧设有与布袋除尘区相连的烟气出口，所述烟气进口与电除尘区之间设有第一导流板，所述电除尘区和布袋除尘区之间设置第二导流板。

本发明中，所述电除尘区置于布袋除尘区下方，烟气进入装置后前经过电除尘区荷电和捕集向上进入布袋区进行除尘。所述烟气进口与电除尘区之间设置第一导流板，该第一导流板为多孔板和/或气流斜布板形式，可以改变气流的流动方向，增加烟气在电除尘区的停留时间，避免烟气气流在电除尘区出现死区。电除尘区与布袋除尘区之间的导流板设置为气流斜布板形式，可以改变进入布袋除尘区气流方向，避免烟气气流在布袋除尘区出现死区，同时也能均匀烟气气流，减少滤布袋阻力，增加除尘效率。

本发明下电上袋的布置方式，烟气由下向上进入布袋除尘区，避免了烟气正面对滤布袋的冲刷，提高滤布袋的使用寿命，同时减少设备占地面积，合理利用工厂使用面积。

本发明中所述“第一”和“第二”并不是对部件使用顺序的限定，仅仅是为了对部件进行区分而进行的命名。

以下作为本发明优选的技术方案，但不作为本发明提供的技术方案的限制，通过以下技术方案，可以更好地达到和实现本发明的技术目的和有益效果。

作为本发明优选的技术方案，所述布袋除尘区的高度是电除尘区高度的2倍～6倍，优选为3倍。

本发明中，所述布袋除尘区的高度需高于电除尘区，以2倍～6倍为宜，目的在于增加布袋除尘区中滤布袋的集尘面积，减小布滤布袋运行阻力，同时增加烟气气流在布袋除尘区停留时间，减少过滤风速，滤布袋过滤效率。若电除尘区与布袋除尘区高度一样，烟气气流在布袋除尘区停留时间过短，滤布袋运行阻力增加，除尘效率降低，增大风机设备运行能耗。

作为本发明优选的技术方案，所述电除尘区下方设置底灰斗。

优选地，所述电除尘区和所述底灰斗之间设置第一振打清灰装置。

作为本发明优选的技术方案，所述电除尘区包括由阴极线组成的阴极线阵列。

其中，所述阴极线阵列包括至少600根阴极线，例如600根、700根、800根、1000根、1200根、1500根、2000根或3000根等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。

优选地，在所述阴极线阵列中，每行至少设置30根阴极线，例如30根、35根、40根、45根、50根等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用；每列至少设置20根阴极线，例如20根、25根、30根、35根、40根、45根等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。

本发明中所述阴极线阵列中所包含的阴极线的个数，以及每行和每列设置阴极线的个数根据所述处理的烟气量进行相应的调整，并不仅限于所列数值范围。

优选地，所述阴极线阵列中每行阴极线两侧设置有阳极板。

本发明中，所述阴极线阵列和设置的阳极板组成电场，以使烟气进入电除尘区后可以进行荷电和捕集。

作为本发明优选的技术方案，所述布袋除尘区包括由滤布袋组成的滤布袋阵列。

其中，所述滤布袋阵列包括至少450个滤布袋，例如450个、470个、500个、530个、550个、570个、600个、630个或650个等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。

优选地，在所述滤布袋阵列中，每行至少设置30个滤布袋，例如30个、35个、40个、45个或50个等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用；每列至少设置15个滤布袋，例如15个、20个、25个、30个或35个等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。

本发明中所述滤布袋阵列中所包含的滤布袋的个数，以及每行和每列设置滤布袋的个数根据所述处理的烟气量进行相应的调整，并不仅限于所列数值范围。

优选地，所述布袋除尘区顶部设有脉冲清灰装置。

作为本发明优选的技术方案，在所述烟气进口中于第一导流板前设置气流均布板，其用于使进入装置中的烟气流畅均匀。

作为本发明优选的技术方案，所述第一导流板为多孔板和/或气流斜布板。

优选地，所述第一导流板为气流斜布板时，所述气流斜布板包括至少两个斜布板，单个斜布板与水平线的夹角为120°～135°，例如120°、122°、124°、126°、128°、130°、133°或135°等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。此处，所述夹角角度是以烟气流动方向为参照，单个斜布板与水平线的夹角。

