一种电除尘器用灰斗免加热系统

技术领域

本发明涉及烟气污染物治理的技术领域，特别是一种电除尘器用灰斗免加热系统。

背景技术

电除尘器是工业烟气粉尘脱除的主流设备，具有除尘效率高、烟气阻力低、处理烟气量大等优点。电除尘器在实际运行中，最常见的故障为阴极线断线、振打锤脱落、灰斗堵灰、绝缘子开裂，而灰斗堵灰是影响设备安全的主要原因。目前燃煤污泥掺烧烟气、钢厂烧结机机头、造纸碱炉等所配套的电除尘器普遍存在灰斗堵灰的问题。其中，污泥在燃煤电厂掺烧后，烟气中的含水量大幅增加，灰的粘性增加，电除尘脱离下来的粉尘在灰斗内极易搭桥、板结，并且灰的流动性降低，会导致灰斗卸灰难甚至堵灰的故障，影响电除尘器的安全和稳定运行。现有电除尘器的灰斗通常设置蒸汽加热或电加热作为灰斗伴热，防止灰温度降低而流动性降低导致灰斗堵灰；同时，灰斗泄灰口设置流化风，通过电加热将空气温度增加到90-120℃左右并吹入灰斗，从而流化灰斗内的灰。每只灰斗电耗约20kW，一台1000MW机组配套电除尘器电耗约1200kW，存在电耗高、系统复杂等问题。灰斗采用蒸汽加热时存在一次投资费用高，维护工作量大，蒸汽管易泄漏的问题。

为了解决以上问题，申请号为“CN201811514370.1”的发明提出了一种用于静电和布袋除尘系统的灰斗防堵免伴热系统，通过在灰斗表面涂高分子纳米材料和流化风管道加装防堵器，但是该发明存在涂层工艺复杂以及火灾隐患，防堵器同样存在耗电量高的问题，而且加装的振打电机的高配振动容易破坏仪器设备和涂层，运行稳定性较差。并且由于空气的荷电量低，导致吹入灰斗内的电荷总量较低，存在灰斗内新增电荷量低，卸灰性能有限的问题。此外，申请号为“CN202221887971.9”的实用新型提出了一种电除尘器灰流化疏松的灰斗免加热装置，通过将电除尘器内带电高温烟气送入灰斗以提高卸灰性能，同样存在空气荷电量低的问题，并且无法解决灰斗搭桥故障。

发明内容

本发明的目的就是解决现有技术中的问题，提出一种电除尘器用灰斗免加热系统，能够增加吹入灰斗内的电荷总量，提高灰斗卸灰性能，并且可以避免灰斗出现搭桥故障。

为实现上述目的，本发明提出了一种电除尘器用灰斗免加热系统，包括气化风装置、液雾荷电器和机械防搭桥装置，所述气化风装置通过流化风管道接入电除尘器的灰斗，用于为流化风管道提供可吹入所述灰斗的高温气体，所述灰斗的内壁设有绝缘耐磨涂层，所述液雾荷电器接入所述流化风管道的入口，用于提供带有负电荷的液雾，使流经所述流化风管道并吹入所述灰斗的气体带负电荷，所述机械防搭桥装置包括若干个捅灰杆，以及用于驱动所述捅灰杆往复移动的往复驱动器，所述捅灰杆活动安装在所述灰斗内。

作为优选，还包括电荷量控制系统，所述电荷量控制系统与所述液雾荷电器电性连接，所述电荷量控制系统采用数字信号处理技术，通过测量流化风管道内气体的带电量调节液雾荷电器的运行功率。

作为优选，所述液雾荷电器包括液雾荷电喷射装置，以及用于为所述液雾荷电喷射装置提供荷电介质的液雾储料仓，所述液雾荷电喷射装置通过流化风管道接入灰斗的进风口，用于向流化风管道内喷射带有负电荷的液雾。

