0  引言

隨著環(huán)保形勢的日益嚴(yán)峻，國家對除塵設(shè)備的出口排放濃度要求已越來越嚴(yán)格。準(zhǔn)確把握電除塵器除塵效率的影響因素，并在實(shí)際應(yīng)用中加以重視和改進(jìn)就顯得尤為重要。筆者在此對影響電除塵器除塵效率的因素進(jìn)行分析，與同行探討。

1  設(shè)計(jì)選型的影響

由于對影響電除塵器效率的各種內(nèi)在因素不能作出系統(tǒng)的數(shù)學(xué)描述，以至目前電除塵器的設(shè)計(jì)選型仍然是帶有經(jīng)驗(yàn)性的。國外在確立各種影響除塵因素和非理想情況的定量關(guān)系方面，已有所進(jìn)展，從而為電除塵器的設(shè)計(jì)應(yīng)用與分析建立一個(gè)精度較高的數(shù)學(xué)模型。就電除塵器的除塵效率要達(dá)到設(shè)計(jì)要求必須滿足兩個(gè)條件：一是合適的處理風(fēng)量，即恰當(dāng)?shù)倪^濾風(fēng)速，在水泥行業(yè)新型干法線窯頭窯尾一般控制在0．7～1.0m／s。二是合適的比集塵面積或者集塵面積，一般來說，在同樣條件下比集塵面積大則處理能力強(qiáng)，在選型時(shí)要綜合考慮技術(shù)性能和經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，以選取相應(yīng)規(guī)格的電除塵器。另外設(shè)計(jì)選型時(shí)要考慮工況波動，實(shí)際運(yùn)行電壓可能略低，為以后技改留有必要的富裕量。

具體選型要計(jì)算的參數(shù)有：

有效截面積：

式中：S——根據(jù)煙氣量計(jì)算電除塵器的有效截面積，m2；

      Q——氣體處理量，m3／h；

      V——氣體流速，即電場風(fēng)速，m／s，對于新型干法水泥回轉(zhuǎn)窯取0．7～1.0m／s。

有效集塵面積：

式中：A——電除塵器需要的有效集塵面積，m2

      Q——氣體處理量，m3／h；

     η——除塵效率；

     ω——塵粒的有效驅(qū)進(jìn)速度，cm／s，對于水泥取7～10cm／s；

      K——設(shè)備儲備系數(shù)，一般情況下取5％。

2  極板極線的影響

根據(jù)多依奇效率公式，除塵效率η與驅(qū)進(jìn)速度ω成正比，只要增大驅(qū)進(jìn)速度ω值，除塵效率自然會提高，德國洛奇公司發(fā)現(xiàn)當(dāng)極板間距由250mm增大到375mm時(shí)，驅(qū)進(jìn)速度增大，電壓升高，電暈增強(qiáng)，并且寬間距特別適合于粉塵比電阻值在1011Ω／cm左右的粉塵(如圖1所示)?，F(xiàn)同性極距設(shè)計(jì)在400mm，起暈電壓在72～100kV，起暈電流在0.7～1.2A，在水泥及其它行業(yè)應(yīng)用使用效果基本達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

圖1  極板間距對除塵效果的影響

極板目前使用最廣泛的是480C型極板，480C型極板板面平整具有良好的電氣性能；極板電流密度均勻，板面壓有溝槽，使之易于吸附粉塵。其兩邊的折邊不僅增加了極板的剛性，而且作為防風(fēng)溝還可以防止粉塵的再次飛揚(yáng)。

由于電除塵器處理的煙氣通常溫度較高，極板會發(fā)生熱膨脹，極板的微小熱變形可引起同極距較大的變化，使得粉塵驅(qū)進(jìn)速度降低，導(dǎo)致電除塵器的除塵效率下降。因此，在設(shè)計(jì)中極板的懸掛需要采用上部懸吊，下部固定的方式，這樣極板可以上下自由伸縮。如果在陽極排中部設(shè)置數(shù)道卡子將極板與極板限位固定，更能有效防止極板的熱變形。

極線現(xiàn)在的型式較多，但使用效果好的還應(yīng)是BS型新型芒刺線，該極線機(jī)械強(qiáng)度較高，起暈電壓低，放電性能好，避免高濃度粉塵掛灰較多時(shí)造成電暈閉塞現(xiàn)象。

3 進(jìn)出口煙箱與氣流分布板的影響

進(jìn)出口煙箱的主要目的是降低風(fēng)速、均勻布風(fēng)，并且沉降部分粗顆粒。其中進(jìn)口煙箱通常設(shè)置兩到三道均風(fēng)板，均風(fēng)板開孔率的合理性相當(dāng)重要，必須確保電除塵進(jìn)氣煙箱兩側(cè)進(jìn)氣量相對偏差小于5％，氣流均布的相對均方根σ≤0．18。在進(jìn)口氣流分布板上設(shè)置百葉窗式導(dǎo)流板二道，利用百葉窗式機(jī)械除塵器的原理，對入口高含塵煙氣進(jìn)行粗除塵，可明顯減少進(jìn)入第一電場的煙氣含塵量。

