[發明專利]一種多場/力協同作用的微細顆粒物脫除方法及裝置

有效

• 申請號: 201310628720.8
• 申請日: 2013-11-29
• 公開（公告）號: CN103639043A
• 公開（公告）日: 2014-03-19
• 發明（設計）人: 馬春元;崔琳;潘曉慧
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: B03C3/04
• 分類號: B03C3/04;B03C3/41;B03C3/74
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 王吉勇

技術領域

本發明涉及一種多場/力協同作用的微細顆粒物脫除方法及裝置。

背景技術

目前，冶金、建材、電廠、輕工等行業中，大多采用靜電除塵器進行除塵處理。靜電除塵器對粒徑10μm以上顆粒脫除效率高達99%以上，但對粒徑小于10μm的微細顆粒脫除效率較低。微細顆粒(特別是PM2.5以下)通常富集有大量的有毒痕量元素和有機污染物，容易被人體吸入，嚴重危害人類健康；同時這些微細顆粒也是誘發全球氣候變化、煙霧事件和臭氧層破壞等重大環境事件的重要因素。隨著《水泥工業大氣污染物排放標準》(GB4915-2004)、《火電廠污染物排放標準》（GB13223-2011）、《煉焦化學工業污染物排放標準》（GB16171-2012）、《環境空氣質量標準》（GB3095-2012）正式發布與實施，我國各個領域對于微細顆粒物的排放控制正式展開。

實際應用中，靜電除塵器不但脫除微細顆粒的效率不高，而且應用于冶金、建材、電廠、輕工等不同行業其除塵效率也差別很大。這主要是因為現有的靜電除塵器是通過靜電力把顆粒物從氣流中分離出來進行除塵的，主要利用的是電場這一單一外場力，受靜電除塵器自身工作原理的限制以及不同行業中產生的微細顆粒自身特性與靜電力難以匹配的影響，靜電除塵器不但總體上對微細顆粒的脫除效率較低，而且在不同行業所表現出的微細顆粒脫除效率有較大差異。

發明內容

本發明的目的是為克服上述現有技術的不足，提供一種多場/力協同作用的微細顆粒物脫除方法及裝置，通過在除塵區域合理設置電場與磁場并合理調節除塵區域內的溫度場，把靜電力、磁場力、熱泳力以及湍流擴散、電磁協同增效等作用應用于微細顆粒的脫除過程，通這些作用/力的組織優化與效果疊加，在充分利用氣流余熱的同時，實現電場、磁場和溫度場的有效協同，能夠徹底解決冶金、建材、電廠、輕工等領域中靜電除塵器的適用性問題，有效提高靜電除塵器在不同行業的微細顆粒脫除效率。

為實現上述目的，本發明采用下述技術方案：

一種多場/力協同作用的微細顆粒物脫除方法，包括：

1）將含有微細顆粒的熱氣流通過氣流入口進入除塵器中；

2）由溫度與流量測量裝置測定入口及出口的數據，根據熱量平衡確定冷流體的流量，通過溫度與流量測控裝置調節冷流體的進入量；

3）冷流體通過等壓箱進入可換熱的收塵極的隔板內，通過可換熱的收塵極與熱流體換熱，實現余熱利用以及調節收塵區域溫度場的目的；

4）根據微細顆粒物的自身性質，調節高壓電源的輸出電壓以及磁鐵串的長度，實現電場、磁場和溫度場的協同作用，以有效提高靜電除塵器對不同領域微細顆粒脫除的適應性與脫除效率；

5）粘附在收塵極表面的顆粒通過連桿刮板清除后落入灰斗，被輸灰裝置帶走，凈化后的氣流經過煙囪排出。

一種多場/力協同作用的微細顆粒物脫除裝置，包括殼體，所述殼體的前后端分別設有熱氣流入口和出口，殼體中由前至后依次設有若干串聯的可換熱的收塵極板，每個收塵極板對應設有電磁協同增效放電極。

所述收塵極板包括兩塊平行設置的板，兩塊板的中間形成夾層，夾層中設有若干與所述板垂直的導流隔板；夾層下端與等壓箱連通，上端與聯箱連通；等壓箱上設有冷流體入口，聯箱上設有冷流體出口。冷空氣或者水通過等壓箱均勻進入夾層，通過導流隔板形成的導流槽自下而上匯集至聯箱流出，冷空氣或者水與熱氣流換熱，實現余熱利用與調溫的目的。

所述夾層厚度在10-50mm之間。

所述收塵極板外表面設有帶連桿刮板的清除裝置，粘附在收塵極表面的顆粒通過連桿刮板清除后落入設置于殼體下方的灰斗，被輸灰裝置帶走。

所述冷流體入口處設有溫度與流量測控裝置；冷流體出口處設有溫度與流量測量裝置。

所述電磁協同增效放電極機構包括設置于多個收塵極機構之間的放電極和磁鐵串，所述磁鐵串安置于放電極的兩端，放電極通過導線與殼體外部的高壓電源相連。通過在電場附近加一磁場，磁力線與電場線相交，使電暈區的帶電粒子迅速增加，進而增加了放電電流，有利于提高除塵效率。

所述磁鐵串為圓盤形的永久磁鐵。

所述磁鐵串與放電極的相接處做成圓弧狀，以防止磁鐵邊緣放電；磁鐵串的長度可以根據磁場參數的變化增減。

所述殼體前后端的熱氣流入口和出口處分別設有溫度與流量測量裝置，所述熱氣流出口與風機相連。

本發明中的溫度與流量測量與控制裝置均是現有技術，在市場上均可購買到，在此不再贅述。