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高壓靜電收塵器

 

 

 

一、高壓靜電收塵器原理 
        高壓靜電收塵器是利用尖端放電原理,在陰極和陽極間形成的高壓電場中,由于陰極尖端芒刺的靜電放電而產生電離區,將煙塵氣體中的部分化合物分子電離而產生帶電離子,這些離子吸附在粉塵上荷電粒子受電場力的拉動,向所帶電荷異極運動,與異極(極端或芒刺)后釋放出電荷,粉塵便沉積在電極上,通過振打收塵于集灰斗,達到收塵的目的。高壓靜電收塵器適用于對電廠循環流化床鍋爐,水泥廠窯頭、窯尾,鋼廠冶煉爐等煙氣的過濾。

  循環流化床鍋爐燃煤適應性強,爐內噴鈣脫硫率高達90%以上。但由于爐內摻鈣脫硫而較大幅度地降低了煙氣中so2的含量,對提高除塵效率帶來負面影響,同時煙塵中鈣的化合物含量大量增加,這都導致煙塵比電阻增高。由于摻鈣和脫硫,增加了大量的粉塵,使得煙氣的含塵量大幅度地增加。因此,循環流化床鍋爐煙塵的進口含塵量大,容易產生電暈封閉;另外,灰塵粘度較大,易造成極板和極線沾灰。所以這種情況下,我們要進行技術革新,才是保證高壓靜電收塵器設計除塵效率和運行安全可靠的技術關鍵。

