[发明专利]使静电除尘器排放的方法和系统

说明书

技术领域

本公开涉及一种用于清洁静电除尘器的方法以及一种用于清洁静电除尘器的系统。

背景技术

众所周知的是，静电除尘器用于从气体流中去除颗粒物质。例如，静电除尘器常见于其中煤、油、工业废料、生活垃圾、泥煤、生物质等的燃烧产生包含颗粒物质、如飞灰的烟气的工业设施。

静电除尘器通过在至少两个电极之间创建静电场进行操作。这些电极中的第一个电极通常具有板状形状，并且连接到电源以便携带正电荷。这种电极通常指定为收集电极或收集板。这些电极中的第二个电极通常采取导线的形式来实施，并且连接到所述电源以便携带负电荷。这种电极通常指定为发射电极或排放电极。经过第二电极的气体流中的颗粒物质同样被给予负电荷，并且因而被吸引到收集电极上的正电荷并且由其保持。与能够结合本公开的示教来使用的静电除尘器的一般构造和操作有关的其它信息能够见于例如美国专利4502872，通过引用将其公开结合于此。

颗粒物质随时间而积聚在收集电极上，因而降低静电除尘器能够从气体流中去除颗粒物质的效率。为了防止这个问题，众所周知的是机械地锤打收集电极，即，一种称作振打(rapping)的技术。收集电极的这种振打使颗粒物质从收集电极落入设置在其下的收集仓，因而至少部分地将颗粒物质清洁出收集电极。

用于将积聚的颗粒物质清洁出收集电极的现有技术没有满足与清洁的速度和彻底性等等有关的市场预期。

本公开的一个目的是解决现有技术的上述缺点。

发明内容

按照第一方面，本公开讲授一种用于清洁具有收集电极和发射电极的静电除尘器的方法，该方法包括在收集电极与发射电极之间出现火花时降低施加在收集电极与发射电极之间的电压。

本公开的示教尤其源于认识到如下基础问题：在收集电极上积聚的颗粒物质即使在收集电极电连接到相反电荷的源、例如接地时也具有阻止颗粒物质快速排放的固有电阻率。换言之，积聚的颗粒物质本身充当与发射电极相对的大电容器，因而即使没有电压施加在收集电极与发射电极之间时也将收集电极与发射电极之间的电场保持非常多的时间。这种电场能够强到甚至当通过机械振打来强烈振动收集电极时也足以阻止从收集电极中移去积聚的颗粒物质。

本公开通过在适当时刻、即在收集电极与发射电极之间出现火花时降低、例如主动地降低施加在收集电极与发射电极之间的电压，来解决这个基础问题。

收集电极与发射电极之间的火花本征地等同于电荷在收集电极与发射电极之间的显著转移。所公开的在火花出现时降低施加的电压主动地增强通过火花开始的收集电极与发射电极之间的电场的击穿。因此，能够更快地驱散积聚的颗粒物质中的固有电荷，并且能够甚至使用常规清洁技术、如振打更快并且更彻底地来实现对收集电极的清洁。

该方法能够包括将收集电极与发射电极之间施加的电压降低到零或基本上为零的电压。类似地，该方法能够包括将收集电极与发射电极之间施加的电压从第一电压降低到第二电压，其中第一电压是紧接在火花出现之前在收集电极与发射电极之间施加的电压，以及第二电压是明显更低的电压，例如小于第一电压的1/10的电压、小于第一电压的1/100的电压。此外，第二电压能够具有与第一电压的极性相反的极性，即，第二电压能够是小于零的电压。

如以上所涉及的，在收集电极与发射电极之间施加降低的电压促进了收集电极与发射电极之间的电场的击穿，因而允许积聚的颗粒物质中的任何剩余电荷被驱散。积聚的颗粒物质的这种排放连同电场的击穿一起降低颗粒物质与收集电极之间的静电吸力，并且因而促进收集电极的清洁。

第二电压的范围应当确定成使得产生于颗粒物质中的预计剩余电荷与收集电极和发射电极之间的电场之间的静电交互的颗粒物质之间的吸力小于通过振打所带来的清洁力。当然，颗粒物质中的剩余电荷能够取决于第二电压的施加与振打操作之间的时间长度。

收集电极与发射电极之间施加的电压的降低能够在火花出现期间、紧接其停止之后或者在其停止之后不久执行。例如，能够在火花开始的10ms之内、火花开始的5ms之内或者火花开始的2ms之内执行电压的降低。类似地，能够在火花停止的10ms之内、火花停止的5ms之内或者火花停止的2ms之内执行电压的降低。与火花同时或者时间上非常接近地执行电压降低允许电压降低增强收集电极与发射电极之间的电场的上述击穿以及积聚的颗粒物质的对应排放。

该方法可包括机械地振打收集电极。如上所述，振打是用于从静电除尘器的收集电极中去除颗粒物质的被证实技术。本公开的其它示教易于与常规振打技术来协同加强，以便实现收集电极的意想不到地快速且彻底的清洁。