优选地，所述第一导流板竖直放置。

优选地，所述第二导流板为气流斜布板，所述气流斜布板包括至少两个斜布板，单个斜布板与水平线的夹角为90°～120°，例如90°、93°、95°、97°、100°、103°、105°、107°、110°、113°、115°、117°或120°等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。此处，所述夹角角度是以烟气流动方向为参照，单个斜布板与水平线的夹角。

优选地，所述第二导流板水平放置。

优选地，所述第二导流板两端设置有第二振打清灰装置。

本发明中，所述气流斜布板是指由多个平板与水平呈一定夹角放置且彼此平行放置的气体导流板。

本发明中，所述第一导流板和第二导流板为气流斜布板时，其中的斜布板均需倾斜一定的角度。如第一导流板单个斜布板与水平线的夹角为120°～135°，该角度在于使烟气气流以与水平线的夹角为120°～135°方向进入电除尘区，均匀电除尘区气流分布，超过此角度会使烟气气流在电除尘区出现气流死区，降低烟气气流中颗粒物脱除效率；第二导流板中单个斜布板与水平线的夹角为90°～120°，该角度在于使烟气气流以与水平线的夹角为90°～120°方向进入布袋除尘区，均匀布袋除尘区气流分布，超过此角度会使烟气气流在布袋除尘区出现气流死区，降低滤布袋过滤效率。

第二方面，本发明提供了上述电袋复合除尘装置的处理方法，所述方法为：

(a)待处理烟气通过烟气进口进入电除尘区，进行荷电或捕集；

(b)经过荷电或捕集的烟气由下向上经过第二导流板进入布袋除尘区进行除尘处理后从烟气出口排出。

本发明中，所述待处理烟气在电除尘区进行荷电或捕集是根据烟气中颗粒物浓度不同而进行选择的。

作为本发明优选的技术方案，当步骤(a)中待处理烟气中颗粒物浓度＜5g/m³时，电除尘区中运行电压降低，主要对待处理烟气中的颗粒物进行荷电。

优选地，当步骤(a)中待处理烟气中颗粒物浓度为5g/m³～50g/m³时，电除尘区中运行电压升高，主要对待处理烟气中的颗粒物进行捕集。

优选地，所述捕集效率为0～85％，例如1％、5％、10％、15％、20％、25％、30％、35％、40％、45％、50％、55％、60％、65％、70％、75％、80％或85％等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。所述捕集效率主要是根据烟气中颗粒物的浓度进行调节，以降低布袋除尘区的负荷，保证出口烟气中颗粒物满足超低排放要求。

作为本发明优选的技术方案，所述电袋复合除尘装置在运行过程中的清灰方式主要为：

(A)采用脉冲清灰装置对布袋除尘区中的滤布袋进行清灰；

(B)对滤布袋进行清灰后，采用第二振打清灰装置对第二导流板上的集灰进行清理；

(C)清理完第二导流板上的集灰的后，采用第一振打清灰装置对电除尘区中的阳极板进行清灰，最终灰尘落入底灰斗中。

本发明中，所述清灰过程需安装一定的顺序进行，即先对布袋除尘区进行清灰，再对第二导流板进行清灰，最后对电除尘区进行清灰，使布袋除尘区、第二导流板以及电除尘区中的集灰由上至下落入底灰斗中。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

(1)本发明所述电袋复合除尘装置中电除尘区布置在布袋除尘区下方，节约设备占地面积，避免了烟气正面对滤布袋的冲刷，使布袋除尘区中滤布袋的寿命较常规前电后袋的电袋复合除尘器提高了50％，并且减少了设备占地面积；

(2)本发明所述电袋复合除尘装置中安装气流均布板与导流板使电除尘区和布袋除尘区气流均匀，避免出现气流死区，增加烟气停留时间，减少滤布袋阻力，使布袋除尘区的除尘效率提高至99.98％以上；

(3)本发明所述电袋复合除尘装置可以根据烟气中颗粒物浓度的不同，选择不同的放电电压进行荷电和捕集，捕集效率根据颗粒物浓度可调节，降低布袋除尘区的负荷，保证出口烟气中颗粒物满足超低排放要求。

