脉冲等离子体烟尘净化装置的制作方法

本发明涉及除尘技术领域，具体为脉冲等离子体烟尘净化装置。

背景技术：

当前烟尘治理领域主要基于三大技术方向，分别是滤袋法、水浴法、电法。

滤袋法保证其稳定脱尘的同时需配套大量附属设备设施，造成投资及运行费用双高，对烟尘成分及温湿度适应性相对较差；水浴法在当前烟气多元化有害成分分步处理过程中，其使烟气加湿降温的特性决定了其应用环节多置于末端治理，限制了其应用范围。同时对水资源的浪费和沉降物回收利用难度的加大均有一定负面效应；电除尘作为国际上当前普及范围最广的烟尘处理技术，其低投资、低运行费用一直广受工业企业认可，电除尘一般包括电晕极和集尘极，电晕极在高压电源的作用下电离烟气，产生大量自由电子和离子，与流经电晕极和集尘极的粉尘碰撞，并使其荷电，其中带有负电荷的粉尘离子在电场力的作用下，沉积到集尘极上。但电除尘还存在以下一些弊端：

1、电场电压不够导致带电粉尘受到的库伦力过小，其垂直于流场的加速度小使其落点距离过长，增加的飞行时间加大了其在飞行过程中被正离子碰撞中和的概率，导致前面的气体电离成为无效电离，加大了后端电离、带电、附着过程中的压力。

2、极板积尘结构不理想，不可控的积尘密集区域快速形成局部凸起，加大了后续带电粉尘在该点的挂尘几率，电荷快速积聚无法进入回路，导致频繁的反电晕现象，造成粉尘再次进入烟气中飞行。

3、极尖与极板间被电离气体形成密集分布式垂直于烟流的离子风，在极板附近形成大量不可控非定向的扰流因素，造成二次扬尘现象。

所以，如何提升电除尘的效率做到精除尘成为烟尘治理领域急待突破的瓶颈。

技术实现要素：

本发明克服现有技术存在的不足，提出了脉冲等离子体烟尘净化装置，解决了二次扬尘的现象，并提高除尘效率。

本发明是通过如下技术方案实现的。

脉冲等离子体烟尘净化装置，包括等离子体收尘单元，所述等离子体收尘单元内部设置有发射极和收尘极，所述发射极上均匀设置有若干极针，所述极针通过导线与高压脉冲叠加电源相连，所述收尘极为具有若干通孔的孔板，所述的极针与通孔一一对应，且所述极针位于通孔中心的延长线上；所述通孔为边界具有圆弧过渡的圆孔，所述通孔的直径为20-50mm，所述通孔的入口倒角弧度为5-175°，所述极针顶端与通孔垂直截面的距离为3-100mm。

进一步优选的，所述通孔的直径为20-50mm。

进一步优选的，所述的极针与通孔为阵列式排布。

进一步优选的，所述等离子体除尘单元内设置有多个相平行的收尘单元，相邻两个收尘单元之间设置有收尘通道，通道间设有隔板，防止离子风相互发生干扰，所述收尘通道连接有收尘室，所述收尘单元由一对发射极和收尘极组成。

进一步优选的，所述等离子体收尘单元的入口端连接有重力除尘装置。

进一步优选的，包括进风口、重力除尘装置、所述等离子体除尘单元和引风机，所述重力除尘装置的入口与所述进风口相连接，所述重力除尘装置的出风口与所述等离子体除尘单元的进气口相连接，所述等离子体除尘单元的出气口通过管道连接所述的引风机，所述引风机连接有电机，所述等离子体除尘单元的收尘室和重力除尘装置的收尘室分别与输灰装置相连接。

更进一步的，所述重力除尘装置为多级重力除尘装置串联而成。

本发明相对于现有技术所产生的有益效果为。

1、本发明在整个除尘区域内实现了阵列式密集等离子体定向运动空间，带电荷的颗粒粉尘及烟气在通孔边缘形成摩擦点，多个摩擦点产生的气流摩擦在通孔圆弧过渡上形成负压，进而由于极针与通孔的位置，使得在通孔表面形成伞状的离子风，使得通孔具有的圆弧过渡区域对带电荷的粉尘产生向内的吸力，结合通孔边缘圆弧结构的负压使粉尘被吸入通孔进而被收集，从根本上解决了电除尘二次扬尘问题，同时大比例降低了反电晕现象，对0.3微米以下颗粒物也可有效去除。

2、采用脉冲叠加电源使工作区域电压始终保持在临界范围，最大化的提升带电颗粒物的垂直加速度，降低其飞行时间，减小其被中和的概率。同时该技术的组合应用亦能实现对不同工况种类烟尘的自适应性。

