[发明专利]一种寄生式组合的除尘设备及其运行方法

说明书

技术领域

本发明涉及工业除尘技术领域，具体涉及一种寄生式组合的除尘设备及其运行方法,所述寄生式组合的除尘设备包括电除尘器和布袋除尘器，在电除尘器的基础上并联布袋除尘器而成。

背景技术

在除尘领域，把粒子的直径分为：0~5微米、5~10微米、10~20微米、20~50微米、大于50微米等几个级别，其中0~5微米的粒子定义为超细粉尘。超细粉尘在空气中作布朗运动，有极强的扩散能力，在静止空气中几乎不沉降或非常缓慢、曲折地沉降。

电除尘器和布袋除尘器是用于回收工业废气中粉尘的两种常用设备，广泛应用于电力、冶炼、水泥等领域。电除尘器的工作原理是：在一个非均匀的高压静电场内，气体被电离，含尘气体通过电场，使粉尘荷电而成负离子，负离子在电场力的作用下，向阳极运动。负离子在向阳极运动的过程中，分为加速和匀速二个阶段，在电晕区离子不断地被加速，由于高速运行的负离子质量极小，负离子在阻尼状态下受到的阻力不断加大，当作用在负离子上的力等于受到的阻力时，速度为常数，负离子运动到达阳极后，电子被中和形成电流，粉尘被阳极板(即集尘极)捕获，久之对其振打，捕获的粉尘沿极板跌落灰斗，达到收尘的目的。

布袋除尘器的工作原理是：在开放容器内布置有骨架的布袋，风机把含尘气体从布袋的外侧抽到布袋的内侧，粉尘被过滤在布袋外侧，待布袋上的粉尘积累到一定厚度时，对其进行反向的气体吹扫，被过滤的粉尘跌落灰斗，达到收尘的目的。

这两种除尘设备各有优缺点，电除尘器具有设备运行阻力小、功耗小、适宜处理废气的温度高、流量大，除尘效率高、维护成本低的优点；其缺点是投资大、回收超细粉尘的效果不佳。

布袋除尘器具有能处理粗细粉尘、投资小、除尘效率高的优点，其缺点是设备运行阻力大，处理废气温度较低、维护成本高。

在我国的电力、冶炼、水泥、化工等行业广泛应用的大型电除尘器大部分设有三个电场，含尘气体依次经过第一、第二、第三电场的三级净化，充分除尘，三级电场的电除尘器的设计排放标准为50mg/Nm³。现有的电除尘器普遍存在着初期性能较好，运行一段时期后，除尘效率开始下降的问题。其原因分析如下：电除尘器在运行中，含尘废气不断进入，通过喇叭口扩散，流速突变，粗粉尘被重力场分离沉降，称为一次分离；分离后的粉尘被第一电场捕获聚集，待积累到一定厚度，经振打，部分聚集的粉尘被分离沉降，称为二次分离；二次分离后的粉尘又重返电场，并依次进入第二、第三电场再次分离沉降，称为三次和四次分离。源源不断的含尘废气，经多重分离后，超细粉尘仍留在电场内，反复被电场捕获，并多次重返电场，浓度不断提高。这些超细粉尘的特点：表面积极大、极易荷电、扩散能力强、在电场内带同性电荷、稳定度高、不易沉降、不易离开电场。电场力对它们进行反复作功，消耗了正常功率。它们在风力作用下，从第一电场运动到第二电场，再从第二电场运动到第三电场。同时超细粉尘在温度场的作用下，向电场上部聚集，长此以往，直至饱和，使除尘效率下降，排放超标。此外发明人在实践中发现：在气体湿度大时，粉尘电荷减少，超细粉尘凝聚成棉絮状，棉絮状粉尘挂在电场内。其特点为：上部明显比下部多，第三电场比第二电场多，第二电场比第一电场多。气体干燥时，棉絮状的粉尘会消失，这些超细粉尘，不管是否凝聚，最后都排放到大气层中，污染环境。

现有技术的电除尘器的缺点在于，超细粉尘在振打后又容易被电场捕获，在一个电场中有向上部空间积聚的现象。超细粉尘在经过多级电场后，浓度逐渐提高的趋势，长期积累的超细粉尘不能被电极有效地捕获，最终排放到大气，污染环境。现有的大型电除尘器大部分按照烟尘浓度为50mg/Nm³的排放标准设计，随着我国的社会经济发展，对环境的要求不断提高，排放标准从50mg/Nm³提高到30mg/Nm³。因此需要对已经建成的大型的电除尘设备进行改造，通常采用增加电场数量或加高电场的高度来提高收尘面积，这样的改造方式投资巨大，对场地要求高，后期维护费用大，并且不能从根本上解决去除超细粉尘的问题。

发明内容

针对现有技术存在的上述缺陷，本发明要解决的一个技术问题是，提供一种能够有效去除含尘气体中的超细粉尘的除尘设备。