1. 電除塵振打裝置有幾種形式分別加以說明
常見為電抄磁振打與機械振襲打。
電磁振打使用電磁錘,安裝在電除塵器頂部,塵外振打。優點是維護方便,缺點是性能易衰減,振打部位可能開裂,漏水、漏氣。
機械振打,多安裝在電場側部(陰極多在頂部),塵中振打。優點是造價較低,可靠性高。缺點是可能吊錘,卡死。
2. 跪求:電除塵器陽極振打結構設計!!!
資料一:
淺談電除塵器陽極振打位置、陰極吊掛常見問題——江蘇科行集團技術中心 徐志海 朱沖
闡述了電除塵器陽極振打位置以及陰極吊掛在運行過程中經常產生的問題,分析了產生問題的原因,提出了解決問題的辦法。
摘 要:闡述了電除塵器陽極振打位置以及陰極吊掛在運行過程中經常產生的問題,分析了產生問題的原因,提出了解決問題的辦法。
關鍵詞: 陽極振打位置 兩節振打裝置 陰極吊掛 深度積灰 脈沖噴頭
引 言
隨著人們對環保的要求的愈來愈高,電除塵器在業內得到廣泛的應用。然而,許多電除塵器在應用過程中除塵效率往往不能達到理想的除塵效果,與設計值偏差較大,造成這種情況的原因有很多,例如:選型不正確、設計不合理、製造安裝不符合相關標准、檢修維護工作不及時等。下面,筆者根據多年的工作經驗,單單就陽極振打位置和陰極吊掛經常產生的問題及解決辦法談一點淺顯的看法。
一、陽極振打位置產生的問題及解決辦法
1、產生的問題
現在大多數電除塵器陽極振打裝置安裝在陽極板的最底部,而陽極板的高度多在10~15m,盡管在設計上採取了種種措施,用以保證振打力傳遞性能,使振打加速度值能夠均勻分布,達到理想的清灰效果,但是實際運行的結果表明, 這種振打裝置的布置方法使得陽極板上的粉塵在振打之後的殘余粘附粉塵層厚度從下往上逐漸增加,從下部的1mm逐漸增加到最上端的3mm,在陽極板長度超過14米時清灰不徹底現象更為明顯,這種現象經常在粉塵濃度較高的第1、第2電場產生。
2、原因分析
產生這種問題的主要原因是由於陽極振打裝置的振打錘布置在陽極板的最底部,其振打力和振打加速度值隨陽極板從下而上的傳播過程中逐漸削弱,當傳遞到陽極板頂部14m以上高度時,其振打力和振打加速度值已微乎其微,其陽極板表面積附的粉塵層已不能被有效振落。
3、出現問題的後果
陽極板上清灰不徹底不但增大了荷電粉塵放電電阻,而且使實際的陰陽極之間的距離縮短,導致電場閃頻增加,二次電壓和二次電流下降,除塵效率降低。當閃頻增大到一定程度時,對應的電場短路報警導致跳閘。對於較長的極板為了達到清灰徹底的目的,通常採用加大振打加速度或縮短振打周期這兩種措施。加大振打加速度,振打力過大會將陽極板下部的粉塵層擊碎,形成粉塵的二次飛揚。過大的振打加速度和縮短振打周期而且容易使陽極系統和陽極振打裝置產生疲勞損壞,縮短陽極板和陽極振打裝置的使用壽命。
4、解決辦法
為了改善陽極板面振打力以及振打加速度傳播的效果,當陽極板長度超過14m時,陽極振打裝置可仿造陰極振打裝置分段振打的方式,採用兩節振打裝置同時振打,即在陽極板最底部現有振打裝置的基礎上,在陽極板的中上部再安裝一排振打裝置,以實現兩節振打裝置同時振打的設計思路。由於陽極板振打有效長度的縮短,就可以達到改善陽極板面振打力以及振打加速度良性傳播的效果,實現陽極板面徹底振打清灰的目的。改用兩節振打裝置後,可以使用較小的振打加速度和較長的振打周期,這樣又能減輕陽極系統和陽極振打裝置的疲勞損壞,從而極大地延長了陽極系統和陽極振打裝置的使用壽命。
二、陰極吊掛防塵罩內外壁深度粘結積灰問題及解決辦法
1、產生的問題
絕大多數電除塵器在機組檢修過程中經常發現,陰極吊掛下部的防塵罩內外壁存在深度積灰現象, 如圖1 所示,內外壁粉塵層厚度最高可達30mm左右,發生深度積灰現象後便會在防塵罩內外壁粉塵層表面產生爬電現象, 造成二次電壓和二次電流的下降。
2、原因分析
