阅读说明：本技术 防二次扬尘型极板 (Secondary dust-raising-proof polar plate ) 是由 解标 于 2020-07-23 设计创作，主要内容包括：本发明涉及电除尘器防二次扬尘型极板,其特征在于：3D构造、多层耦合,给含尘气流构造出多次转弯的通道和给粉尘下落构造的一个、两个或三个“避风港”,由于“避风港”隔离了气流,粉尘在“避风港”内下落的过程中不受风力作用,在电场力的作用下,粉尘荷电粘附在百叶梗斜面上,百叶梗所收集的粉尘持续受到持续电场力的作用,将受振动力而在百叶梗斜面上弹跳的粉尘顺势推入“避风港”中并在重力作用下倾泻而下,电力线在百叶外表面形成一个“金钟罩”,抑制“避风港”内粉尘外溢,所以极板在受振时不会产生二次扬尘；由于收尘表面为断续百叶非连续金属结构,不会形成大片灰饼,针对高或低比电阻粉尘,不会形成电荷累积,可以有效避免反电晕发生。(The invention relates to a secondary dust raising prevention type polar plate of an electric dust collector, which is characterized in that: the dust-collecting device is in a 3D structure and multilayer coupling, a channel which turns for many times is constructed for dust-containing airflow, and one, two or three wind shelters for dust falling structures are constructed, airflow is isolated by the wind shelters, dust is not acted by wind in the falling process of the wind shelters, under the action of electric field force, dust charges are adhered to the inclined planes of the louver stems, the dust collected by the louver stems is continuously acted by the continuous electric field force, the dust bounced on the inclined planes of the louver stems by vibration force is pushed into the wind shelters and is discharged under the action of gravity, a gold bell cover is formed on the outer surfaces of the louvers by power lines, the dust overflow in the wind shelters is inhibited, and secondary dust can not be generated when the pole plates are vibrated; because the dust collecting surface is of an intermittent shutter discontinuous metal structure, large dust cakes cannot be formed, charge accumulation cannot be formed for high or low specific resistance dust, and back corona can be effectively avoided.)

防二次扬尘型极板

技术领域

本发明涉及烟气除尘技术领域，特别涉及电除尘器防二次扬尘型极板。

背景技术

电除尘器仍然是处理工业窑炉大烟气体积烟尘净化的主流设备，现在利用公知的电场内部空间叠加其他机理除尘设备及对公知的电除尘器进行公知功能件升级改造提效，已经成为一种性价比较高的技术路线。

公知的电除尘器提效改造技术路线包括：烟气调质、电袋、布袋、电源改造、增加电场数、加高加宽电场、末电场改造为旋转极板无扬尘清灰等，这些措施都存在这样或那样的问题，而且没有找到解决问题的实质。

电除尘器公知的选型计算能解决收尘面积的问题，但是不能解决二次扬尘问题，二次扬尘是影响电除尘器效率的重要因素，如果电除尘器内粉尘荷电即被俘获，俘获即被收集，振打剥落无飞扬，就可以减少电场数量、重量及投资，如果没有因振打或反电晕造成返浑的粉尘被重复荷电的现象，还可以大幅降低能耗。

目前公知电除尘器的性能低下的问题实质之一是阳极板结构造成的，目前的公知的各种形式的阳极板尽管也设计了不大于50mm高度的防风槽，但是对二次扬尘的抑制作用有限；旋转极板无扬尘刷灰具有克服二次扬尘的功能，但是旋转极板结构复杂，粉尘中旋转部件多，系统故障率高，国内已经不乏拆除旋转极板恢复公知电场的案例。

本发明针对极板粉尘受力模型（见附图1）的分析，得出结论导致二次扬尘的关键作用力是烟气流动的风力，如果给下落的粉尘设置一个“避风港”，“避风港”内烟气水平方向流动风力为零，那么就可以有效抑制甚至避免二次扬尘。

基于这个思路，发明人对粉尘下落营造的“避风港”结构进行研究和测试，防二次扬尘型收尘极板上粉尘受力模型见图2，并经工程实践检验都取得比较好的应用效果。

发明内容

本发明装置的布置方式分为平行气流布置和垂直气流布置方式两种，结构上分为单通道（口字形）通透型、双通道（日字形）通透型和双通道非通透型、三通道（目字形）通透型等4个系列。

垂直气流布置的防二次扬尘装置在极性上分为阴极和阳极两种，平行气流布置的极性都是阳极，所有结构型式都可以用作平行气流的阳极使用，垂直气流布置的只能是通透型装置。

装置的单元主体是一种开有3D百叶孔的金属板，孔为菱形或六边形，孔与孔之间有梗相连，梗具有一定的宽度和倾斜角度，两层百叶孔金属板相对耦合成盒形，气流从盒的外侧吹过，盒的内腔没有烟气水平方向流动，这样就给下落的粉尘构造出一个“避风港”。

