摘要:
1. 概述
目前我國(guó)環(huán)保產(chǎn)業(yè)狀態(tài)是量大技術(shù)含量低,特別是電除塵器原來(lái)是環(huán)保產(chǎn)業(yè)中的主力軍,環(huán)保設(shè)備的老大。但是由于國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)的提高(從100mg/m3提高到50mg/m3以下),加上電除塵器其自身存在的固有難題,如高比電阻粉塵難捕集和二次揚(yáng)塵難克服,要使其達(dá)到50mg/m3以下,這已成為電除塵器的大難題。為此環(huán)保界想盡各種辦法來(lái)提高其效率,但收效甚微;無(wú)奈之下只有采取下策,用電改袋或電袋組合來(lái)減除電除塵器最終不能達(dá)標(biāo)相差的那么幾十毫克,但卻要付出沉重的代價(jià),而布袋除塵器實(shí)際上也是靠增加過(guò)濾面積、減低流速和擴(kuò)大投資,進(jìn)口昂貴的濾料為代價(jià)的,由于布袋除塵器減排不節(jié)能,阻力大、能耗高及濾袋壽命短維修費(fèi)用高,也存在很多問(wèn)題。若電除塵器的瓶頸不突破,這一產(chǎn)業(yè)將被自然淘汰。但電除塵器本來(lái)是個(gè)高科技產(chǎn)品,如若能在基礎(chǔ)理論上進(jìn)行攻關(guān)突破,將會(huì)使該產(chǎn)業(yè)再次飛躍。
現(xiàn)庫(kù)侖電除塵器就是從靜電學(xué)的基礎(chǔ)理論上進(jìn)行了突破。并從理論研究到實(shí)踐應(yīng)用,已充分證實(shí)了它的巨大潛力,將會(huì)使電除塵行業(yè)重新輝煌,并超越布袋除塵器的效果,既減排又節(jié)能,且投資少,維修省。
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2. 庫(kù)侖電除塵器的創(chuàng)新點(diǎn):
2.1創(chuàng)新點(diǎn)一:庫(kù)侖電除塵在靜電學(xué)基礎(chǔ)理論上的突破。
靜電除塵的基礎(chǔ)理論為庫(kù)侖定律,我們經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的研究發(fā)現(xiàn),電場(chǎng)中的庫(kù)侖力F的大小與靜電場(chǎng)中二個(gè)正負(fù)電量q1與q2的乘積成正比,而與二個(gè)電荷之間的距離平方成反比,即q1與q2正負(fù)電荷距離r越小庫(kù)侖力就越大。但一百多年來(lái),業(yè)內(nèi)對(duì)庫(kù)侖定律中公式以下分母r2的研究,亦即對(duì)二個(gè)靜電因子之間的距離r幾乎沒(méi)有涉及到。筆者研究定律公式中的分子q1×q2只是乘積的數(shù)量級(jí),而其分母r2卻是平方的數(shù)量級(jí),可見(jiàn)q1,q2二者之間的距離r稍有變化,就會(huì)很大地影響到整個(gè)庫(kù)侖力F的大小,遠(yuǎn)比二個(gè)電量q1與q2自身能量的變化要大得多,現(xiàn)設(shè)定荷電粉塵為q1與陽(yáng)極板q2二個(gè)電量因子之間的距離r=200,則,所以我們?cè)O(shè)法將r≈0,則整個(gè)靜電場(chǎng)的力F在理論上就會(huì)增大40000倍,可見(jiàn)庫(kù)侖定律的潛在能量是多么巨大!可以預(yù)見(jiàn)若庫(kù)侖電除塵理論能夠?qū)嵤┑诫姵龎m器結(jié)構(gòu)中,將會(huì)帶來(lái)電除塵技術(shù)一場(chǎng)革命性的變革。為此我們把這一機(jī)理在試驗(yàn)室中去實(shí)驗(yàn),試圖在電場(chǎng)結(jié)構(gòu)上達(dá)到使二個(gè)電量q1與q2之間的距離盡量接近于0。經(jīng)歷了多年試驗(yàn)終于獲得了比較理想的成果,我們?yōu)榇嗽O(shè)計(jì)了一臺(tái)流通面積為5m2,電場(chǎng)長(zhǎng)為3.5m的電除塵器,使用了比電阻較高、清灰難度大的燒結(jié)機(jī)粉塵和石灰窯粉塵作為塵源,當(dāng)入口濃度為37g/m3,平均流速為1m/s的情況下,出口排放達(dá)到了3.8mg/m3,核算其效率為η=99.99%。
