一种采用放电双极控制的静电除尘方法技术

本发明专利技术涉及高压静电除尘技术领域；现有的烟气除尘设备或方法存在耗电量大、控制复杂除尘效率低等问题，本发明专利技术提供一种采用放电双极控制的静电除尘方法，通过控制静电除尘设备放电极与集尘板两者电源的极性、设定阈值控制电源极性反转、调整集尘板振打周期与强度来提升除尘效率，烟尘荷电吸附在两极后形成的等效内部电场与放电极、集尘板之间形成的外部电场叠加，增加了烟尘荷电速率、提高了荷电微粒的运动速度，用被吸附的烟尘与外加电场叠加增强场强的手段极大提高除尘效率，明显减短除尘时间，通过对集尘板合理减少振打次数，提高集尘板使用寿命。板使用寿命。板使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种采用放电双极控制的静电除尘方法


[0001]本专利技术涉及高压静电除尘
，更具体的说，涉及一种采用放电双极控制的静电除尘方法。

技术介绍

[0002]随着我国经济的飞速发展，社会生产规模日益扩大。电力、冶金、炼油、化工等行业都是空气污染物的排放源，其排放的大量工业粉尘在污染空气、危害人体健康的同时，在某些情况下也会造成大量贵重材料的流失。目前常见的静电除尘方式主要有以下几种：
[0003]1.直流式静电除尘
[0004]静电除尘电源最初采用可控硅相控交流调压结构，其发展至今已经形成了一套非常成熟的技术，因而传统的工频(50Hz)高压开关电源目前应用较广，单相可控硅整流电路也较为普及。其结构简明，控制简单，对于高比阻粉尘的工况除尘效率相对较低，直流式电除尘为了达到除尘效率，就必须依靠提高电压来达到极板间的电晕放电，而提高电压的本身就是加大功率的输出，这就是直流电除尘消耗电能多的原因所在。
[0005]2.交流式静电除尘
[0006]传统的工频高压静电除尘技术缺点有：变压器和滤波器体积大，重量重，材料成本高；控制机箱较为笨重，占地面积大；电源输入为工频交流，又是移相调节，致使功率因数低的同时对电网造成很大的电磁干扰，电磁兼容性差；波形单一，输出纹波大，使得无法适应高比电阻的工况，达不到环保领域粉尘排放标准的新要求。
[0007]3.脉冲式静电除尘
[0008]脉冲供电方式在直流高压上叠加了微秒级脉宽的脉冲电压，产生足够强而均匀的电晕电流密度，其作用主要是抑制一定范围内的高比电阻粉尘在电场中形成的反电晕现象，有效减少功率消耗；但这种电源需附加高压脉冲发生装置和控制系统，无疑增加了控制系统的复杂性和电源成本。
[0009]4.高频式静电除尘
[0010]高频电源的成功开发应用能很好的解决工频电源的不足，高频式静电除尘电源工作频率在10kHz
‑
40kHz左右，除尘效率高，电源体积小，电能利用率高，突出的优点逐渐被业内所肯定。但目前国内所研制的电除尘用高频高压电源还停留在中小功率阶段，其输出电流普遍偏低，导致电场内的粉尘荷电能力仍然偏低，除尘效率不能得到很大的提高。
[0011]5.湿式静电除尘
[0012]湿式静电除尘的缺点有：湿式除尘器排出的沉渣需要处理，澄清的洗涤水应重复回用，否则不仅造成二次污染，还会造成水资源的浪费；净化含有腐蚀性的污染时，洗涤水(或液体)会具有一定程度的腐蚀性，因此，除尘设备应具备一定的防腐蚀措施；湿式除尘器不适用于净化含有憎水性和水硬性粉尘的有机废气处理；在寒冷的地区应用湿式除尘器容易结冻，因此要采取防冻措施。

