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高压静电收尘器

 

 

 

一、高压静电收尘器原理 
        高压静电收尘器是利用尖端放电原理,在阴极和阳极间形成的高压电场中,由于阴极尖端芒刺的静电放电而产生电离区,将烟尘气体中的部分化合物分子电离而产生带电离子,这些离子吸附在粉尘上荷电粒子受电场力的拉动,向所带电荷异极运动,与异极(极端或芒刺)后释放出电荷,粉尘便沉积在电极上,通过振打收尘于集灰斗,达到收尘的目的。高压静电收尘器适用于对电厂循环流化床锅炉,水泥厂窑头、窑尾,钢厂冶炼炉等烟气的过滤。

  循环流化床锅炉燃煤适应性强,炉内喷钙脱硫率高达90%以上。但由于炉内掺钙脱硫而较大幅度地降低了烟气中so2的含量,对提高除尘效率带来负面影响,同时烟尘中钙的化合物含量大量增加,这都导致烟尘比电阻增高。由于掺钙和脱硫,增加了大量的粉尘,使得烟气的含尘量大幅度地增加。因此,循环流化床锅炉烟尘的进口含尘量大,容易产生电晕封闭;另外,灰尘粘度较大,易造成极板和极线沾灰。所以这种情况下,我们要进行技术革新,才是保证高压静电收尘器设计除尘效率和运行安全可靠的技术关键。