  根據循環流化床鍋爐煙氣條件,我們在設計高壓靜電收塵器中采取了以下針對性的技術措施,以確保高壓靜電收塵器的效率、壽命及可靠性。具體如下:
  1、正確選型:確保電除塵器的效率
  選擇電除塵器的規格大小,布置方式(即選型)是保證除塵效率的關鍵。選型過大,會增加投資,造成浪費。選型過小,使排放達不到標準,滿足不了設計要求,后果會更加嚴重。本公司根據國外先進技術,經計算機選型來選定電除塵器規格大小。再根據現場的具體條件來確定電除塵器的布置方式(特別是進、出口封頭的方式)。
  2、極間距的確定
  國內外許多研究者從不同角度進行試驗,幾乎得出同樣的結論:在電站電除塵器中,在相同體積的條件下,400mm以上間距可以獲得比300mm間距更高的除塵效率。研究結果表明,隨著極間距的增大,極板上的電流密度分布趨于均勻。一方面陽極板的有效利用率得到了提高; 另一方面, 遏止了極板上電流密度過于集中的局部地區產生反電暈的可能, 二者都促進了除塵效率的提高, 對比試驗還表明,在相同的工況條件下,極間距從300mm增大到400mm以上, 操作電壓可大大提高,從而大大提高了除塵效率。不僅如此,400mm極間距以上, 其內部維修顯然要比300mm間距方便。所以,自80 年代末以來 ,幾乎不再在電站除塵器中采用300mm間距, 循環流化床鍋爐產生的煙氣煙塵比電阻高, 且煙氣含塵大。400mm以上間距可以較為有效的遏止由于高比電阻引起的反電暈現象,且不會由于高含塵量而引起電暈封閉,這都是保證除塵效率的重要條件。鑒于上述原因,循環流化床鍋爐用電除塵器同極間距以采用400mm以上為宜。
  3、合理的極配型式--電場480c型陽極板配整體管形芒剌線
  480c型陽極板, 板面壓有溝槽, 使之易于吸附粉塵。兩旁的折邊不僅增加了極板的剛性,而且作為防風溝還可以防止粉塵的二次飛揚。振打加速度傳遞良好,易于清灰。單位集塵面積的重量較輕,在高溫和振打作用下,抗變形能力強。由于它結構合理,優點十分突出,所以是目前采用最多的一種極板。循環流化床鍋爐用電除塵器也宜選用這種陽極板。
  電暈線的選用至關重要。循環流化床鍋爐用電除塵器對電暈線有四大要求:⑴適應高比電阻;⑵適應高含塵量;⑶極線放電放電點不粘灰;⑷檢修的間隔周期長。基本要求有二個:一是牢固可靠,二是電氣性能好。本公司采用的新型管型芒刺線基本具備上述條件,即循環流化床鍋爐用電除塵器合適的陰極線。
  目前國內通用的“rs”線具有堅固耐用,不斷線、起暈電壓低、放電強烈、電流密度大等優點,但電流密度不夠均勻,降低了有效的收塵面積,也就是說,降低了陽極板的有效利用率,這是該極線的缺點。
  我公司采用的新型管型芒刺線,消滅了原芒刺線存在的極板上電流密度為零的“死區”,新型極線達到了平均電流密度為σr=0.4, 這對提高陽極板的有效利用率及防止反電暈的效果十分明顯, 新型管型芒刺線主要依靠芒刺尖端放電, 有十分強烈的電風,在高含塵量條件下,不會產生電暈封閉,在實際運行中可持續保持運行電壓≥60kv, 從而保證電除塵器的高效運行。
  4、氣流分布裝置,保證氣流分布的均勻性
  氣流分布均勻性是提高除塵效率的先決條件,它的重要性是眾所周知的。我們在吸取國內外先進技術的基礎上采用了阻流加導流的氣流分布形式,雖也有多孔板,但孔徑大,開孔率高, 阻力較小,決不會堵孔。而且多孔板兩邊設置有導流作用的折邊,大大地增加了氣流分布板剛性,即使在相當強的渦流作用下,也決不會像一般平板那樣產生撕裂。在此基礎上,在適當部位加設導流板,這不僅可以保證氣流分布的均勻性,而且它可以對進入電除塵器的煙氣進行粗除塵,其除塵效率是相當明顯的。除下的灰塵,通過進口封頭下底板落入第一電場的灰斗內。
  5、在出口封頭中設置槽形板,增加細粉塵的捕集
  末電場粉塵特點是顆粒細,粘性大,煙溫低,粉塵本身荷有負電,清灰困難,特別是流化床鍋爐粉塵比電阻偏高,處理不當會引起反電暈,除在板配上選擇高壓低電流運行外,在出口封頭大端設置槽形板是捕集細顆粒粉塵的有效措施,由于粉塵自身荷電撞擊在槽形板上具有電除塵器功能,槽形板使粉塵凝聚成大顆粒在煙氣流速的沖擊下同時具備機械除塵的效果,這是在電場有效空間內改善除塵效率的一項重要措施。
  6、防止陽極板、陰極線粘灰的技術措施
  ⑴選用電風強烈,不會產生電暈封閉新型芒刺線
  ⑵適當增加振打力,并在結構上采取必要的措施,盡可能使振打力的分布均勻。
  良好的振打清灰效果必須從振打加速度、振打頻率、振幅三大要素綜合考慮,在陽極板、陰極線型式、結構特定的前提下,在保持有效清灰而不引起二次飛揚,重點是考慮有效的振打加速度值,由于流化床鍋爐的粉塵粘度、粒度有別于常規鍋爐,同一電除塵器不同電場粉塵性質的不一致性這一特點,在振打機理方面相似于粘性粉塵的振打機理技術,在振打傳動及機構的設計上不僅考慮溫度,粉塵條件下可活動零件的磨損、安裝施工中的誤差所引起的設備可靠性影響,既保持在運行中有效清灰,又不使振打力過大所引起的二次飛揚,以最合適的振打加速度使沉結在極線與極板表面的粉塵剝離極板,灰塵以片狀下滑。
  ⑶設計可靠的保溫結構,最大限度地減少在電除塵器內煙氣的溫降,以確保煙氣溫度高于露點溫度。
  ⑷嚴格控制殼體的漏風率。因為“漏入”的冷風會使局部區域的溫度降低,導致局部結露而粘灰,同時對設備壽命帶來影響。
  ⑸采用雙層人孔門,如果人孔門密封性不好,就容易漏風。因為漏入的是冷風,在人孔門附近的極板、極線就容易變形,影響正常的極間距而降低電除塵器的運行電壓。因此,循環流化床鍋爐電除塵器必須采用雙層人孔門。由于采取雙層結構,所以不僅密封性好,而且保溫效果也好。
  

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