平行气流布置和垂直气流布置极板，虽然结构上具有相似性，但是除尘方式不同。

对于平行气流布置的阳极装置来说，在电场力作用下，粉尘聚集在3D百叶金属板的斜梗上（见图3），在振打力的作用下，粉尘在百叶梗上弹跳的时候，在电场力离子风的作用下将粉尘沿梗的倾斜面推入“避风港”，粉尘从“避风港”内倾泻而下，形成“灰瀑”，同时后续烟气中带电粉尘前赴后继扑向3D百叶金属板的表面，由于电力线形成的“金钟罩”压制“避风港”内下落的粉尘在湍流作用下外溢，从而避免受振后极板表面粉尘形成二次飞扬，形象的比喻就是：一群人汇聚成团坐着滑梯蹦极（见图4），属于主动收尘，所发明装置可以替换公知的极板。

对于垂直气流布置的防二次扬尘型极板来说，其对二次扬尘的抑制作用主要靠气流变速的离心作用、变向碰撞凝并、粉尘下落时被交错孔阻拦（见图5），达到收集电场逃逸带有残余电荷的二次扬尘的目的，电场功能的好坏，逃逸粉尘荷电量的多少，是影响除尘效率的关键因素，垂直气流布置的防二次扬尘型极板属于被动收尘，是对公知电场提效的一种补充性改造手段。

本发明涉及的防二次扬尘型极板应用领域包括机械除尘器、干式电除尘器、湿式电除尘器，可用作新建工程收尘极零部件使用，尤其适用于对现役低效设备的提效或升级换代改造，改造工程量小，实施周期短，基本不新增维护工作量，更加节能、不增加系统阻力，相比其他改造工艺，性价比更高。

与已知的冲孔网、编制丝网收尘装置相比较，本发明装置收尘机理不同、同样的空间布置的收尘面积不同，本发明装置的振打加速度传递性能更好、清灰更彻底，本发明除尘效率更胜一筹。

本发明的有益效果：结构简单、新颖，易于批量生产，搬运、运输方便，利于现场安装，占用空间小，收尘表面积大，其表面积达到数倍公知电场的收尘面积，可以整体提高静电除尘效率，为公知电除尘器提效改造提供一种性价比高的产品和技术路线，可用于新建静电除尘器设备上可以优化公知电场数量，一步到位实现粉尘超低排放目标。

附图说明

图1是公知极板上粉尘颗粒受力模型。

图2粉尘在本发明装置上的受力模型。

图3本发明装置的平行气流布置的防二次扬尘型极板粉尘捕获工作原理图。

图4 本发明装置的平行气流布置的防二次扬尘型极板无扬尘清灰工作原理图。

图5本发明装置的垂直气流布置的防二次扬尘型极板工作原理图。

图6本发明所述的3D百叶金属板平面示意图。

图7本发明所述的3D百叶金属板立面二维示意图。

图8本发明所述的3D百叶金属板立面三维示意图。

图9实施例1单通道（口字形）通透型装置模块三维视图。

图10实施例2双通道（日字形）通透型装置截面示意图。

图11 实施例3双通道（日字形）非通透型装置截面示意图。

图12实施例3双通道（日字形）非通透型装置三维结构示意图。

图13 实施例4三通道（目字形）通透型装置二维截面结构示意图。

图14实施例4三通道（目字形）通透型装置三维示意图。

具体实施方式

图1中：F1所示电场力，也就是粉尘粘附在极板上的力。受供电情况影响，尤其是电场闪络时，电场力波动很大。如发生反电晕情况，电场力F1的方向发生反转，与振打力F2方向一致，粉尘成为极板上的“爆米花”加速粉尘逃离极板，二次扬尘加剧。

图1中：F2所示振打力，也就是使粉尘剥离极板的力，一旦振打锤重量、回转半径（或行程）等参数确定以后，该力是一个常数。

图1中：F3所示重力，单颗粒粉尘重力几乎可以忽略不记，但是当粉尘团聚凝并成团、片、块、饼时就具有了重量，下落粉尘自重，从上向下运动的力和粉尘粒径、体积、密度有关。

图1中：F4所示风力（或曳力），是电场内部从前向后气体流动所产生的力，风力随机组负荷波动而变化。

图1中：对于单颗粒粉尘F1、F2、F3、F4最终合成一个向下向后的合力，有些粉尘可以到达灰斗，有些粉尘则飘向后级电场或逃逸，逃逸的粉尘就是二次扬尘。

图2中：对于平行气流布置的防二次扬尘型极板，粉尘颗粒团聚在3D百叶斜梗上，其受力与图1极板上的粉尘颗粒受力模型是不同的，此时气流不能进入粉尘下落通道“避风港”，粉尘不受风力F4影响，此时F4为零，在电场力的作用下，粉尘被3D百叶斜梗捕获（见图3），装置在受振打清灰时，从斜梗表面滑落进入“避风港”内一跃而下，实现无扬尘清灰 (见图4)，进入灰斗内，所以不会产生二次扬尘。