陰極吊桿與高壓電源相連,吊桿上具有高壓電流,陰極吊掛下部的金屬防塵罩就像一個圓圈形的陽極板,在吊桿與防塵罩之間形成了一個小的電場,陰極吊掛區域內的粉塵被荷電並向防塵罩內表面方向移動、沉積。由於陰極吊掛又處於整個除塵器的頂部,粘附的粉塵較細,很難自動脫落,會越積越厚。陰極吊掛下部的防塵罩內徑為400mm,吊桿直徑一般為φ50mm,也就是說在陰極吊掛的正常情況下陰極吊桿與防塵罩內壁的間距只有175mm ,發生深度積灰現象後使其間距進一步縮短,間距的縮短使防塵罩內外壁積灰層所承受的電位差增大,當電位差增大到一定值時, 便在防塵罩內外壁粉塵層表面產生爬電現象, 造成二次電壓和二次電流下降,導致除塵效果惡化。
3、解決辦法
雖然電除塵器的設計廠家也考慮到了陰極吊掛防塵罩的積灰問題,在陰極吊掛上蓋設計了清灰用的孔,但由於陰極吊掛是安裝在保溫箱內部的,想要真正做到清灰很困難,使用廠家也不可能停機進行清灰,而且陰極吊掛下面的防塵罩安裝在電除塵器內頂蓋的下方,根本無法進行清灰,最終任憑陰極吊掛上的粉塵越積越厚,直至除塵效率下降。為了克服積灰現象,如圖2 所示,在絕緣套管的頂端安裝2~4個脈沖噴頭,脈沖噴頭的入口處安裝一個電磁閥,電磁閥的動作信號來自於每台電除塵器所設置的一個自動控制裝置,可根據需要人為地設定脈沖吹掃時間,以實現各個陰極絕緣套管下部防塵罩的自動吹掃。這樣既減輕了維護的勞動強度,又保證了陰極吊掛工作狀態的穩定,從而提高了電除塵器的整體性能。
三、工業應用
某水泥廠日產2500噸的窯頭、窯尾都使用了電除塵器,窯頭電除塵器投產以來運行一直很好,達到了設計時的要求。可是窯尾電除塵器運行一年後,效率開始下降,並呈逐年下降趨勢,煙塵排放嚴重超標。同時風機磨損加劇,嚴重影響了系統的安全運行。在一年一度的設備大修期間,該水泥廠委託我公司對窯尾電除塵器進行技術改造,我公司工程技術人員在對這台電除塵器進行了全面的檢查發現:一是該電除塵器陽極系統採用了C480的陽極板,長度為14米,陽極板上部11米向上的部位積灰逐漸增加,最厚處達到了4mm。陽極板下端與凹凸套連接處都有了不同程度的開裂;二是陰極吊掛積灰嚴重,有爬電現象。我公司技術人員的討論了多種方案,一是因為施工周期較短,二是要盡量減小投資。最後決定在陽極板開裂處用與極板相同的材料進行了補焊加固。在每個電場的中部又做了一個塵中走道,在對應的陽極板位置又加了一組振打撞擊桿,又增加了一套振打系統,振打錘的的重量相應的作了減輕。關於解決陰極吊掛積灰爬電,我們大膽的使用了袋式除塵器的脈沖清灰方法,在陰板吊掛的蓋板上均布做了三個噴吹管,噴吹方向朝向吊掛內壁。利用水泥廠現有的壓縮空氣。採用集中控制進行定時清灰。經過這次技術改造,從根本上解決了積塵極板的清灰問題和陰極吊掛的積灰爬電現象。技改一年以來,這台電除塵器運行一直很平穩,排放濃度也達到了國家的規定要求。
資料二:
一種電除塵器陽極振打砧梁
這樣一種電除塵器陽極振打砧梁,為解決已有電除塵器陽極振打砧梁在加工過程中易產生應力集中,振打力分布不均勻等問題。本實用新型採取振打桿(1)、砧梁(3)設置在吊板(5)中心位置一側,在振打桿(1)與砧梁(3)連接處沿砧梁(3)方向固定有能均勻分布振打力的呈直角三角形的加強板(2);在砧梁(3)與吊板(5)連接處沿吊板(5)方向固定有能均勻分布振打力的呈直角的近似三角形加強板(4)。具有結構簡單,使用壽命長等優點。
資料三:
一種電除塵器陽極振打狀態監測裝置,包括陽極振打軸和變頻調速傳動機構,陽極振打軸的一端固定在外殼上,另一端伸出殼體,伸出端通過聯軸器與變頻調速傳動機構相連接,變頻調速傳動機構由電機控制,在陽極振打軸上設有一扭力感測器,該扭力感測器設於陽極振打軸的伸出端與變頻調速傳動機構之間,所述扭力感測器通過數據傳輸線依次與信號放大器、A/D轉換器、計算機相連。本實用新型安裝有採用陽極振打軸扭力為信號源的扭力感測器,感測器信號經信號放大器、A/D轉換器處理後輸入計算機,從而實現對設備運行狀態進行監測與故障診斷,便於實時安排檢修,避免造成機構的嚴重損壞。
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3. 電除塵器
