[發(fā)明專利]一種利用離子風(fēng)輔助收塵的電除塵器及極板

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110316159.4
• 申請(qǐng)日: 2021-03-24
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112934463A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-06-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 閆東杰;張子昂;李振強(qiáng);玉亞
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安建筑科技大學(xué)
• 主分類號(hào): B03C3/40
• 分類號(hào): B03C3/40;B03C3/78
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責(zé)任公司 61200
• 代理人: 姚詠華

本發(fā)明公開(kāi)了一種利用離子風(fēng)輔助收塵的電除塵器及極板，包括若干對(duì)結(jié)構(gòu)相同的電除塵器收塵極板對(duì)稱布置形成的前電場(chǎng)和后電場(chǎng)；在前電場(chǎng)電除塵器收塵極板之間布設(shè)有芒刺線放電極，在芒刺線放電極后部電除塵器收塵極板內(nèi)側(cè)布置有結(jié)構(gòu)對(duì)稱的長(zhǎng)槽狀框型板形成空腔，空腔開(kāi)口方向朝向氣流入口；在后電場(chǎng)電除塵器收塵極板之間布設(shè)有圓線放電極；前電場(chǎng)電除塵器收塵極板間距布置寬度小于后電場(chǎng)電除塵器收塵極板間距。通過(guò)上述帶空腔的新型極板，可利用放電產(chǎn)生的離子風(fēng)有效地捕集微細(xì)顆粒，還可以利用空腔的靜電屏蔽效應(yīng)提高電除塵器對(duì)高、低比電阻粉塵的除塵效率，擴(kuò)大電除塵器對(duì)不同比電阻粉塵的適用范圍；從而提高整體收塵效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種電除塵器，具體來(lái)說(shuō)就是一種利用離子風(fēng)輔助收塵的電除塵器及陽(yáng)極板。

背景技術(shù)

大氣污染物中的微細(xì)固體顆粒污染物是影響環(huán)境質(zhì)量和人體健康的重要因素，治理顆粒污染物的設(shè)備就是基于不同原理設(shè)計(jì)而成的除塵器。袋式除塵器、旋風(fēng)除塵器、電除塵器、濕式除塵器和復(fù)合型除塵器是目前市面上主要的除塵設(shè)備。隨著污染物排放標(biāo)準(zhǔn)日益嚴(yán)格，各種除塵器都需要不斷改進(jìn)、完善，以達(dá)到污染物排放標(biāo)準(zhǔn)的要求。

電除塵器通過(guò)放電極放電使氣體發(fā)生電離，顆粒污染物獲得電子而荷電，之后荷電的顆粒污染物向收塵極移動(dòng)并在收塵極板沉積，最終通過(guò)將收塵極上的顆粒污染物清除到灰斗中，達(dá)到去除煙氣中的顆粒污染物的目的。電除塵器具有除塵效率高、壓力損失小、能耗低、適用性好等優(yōu)勢(shì)，但是煙氣煙塵性質(zhì)對(duì)其性能影響較大，最適合電除塵器工作的粉塵比電阻范圍為10⁶-10¹¹Ω·cm。粉塵粒徑太小、比電阻過(guò)高或過(guò)低，都會(huì)影響電除塵器的除塵效率。

電除塵器中顆粒荷電方式分為擴(kuò)散荷電和電場(chǎng)荷電兩種，對(duì)于粒徑較小的微細(xì)顆粒，擴(kuò)散荷電處于主導(dǎo)地位。由于粉塵粒徑小，荷電比較困難，且荷電量小，荷電粒子受到的電場(chǎng)力小，不易被捕集。研究表明，電除塵器中粉塵粒徑大于1μm的粒子接近飽和荷電，而粒徑在0.1～1μm范圍內(nèi)的粒子荷電量遠(yuǎn)低于理論值，導(dǎo)致這一粒徑范圍內(nèi)的顆粒物的捕集效果較差。

離子風(fēng)(electrohydrodynamic，EHD)又被稱為電誘導(dǎo)二次流，是電極放電時(shí)電子碰撞空氣分子產(chǎn)生的大量離子射流運(yùn)動(dòng)誘導(dǎo)電極周圍空氣產(chǎn)生的流動(dòng)。利用電除塵器進(jìn)行除塵的原理就是放電極通過(guò)電暈放電產(chǎn)生大量的離子使粒子荷電，荷電粒子在電場(chǎng)力的作用下被收集。因此，電除塵器運(yùn)行時(shí)離子風(fēng)的產(chǎn)生是不可避免的。

隨著電除塵器供電電壓的增高，離子風(fēng)對(duì)除塵器內(nèi)部一次流有很大的影響。電壓不斷升高時(shí)，電除塵器內(nèi)的流場(chǎng)由層流逐漸轉(zhuǎn)化為形成復(fù)雜的湍流，而湍流形式主要以渦旋的形式表現(xiàn)。在電除塵器工作電壓下，形成的高速離子風(fēng)在收塵極板處形成平行于極板的作用力，對(duì)已經(jīng)收集的粉塵極易形成沖刷，使微細(xì)粉塵再次回到流場(chǎng)，從而加重電除塵器的負(fù)擔(dān)，嚴(yán)重阻礙對(duì)細(xì)顆粒物的捕集，降低除塵器的除塵效率。

電除塵器收集低比電阻顆粒時(shí)，低比電阻顆粒由于導(dǎo)電性良好的原因，到達(dá)收塵極板后，在電場(chǎng)中獲得的電荷會(huì)迅速釋放，在極板釋放完電荷后，獲得和極板極性相同的電荷，靜電力大于吸附力時(shí)，就會(huì)脫離收塵極板，重返氣流。之后在電場(chǎng)中重新荷電，又被捕集，反復(fù)如此，在極板跳躍，最終會(huì)產(chǎn)生二次揚(yáng)塵。離子風(fēng)的沖刷作用會(huì)使這種二次揚(yáng)塵現(xiàn)象更加劇烈。

電除塵器收集高比電阻顆粒時(shí)，由于顆粒導(dǎo)電性差，因此到達(dá)收塵極板后，在電場(chǎng)中吸附的電荷釋放得很慢，當(dāng)粉塵不斷在收塵極板堆積，致使粉塵層內(nèi)電荷不斷積累，形成與放電極電場(chǎng)方向相反的附加電場(chǎng)，當(dāng)其場(chǎng)強(qiáng)達(dá)到粉塵層空隙內(nèi)的氣體擊穿場(chǎng)強(qiáng)，就會(huì)產(chǎn)生反電暈。由于電場(chǎng)相反的原因，粉塵層會(huì)對(duì)后繼的荷電粒子產(chǎn)生排斥作用，影響顆粒物收集。另外，發(fā)生反電暈時(shí)，粉塵層擊穿在收塵極表面會(huì)造成嚴(yán)重二次揚(yáng)塵，原沉積的粉塵重返到電場(chǎng)中去，也會(huì)使除塵效率嚴(yán)重下降。