图5中：对于垂直气流布置的防二次扬尘型装置，粉尘颗粒团聚在3D百叶斜梗（02）上，其受力与图1极板上的粉尘颗粒受力模型基本相同，此时气流水平穿过进入粉尘下落通道“避风港”，含尘气流穿过3D构造孔（03）加速并转向时（微旋风气固分离原理），由于粉尘质量和黏度以及带有残余电荷的作用，把粉尘滞留在3D百叶斜梗（02）上，烟气以“V”型轨迹穿过落灰通道“避风港”时会先加速紧接着减速，给已经团聚长大的粉尘下落创造条件，极板在受振打力F2清灰时，从3D百叶斜梗（02）表面滑落进入落灰通道“避风港”内一跃而下，状似“灰瀑”奔涌进入集灰斗内，垂直气流布置的防二次扬尘型极板，局部受振打时采用关断相应局部气流的方式（离线清灰技术），同样可以杜绝二次扬尘的产生。

图5中：3D百叶金属板（0）一般设置2~4层，孔（03）错位布置，团聚长大的粉尘所受垂直向下的重力F3大于水平方向风力F4，使粉尘可以在落灰通道“避风港”内的湍流作用下加速坠落。

图6、图7和图8分别是收尘功能模块3D百叶金属板（0）的结构单元二维主视图、二维侧视图和三维侧视图，3D百叶金属板（0）包括：边（01），梗（02），孔（03），实施例都是由3D百叶金属板（0）作为基础元件，由不同数量或配套不同形式骨架载体组合而成。

每个所述3D百叶金属板（0）上均设有通孔（03），在，每个通孔（03）的一侧均匀设有一个百叶梗（02），且百叶梗（02）相互间隔对称分布在3D百叶金属板（0）上，即形成3D百叶金属板（0），通孔（03）为3D方形或菱形，所有通孔（03）均为设有同一方向倾斜的百叶梗（02），安装时其百叶梗（02）倾斜方向为顺气流方向，每块3D百叶金属板（0）的网格目数为50~200目，其开孔率大于40%，小于60%。

图9为实施例1单通道（口字形）通透型装置模块（1）三维视图，图中：单通道（口字形）通透型装置模块（1）包括，正3D百叶金属板（1-01），反3D百叶金属板（1-02），内骨架（1-1），外骨架（1-2），紧固件（1-3），内、外骨架（1-1）和（1-2）中间夹持正、反3D百叶的U型立边，用紧固件（1-3）将三个零件组合成单通道（口字形）通透型装置模块（1）的结构形式。

图10为实施例2双通道（日字形）通透型装置（2-1），由正隔膜（2-10），反隔膜（2-11），正避风港（2-12），反避风港（2-13）组成，该装置可以垂直气流布置也可以平行气流布置。

图11和图12为实施例3双通道（日字形）非通透型装置二维截面和三维截面图，双通道（日字形）非通透型装置由单通道（口字形）通透型装置模块（1）、正避风港（2-12）、反避风港（2-13）及公知的公知阳极板（2-2）组成，该装置只能平行气流布置，不能垂直气流布置。

实施例3的有益作用是对公知的阳极板进行改造，利用公知的阳极板做骨架，在公知的阳极板两侧分别耦合一块3D百叶金属板（0），百叶梗（02）角度倾斜向“避风港（3-01）、（3-02）、（3-03）”内，在电场力的作用下，粉尘荷电粘附在百叶梗（02）斜面上，在振打力的作用下，粉尘沿百叶梗（02）斜面滑向极板与百叶所形成的“避风港（3-01）、（3-02）、（3-03）”，灰从“避风港（3-01）、（3-02）、（3-03）”中倾泻而下，由于“避风港（3-01）、（3-02）、（3-03）”隔离了气流，灰在“避风港（3-01）、（3-02）、（3-03）”内下落的过程中不受风力作用，起收尘作用的百叶梗（02）外表面所收集的粉尘持续受到电场力的作用，将粉尘推向落灰“避风港（3-01）、（3-02）、（3-03）”，同时抑制“避风港（3-01）、（3-02）、（3-03）”内粉尘外溢，所以极板在受振时不会产生二次扬尘；由于收尘表面为断续百叶非连续金属结构，不会形成大片灰饼，针对高或低比电阻粉尘，不会形成电荷累积，可以有效避免反电晕发生，实现粉尘的有来无回，从而降低粉尘排放浓度，提高电除尘器的除尘效率。

图13和图14为实施例4三通道（目字形）通透型装置二维和三维示意图，三通道（目字形）通透型装置由两件单通道（口字形）通透型装置（1）和连接件（3-1）构建除三个粉尘下落的“避风港（3-01）、（3-02）、（3-03）”，该实施例可以垂直气流布置也可以平行气流布置，可以作为电除尘器的阴极或阳极使用。

发明并不限于上述实施方式，采用与本发明上述设计思想及实施方法例相同或近似的结构，而得到的其他结构设计，均在本发明的保护范围之内。