電除塵器是利用電場作用來捕集含塵氣體中粉塵的設備。它是高效除塵設備,已廣泛用於冶金、水泥、電力、化工、輕工等行業的工業生產中。
電除塵器具有以下優點:除塵效率高,能有效地清除亞微米粒度的微細粒子;由於電場力直接作用在粉塵上,所以流體阻力小,因而動力消耗少,維持費用低,可以處理不同性質粉塵,如較高壓強(達3000Pa表壓),較高溫度(一般可達350℃,特殊設計能達到500℃),以及有化學腐蝕性的氣體;處理大量氣體,能適應廣泛、快速變化著的進氣狀況,可使電除塵器能在最佳狀況下運行,操作可自動化。但要配置比較復雜的高壓直流供電系統;設備笨重,初次投資費用高;另外,需要較高的管理技術水平,同時不適用於處理含塵濃度大的氣體(一般不超過40g/m3),否則需在電除塵器前添置預處理裝置除去粗顆粒。
一、構造與工作原理
電除塵器如圖8-15所示,在金屬管(或平行的金屬網板)2中有導線3,兩者均作為電極,高壓直流電源6接於其間。
含塵氣體從進氣管1進入從排氣管5排出。由於含塵氣體一般為電介質,不導電,所以在電壓較低時電流不能通過。當電壓升高到某一程度時,導線周圍的電場強度增大到使其附近的氣體發生電離,伴隨著電離發生的是氣體發出淺藍色輝光和發出特有的嘶嘶聲,這種現象即是電暈放電。電暈放電的結果使不導電的氣體分子離解為能導電的離子,氣體開始導電,隨著電壓不斷升高,氣體離子化的程度不斷增加,通過的電流增大。含塵氣體通過電除塵器時,離子沉積於塵粒上使之帶電,帶電的塵粒在靜電力作用下向帶相反電荷的電極沉降,從而與氣體分離。當電極上的塵粒逐漸增多到一定程度時,振打電極,使塵粒落下並集中於下部的灰斗7中。
圖8-15電除塵器工作原理示意圖
1-進氣管;2-沉澱極;3-電暈極;4-絕緣子;5-排氣管;6-高壓直流電源;7-灰斗
由於負離子的運動速度大於正離子,因此面積較大的管子(或網板)總是接正極而導線接負極,使塵粒帶負電迅速向管壁沉降,以提高除塵效率。管子稱為沉澱極,而導線稱為電暈極,為了安全起見,沉澱極要接地。
電除塵器按沉澱板形狀不同分為管式和板式兩種。
管式電除塵器的沉澱板一般是圓形鋼管,直徑200~300mm,長3~4m。電暈極為直徑1.5~2mm的鎳鉻合金鋼絲或其他高阻合金絲,如圖8-16所示。含塵空氣由進氣口1進入除塵器內,由下至上地從作為沉澱極的管子5中穿過。管子中有電暈極6。電暈極的上端懸掛在置於絕緣子上的支架7下面,下端張緊於支架3上。含塵空氣通過管子時,空氣中的塵粒絕大部分沉積於沉澱極上,少部分沉積於電暈極上,每隔一定時間,分別用振打裝置9、10振打支架和管子,使沉積於電極上的塵粒落下,並集中於下面錐形灰斗11中卸出。
圖8-16管式電除塵器示意圖
1-進氣口;2-絕緣子;3,7-支架;4-外殼;5-沉澱極;6-電暈極;8-排氣管;9,10-小錘;11-灰斗;12-支架
圖8-17板式電收塵器
1-絕緣子;2-沉澱極;3-電暈極;4-排氣管;5-灰斗;6-進氣管
板式電除塵器與管式電除塵器的主要區別在於:板式電除塵器的沉澱板不是管子,而是一排並列的平面形鋼絲網,如圖8-17所示。
除塵器的沉澱極2為平面鋼絲網,網與網之間的距離約為250mm,中間懸掛著許多根直徑2mm的金屬絲,作為電暈極3。
含塵氣體從進氣管6進入除塵器,經過電場之後,已經凈化的空氣從排氣管4排出,沉積於電極上的塵粒,經一定時間後振打電極,使塵粒落入灰斗5中。
二、電除塵器的基本類型
電除塵器的形式多種多樣,分類各不相同,可按荷電的形式、清灰方式、氣流運動方向及集塵電極型式等進行分類。
(一)按荷電形式
可分為單區式和雙區式兩種。前面介紹的電除塵器屬於單區式,粒子的荷電和集塵是在同一區域中進行,即電暈系統和沉降系統都在這一個區域里。工業除塵和煙氣除塵多用這種電除塵器。
雙區式電除塵器是塵粒的荷電和沉降是在結構不同的兩個區域中進行的,在第一區域中安裝著電暈電極,第二區域中安裝著沉降電極,前者進行塵粒的荷電,又稱電離,後者進行集塵,因此又稱集塵器,如圖8-18所示。
