[发明专利]静电除尘器及方法

说明书

静电除尘器组件(100)，该组件包括：静电充电机构(106)，其用于将第一电荷感应到流过静电充电机构(106)的气体中携带的颗粒物质。室设置在静电充电材料下游，该室包括一个或多个电极(103)，该一个或多个电极接地或可以具有施加到其的与第一电荷相反的电荷，使得带电颗粒物质被吸引到一个或多个电极(103)并收集在一个或多个电极(103)上。附加的分离器设置在一个或多个电极(103)的下游，该附加的分离器包括在使用中气体流动通过其的电子地可充电的可渗透构件(114)，其中可渗透构件(114)在使用中具有与颗粒物质相同的电荷，以便排斥颗粒物质并且大体上阻止颗粒物质穿过可渗透构件。

本发明涉及静电除尘器，并且还涉及从气体中分离颗粒物质的方法。

静电除尘器是用于从气体中去除细小颗粒物质诸如灰尘和烟雾的设备。这种设备在大规模上可以用于各种应用中，包括例如用于发电站中，以从烟道气体中去除颗粒物质。在较小的规模上，这种设备可以在国内使用，并且可以用于加热用具，且尤其是用于微组合加热和发电单元。

通常，在这样的设备中，携带颗粒物质的气体被促使流动通过该设备。在设备入口的区域中，设置有静电充电机构，该静电充电机构在颗粒物质上感应出电荷，但是气体上大体上没有感应电荷。

该设备包括室，气体随后流动通过该室。定位在室内的是带相反电荷或接地的电极或多个电极。带电颗粒物质被吸引到电极或多个电极并且粘附到该电极或多个电极，从而从继续经过和离开设备的气体中去除颗粒物质。

实际上，一定量的颗粒物质常常保留在流动气体中。可以设置下游过滤器来截留剩余的颗粒物质，但是这些过滤器将影响气体流动，并且特别是当颗粒物质被过滤器截留时，并且从而常常会堵塞过滤器。

代替化石燃料的固体生物质，诸如木材、专用农作物以及残渣的燃烧作为一种能源变得越来越普遍。对进入大气的污染物尤其是燃烧产生的污染物控制不力已经对环境和人类健康造成了不利的影响。一个令人关切的领域是固体生物质燃烧产生的烟道气中夹带的颗粒物质。粒径大小≤10μm的排放物特别令人关注，因为这些排放物经过呼吸系统并且在它们停留的肺的肺泡中沉积下来。

目前通过静电沉淀从气体中去除颗粒物质的方法通常允许由于反电晕放电和与板接触时电荷的损失或反转而造成气流中再次夹带颗粒物质。振打，一种去除收集板上积聚的颗粒的机械工艺，是再次夹带的另一个主要原因。旁路窜气允许不带电的颗粒物质通过除尘器的横截面，诸如在收集板和结构构件之间穿过。

一般，小型热发电厂不选用静电除尘器，这是因为与诸如过滤器和旋风分离器等的其他方法相比起来投资成本高；但是，用于规模运行成本的数额往往小于这些其他系统。因此，可以得出，如果ESP单元的资本支出和规模能够大幅减少而不损失效率的话，那么对于小型组合热电(CHP)单元以及家用供暖和热水设施来说，它们将成为可行的方案。减小尺寸和成本将允许它们更有效地用于商业、住宅和个人空气处理单元。

根据本发明的第一方面，提供了一种静电除尘器组件，该组件包括：静电充电机构，其用于将第一电荷感应到流过静电充电机构的气体中携带的颗粒物质；室，其在静电充电材料的下游，该室包括一个或多个电极，该一个或多个电极接地或可以具有施加到其的与第一电荷相反的电荷，使得带电的颗粒物质被吸引到一个或多个电极并收集在一个或多个电极上；附加的分离器(further separator)，其设置在一个或多个电极的下游，该附加的分离器包括电子地可充电的可渗透构件，在使用时气体流动通过该电子地可充电的可渗透构件，其中可渗透构件在使用中具有与颗粒物质相同的电荷以便排斥颗粒物质并且大体上阻止颗粒物质穿过可渗透构件。

该组件可以包括用于可渗透构件的电气充电机构。

附加的分离器的可渗透构件可以由金属制成，并且可以由不锈钢制成。附加的分离器的可渗透构件可以呈网的形式，该网可以是编织的。网可以具有在100微米和500微米之间的开口，且更具体地，具有在200微米和400微米之间的开口。

可渗透构件可以呈中空柱体的形式，该中空柱体具有封闭端和开口端，在使用中，开口端气体流入该开口端中。