作为优选，所述液雾荷电器采用有机溶剂作为荷电介质。

作为优选，所述气化风装置包括风机和加热器，所述风机的出口接入所述流化风管道，所述加热器用于对吹入流化风管道的气体进行加热。

作为优选，所述机械防搭桥装置还包括安装在灰斗内的若干个尘中轴承，所述捅灰杆安装在尘中轴承上，在往复驱动器的作用下沿尘中轴承的轴线方向上下往复移动。

作为优选，还包括驱动控制单元，所述驱动控制单元与机械防搭桥装置电性连接，通过测量所述往复驱动器的功率反馈灰阻信号判断灰斗的堵灰程度，并调节往复驱动器的启停间隔时间。

作为优选，所述灰斗高度的三分之二范围内设有绝缘耐磨涂层。

作为优选，所述灰斗由若干个灰斗封板组成，所述灰斗内还设有管撑，在所述灰斗高度的三分之二范围内，所述管撑、灰斗封板的表面均设有绝缘耐磨涂层。

作为优选，灰斗内壁喷涂绝缘耐磨涂层的方法包括以下步骤：

S1.对灰斗内壁进行喷砂/打磨，然后清洗表面，进行多次喷涂，其中，喷砂/打磨的范围为灰斗的出口至灰斗高度的三分之二处；

S2.检测涂层表面是否有异常情况，如有异常则进行修补；

S3.涂层施工完工后，对涂层进行养护，涂层完全固化后方可投入使用。

本发明的有益效果：

1、通过气化风装置、液雾荷电器能够将大量电荷引入灰斗内，使得灰斗内的粉尘被气体流化的同时带上大量的负电荷；带有负电荷的粉尘颗粒在库伦力的相互斥力下，灰之间更加蓬松，从而增加灰的流动性，使卸灰更通顺。

2、本发明相比市场上常用的电加热能耗更低，比蒸汽加热稳定性更好，不易堵灰，提高了电除尘器的运行稳定性和安全性。

本发明的特征及优点将通过实施例结合附图进行详细说明。

附图说明

图1是本发明一种电除尘器用灰斗免加热系统的截面结构示意图；

图2是现有技术中水雾荷电的原理图。

具体实施方式

实施例1

参阅图1，本发明一种电除尘器用灰斗免加热系统，包括气化风装置1、液雾荷电器2和机械防搭桥装置3；所述气化风装置1通过流化风管道4接入电除尘器的灰斗100，用于为流化风管道4提供可吹入所述灰斗100的高温气体，所述灰斗100的内壁设有绝缘耐磨涂层101，所述液雾荷电器2接入所述流化风管道4的入口，用于提供带有负电荷的液雾，使流经所述流化风管道4并吹入所述灰斗100的气体带负电荷，所述机械防搭桥装置3包括若干个捅灰杆31，以及用于驱动所述捅灰杆31往复移动的往复驱动器32，所述捅灰杆31活动安装在所述灰斗100内。

电除尘器的灰斗100内的粉尘本身带一定量的负电荷，但荷电量较少，通过大量负电荷的加入，可大幅提高粉尘之间的斥力，降低灰的堆实度，提高灰的流动性。本发明中通过液雾荷电器2将大量带有负电荷的高温气体通过气化风装置1吹入灰斗100内，使得灰斗100内的粉尘被气体流化的同时带上大量的负电荷，粉尘颗粒均带负电荷，在库伦力的相互斥力下，灰之间更加蓬松，从而达到灰流动性增加、卸灰通顺的目的。

进一步地，还包括电荷量控制系统，所述电荷量控制系统与所述液雾荷电器2电性连接，所述电荷量控制系统采用数字信号处理技术，通过测量流化风管道4内气体的带电量调节液雾荷电器2的运行功率。由于液雾荷电的荷电效率高，荷电量可以达到很大(而空气荷电的荷电量很小，在管道内几乎被中和)，增设电荷量控制系统后，可在污泥掺烧量小或不掺烧的时候，通过电荷量控制系统降低电荷量，达到节能和节约液雾用量的目的。同时，在冬季环境温度低、燃用高水分煤种等不利于灰斗卸灰的情况下，通过电荷量控制系统增大电荷量，提高灰斗卸灰性能。从而实现灰斗卸灰的精准控制，达到节能增效的目的。