圖8-18WB20型電收塵器
(二)清灰方式
可分為濕式、半濕式和乾式。粘附於集塵電極上的粉塵連續用水沖走的結構叫濕式電除塵器,使集塵電極表面經常形成連續的水膜,就不致使捕集粉塵再飛散或堆積,也不需要進行集塵電極的振打。另外,用噴霧等方法間歇地潤濕集塵電極表面以防止粉塵二次飛揚的結構,叫半濕式電除塵器。
粘附在電極上的粉塵用振打裝置定期抖動或敲打極板,使其脫落的設備叫乾式電除塵器。在建材工業中大多數採用乾式電除塵器。
(三)氣流運動方向
可分為立式和卧式兩種。管極式一般為立式,板極式則有立式和卧式兩種。
含塵氣體由下部垂直向上經過電場的稱為立式電除塵器。用於氣體流量小,灰塵性質便於收集,規格較小的情況。它佔地面積少,但灰塵易形成二次飛揚。
含塵氣體水平通過電場的稱為卧式電除塵器。除塵器可根據需要任意加長和延伸,分為幾個分開通路和幾個供電壓不同的區域,前者稱為收塵室,後者稱為電場。如圖8-18所示。
電除塵器可根據粉塵性質和凈化要求,增加電場數量,每個電場供給不同的電壓,這樣既可以獲得很高的收塵效率,又可適應不同流量的要求。一般用負壓操作,可以延長風機壽命。
(四)集塵電極
集塵電極也有多種多樣的結構和材質,大致可分為平板式、管式、圓筒式和格柵式等,但大多數是平板式和管式。管式多用於小型的電除塵器,板式常用於大型的電除塵器。
三、使用
電除塵器廣泛地應用於工業生產部門,其除塵效率通常可達95%以上,但是,如果使用不當,除塵效率往往會降至60%以下。影響除塵效率的主要因素有:
1.除塵器內氣流的流速ω
除塵器內空氣的流速小,含塵空氣在電場中停留的時間長,能收集更多的塵粒,除塵效率高。不同流速下的除塵效率如圖8-19所示。通常除塵器內氣流的流速不超過1m/s。
圖8-19不同流速下的收塵效率
圖8-20收塵效率與電極長度的關系
2.電極長度l
含塵空氣在除塵器內流經的電極長度愈長,除塵效率愈高。除塵效率與電極長度的關系如圖8-20所示。
3.電極的清潔程度
如果電極上附著一層厚厚的塵粒,由於粉塵的電阻很大,降低了除塵器電極間的有效電壓,嚴重時還會出現反電暈的現象(即在沉澱極附近產生電暈),造成電流的不正常增大,電耗增大,而除塵效率降低。
4.塵粒的電阻率和含塵空氣的濕含量
塵粒的電阻率隨著塵粒的種類和含水量不同而變化,可在103~1014Ω/cm的范圍內變動。塵粒的電阻率過高,影響塵料和電極之間的電荷交換,除塵效率降低。當塵粒的電阻率增加到1010~1011Ω/cm時,除塵效率顯著降低。當電阻率低於109~1010Ω/cm時,塵粒在除塵器中沉降都比較正常。
在一定溫度下,含塵空氣的濕含量愈高,塵粒吸附的水分也愈多,電阻率降低,除塵效率提高。但是,增加含塵空氣的濕含量是有一定限制的,當濕含量太高時,在絕緣子上就可能有水蒸氣凝結,使絕緣子失去絕緣性能而被擊穿。因此,一方面應盡可能提高含塵空氣的濕含量,另一方面又要採取防止絕緣子擊穿的措施。
5.除塵器的漏氣量
表8-12常用除塵設備的性能
電除塵器通常在負壓下操作。如果除塵器漏入大量空氣,會使除塵器中空氣流速增大,除塵效率降低,同時也增加了配套通風機的負荷。因此,電除塵器的出灰口、檢修孔、窺視孔等處都要很好密封,以防漏氣。
常用的除塵器的性能列於表8-12。
4. 電除塵的工作原理特點類型結構設計及選型
電除塵器是一種煙氣凈化設備,它的工作原理是:煙氣中灰塵塵粒通過高壓靜電場時,與電極間的正負離子和電子發生碰撞而荷電(或在離子擴散運動中荷電),帶上電子和離子的塵粒在電場力的作用下向異性電極運動並積附在異性電極上,通過振打等方式使電極上的灰塵落入收集灰斗中,使通過電除塵器的煙氣得到凈化,達到保護大氣,保護環境的目的。
電除塵器基本結構如下:
1、進氣煙箱 8、振打及傳動系統
2、出氣煙箱 9、槽板系統
3、殼體 10、11、下灰系統
4、陰極系統 12、樓梯平台
5、陽極系統 13、高低壓供電系統
6、陰極框架 14、戶殼及保溫層
7、陽極框架 15、陰極電暈線