附图说明

图1是本发明实施例1中所述电袋复合除尘装置整体内部结构的主视图；

图2是本发明实施例1中所述电袋复合除尘装置内部结构的左视图；

图3是本发明实施例1中所述电袋复合除尘装置内部结构中布袋除尘区的俯视图；

图4是本发明实施例1中所述电袋复合除尘装置内部结构电除尘区的俯视图；

其中，1-布袋除尘区，2-电除尘区，3-滤布袋，4-阳极板，5-阴极线，6-底灰斗，7-烟气进口，8-烟气出口，9-气流均布板，10-第一导流板，11-第二导流板，12-第一振打清灰装置，13-脉冲清灰装置，14-第二振打清灰装置。

具体实施方式

为更好地说明本发明，便于理解本发明的技术方案，下面对本发明进一步详细说明。但下述的实施例仅仅是本发明的简易例子，并不代表或限制本发明的权利保护范围，本发明保护范围以权利要求书为准。

本发明具体实施方式部分提供了一种电袋复合除尘装置及其处理方法，所述电袋复合除尘装置包括置于装置下部的电除尘区2和置于电除尘区2上方的布袋除尘区1，所述装置底部一侧设有与电除尘区2相连的烟气进口7，所述装置顶部与烟气进口7相对一侧设有与布袋除尘区1相连的烟气出口8，所述烟气进口7与电除尘区2之间设有第一导流板10，所述电除尘区2和布袋除尘区1之间设置第二导流板11。

其处理方法为：

(a)待处理烟气通过烟气进口7进入电除尘区2，进行荷电或捕集；

(b)经过荷电或捕集的烟气由下向上经过第二导流板11进入布袋除尘区1进行除尘处理后从烟气出口8排出。

以下为本发明典型但非限制性实施例：

实施例1：

本实施例提供了一种电袋复合除尘装置及其处理方法，如图1-图4所示，所述电袋复合除尘装置包括置于装置下部的电除尘区2和置于电除尘区2上方的布袋除尘区1，所述装置底部一侧设有与电除尘区2相连的烟气进口7，所述装置顶部与烟气进口7相对一侧设有与布袋除尘区1相连的烟气出口8，所述烟气进口7与电除尘区2之间设有第一导流板10，所述电除尘区2和布袋除尘区1之间设置第二导流板11。

其中，所述布袋除尘区1的高度是电除尘区2高度的2倍，电除尘区2下方设置底灰斗6，电除尘区2和所述底灰斗6之间设置第一振打清灰装置12；电除尘区2包括由阴极线5组成的阴极线5阵列，阴极线5阵列包括600根阴极线5，每行设置30根阴极线5，每列设置20根阴极线5，每行阴极线5两侧设置有阳极板4；布袋除尘区1包括由滤布袋3组成的滤布袋3阵列，滤布袋3阵列包括450个滤布袋3，每行设置30个滤布袋3，每列设置15个滤布袋3；布袋除尘区1顶部设有脉冲清灰装置13；在烟气进口7中于第一导流板10前设置气流均布板9；所述第一导流板10为多孔板且竖直放置，其单个斜布板与水平线的夹角为120°，第二导流板11为气流斜布板且水平放置，其中单个斜布板与水平线的夹角为90°，第二导流板11两端设置有第二振打清灰装置14。

所述装置的处理方法为：

(a)颗粒物浓度为50g/m³的待处理烟气通过烟气进口7经气流均布板9和第一导流板10进入电除尘区2，进行捕集；

(b)经过捕集的烟气由下向上经过第二导流板11进入布袋除尘区1进行除尘处理后从烟气出口8排出；

所述装置在运行过程中的清灰方式主要为：

(A)采用脉冲清灰装置13对布袋除尘区1中的滤布袋3进行清灰；

(B)对滤布袋3进行清灰后，采用第二振打清灰装置14对第二导流板11上的集灰进行清理；

(C)清理完第二导流板11上的集灰的后，采用第一振打清灰装置12对电除尘区2中的阳极板4进行清灰，最终灰尘落入底灰斗6中。

本实施例中，电除尘区2的收尘效率为80％，布袋除尘区1收尘效率为99.982％，出口烟气中颗粒物浓度为4.2mg/m³。

实施例2：

本实施例提供了一种电袋复合除尘装置及其处理方法，所述电袋复合除尘装置包括置于装置下部的电除尘区2和置于电除尘区2上方的布袋除尘区1，所述装置底部一侧设有与电除尘区2相连的烟气进口7，所述装置顶部与烟气进口7相对一侧设有与布袋除尘区1相连的烟气出口8，所述烟气进口7与电除尘区2之间设有第一导流板10，所述电除尘区2和布袋除尘区1之间设置第二导流板11。