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2.2? 創(chuàng)新點(diǎn)二:將煙氣在電場(chǎng)中的流經(jīng)工藝進(jìn)行了突破
常規(guī)電除塵的煙氣在電場(chǎng)中流動(dòng)方向是與陽(yáng)極板和陰極排平行直線前進(jìn)的。若是同極距為400mm,則塵粒與陽(yáng)極之間的平均距離r=200mm,可見(jiàn)塵粒幾乎遠(yuǎn)離陽(yáng)極板運(yùn)動(dòng),而煙氣在庫(kù)侖電場(chǎng)中的流經(jīng)工藝則是:進(jìn)口端的奇數(shù)通道為開(kāi)通,偶數(shù)為封閉,而出口端的奇數(shù)通道為封閉,偶數(shù)為開(kāi)通。氣流進(jìn)入主通道后即流向兩側(cè)通透型收塵極,氣流呈突然擴(kuò)散進(jìn)入隔壁通道再流出電場(chǎng)末端,故此荷電塵粒必經(jīng)通透型收塵極。同時(shí)還使收塵面周圍的氣體趨向靜態(tài),呈現(xiàn)清灰處于離線場(chǎng)景,使塵粒趨極處于幾乎無(wú)阻力狀態(tài),此時(shí)被振打而飄落的粉塵不可能再逆向飄回到進(jìn)來(lái)的主通道中即二次揚(yáng)塵等于零,同時(shí)也因出口通道中也有電暈線在放電,電力線同樣起到壓塵的作用或二次收塵的作用,使粉塵也難以進(jìn)入到出口通道中,故此有效克服了二次揚(yáng)塵。
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2.3 創(chuàng)新點(diǎn)三:
庫(kù)侖電除塵對(duì)基礎(chǔ)元件和電場(chǎng)結(jié)構(gòu)上進(jìn)行了創(chuàng)新發(fā)明,保證庫(kù)侖電除塵原理的實(shí)施,庫(kù)侖電除塵將原來(lái)屏蔽型陽(yáng)極板創(chuàng)新成通透型陽(yáng)極板,使煙塵能魚貫而入地進(jìn)入陽(yáng)極板,因?yàn)閴m粒只要有極微小的電量都必然會(huì)產(chǎn)生庫(kù)侖力,而且使塵粒幾乎零距離接近陽(yáng)極板,即使是高比電阻粉塵也將無(wú)一例外地被陽(yáng)極板捕捉和吸附。該通透型陽(yáng)極板對(duì)原平板式屏蔽型陽(yáng)極板進(jìn)行了徹底的革命,以保證庫(kù)侖機(jī)理的實(shí)現(xiàn)。該通透型庫(kù)侖陽(yáng)極板還巧妙地克服了因高比電阻粉塵形成的反電暈場(chǎng)景,因?yàn)槌R?guī)平板式陽(yáng)極板上高比電阻粉塵沉積到一定厚度時(shí),粉塵層會(huì)產(chǎn)生對(duì)抗電暈線的反電場(chǎng),會(huì)使電場(chǎng)效率大幅下降,而庫(kù)侖極板與電暈線之間放電,從宏觀上是線對(duì)面,但在微觀上卻是線對(duì)線或是點(diǎn)對(duì)線放電,故對(duì)粉塵層的穿透力極強(qiáng)。而且?guī)靵鰳O板本身結(jié)構(gòu)已不是平板而是小塊狀,分割了粉塵層,使高比電阻粉塵層無(wú)法形成,況且?guī)靵鰳O板的振打效果極佳,粉塵層也沉積不了,這些機(jī)理保證庫(kù)侖電除塵的高效率。