其整個供電過程簡單說就是380V電源送至整流變壓器一次繞組,而二次繞組的兩個接線端一端與陽極極板相連(陽極極板是接地的),另一端經過阻尼電阻與電場內的陰極極線相連,從而通電時在陰陽極極板和極線之間能夠形成一個強大的靜電電場,可以吸附煙氣中的粉塵顆粒,而潔凈的煙氣通過引風機送至煙囪排放到大氣中,達到除塵的作用。整個除塵器二次電壓的控制是通過一次電壓來實現的,也就是說一次取線電壓380V,通過控制器來改變可控硅導通角的大小,可以改變一次電壓的大小,進而間接改變了整流變壓器二次輸出電壓的大小,在整流變的內部是由許多整流二極體或者硅堆所構成的整流電路,它的作用就是將一次繞組輸入的交流電源升壓後整流成直流電源輸入到電場內部,使電場內部形成一個強大的電磁場,用以吸附粉塵顆粒,達到除塵的效果。
5. 電除塵器電磁振打的工作原理是什麼
電磁錘振打器工作原理:當線圈通電時,線圈周圍便要產生磁場,振打棒在磁場力作用下被提升,達到一定高度時因線圈斷電、磁場消失,振打棒在重力作用下自由下落,撞擊振打桿,由振打桿將振打力傳遞到內部陰、陽極系統或氣流分布裝置上,實現振打清灰的目的。
1.頂部電磁振打的振打棒和振打桿之間的相對位置不會因為系統熱脹冷縮的關系而受影響,因此,不會改變振打桿的受力效果。而陰、陽極系統的下部可以自由申縮,因此,對煙氣的溫度有更寬廣的適應范圍。
2.頂部振打的清灰性能與陰、陽極系統的結構型式密切相關。在結構設計中,應充分注意振打器的配置,著力點的位置和力的傳遞三要素。只要結構設計合理,頂部振打清灰完全能夠滿足各種工況要求,它不僅適合於短極板中、小型電除塵器,而且適合於長極板大型電除塵器。
3.目前的電磁錘振打器所能產生的最大振打能量是27.12焦耳,廠內實驗表明,一個振打器對三排高度15m的BE型極板排振打,採用不同振打力時,對中部極板排和邊沿板排第一塊極板(振打加速度最小的一塊)上測量振打加速度分布。當振打力為18.8焦耳時,收塵極板下端獲得的振打加速度>100g。實驗和實踐證明,頂部電磁振打器能滿足陰極清灰所需的振打加速度值(≥50g)的要求,是電除塵設備比較完美的振打清灰方式。
電磁錘振打器由一個繞制在高強度線圈骨架上的電磁線圈組成,線圈骨架裝配在一個鋼制的保護罩內,以便能安全地在戶外使用。其通過機械振打作用清除沉積在電除塵器極板和極線上的粉塵。
電氣技術特性:
最大電流(瞬間) 30Amps
操作電壓 220VDC
典型的電脈沖時間 50mSec
最大沖擊能量 26.5J
振打棒重量 9kg
6. 設計電除塵器粉塵,風速,粉塵含水,電壓,電流等設計參數
這個想靠某篇文獻就搞清楚?不知道有那麼神奇沒?給篇資料供參考
電除塵器一般是利用直流負高壓使氣體電離、產生電暈放電,進而使粉塵荷電,並在強電場力的作用下,將粉塵從氣體中分離出來的除塵裝置,其特點是除塵效率高,普遍在99%以上,設計效率最高可達99.99%,一般能保證除塵器出口含塵濃度為50—100毫克/米3阻力損失小,一般為49—196Pa,因而風機的耗電量少,按每小時處理1000m3煙氣量計算,電能消耗約為0.2—0.8KW.h ,處理煙氣量大,對煙氣濃度的適應性較好,運行費用低。但其一次性投入與鋼材消耗量大,佔地面積大,對製造、安裝和操作水平要求較高,對煙氣溫度變化較敏感,應用范圍受粉塵比電阻的限制,據資料記載[1]:電除塵器最適合的比電阻范圍為104—5×1010(-㎝),若在此范圍外,則需採取一定的技術措施。
神一三期四台電除塵器是由捷克的機械部分和東德的電氣部分組成,由於設計、製造、安裝、均存在不合理因素,投運以來,運行參數一直不佳,從未達到設計參數,經過工程技術人員和有關專家的多次研究探討,又經過機械、電控系統的技術改造,雖然有所好轉,但仍未達到額定運行參數值。特別是近幾年來,隨著設備的老化,運行參數一直不穩,經常出現:二次電壓低甚至接近為零或升至較低電壓便發生閃絡;二次電流升不起維持在低電流運行或二次電流不穩定急劇擺動等現象。根據我們多年的運行、檢修經驗和技術分析,對影響我廠三期電除塵器運行參數的原因及對策作以下探討。