进一步地，所述液雾荷电器2包括液雾荷电喷射装置21，以及用于为所述液雾荷电喷射装置21提供荷电介质的液雾储料仓22，所述液雾荷电喷射装置21通过流化风管道4接入灰斗100的进风口，用于向流化风管道4内喷射带有负电荷的液雾。在本实施例中，所述灰斗100的进风口配设有气化板，所述气化板布置在灰斗100的下灰口附近，当灰斗内的灰在进入下灰口时，加热的压缩空气通过气化板吹入灰斗，压缩空气变成一个面吹入灰斗，将灰斗内的灰由块状变成灰气混合状，灰气混合状再输出灰斗进入输灰系统。气化板的作用是将带荷电液雾的高温气体由管路的点吹入进入转变为面吹入，增大荷电液雾、高温气体和灰的接触面积，提高混合均匀性，提高灰的荷电效率，避免灰的板结和堵灰。

更进一步地，所述液雾荷电器2采用有机溶剂作为荷电介质，其中，有机溶剂可以采用乙醇，具有荷电效果好，成本低，无毒，易挥发，不增加灰的黏性等优点；在工程上应用时，有机溶剂也可采用水、乙醇等混合液。此外，有机溶剂还可以采用甘油酯，具有荷电效果好，酯融性好，成本低，无毒等优点，能够适用于燃油烟气等含油气体不完全燃烧场合。目前市场上已有的水雾荷电一般采用水为介质，原理如下图2所示，包括环形电极10、喷水电极20、喷嘴出口201，虽然荷电量高，但水作为介质喷入灰斗100后，容易增加灰的湿度，从而增加灰的粘附性，降低灰的流动性，不利于卸灰性能。本实施例中采用有机溶剂，具有荷电量高的特点。由于有机溶剂的用量较小，具有成本低的特点。

进一步地，所述气化风装置1包括风机和加热器，所述风机的出口接入所述流化风管道4，所述加热器用于对吹入流化风管道4的气体进行加热，加热后高温气体的温度范围为90-120℃。一方面，当灰的温度低于85℃时，灰的黏性明显增加，流动性明显降低；另一方面，烟气温度越高，加热的电耗就越大，因此高温气体的温度不能过高，由于电除尘器收下来的灰的温度一般90-120℃，因此，经加热器加热后高温气体的温度范围为90-120℃，考虑灰在灰斗内降温的情况，通过高温烟气的喷入，可以保证灰温不降低，从而避免灰因温度降低而粘附性增大的问题。

进一步地，所述机械防搭桥装置3还包括安装在灰斗100内的若干个尘中轴承33，所述捅灰杆31安装在尘中轴承33上，在往复驱动器32的作用下沿尘中轴承33的轴线方向上下往复移动，所述捅灰杆31呈倾斜设置，倾斜角度一般与水平线夹角为60-85°，可与灰斗封板103平行。在本实施例中，所述捅灰杆31包括活动安装在尘中轴承33上的主杆，以及沿主杆长度方向间隔布置的若干个分叉杆，其中，往复驱动器32与主杆相连，提供传动动力，分叉杆可以提高与灰的接触面积，提高破坏灰堆积和起拱结构的作用力。此外，采用较短的长度可避免断肢，在本实施例中，分叉杆的长度在20-80mm，且与主杆的轴线相垂直。

