龙净集团在电除尘领域的专利分析

彭 钒 郝玉香（等同第一作者）

（国家知识产权局专利局专利审查协作江苏中心，江苏 苏州215163）

1 概述

福建龙净环保股份有限公司致力于大气污染治理装备的研究开发，是全国环保产业骨干龙头企业和我国最大的专业从事烟气除尘、脱硫脱硝装置等大气污染治理设备机电一体化的研发制造基地。由于该公司有多个子公司，因此下文对该公司及其子公司统称龙净集团。

截止2019 年11 月，龙净集团在电除尘领域的全球专利申请共307 件，在中国申请居首位。通过对其专利申请的标引分析可知，尽管其针对电除尘方面的专利申请量较多，但其专利申请主要在国内布局，海外布局只有个位件数，因此龙净集团应加强海外市场的布局意识。

2 龙净集团专利分布情况

为研究龙净集团在燃煤电站电除尘领域技术发展状况，对其历年的专利申请量按时间序列进行统计分析，以对其技术状况和发展趋势进行分析。该公司关于燃煤电站电除尘技术最早的专利申请时间在1998 年，1998-2011 年专利申请量处于萌芽期，此时专利申请量维持在个位数，这与国内环保以及专利意识较为薄弱相关。但是，从2012 年开始，申请量显著增长，2012-2014 年专利申请量呈井喷式增加，2014 年达到最高申请量70 件。龙净集团自2012 年开始对燃煤电站电除尘技术的研发大力投入。但是2015 年后，龙净集团在燃煤电站电除尘技术领域的申请量有小幅回落。

龙净集团的主要申请集中在电极板清灰技术和微颗粒捕集增效技术，分别占比45%和29%。对于电极板清灰技术主要侧重在传统的振打、水冲洗和喷吹领域，其占比分别为49%、37%和11%。

3 龙净集团技术分支及技术路线演进

根据龙净集团的研发侧重点以及新技术布局，下文重点对电极板清灰、微颗粒捕集增效技术进行技术脉络分析。

3.1 电极板清灰

电极板清灰领域的专利申请为福建龙净的主要研究方向，该公司的电极板清灰主要包括传统的振打、喷吹以及水冲洗。

其中，对于早期的电站锅炉干式除尘中，电极板清灰一般采用振打装置将吸附于电极板上的粉尘通过振打方式去除。该公司于1999 年对振打清灰进行专利申请CN2340510Y，吊打分开式阴极系统, 振打杆分为上振打杆和下振打杆, 置于悬吊管内、与其间隙配合的下振打杆一端与绝缘轴下端经联接套连接,另一端与阴极砧梁接触，其使得绝缘轴不易断裂，又能吊打分开，同时能划小振打区域，集中振打力的阴极系统。2004 年，其提出一种双维振打式静电除尘器CN2631632Y，解决已有静电除尘器占地面积大、阴极线易断线或结构复杂、成本高等问题。2010 年，CN102836784A 公开了一种电除尘区的电晕电极结构及其电除尘装置，其在平板结构的两面分别均匀连接固定有多个垂直于平板结构的板面的条形的芒刺，既保持了电晕放电的特性，又能使电场空间形成较大的场强，从而大大的促进荷电粉尘的运动。2012 年，该公司申请了CN201906656U，该实用新型将阳极振打位置上移后，解决了粉尘比较粘，阳极板高度较高时，阳极板的上部积灰问题，该实用新型通过阳极振打位置的上移，相当于降低了阳极板的振打清灰高度，和传统阳极机械切向振打相比，提高了除尘器的高宽比，可降低电除尘器的比钢耗，节省占地面积，提高了核心竞争力。在2013 年期间，其申请了一种新型阳极振打锤（CN203417763U），其包括锤头、锤卡、轴箍、大弹性圆柱销、小弹性圆柱销及连接件，该实用新型安装调整简单且耐磨不易损坏；为增强进口分布板的振打清灰效果，于2014 年提出一种除尘器喇叭进口分布板清灰装置（CN203764410U）, 振打电机安装在喇叭进口外侧，通过振打传动装置带动振打锤敲击振打砧，而振打砧固定在一对振打连杆之间，该振打连杆连接相邻层分布板排，该多层分布板排与喇叭进口顶板活动连接。

通过气体喷吹的方式对电极板清灰是另一种清理吸附粉尘的方式。该公司于2013 年申请了带有移动式花板和多组合喷吹管的脉冲喷吹实验装置（CN102949905A），其带有移动式花板和多组合喷吹管的脉冲喷吹实验装置，涉及工业除尘器。