2. 影響運行參數的原因分析:
2.1反電暈對運行參數的影響:
電除塵器最適合的粉塵比電阻范圍為104—5×1010(-㎝),而我廠粉塵比電阻經測試為1011—1013 -㎝,超過此臨界值則為高比電阻粉塵。所謂反電暈就是指沉積在收塵極表面上的高比電阻粉塵層所產生的局部放電現象。當粉塵比電阻超過臨界值1010(-㎝)後,電除塵器的性能就隨著比電阻的增高而下降。比電阻超過1012 -㎝,採用常規電除塵器就難以達到理想的效果。這是因為:若沉積在收塵極上的粉塵是良導體,則不會干擾正常的電暈放電,當如果是高比電阻粉塵,則電荷不易釋放。隨著沉積在收塵極上的粉塵層增厚,釋放電荷更加困難。此時一方面由於粉塵層未能將電荷全部釋放,其表面仍有與電暈極相同的極性,便排斥後來的荷電粉塵。另一方面由於粉塵層電荷釋放緩慢,於是在粉塵間形成較大的電位梯度。當粉塵層中的電場強度大於其臨界值時,就在粉塵層的孔隙間產生局部擊穿,產生與電暈極極性相反的正離子,所產生的正離子便向電暈極運動,中和電暈區帶負電的粒子。其結果是電流大幅度增大,電壓降低。運行參數及為不穩,電除塵性能顯著惡化。
電除塵器的性能超過臨界值1010(-㎝)後隨著比電阻的增高而下降也可根據歐姆定理來論證:電流通過具有一定電阻的粉塵的電壓降為
△U=j * Rs= j *póR (V)[2]
其中:j—粉塵層中的電流密度(A/cm)
óR——粉塵層厚度(cm)p——比電阻(-㎝)
作用於電極之間的電壓為Ug=U—△U= U—j póR (v)
U—電除塵器外加電壓
由上式可看出:如果粉塵比電阻不太高,則沉積在收塵極上的粉塵層中的電壓降對空間電壓Ug的影響可或略不計。但是隨著比電阻的升高,若超過臨界值1010(-㎝)後,則粉塵層中的電壓△U變得很大,達到一定程度致使粉塵層局部擊穿,並產生火花放電,即通常所說的影響電除塵器運行參數的主要原因案例分析
反電暈現象。
概括地說,反電暈對電流—電壓特性最明顯的影響是:
a). 降低火花放電電壓,使二次電壓降低;
b).形成穩定的反電暈陷口而發生電流的突變或非連續性,使運行參數及為不穩
c).最大電暈電流大為增加,在即將發生火花放電時,二次電流為正常電流值的好幾倍。
防止和減弱反電暈的措施是[3]:設法降低粉塵比電阻,使粉塵層不被擊穿。主要方法有以下幾種:
對煙氣進行調質處理。(其中有:增濕處理;化學調質處理)
採用高溫電除塵器。
採用寬間距電除塵器。
4)採用高壓脈沖供電系統,是徹底消除反電暈,解決高比電阻粉塵不易捕集的最有效的手段。其簡單原理是在直流電壓的基礎上跌加作用時間很短的脈沖電壓。直流電壓為臨界起暈電壓,脈沖電壓使氣體電離產生電暈電流。這種供電方式,可在不降低電場電壓的情況下,通過改變脈沖電壓的頻率和寬度來控制電暈電流。使沉集在收塵極上粉塵層的電暈電流密度和比電阻的乘積永遠低於粉塵層的擊穿電壓,從而徹底避免反電暈現象。同時還將使電除塵器的能耗大幅度地下降,具有很大的經濟效益。美國、日本、丹麥等國早已成功運行並已證實了實際的使用效果。是我國電除塵的發展、應用方向。
神一除塵器的粉塵比電阻經環保設備廠測試為1011—1013 -㎝,是高比電阻粉塵,不利於收塵,運行中電場內經常發生反電暈現象,由於頻繁的放電,嚴重影響運行參數的升高。根據這種狀況並結合解決我廠除塵器的其他問題,前幾年#5、#8電除塵器進行了寬間距改造,同極距由300mm加到400 mm, 運行電壓由30KV升到45KV左右,同時又採用了高壓微機控制,運行參數有所提高,在很大程度上防止和減弱了反電暈現象,但仍未完全消除。#6、#7電除塵器一直未改造,隨著設備的老化,不僅反電暈現象時有發生,而且還暴露出電暈線肥大和陽極板粉塵堆積的情況,嚴重影響運行參數的穩定和提高,有待於今後作全面的改造。
2.2電暈線肥大和陽極板粉塵堆積對運行參數的影響:
電暈線越細,產生的電暈越強烈,但因在電暈極周圍的離子區有少量的粉塵粒子獲得正電荷,便向負極性的電暈極運動並沉積在電暈線上,若粉塵的粘附性很強,不容易振打下來,於是電暈線的粉塵越集越多,即電暈線變粗,大大地降低電暈放電效果,這就是電暈線肥大;粘附性很強的粉塵有時還會在陽極板上堆積起來。以上兩種情況都會使運行參數明顯降低。其產生的原因主要有以下幾方面:
1)除塵器低負荷或停止運行時電除塵的溫度低與露點,水或硫酸凝結在塵粒之間及塵粒與電極之間,使其表面溶解,當除塵器再次運行時,溶解的物質凝固或結晶,產生大的附著力。
2)由於粉塵的性質而粘附,探索使用合適的煤種加以解決。
3)部分極板、極絲腐蝕嚴重,吸附在表面上的粉塵振打不易清除,雖然利用停爐機會更換部分陰極絲,但腐蝕的陽極板需等到大修才可更換。
4)漏風使冷空氣從檢查門、煙道、伸縮節、絕緣套管等處進入電場,不僅會增加煙氣處理量,而且會由於溫度下降出現冷凝水,引起電暈極結灰肥大、絕緣套管爬電和腐蝕等後果。
5)振打強度不夠或振打故障,造成電暈線肥大和陽極板粉塵堆積,影響電流電壓的升高。我們在日常實踐中發現:當電流電壓明顯降低,經調整微機不起作用時,暫停電場幾分鍾
(振打繼續運行)重新投入後電流電壓明顯升高,而過幾分鍾後運行參數又返回原來狀態,充分說明振打強度不夠。98年針對陽極振打兩電場共用一套易發生犯卡的問題對#6電除塵器進行雙側振打改造後,經過長期的運行觀察我們發現不僅犯卡故障明顯減少,而且電暈線肥大和陽極板粉塵堆積的情況也得以大幅度改善。
2.3電暈閉塞對運行參數的影響:
當含塵氣體通過電場空間時,粉塵粒子與其中的游離離子碰撞而荷電,於是在電除塵器內便出現兩種形式的電荷——離子電荷和粒子電荷。故電暈電流一方面是由於氣體離子的運動而形成,另一方面是由粉塵粒子運動而形成,但是粉塵粒子大小和質量都比氣體離子大的多,所以氣體離子的運動速度為粉塵離子的數百倍(氣體離子的平均速度為60-100 m/s ,而粉塵離子的速度小於60 m/s)這樣,由粉塵離子所形成的電暈電流僅占總電暈電流的1-2%,隨著煙氣中含塵濃度的增加,粉塵離子的數量也增多,以致由於粉塵離子形成的電暈電流雖不大,但形成的空間電荷卻很大,接近於氣體離子所形成的空間電荷,嚴重抑制電暈電流的產生,使塵粒不能獲得足夠的電荷,以致二次電流大幅度的下降,若含塵濃度太大時,可能使電流趨於零,使運行參數明顯下降、收塵效果明顯惡化,這種現象稱為電暈閉塞。其產生的原因主要有以下幾方面:
1)煙氣含塵濃度大。據我們多年的觀察發現:三期電除塵有時由於煤質的不同含塵濃度大時,電除塵的電流電壓都受到不同程度的影響,(特別是一、二次電流下降尤為明顯)下灰斗量很大,收塵效果惡化;同樣工況的電除塵器,不作高壓微機電控系統和振打微機電控系統的任何調整,有時電流電壓很高,下灰斗量正常,說明煙氣含塵濃度對電除塵的運行參數影響很大。
2)煙氣流速(電場風速)增加,也會在不同程度上產生電暈閉塞現象。三期電除塵器設計的煙氣流速為1.159m/s,若煙氣流速超過此參數,則必然會影響到運行中電流電壓的升高。電除塵器是負壓運行,當本體的聯結處密封不嚴而漏風時,冷空氣就會從外部進入電場,使通過電除塵器的煙氣流速增大,則在每一單位時間內停留在電場中的煙塵量增大,因而會在不同程度上產生電暈閉塞現象,使運行參數惡化。
為減小煙氣含塵濃度大的影響,前幾年利用大修將三期電除塵的電暈線由鋸齒線改為適於捕集高濃度粉塵的芒刺線,改造後電暈閉塞現象明顯減少;但隨著近年來除塵器本體的老化,除塵器到大修周期因其他原因而未能及時安排大修,漏風增多未能徹底治理,導致電暈閉塞現象又有所增加,運行中二次電流有時明顯下降,甚至使電流趨於零。
2.4鍋爐排煙溫度和壓力對運行參數的影響:
煙氣的溫度和壓力影響電暈始發電壓,起暈時電暈極表面的電場強度、電暈極附近的空間電荷密度和分子離子的有效遷移率等,溫度和壓力對電除塵器性能的某些影響可以通過煙氣密度ò的變化來分析。
ò=ò0 * T0/T *P/P0(kg/m3)[4]
