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第7章电除尘器
虑。实际上这些理想状态在电除尘器内均不存在,因此该公式实际使用并不准确。国内外许
多学者都试图对061^8^公式所代表的传统除尘效率计箅理论有所突破。迄今为止,大多数学者所提出的实验或经验式,都是对061113&公式的修正。而这些修正式,都只能适用于某些特定条件。
在生产实践方面,欧洲处于领先地位,近年来日本及我国国内着重对电除尘设备的结构进行改进,诸如电极形式、振打方式、气流分布、供电方式、控制方法、绝缘形式及材料、故障排除等。力求制造出除尘效率高,不需维护或少维护的电除尘设备(即一次安装投产后,能满足工艺要求地使用到设计服务年限〉。
上述这些理论及实践研究,其实质主要是围绕着解决逆电离(反电晕)和粉尘的再飞散进行的。
7.1.2对某些研究的分析比较
(!)极距和电压
普通电除尘器极距200〜3500101,工作电压40〜701^^。由于供电电压较低,荷电尘粒向电极驱进速度缓慢,适宜于捕集电阻率104〜10^0 , 0^1的粉尘。在欧洲原联邦德国!^-『86公司和瑞士 公司的电除尘器具有代表性。原苏联多为棒帏式电除尘器。日本多采用欧洲式电除尘器,并着重研究一些新型设备,如双区式、原式等电除尘器。
宽极距超高压电除尘器极距《(^〜"(^!!!!!!,工作电压80〜2501^^。由于电场内离子风速大,荷电尘粒移动快,适宜捕集电阻率化1〜"14。' 。111的粉尘。日本曾向美国输出专利
技术及设备。宽极距超高压电除尘器具有制作、安装和维护工作量小,节省钢材等优点。然而它必须要有与之相适应和可靠的超高压供电设备及相应绝缘材料,供电设备费用较贵,技术相对复杂,伹除尘效率却与普通电除尘器不相上下。我国是继日本之后第二个研制成功宽
极距电除尘器的国家,在我国采用极距^(^!!!!!!供电额定电压801^^已有成功经验。
狭极距电除尘器的极距为15〜2501111,工作电压为8〜201^^。制作和安装质量要求很
高,操作与维护较困难。
、!)绝缘结构
在过去几十年中,为使高电压极与接地部分良好绝缘,曾采用较复杂的多层绝缘管结构,但实践表明,并不一定可靠。近年简化了绝缘结构,采用加热绝缘套管方法有效防止绝缘装置爬电。在尾气直接放空的情况下,可采用加热空气吹扫绝缘子,使绝缘结构更加简单和维护工作更加可靠。
〈3〕供电方式
由于使用可控硅控制常规高压整流〔全波、半波)设备,使电除尘器电源获得了快速降压和升压的控制特性,它的工作电压始终接近于击穿电压,从而得到最大限度的高除尘效率。也有采用恒压控制电流特性的供电设备,机组是在不降低外加电压和无火花闪络状态下运行,工作稳定可靠,避免了由于闪络而降低除尘效率。
交流电源(相当于脉冲宽度为半周波脉冲电压)供电,在水泥熟料冷却器偏压控制电除
尘器试验表明,当温度150。。、电阻率10130'(: 111、气量1200111^11、气体速度0^ 6111/3、含尘浓度0,28^113 〈标况)时,除尘效率达86 ^。清灰及输灰系统
阴阳极清灰系统通常采用振打方式,美国多数公司采用的是阴阳极顶部振打方式(如凸
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轮及电磁捶结构);欧洲及国内则多采用切向振打结构,即阴极用中部切向振打,传动方式有顶传及侧传两种,阳极多为底部切向振打,传动均为侧传。关于振打方向的问题,国内外学者通过试验研究证明:在法向振打时传递给粉尘层的振打加速度要比切向振打大,切向仅
有7^的振打能量转化为加速度,而法向振打加速度要超过切向7〜10倍,但实际应用上切向振打的优点仍大于法向,切向振打可以通过改变锤重与转速来调节振打强度与周期,而每次振打粉尘飞损也少,且极间距保持不改变。
电除尘器的阴阳极系统各自备有振打机构清灰,振打机构出现故障将直接影响电除尘器的除尘效率及出口排放浓度,而这些故障又是不可避免的,因此国内外已采用声波清灰器作为辅助手段,实际使用效果较好。声波清灰的作用原理是通过带有一定能量的声波,使尘粒产生振动,抵消粉尘的聚集力或表面黏附力,阻止尘粒互相间结合成硬壳层,便于粉尘脱落,保持电极表面清洁。如鞍钢炼铁厂190瓜2三电场电除尘器,原机械振打清灰不力,安装声波清灰器后,电场工作电压提高了 21^^,工作电流增大了 150〜200:!1八,改善了放电特性,从而提高了除尘效率。
传统的输灰、排灰方式常采用机械方式,如槽形灰斗的刮板机或拉链机及锥形灰斗的回转卸灰阀,目前国内外均已开发了先进的正压密相气力输送系统,如螺旋泵、仓式泵及气力提升泵等多种形式,如20世纪90年代初国内自主设计的气力输送装置在抚顺热电厂50^^ 机组电除尘器率先投运并获成功。
巧)电除尘器与其他除尘器联合使用
电除尘器与袋式除尘器作为两种高效除尘设备在性能上各有优缺点,在实际应用中又并驾齐驱,美国袋式多于静电式,而欧洲则偏重于静电式,在我国除中小处理气量外,大流量大多采用电除尘器。为满足日趋严格的环境保护要求及降低能耗,国内外学者早在20多年前就致力于开发静电-袋式除尘器,如在空气净化方面,采用在袋式除尘器中设置高压电极(电除尘器与袋式除尘器联合装置、仅在清灰后送电,以保持这一期间的除尘效率不致降低。美国八011用它捕集1. 6〜40?^粉尘,除尘效率高达99, 99^。
美国?6563^!《0比611公司将直径为3〜6111111玻璃球置于两层不同电位网格之间(玻璃球层5, "!!!,气速0^《!!!/^),对粉尘在进人玻璃球颗粒层之前,即在荷电区荷电的带电颗粒
层除尘器进行研究,实践表明0,6〜0, 7^111的亚基蓝粒子除尘效率达99, 5^。其他流动颗粒层除尘器加入电场作用,也能提高除尘效率。
在湿式洗涤器中增加电场力作用,其形式是串联两个喷雾塔,一个顺流,一个逆流。水
滴和粉尘可分别因感应和电晕放电而获得相反极性。试验测定:0, 5〜4^11微粒粉尘除尘效
率达95^; 0.33/^1微粒粉尘除尘效率87^。中间试验:气量1500!^/^,除尘效率98.2^^耗水量8, 317111111,粉尘荷电电压301^^水滴荷电电压21^^。
电与填充式洗涤器相结合的1^3洗涤器,电与文氏管相结合的洗涤器及7训0)3型带电水滴洗涤器等,都各具特点,带电后均可程度不同地提高除尘效率。
7.1.3新型电除尘器的发展方向
热电晕极和冷沉尘极电除尘器的电极均为管状,在通人热或冷的气体或液体后,能有效控制电场温度,调节粉尘电阻率,有利于收集高电阻率粉尘。但加热或冷却介质供给系统比较麻烦。
双区式电除尘器,是荷电与除尘分别在两个区域内进行。荷电区采用常用电除尘器形250