3、采用本装置后可根据需要提高烟气流速到2m/s以上，可达到传统电、袋除尘过滤风速d的2-3倍，甚至更高。

4、采用专有的前端除尘配套装置相组合、与等离子体除尘工作区等径连接极大的降低了等离子除尘工作区进气流速不均匀，使负离子密度最高的前端区域非弹性碰撞机率加大，减少了负离子直接接触极板，避免了电子进入回路，使荷电粉尘快速增大并迅速沉降。

5、一定的可控的电场电压使带电粉尘受到的库伦力增大，其垂直于流场的加速度加大使其落点距离更短，减少了其飞行时间同时也就减少了其在飞行过程中被正离子碰撞中和的概率，使除尘效率得到明显提高。

6、合理的孔板结构，避免了形成积尘密集区形成的反电晕现象，防止了二次扬尘现象。

7、因烟气流速的提高，使装置体积大幅缩小，设备重量和占地面积也随着减小，进而减少建设投资费用。

附图说明

图1为实施例所述的脉冲等离子体烟尘净化装置的结构示意图。

图2为实施例所述的等离子体收尘单元的结构示意图。

图3为实施例所述的发射极和收尘极机构示意图。

其中，1为进风口，2为阶梯重力除尘器，3为脉冲等离子体除尘器，4为引风机，5为电机，6为发射极，7为收尘极，8为收尘通道，9为烟气通道，10为输灰管道，11为管道，12为第一集尘室，13为第二集尘室，14为等离子体收尘单元，15为极针，16为通孔。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，结合实施例和附图，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。下面结合实施例及附图详细说明本发明的技术方案，但保护范围不被此限制。

如图1所示，为脉冲等离子体烟尘净化装置，包括包括进风口1、阶梯重力除尘器2、脉冲等离子体收尘单元3和引风机4，阶梯重力除尘器2的入口与所述进风口1相连接，所述阶梯重力除尘器2的出风口与所述脉冲等离子体除尘器3的进气口相连接，所述脉冲等离子体收尘单元3的出气口通过管道11连接所述的引风机4，所述引风机4连接有电机5，所述脉冲等离子体收尘单元3的第一集尘室12和阶梯重力除尘器2的第二集尘室13分别与输灰管道10相连接。

所述的脉冲等离子体收尘单元3包括等离子收尘室14，所述等离子收尘室14内设置有多个相平行集尘单元，相邻两个集尘单元之间设置有集尘通道8，所述集尘通道8连接有第一集尘室12。所述集尘单元由位置相对的发射极6和收尘极7组成，在发射极6和收尘极7之间形成烟气通道9，所述发射极6上均匀设置有若干极针15，所述极针15通过导线与高压脉冲电源负极相连，所述收尘极7为具有若干通孔16的孔板，所述的极针15与通孔16一一对应，且所述极针15位于通孔16中心的延长线上；极针15与通孔16为阵列式排布。所述通孔16为边界具有圆弧过渡的圆孔，通孔16的入口倒角弧度为5-175°，优选60°，极针15的长度为30mm，极针15的顶端到通孔16的间距为3-100mm，优选60mm。通孔16的直径为20-50mm，优选的直径为30mm。

本装置采用复合式阶梯重力除尘装置在末段阶梯与脉冲等离子收尘工作区等尺寸一体化连接，来实现更好的前段大颗粒重颗粒的去除，降低后段脉冲等离子除尘工作区域的压力，加大剩余粉尘的带电机率和带电荷数量的理论值；同时保证了前端区域烟流的流向一致性和速度均匀性，大大提升了负离子密集区域的非弹性碰撞机率和颗粒物带电荷数量，从而提升除尘效率。在脉冲等离子体除尘区域，采用了极针与通孔的设计，通过控制通孔的圆弧过渡角度，使在通孔周围区域经过的带电颗粒被特殊的通孔结构形成的吸力更为充分的吸入通孔，并在收尘极7后形成聚集，在重力作用下快速沉降，防止产生带电颗粒的二次扬尘现象，提高了除尘净化效果。

具体的工作过程为：粉尘通过进风口1进入阶梯重力除尘器2，在阶梯重力除尘器2的作用下，大颗粒重颗粒的粉尘被去除进入第二集尘室13，剩余的微小颗粒的粉尘进入脉冲等离子体收尘单元3，高压脉冲电源通过极针15使烟气电离产生正负电荷，并进一步使进入的粉尘颗粒带电，带电荷的粉尘颗粒在通孔16周围被快速吸入通孔16，进入收尘通道8，并聚合成为大颗粒沉降进入第一集尘室12，使得0.3微米以下颗粒物也可有效去除。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所做的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施方式仅限于此，对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的前提下，还可以做出若干简单的推演或替换，都应当视为属于本发明由所提交的权利要求书确定专利保护范围。