技术实现思路

[0013]针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的在于提供一种采用放电双极控制的静电除尘方法，该专利技术通过控制静电除尘设备放电极与集尘板两者电源的极性、设定阈值控制电源极性反转、调整集尘板振打周期与强度来提升除尘效率，既可以降低振打频率，也可利用极性反转前集尘板吸附的带电烟尘加快极性反转后烟尘的吸附。
[0014]为实现上述目的，本专利技术提供了如下技术方案：
[0015]一种采用放电双极控制的静电除尘方法，在烟气排放管道增设若干集尘室，利用集尘室内的放电极和集尘板，根据设定阈值调整集尘板振打周期与强度，提高烟气排放除尘效率，具体包括以下步骤：
[0016]步骤1.集尘室内设置若干颗粒物浓度传感器，在控制系统中设定集尘室内颗粒物浓度的用于电极反转的反转阈值、用于烟气排放的排放阈值和颗粒物浓度下降速率阈值；
[0017]步骤2.集尘室内的集尘板和放电极的电源极性相反，开启电源后烟尘充分荷电并吸附在集尘板上，集尘板安装厚度测试仪探测积灰厚度；在初始的集尘板和放电极的电源极性下，烟尘中的颗粒物在集尘板和放电极形成的外部电场作用下荷电，吸附在集尘板上；
[0018]步骤3.当颗粒物浓度传感器检测集尘室内颗粒物浓度达到浓度阈值，控制系统发出信号，集尘板和放电极电源极性反转，已吸附在集尘板上的烟尘颗粒物形成的等效内部电场与放电极和集尘板形成的外部电场叠加，形成综合叠加电场，加快集尘室内烟气中的颗粒物运动速度；
[0019]步骤4.反转电源极性后，当厚度测试仪检测到集尘板累积颗粒物厚度达到厚度阈值，且颗粒物浓度传感器测得颗粒物浓度变化率低于颗粒物浓度下降速率阈值，控制系统发出指令振打集尘板，清除吸附在集尘板上的颗粒物，使沉积在集尘板上的粉尘振落，进入集灰斗通过排灰装置放出，回收有用物料，被净化的气体排入大气；控制系统通过接收集尘板累积颗粒物厚度控制振打周期和强度；
[0020]步骤5.控制系统接收集尘室内的颗粒物浓度的信号和集尘板上的颗粒物厚度的信号，当烟尘浓度没有达到当前集尘室的排放浓度阈值时，重复步骤3和步骤4，直至集尘室内烟气的颗粒物浓度低于当前集尘室内的排放浓度阈值，控制系统开启下一级集尘室的隔离阀或排烟管道的隔离阀，烟气进入下一集尘室进行集尘或进入排烟管道进行排放。
[0021]进一步，集尘板设有用于烟气通过的若干通孔，每块集尘板表面设有间隔涂覆的绝缘材料涂层。
[0022]进一步，集尘室的数量不少于1个。
[0023]进一步，集尘室内设置压力传感器、厚度测试仪、颗粒物浓度传感器。
[0024]进一步，控制系统接收集尘室内颗粒物浓度传感器的输出信号，根据颗粒物浓度信号与颗粒物浓度阈值对比，控制集尘板和放电极的电源极性的反转指令；控制系统接收集尘板累积颗粒物厚度和颗粒物浓度下降速率信号，发出振打集尘板的指令；控制系统接收预置腔压力信号，发出隔离阀开闭指令。
[0025]综上所述，专利技术具有以下有益效果：
[0026]本专利技术采用放电双极控制的静电除尘方法，解决了传统静电除尘方式施加的电压等级高、多级除尘室占地面积大的问题，烟尘荷电吸附在两极后形成的等效内部电场与放电极、集尘板之间形成的外部电场叠加，增加了烟尘荷电速率、提高了荷电微粒的运动速
度。在一定的电源电压等级和除尘空间中，除尘时间大幅降低，排放气体颗粒浓度减少，利用被吸附的烟尘与外加电场叠加增强场强的手段极大提高除尘效率，明显减短除尘时间，通过对集尘板合理减少振打次数，提高集尘板使用寿命。本专利技术能够大幅提高除尘效率，成本较低，使用方便，除尘效果更好，更易满足现代电气设备企业的要求。
附图说明
[0027]图1为本专利技术的流程图；
[0028]图2为本专利技术所使用的装置的结构示意图；
[0029]图3为除尘室内单位时间除尘率；
[0030]图4为本专利技术的电极极性反转(即调转极性)与电极极性不反转(即单极性)的状态下，单位时间除尘率对比图。
[0031]图中：1
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预置腔，2
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集尘室，3
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输烟管道，4
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排烟管道，5
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金属集尘板，6
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放电极，7
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隔离阀，8
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种采用放电双极控制的静电除尘方法，其特征在于：在烟气排放管道增设若干集尘室，利用集尘室内的放电极和集尘板，根据设定阈值调整集尘板振打周期与强度，提高烟气排放除尘效率，具体包括以下步骤：步骤1.集尘室内设置若干颗粒物浓度传感器，在控制系统中设定集尘室内颗粒物浓度的用于电极反转的反转阈值、用于烟气排放的排放阈值和颗粒物浓度下降速率阈值；步骤2.集尘室内的集尘板和放电极的电源极性相反，开启电源后烟尘充分荷电并吸附在集尘板上，集尘板安装厚度测试仪探测积灰厚度；在初始的集尘板和放电极的电源极性下，烟尘中的颗粒物在集尘板和放电极形成的外部电场作用下荷电，吸附在集尘板上；步骤3.当颗粒物浓度传感器检测集尘室内颗粒物浓度达到浓度阈值，控制系统发出信号，集尘板和放电极电源极性反转，已吸附在集尘板上的烟尘颗粒物形成的等效内部电场与放电极和集尘板形成的外部电场叠加，形成综合叠加电场，加快集尘室内烟气中的颗粒物运动速度；步骤4.反转电源极性后，当厚度测试仪检测到集尘板累积颗粒物厚度达到厚度阈值，且颗粒物浓度传感器测得颗粒物浓度变化率低于颗粒物浓度下降速率阈值，控制系统发出指令振打集尘板，清除吸附在集尘板上的颗粒物，使沉积在集尘板上的粉尘振落，进入集灰斗通过排灰装置放出，回收有用物料，被净化...

【专利技术属性】
技术研发人员：田俊梅，赵向荣，陈润楠，阿卜杜拉，
申请(专利权)人：山西大学，
类型：发明
国别省市：