  根据循环流化床锅炉烟气条件,我们在设计高压静电收尘器中采取了以下针对性的技术措施,以确保高压静电收尘器的效率、寿命及可靠性。具体如下:
  1、正确选型:确保电除尘器的效率
  选择电除尘器的规格大小,布置方式(即选型)是保证除尘效率的关键。选型过大,会增加投资,造成浪费。选型过小,使排放达不到标准,满足不了设计要求,后果会更加严重。本公司根据国外先进技术,经计算机选型来选定电除尘器规格大小。再根据现场的具体条件来确定电除尘器的布置方式(特别是进、出口封头的方式)。
  2、极间距的确定
  国内外许多研究者从不同角度进行试验,几乎得出同样的结论:在电站电除尘器中,在相同体积的条件下,400mm以上间距可以获得比300mm间距更高的除尘效率。研究结果表明,随着极间距的增大,极板上的电流密度分布趋于均匀。一方面阳极板的有效利用率得到了提高; 另一方面, 遏止了极板上电流密度过于集中的局部地区产生反电晕的可能, 二者都促进了除尘效率的提高, 对比试验还表明,在相同的工况条件下,极间距从300mm增大到400mm以上, 操作电压可大大提高,从而大大提高了除尘效率。不仅如此,400mm极间距以上, 其内部维修显然要比300mm间距方便。所以,自80 年代末以来 ,几乎不再在电站除尘器中采用300mm间距, 循环流化床锅炉产生的烟气烟尘比电阻高, 且烟气含尘大。400mm以上间距可以较为有效的遏止由于高比电阻引起的反电晕现象,且不会由于高含尘量而引起电晕封闭,这都是保证除尘效率的重要条件。鉴于上述原因,循环流化床锅炉用电除尘器同极间距以采用400mm以上为宜。
  3、合理的极配型式--电场480c型阳极板配整体管形芒剌线
  480c型阳极板, 板面压有沟槽, 使之易于吸附粉尘。两旁的折边不仅增加了极板的刚性,而且作为防风沟还可以防止粉尘的二次飞扬。振打加速度传递良好,易于清灰。单位集尘面积的重量较轻,在高温和振打作用下,抗变形能力强。由于它结构合理,优点十分突出,所以是目前采用最多的一种极板。循环流化床锅炉用电除尘器也宜选用这种阳极板。
  电晕线的选用至关重要。循环流化床锅炉用电除尘器对电晕线有四大要求:⑴适应高比电阻;⑵适应高含尘量;⑶极线放电放电点不粘灰;⑷检修的间隔周期长。基本要求有二个:一是牢固可靠,二是电气性能好。本公司采用的新型管型芒刺线基本具备上述条件,即循环流化床锅炉用电除尘器合适的阴极线。
  目前国内通用的“rs”线具有坚固耐用,不断线、起晕电压低、放电强烈、电流密度大等优点,但电流密度不够均匀,降低了有效的收尘面积,也就是说,降低了阳极板的有效利用率,这是该极线的缺点。
  我公司采用的新型管型芒刺线,消灭了原芒刺线存在的极板上电流密度为零的“死区”,新型极线达到了平均电流密度为σr=0.4, 这对提高阳极板的有效利用率及防止反电晕的效果十分明显, 新型管型芒刺线主要依靠芒刺尖端放电, 有十分强烈的电风,在高含尘量条件下,不会产生电晕封闭,在实际运行中可持续保持运行电压≥60kv, 从而保证电除尘器的高效运行。
  4、气流分布装置,保证气流分布的均匀性
  气流分布均匀性是提高除尘效率的先决条件,它的重要性是众所周知的。我们在吸取国内外先进技术的基础上采用了阻流加导流的气流分布形式,虽也有多孔板,但孔径大,开孔率高, 阻力较小,决不会堵孔。而且多孔板两边设置有导流作用的折边,大大地增加了气流分布板刚性,即使在相当强的涡流作用下,也决不会像一般平板那样产生撕裂。在此基础上,在适当部位加设导流板,这不仅可以保证气流分布的均匀性,而且它可以对进入电除尘器的烟气进行粗除尘,其除尘效率是相当明显的。除下的灰尘,通过进口封头下底板落入第一电场的灰斗内。
  5、在出口封头中设置槽形板,增加细粉尘的捕集
  末电场粉尘特点是颗粒细,粘性大,烟温低,粉尘本身荷有负电,清灰困难,特别是流化床锅炉粉尘比电阻偏高,处理不当会引起反电晕,除在板配上选择高压低电流运行外,在出口封头大端设置槽形板是捕集细颗粒粉尘的有效措施,由于粉尘自身荷电撞击在槽形板上具有电除尘器功能,槽形板使粉尘凝聚成大颗粒在烟气流速的冲击下同时具备机械除尘的效果,这是在电场有效空间内改善除尘效率的一项重要措施。
  6、防止阳极板、阴极线粘灰的技术措施
  ⑴选用电风强烈,不会产生电晕封闭新型芒刺线
  ⑵适当增加振打力,并在结构上采取必要的措施,尽可能使振打力的分布均匀。
  良好的振打清灰效果必须从振打加速度、振打频率、振幅三大要素综合考虑,在阳极板、阴极线型式、结构特定的前提下,在保持有效清灰而不引起二次飞扬,重点是考虑有效的振打加速度值,由于流化床锅炉的粉尘粘度、粒度有别于常规锅炉,同一电除尘器不同电场粉尘性质的不一致性这一特点,在振打机理方面相似于粘性粉尘的振打机理技术,在振打传动及机构的设计上不仅考虑温度,粉尘条件下可活动零件的磨损、安装施工中的误差所引起的设备可靠性影响,既保持在运行中有效清灰,又不使振打力过大所引起的二次飞扬,以最合适的振打加速度使沉结在极线与极板表面的粉尘剥离极板,灰尘以片状下滑。
  ⑶设计可靠的保温结构,最大限度地减少在电除尘器内烟气的温降,以确保烟气温度高于露点温度。
  ⑷严格控制壳体的漏风率。因为“漏入”的冷风会使局部区域的温度降低,导致局部结露而粘灰,同时对设备寿命带来影响。
  ⑸采用双层人孔门,如果人孔门密封性不好,就容易漏风。因为漏入的是冷风,在人孔门附近的极板、极线就容易变形,影响正常的极间距而降低电除尘器的运行电压。因此,循环流化床锅炉电除尘器必须采用双层人孔门。由于采取双层结构,所以不仅密封性好,而且保温效果也好。
  

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