在电站锅炉的湿式电除尘中，通常采用水冲洗来清洗电极板，在清洗电极板的同时也使烟尘中的颗粒团聚并脱除。在水冲洗过程中，为了提高除尘效率又节约清灰水的用量。该公司最早在2011 年提出一种湿式静电除尘器的收尘极液膜的测试装置（CN102519685），上述装置，实现了对收尘极表面的液膜进行测试并定量分析，为实现用最小的耗水量来形成较完整和均匀的液膜提供了前提。在2016 年，该公司申请了一种适用于脱硫除尘吸收塔的高效耦合除尘器（CN105797526A）, 烟气依次流过所述撞击除尘区、所述电场除尘区和所述冲洗喷淋，对从烟气入口流入的待处理烟气进行撞击处理；对撞击处理的烟气进行电场力吸附处理；对阳极板和阴极线进行间歇或连续地喷淋清洗。在2017 年，该公司针对喷淋时冲洗喷嘴被堵塞问题，提出一种湿式电除尘器及其冲洗装置（CN206731311U）, 当该冲洗装置恢复冲洗，在压力的作用下，沉淀被水流卷起，且由于连接管道连接于冲洗水管顶部，只有当冲洗水充满冲洗水管的整个截面时，才能进入连接管道，而在冲洗水充满冲洗水管的过程中，一部分悬浮物在重力的作用下重新沉积于冲洗水管底部，另一部分悬浮物运动速度降低，并在水流的作用下被打散。

3.2 微颗粒捕集增效

对于微颗粒捕集增效技术的申请，龙净集团主要申请侧重于喷雾凝聚、水膜凝聚、电凝聚以及声波凝聚，其针对PM2.5 微颗粒的捕集手段比较全面。该公司主要侧重于喷雾凝聚，对于其他新型微颗粒捕集技术投入的相对较少。

水膜凝聚和喷雾凝聚技术是湿式电除尘中常用的技术，为了解决对微细粉尘PM2.5、SO3酸雾和重金属等污染物去除效率低的问题。该公司于2011 年申请了专利CN202356193U, 其采用位于所述收尘极顶端的喷雾管道；设置在所述喷雾管道上的喷雾喷嘴；位于所述壳体的底端并与其相连的排液管，该专利申请与现有技术采用振打装置振打收尘极，去除收尘极表面的粉尘的方式相比，该实用新型提供的静电除尘器，无需采用振打装置，避免了二次扬尘，进而减少了经过除尘后烟气的含粉尘量，使得除尘后的烟气满足了工业烟气PM2.5 的排放标准，即使得除尘后的烟气满足了工业废气的排放标准。2013 年，该公司申请了专利CN203598944U，该实用新型用于湿式电除尘器的水膜均布装置，包括收尘极和喷水管，在收尘极顶部设置喷水管，由喷水管作为收尘极悬吊装置，喷水管上间隔设置喷水小孔，喷水小孔喷水在收尘极上形成水膜。针对实现喷雾的超细雾化效果、喷嘴最佳排布和提高除尘效率的技术问题，该公司于2014 年申请了适用于湿式电除尘器的螺旋式喷嘴及其排布方式（CN103962243A），本发明提出的喷嘴适用于湿式电除尘器，喷雾颗粒细小均匀，喷雾角度和散布范围大，能有效提高湿式电除尘器集尘极冲洗效果，减少喷嘴数量，有效降低耗水量，避免喷嘴磨损，提高除尘效率。

为了提高电凝聚效率，使粉尘充分扰流以增加碰撞频次，2015 年，该公司申请了一种横向双极烟气电凝并装置（CN205341042U），该装置的烟道内交替设置5～20 个阳极部件和阴极部件，每个阳极部件上设置有4～10 根阳极电晕线和5～11 块阳极板，阳极电晕线位于相邻阳极板中间；每个阴极部件上设置有4～10 块阴极板和5～11 根阴极电晕线，阴极电晕线位于相邻阴极板中间。阳极部件垂直焊接于烟道内壁，且与高压直流电源的接地端连接；阴极部件通过高压电缆线与高压直流电源的负高压输出端连接，且与烟道保持绝缘。本装置不仅结构简单，体积相对较小，且对颗粒物荷电充分，并具有双极静电凝并效果。

4 结论及展望

龙净集团专利布局侧重国内，国外布局较少或没有；其研发热点涉及电极板清灰和微颗粒捕集增效，其中微颗粒捕集增效侧重于喷雾凝聚。由于国家政策的驱使及人们对环保的日趋重视，未来对微颗粒如PM2.5 的除去仍将备受关注，龙净集团为了在行业更具有竞争力，其需要在微颗粒捕集增效技术方面加大研发力度。