其中，所述布袋除尘区1的高度是电除尘区2高度的2倍，电除尘区2下方设置底灰斗6，电除尘区2和所述底灰斗6之间设置第一振打清灰装置12；电除尘区2包括由阴极线5组成的阴极线5阵列，阴极线5阵列包括750根阴极线5，每行设置30根阴极线5，每列设置25根阴极线5，每行阴极线5两侧设置有阳极板4；布袋除尘区1包括由滤布袋3组成的滤布袋3阵列，滤布袋3阵列包括700个滤布袋3，每行设置35个滤布袋3，每列设置20个滤布袋3；布袋除尘区1顶部设有脉冲清灰装置13；在烟气进口7中于第一导流板10前设置气流均布板9；所述第一导流板10为气流斜布板且竖直放置，该气流斜布板中斜布板与水平线夹角为125°，使烟气进入电除尘区2的气流方向为水平线夹角的125°，烟气在电除尘区2的停留时间增加2秒；第二导流板11为气流斜布板且水平放置，其中单个斜布板与水平线的夹角为105°，烟气气流进入布袋除尘区1气流方向为水平线夹角105°，气流在布袋除尘区1停留时间增加4秒，第二导流板11两端设置有第二振打清灰装置14。

所述装置的处理方法为：

(a)颗粒物浓度为50g/m³的待处理烟气通过烟气进口7经气流均布板9和第一导流板10进入电除尘区2，进行捕集；

(b)经过捕集的烟气由下向上经过第二导流板11进入布袋除尘区1进行除尘处理后从烟气出口8排出；

所述装置在运行过程中的清灰方式与实施例1中相同。

本实施例中，电除尘区2的收尘效率为82％，布袋除尘区1收尘效率为99.987％，出口烟气中颗粒物浓度为3.4mg/m³。

实施例3：

本实施例提供了一种电袋复合除尘装置及其处理方法，所述电袋复合除尘装置的结构参照实施例1中结构，区别仅在于：

布袋除尘区1的高度是电除尘区2高度的4倍；阴极线5阵列包括1200根阴极线5，每行设置40根阴极线5，每列设置30根阴极线5；滤布袋3阵列包括750个滤布袋3，每行设置30个滤布袋3，每列设置25个滤布袋3；第一导流板10为气流斜布板且竖直放置，该气流斜布板中斜布板与水平线夹角为135°，使烟气进入电除尘区2的气流方向为水平线夹角的135°，烟气在电除尘区2的停留时间增加3秒；第二导流板11为气流斜布板且水平放置，其中单个斜布板与水平线的夹角为120°，烟气气流进入布袋除尘区1气流方向为水平线夹角120°，气流在布袋除尘区1停留时间增加6秒。

所述装置的处理方法参照实施例1中处理方法，区别仅在于：待处理烟气中的颗粒物浓度为25g/m³。

所述装置在运行过程中的清灰方式与实施例1中相同。

本实施例中，电除尘区2的收尘效率为85％，布袋除尘区1收尘效率为99.9975％，出口烟气中颗粒物浓度为1.7mg/m³。

实施例4：

本实施例提供了一种电袋复合除尘装置及其处理方法，所述电袋复合除尘装置的结构参照实施例1中结构，区别仅在于：

布袋除尘区1的高度是电除尘区2高度的6倍；阴极线5阵列包括1350根阴极线5，每行设置45根阴极线5，每列设置30根阴极线5；滤布袋3阵列包括675个滤布袋3，每行设置45个滤布袋3，每列设置15个滤布袋3；第一导流板10为气流斜布板且竖直放置，该气流斜布板中斜布板与水平线夹角为135°，使烟气进入电除尘区2的气流方向为水平线夹角的135°，烟气在电除尘区2的停留时间增加3秒；第二导流板11为气流斜布板且水平放置，其中单个斜布板与水平线的夹角为120°，烟气气流进入布袋除尘区1气流方向为水平线夹角120°，气流在布袋除尘区1停留时间增加9秒。