為使出口煙箱的下部形成死區(qū)以提高收塵效率，需要出口喇叭大口端面積小于進(jìn)口的面積，出口喇叭的中心線也要抬高一些，兩者不在同一水平線上。

由于低比電阻粉塵的跳躍現(xiàn)象，部分重返電場的粉塵會被氣流帶出電場，同時(shí)，由于末電場在振打時(shí)的二次揚(yáng)塵，來不及收集的塵粒會逸出電場，此時(shí)如在除塵器出口垂直氣流方向豎置一層槽形板，可以有效捕集這些逸出的粉塵，除塵效率明顯提高。

4  振打方式及清灰時(shí)間的影響

良好的振打強(qiáng)度和振打時(shí)間是除塵效率的保證，振打強(qiáng)度既要保證陽極系統(tǒng)和陰極系統(tǒng)的粉塵能及時(shí)清理下來，又不能強(qiáng)度過大，否則將會引起二次揚(yáng)塵。試驗(yàn)表明，逃離電除塵器的粉塵約40％～60％是發(fā)生在極板振打時(shí)，合適的振打制度可使逃離的粉塵減少一半。陰陽極振打采用先進(jìn)的側(cè)向回轉(zhuǎn)撓臂錘式振打相比頂部電磁錘振打，振打力更足、振打加速度大，最低振打加速度達(dá)120g，可以最大限度地降低二次揚(yáng)塵，實(shí)際運(yùn)行中清灰效果好。而且該振打機(jī)構(gòu)工作可靠，易于維護(hù)。

5  阻流板及小電場電極除塵的影響

在正常情況下含塵煙氣從進(jìn)口端可以不經(jīng)過電場而由灰斗內(nèi)部竄至出口端，煙氣形成短路，另外電除塵器最邊上的極板正常距側(cè)部殼體有l(wèi)00mm左右的距離，含塵煙氣也可以由這段空間直接從進(jìn)口端竄至出口端形成短路，因此，在電除塵器收塵極四周和灰斗內(nèi)設(shè)置的阻流板和擋灰板至關(guān)重要，這樣能使含塵煙氣全部進(jìn)入電場，避免煙氣短路造成粉塵逃逸；另外也在灰斗擋灰板處設(shè)輔助電極，吸附較輕的粉塵，防止較輕的粉塵隨氣流逃逸到煙氣出口，除塵效果更好。

6 粉塵比電阻的影響

電除塵器的應(yīng)用范圍受粉塵比電阻的影響比較大，粉塵比電阻在106～1011Ω／cm范圍以外，則除塵效率顯著下降。因此粉塵比電阻過高或過低，采用電除塵器不僅不經(jīng)濟(jì)，有時(shí)甚至不可能。電除塵器的性能隨著比電阻的增高而下降，有時(shí)會出現(xiàn)反電暈現(xiàn)象，導(dǎo)致除塵效率大幅下降；當(dāng)粉塵比電阻低于l06Ω／cm時(shí)，塵粒因荷電放電迅速，很難被收塵極捕集，常沿收塵極表面作跳躍運(yùn)動，最終隨氣流離開電場。

水泥回轉(zhuǎn)窯窯尾煙氣不僅溫度較高，從五級懸浮預(yù)熱器出來的煙氣一般有320～350℃，而且比電阻也高，需要嚴(yán)格控制增濕器的噴水量，確保粉塵比電阻在合適的范圍內(nèi)，以提高粉塵驅(qū)進(jìn)速度。

7 加強(qiáng)殼體的密封與保溫

電除塵器本體都為焊接件，焊接粗糙將會導(dǎo)致除塵器大量漏進(jìn)冷風(fēng)，嚴(yán)重的漏風(fēng)不但增加電除塵器的負(fù)荷，更為嚴(yán)重的情況是煙氣結(jié)露，導(dǎo)致殼體和內(nèi)部構(gòu)件腐蝕。因此，電除塵器的外殼保溫是防止氣體結(jié)露的重要措施，保溫材料厚度選擇與工藝條件和環(huán)境溫度有關(guān)，一般原則按煙氣流經(jīng)除塵器后溫度下降不大于30℃考慮。

8  結(jié)束語

電除塵器除塵效率的影響因素多，機(jī)理復(fù)雜，忽視任何一個(gè)細(xì)節(jié)都有可能導(dǎo)致電除塵器不能正常運(yùn)行，所以，我們在今后的設(shè)計(jì)與選型工作中需要慎重對待。

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