[发明专利]一种小型极寒环境下柴油机碳颗粒脱除装置及其工作方法

说明书

本发明公开了一种小型极寒环境下柴油机碳颗粒脱除装置，包括荷电箱，荷电箱的进气面与渐扩管的大头端连通，渐扩管的小头端与烟气管道连通，烟气管道上设置有第一风阀，荷电箱的出气面与天圆地方部件的方形面连通，天圆地方部件的圆形面与沉积管的进气端连通，沉积管的出气端与重力沉降室连通，重力沉降室上设置有烟气出口管道，荷电箱内设置有电极，电极与高压脉冲电源的正极通过导线连接。本发明还提供一种小型极寒环境下柴油机碳颗粒脱除装置工作方法。本发明提供的一种小型极寒环境下柴油机碳颗粒脱除装置及其工作方法，利用静电力和热泳力效应双重作用来脱除柴油发电机尾气中的微小颗粒物，能够适应极寒地区条件，装置可靠性较高。

技术领域

本发明涉及一种小型极寒环境下柴油机碳颗粒脱除装置及其工作方法，属于碳黑颗粒净化脱除技术领域。

背景技术

在一些极寒的科考站、工作站以及监测站，柴油发电机是其工作的主要能量来源之一。随着国际社会对柴油发电机的污染物排放控制方面的法规逐步完善，柴油发电机排放的颗粒物作为空气污染的重要排放源，对其排放的控制和治理也受到越来越多的重视。目前，传统的柴油颗粒物后处理技术包括过滤捕集、催化转化、静电捕集以及惯性捕集等手段，由于效率不理想、运行成本高、设备复杂等原因，这些技术还没有被人们广泛接受和应用。更重要的是，在这些极寒地区，工作站可能常年处于无人值守的状态，因此，对柴油发电机颗粒捕集装置的运行可靠性提出了更高的要求。现有技术中，亟需一种柴油机碳颗粒脱除装置，能够满足上述的要求。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，提供一种能够适应极寒地区条件，装置可靠性较高的小型极寒环境下柴油机碳颗粒脱除装置以及工作方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种小型极寒环境下柴油机碳颗粒脱除装置，包括荷电箱，所述荷电箱的进气面与渐扩管的大头端连通，所述渐扩管的小头端与烟气管道连通，所述烟气管道上设置有第一风阀，所述荷电箱的出气面与天圆地方部件的方形面连通，所述天圆地方部件的圆形面与沉积管的进气端连通，所述沉积管的出气端与重力沉降室连通，所述重力沉降室上设置有烟气出口管道，所述荷电箱内设置有电极，所述电极与设置在所述荷电箱外部的高压脉冲电源的正极通过导线连接，所述高压脉冲电源的负极通过所述导线与所述沉积管外壁连接。

所述天圆地方部件的侧面上连通有空气管道的出气端，所述空气管道的进气端连有空气泵，所述空气管道上设置有第二风阀，所述天圆地方部件内设置有朝向所述沉积管的火焰喷射器，所述火焰喷射器通过燃料管道与设置在所述天圆地方部件外部的燃料罐相连通。

所述第二风阀和第一风阀分别连有执行器，所述高压脉冲电源和两个所述执行器分别通过信号线与控制箱连接。

所述烟气管道、渐扩管、荷电箱和天圆地方部件外部均设置有保温层。

所述第一风阀为高温防火阀。

所述压脉冲电源的脉冲峰值电压应0-100kV连续可调，脉冲频率10-200Hz连续可调，脉冲宽度300-400ns。

所述电极的材质为不锈钢材质，形状为锯齿状。

一种小型极寒环境下柴油机碳颗粒脱除装置工作方法，包括以下步骤：

柴油机排出的烟气进入烟气管道，通过控制箱开启第一风阀和关闭第二风阀，同时开启高压脉冲电源，电源参数处于设定值，空气泵和燃料罐处于关闭状态，烟气进入荷电箱中通过静电场的作用使颗粒荷电，高温烟气携带荷电颗粒进行沉积管，在热泳力和静电力的作用下，被沉积管的内壁面捕集，实现烟气中碳黑颗粒的脱除，然后再次进入重力沉降室，使烟气二次夹带的颗粒再次沉积；

当高压脉冲电源运行时间达到设定值后，控制箱控制关闭第一风阀和高压脉冲电源，开启第二风阀；同时开启燃料罐和空气泵，燃料进入火焰喷射装置，燃烧沉积管内管壁上的积碳。