靜電除塵器的主要結構部件與裝置
圖5-7-4為靜電除塵器結構圖。在工業(yè)電除塵器中,最廣泛采用的是臥式的板式電除塵器,見圖5-7-5。它是由本體和供電原源兩部分組成。本體包括除塵器殼體、灰斗、放電極、集塵極、氣流分布裝置、振打清灰裝置、絕緣子及保溫箱等等。下面介紹除塵器的主要部件。
圖5-7-4靜電除塵器結構圖
圖5-7-5板式靜電除塵器組成結構圖
1.集塵極
(1)對集塵極板的基本要求
對集塵極板的基本要求是:
①板面場強分布和板面電流分布要盡可能均勻;
②防止二次場塵的性能好。在氣流速度較高或振打清灰時產(chǎn)生的二次場塵少;
③振打性能好。在較小的振打力作用下,在板面各點能獲得足夠的振打加速度,且分布較均勻;
④機械強度好(主要是剛度)、耐高溫和耐腐蝕。具有足夠的剛度才能保證極板間距及極板與極線的間距的準確性;
⑤容納粉塵量大,消耗鋼材少,加工及安裝精度高。
(2)集塵極板的結構形式
極板用厚度為1.2~2.0mm的鋼板在專用軋機上軋制而成,為了增大容納粉塵量大,通常將集塵極做成各種斷面形狀。,常用的斷面形狀如圖5-7-6所示。
圖5-7-6集塵極板的結構形式
極板高度一般為2~15m。每個電場的有效電場長度一般為3~4.5m,由多塊極板拼裝而成。
常規(guī)電除塵器的集塵極板的間距通常采用300mm。國內(nèi)、外研究結果表明,加大極板間間距,增大了絕緣距離,可以抑止電場火花放電;同時可以提高電除法器的工作電壓,增大粉塵的驅進速度;另外還可使電極板面積也會相應減小。由于這種除塵器的工作電壓比常規(guī)的高,故稱為寬間距超高壓電除塵器。寬間距電除塵器的極板間距一般為400~600mm。根據(jù)目前的試驗研究,采用400mm為好,其工作電壓為120~80kV。這種除塵器目前已在電站、水泥等行業(yè)應用。
2.電暈極(放電極)
(1)對放電極的基本要求
對放電極的基本要求為:
①放電性能好(起暈電壓低、擊穿電壓高、電暈電流強);
②機械強度高、耐腐蝕、耐高溫、不易斷線;
③清灰性能好。振打時,粉塵易于脫落,不產(chǎn)生結瘤和肥大現(xiàn)象。
(2)電暈極的結構形式
放電極的形式很多,常見的形式如圖5-7-7所示。
圖5-7-7常見的電暈極結構形式
①圓形
采用直徑1.5~2.5mm的高度鎳鉻合金制作,上部懸掛在框架上,下部用重錘保持其垂直位置。圓線也可作成螺旋彈簧形,上、下部都固定在框架上(如圖5-7-8所示),由于導線保持一定的張力,放電線處于繃緊狀態(tài)。
圖5-7-8圓形電暈極固定方式
②星形
它是用4~6mm的圓鋼冷拉成星形斷面的導線。它利用極線全長的四個尖角放電,放電效果比光線式好。星形線容易粘灰,適用于含塵濃度低的煙氣。
③鋸齒形
用薄鋼條(厚約1.5mm)制作,在其兩側沖出鋸齒,形成鋸齒形電極。鋸齒形的放電強度高,是應用較多的一種放電極。
④芒刺式
芒刺型電暈線是依靠芒刺的尖端進行放電。形成芒刺的方式很多,R—S是目前采用較多的一種(見圖5-7-9),它是以直徑為20mm的圓管作支撐,兩側伸出交叉的芒刺。這種線的機械強度高,放電強。芒刺式采用點放電代替極線全長的放電,試驗表明,在同樣的工作電壓下,芒刺式的電暈電流要比星形線大,有利于捕集高濃度的微小塵粒。芒刺式電暈極的刺尖會產(chǎn)生強烈的離子流,增大了電除塵器的電風(由于離子流對氣體分子的作用,氣體向集塵極的運動稱為電風),有利于減少電暈閉塞。