进一步地，在本实施例中，所述机械防搭桥装置3为断续运行，这是因为当机械防搭桥装置3采用连续运行时，相应的中间灰出现一个洞，机械防搭桥装置在洞中运行，而其他灰也会搭桥，出现在一个搭桥的灰中正好有一个洞，从而使得机械防搭桥装置无法破坏搭桥的形成。本发明中机械防搭桥装置3采用断续运行运行，出现的现象是当运行一段时间后灰出现搭桥现象，当机械防搭桥装置再次运行时搭桥破坏，再运行一段时间又搭桥，机械防搭桥装置再一次运行，搭桥再次破坏，进入循环，实现搭桥的及时破坏，避免堵灰形成。具体的，所述机械防搭桥装置3还包括驱动控制单元，所述驱动控制单元与机械防搭桥装置3电性连接，通过测量所述往复驱动器32的功率反馈灰阻信号判断灰斗100的堵灰程度，并调节往复驱动器32的启停间隔时间。

进一步地，在本实施例中，所述灰斗100高度的三分之二范围内设有绝缘耐磨涂层101，即图1中高度为H(灰斗100高度的三分之二)的范围内具有绝缘耐磨涂层101，这是因为电除尘器运行中积灰一般只到灰斗高度得2/3，超过高度2/3时，由于灰斗上口跨度达到了5-8米，在这个跨度上灰几乎不能搭桥，本实施例中采用灰斗高度2/3以内的范围进行涂层，能够在满足绝缘耐磨的前提下，降低成本。此外，综合考虑电除尘器的设计使用年限、灰对涂层的磨损率、成本、涂层成型质量等因素，本实施例中，所述绝缘耐磨涂层101的厚度不小于200微米，优点：在电除尘器的设计使用年限可满足灰对涂层的磨损的要求，涂层成型质量较好。由于现有电除尘器灰斗100为钢材料，粉尘的负电荷容易通过灰斗100的钢壁板传导入大地而被中和，本发明中通过设置绝缘耐磨涂层101，可避免电荷的流失。绝缘耐磨涂层101采用的涂料具有耐磨和耐高温老化的特点，使用时灰斗100内下灰时，可大幅降低腐蚀导致的绝缘层磨损，避免因烟气温度90-150℃的高温导致的快速老化，使用寿命长。

实施例2

在本实施例中，参阅图1，所述灰斗100由若干个灰斗封板103组成，所述灰斗100内还设有管撑102，在所述灰斗100高度的三分之二范围内，所述管撑102、灰斗封板103的表面均设有绝缘耐磨涂层101，在灰斗100高度的三分之二范围内，管撑102、灰斗封板103的表面均设有绝缘耐磨涂层101，保证灰的电荷不被金属壁面传导走，从而保证灰在负电相斥作用下保持蓬松。因为灰斗100是接地且导电的，管撑102设置涂料后可避免管撑102与灰接触后将灰内的负电荷消除。

实施例3

在本实施例中，灰斗100内壁喷涂绝缘耐磨涂层101的方法包括以下步骤：

S1.对灰斗100内壁进行喷砂/打磨，然后采用酒精或者稀释剂清洗表面，进行多次喷涂，在清洗表面后的6小时以内喷涂涂料，喷涂三次，喷涂的间隔时间为1-2小时，完成喷涂后绝缘耐磨涂层101的厚度不小于200微米，采用分次喷涂能够提高涂层的成型资料，提高安装质量。绝缘耐磨涂层101厚度设置的优点：在电除尘器的设计使用年限可满足灰对涂层的磨损的要求，涂层成型质量较好。其中，喷砂/打磨的范围为灰斗100的出口至灰斗100高度的三分之二处；

S2.检测涂层表面是否有异常情况，如有漏涂、流挂、针孔、气泡、厚度不匀等异常情况则进行修补；

S3.涂层施工完工后，对涂层进行养护，涂层施工完工后的48小时内采取适当的措施保证涂层不遇水，涂层完全固化并养护7天以上后方可投入使用。

在本实施例中，管撑102、灰斗封板103的喷涂方法同上。

上述实施例是对本发明的说明，不是对本发明的限定，任何对本发明简单变换后的方案均属于本发明的保护范围。