所述装置的处理方法参照实施例1中处理方法，区别仅在于：待处理烟气中的颗粒物浓度为10g/m³。

所述装置在运行过程中的清灰方式与实施例1中相同。

本实施例中，电除尘区2的收尘效率为83％，布袋除尘区1收尘效率为99.994％，出口烟气中颗粒物浓度为1.5mg/m³。

实施例5：

本实施例提供了一种电袋复合除尘装置及其处理方法，所述电袋复合除尘装置的结构参照实施例1中结构，区别仅在于：

布袋除尘区1的高度是电除尘区2高度的6倍；第一导流板10为气流斜布板且竖直放置，该气流斜布板中斜布板与水平线夹角为135°，使烟气进入电除尘区2的气流方向为水平线夹角的135°，烟气在电除尘区2的停留时间增加3秒；第二导流板11为气流斜布板且水平放置，其中单个斜布板与水平线的夹角为120°，烟气气流进入布袋除尘区1气流方向为水平线夹角120°，气流在布袋除尘区1停留时间增加9秒。

所述装置的处理方法为：

(a)颗粒物浓度为3g/m³待处理烟气通过烟气进口7进入电除尘区2，减小阴极线放电电压，颗粒物在电场中进行荷电；

(b)经过荷电的烟气由下向上经过第二导流板11进入布袋除尘区1进行除尘处理后从烟气出口8排出。

所述装置在运行过程中的清灰方式与实施例1中相同。

本实施例中，布袋除尘区1收尘效率为99.995％，出口烟气中颗粒物浓度为1.12mg/m³。

对比例1：

本对比例采用CN 101890270 A中所述装置对颗粒物浓度为50g/m³的待处理烟气，即采用前电后袋的电袋复合除尘器对烟气进行处理。

本对比例中，电除尘区2的收尘效率为78％，布袋除尘区1收尘效率为99.873％，出口烟气中颗粒物浓度为13.7mg/m³。

对比例2：

本对比例采用CN 104324578 A中所述装置对颗粒物浓度为50g/m³的待处理烟气，即采用前电后袋的电袋复合除尘器对烟气进行处理。

本对比例中，电除尘区2的收尘效率为78％，布袋除尘区1收尘效率为99.895％，出口烟气中颗粒物浓度为11.55mg/m³。

对比例3：

本对比例提供了一种电袋复合除尘装置及其处理方法，所述装置的结构参照实施例1中结构，区别在于：在电除尘区2前不设置第一导流板10。

所述装置的处理方法参照实施例1中处理方法。

本对比例中，电除尘区2的收尘效率为78％，布袋除尘区1收尘效率为99.932％，出口烟气中颗粒物浓度为7.48mg/m³。

对比例4：

本对比例提供了一种电袋复合除尘装置及其处理方法，所述装置的结构参照实施例1中结构，区别在于：电除尘区2和布袋除尘区1之间不设置第二导流板11。

所述装置的处理方法参照实施例1中处理方法。

本对比例中，电除尘区2的收尘效率为80％，布袋除尘区1收尘效率为99.947％，出口烟气中颗粒物浓度为5.3mg/m³。

综合上述实施例和对比例可以看出，本发明所述电袋复合除尘装置中电除尘区布置在布袋除尘区下方，节约设备占地面积，避免了烟气正面对滤布袋的冲刷，使布袋除尘区中滤布袋的寿命较常规前电后袋的电袋复合除尘器提高了50％，并且减少了设备占地面积；

同时，本发明所述电袋复合除尘装置中安装气流均布板与导流板使电除尘区和布袋除尘区气流均匀，避免出现气流死区，增加烟气停留时间，减少滤布袋阻力，使布袋除尘区的除尘效率提高至99.98％以上；

并且，本发明所述电袋复合除尘装置可以根据烟气中颗粒物浓度的不同，选择不同的放电电压进行荷电和捕集，捕集效率根据颗粒物浓度可调节，降低布袋除尘区的负荷，保证出口烟气中颗粒物满足超低排放要求。

申请人申明，本发明通过上述实施例来说明本发明的详细应用方法，但本发明并不局限于上述详细应用方法，即不意味着本发明必须依赖上述详细方法才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品原料的等效替换及辅助成分的添加、具体操作条件和方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。