芒刺式電暈極適用于含塵濃度高的煙氣,因此,有的電除塵器在第一、二電場采用芒刺式,在第三電場采用光線或星形線。芒刺式電暈極尖端應避免積塵,以免影響放電。
極線間距通常取0.50~0.65倍的通道寬度,對常規(guī)電除塵器可取160~200mm。芒刺式的間距一般為50~100mm。
集塵極和電暈極的制作、安裝質量對電除塵器的性能有很大影響,安裝前極板和極線必須調(diào)直,安裝時要嚴格控制極距,偏差不得大于5mm。如果個別地點極距偏小,會首先發(fā)生擊穿。
圖5-7-9R—S芒刺式電暈極
3.振打清灰裝置
沉積在電暈極和集塵極上的粉塵必須通過振打及時清除,電暈極上積灰過多,會影響放電。集塵極上積灰過多,會影響塵粒的驅進速度,對于高比電阻粉塵還會引起反電暈。及時清灰是防止電暈的措施之一。常用的振打方式是錘擊振打(如圖5-7-10所示)。
振打頻率和振打強度必須在運行過程中調(diào)整。振打頻率高、強度大,積聚在極板上的粉塵層薄,振打后粉塵會以粉末狀下落,容易產(chǎn)生二次飛揚。振打頻率低、強度弱,極板上積聚的粉塵層較厚,大塊粉尖會因自重高速下落,也會造成二次飛揚。振打強度還與粉塵的比電阻有關,高比電阻粉塵應采用較高的振打強度。
為了防止比電阻小的粉塵產(chǎn)生二次飛揚,有的電除塵器專門在集塵極的表面淋水,形成一層水膜,用水膜把粉塵帶走,這種電除塵器自然稱為濕式電除塵器。用濕法清灰雖解決了粉塵的二次飛揚問題,但是也帶來了泥漿和廢水的處理問題,因此目前應用較少。
圖5-7-10錘擊振打方式
4.氣流分布裝置
電除塵器中氣流分布的均勻性對除塵效率有較大影響。除塵效率與氣流速度成反比,當氣流速度分布不均勻時,流速低處增加的除塵效率遠不足以彌補流速高處效率的下降,因而總的效率是下降的。
氣流分布的均勻程度與除塵器進出口的管道形式及氣流分布裝置的結構有密切關系。在電除塵器的安裝位置不受限制時,氣流經(jīng)漸擴管進入除塵器,然后再經(jīng)1~2塊平行的氣流分布板進入除塵器電場。在這種情況下,氣流分布的均勻程度取決于擴散角和分布板結構。除塵器安裝位置受到限制,需要采用直角入口時,可在氣流轉彎處加設導流葉片,然后再經(jīng)分布板進入除塵器。
氣流分布板有多種型式,常用的是圓孔形氣流分布板,采用3~5mm鋼板制作,孔徑約為40~60mm,開孔率為50%~65%。
5.電除塵器的供電裝置
供電裝置包括三部分:
(1)升壓變壓器
如圖5-7-11所示,它是將工頻380V或220V交流電壓升到除塵器所需的高電壓,通常工作電壓為50~60kV。增大極板間距,要求的電壓也相應增高。
(2)整流器
它將高壓交流電變?yōu)橹绷麟,目前都采用半導體硅整流器。
(3)控制裝置
如圖5-7-12所示,電除塵器中煙氣的溫度、濕度、煙氣量、煙氣成份及含塵濃度等工況條件是經(jīng)常變化的,這些變化直接影響到電壓、電流的穩(wěn)定性。因而要求供電裝置隨著煙氣工況的改變而自動調(diào)整電壓的高、低(稱之為自動調(diào)壓),使工作電壓始終在接近于擊穿電壓下工作,從而保證除塵器的高效穩(wěn)定運行。
目前采用的自動調(diào)壓的方式有:火花頻率控制,火花積分值控制,平均電壓控制,定電流控制等。
圖5-7-11靜電除塵器升壓變壓器
圖5-7-12靜電除塵器控制裝置
使用微信“掃一掃”功能添加“谷騰環(huán)保網(wǎng)”