ò0——煙氣在T0和P0時的密度(kg/m3)
T0——標准狀態的溫度(273 k)
P0——標准狀態的大氣壓(101325pa)
T——煙氣的實際溫度( k )
P——煙氣的實際壓力(pa)
由上式可知:參數ò隨溫度的升高和壓力的降低而減小,當ò降低時,電暈始發電壓,起暈
時電暈極表面的電場強度和火花放電電壓等都要降低,致使二次電壓升不起來。這是因為:當ò減小時離子的有效遷移率由於和中性分子碰撞次數減少而增大,因為在外加電壓一定的情況下,這將導致電暈極附近的空間電荷密度減小和收塵極的平均電流增大。電暈極附近的空間電荷密度減小,導致在電暈極表面以較低的電場強度獲得一定的電暈電流,於是當ò減小時,為了在陽極板上保持一定的平均電暈電流密度,則外加電壓必須降低,致使運行參數降低。
神一三期鍋爐排煙溫度最高可達到180℃左右,而電除塵器的最佳運行溫度是140℃—150℃,在這種高溫下運行將直接影響電除塵的二次電壓和二次電流的升高。而煙氣壓力經過以前的測試影響不大,所以降低鍋爐排煙溫度有利於提高電除塵的運行參數。
2.5.高壓短路對運行參數的影響:
高壓短路直接影響電除塵運行參數,發生高壓完全短路後,二次電流I2上升,二次電壓U2=0,相應的電場失去除塵作用,為防止短路電流燒毀電場或損壞整流變,必須緊停相應的控制櫃,可見:高壓短路對電除塵運行參數影響最大。高壓短路時的現象和原因主要有以下幾方面:
1)運行中的電除塵器當二次電流I2上升,二次電壓U2下降(有時U2=0)就有高壓短路的重大嫌疑;當I2.U2的變化值不大,則是由於煙氣條件發生了變化,導致負荷加重,導致外部迴路的壓降降低,或是由於整變變二次輸出抽頭位置不合適以及電場絕緣降低的原因,此時應從電場本體上查出絕緣降低的原因,調整鍋爐運行工況,或改變整流變的二次抽頭位置。
2)當U2下降較大,二次電流表、二次電壓表反向大幅度擺動時,即二次電壓表瞬間下降至零值,而二次電流表瞬時大幅度上升時,此時多是由於電場本體內部陰極線或陽極板斷裂或開焊,異極距在煙氣流動條件下時大時小,甚至短路(此時I 2至表頭,U2=0)整流變雜訊忽大忽小,溫升較高,從設備安全形度應緊停高壓櫃運行,待停爐後處理電除塵本體。
3)I2較正常值偏大,U2=0表針無擺動,其原因大多是:
(1)電場內極板、極線完全短路或積灰短路、高壓電纜對地擊穿。
(2)電場或陰極絕緣瓷瓶嚴重受潮或進水絕緣降低甚至到0、進水使陰極絕吊桿在運行中放電而碳化完全失去絕緣作用,造成高壓短路。高壓瓷瓶破裂。
(3)變壓器故障。
神一三期電除塵由於部分設備的老化,在運行中經常出現電場絕緣低、甚至為零或高壓電纜老化對地擊穿的現象,嚴重影響電除塵運行中的電流電壓參數,急需利用大修進行部分設備的更換。
2.6微機控制櫃的運行環境及電除塵器升壓變容量不足對運行參數的影響:
微機控制櫃的周圍環境好壞直接影響到微機內部電控元件能否正確的執行和反饋控制,若電控元件集灰太多,勢必會影響散熱引起溫度升高,從而誤發信號、嚴重影響運行中的電流電壓參數。三期電除塵由於投產安裝時配電室密封不嚴,在電除塵運行時大量的灰塵進入配電室內,嚴重影響微機控制系統的正確動作,雖然加強了定期的清掃,但遠遠不能滿足微機運行的需要。目前,除#5電除塵配電室經大修改造環境有明顯改善外,#6、#7、#8電除塵配電室的環境在運行中仍很惡劣,急需徹底整改密封。
電除塵器的升壓變對運行參數影響很大,由於神一電除塵器的機械部分由捷克製造,而電控櫃和升壓變由東德製造,設計時沒有進行嚴密的配套計算,電除塵器的收塵面積太大,相當於國產30萬機組電除塵器的收塵面積,升壓變的容量較小。而升壓變容量足夠大時,負載變化對其輸出電壓影響很小,反之升壓變容量不足則負載變化對其參數影響就大,由於設計時升壓變與本體容量不配套,升壓變的容量較小,所以,當電流上升時,變壓器本身整流硅堆、阻
尼電阻及高壓電纜壓降很大,從而降低了電場的電壓,使電場電壓和電流都不能升高,參數達不到額定的要求。
解決辦法是:加寬極距,減少收塵面積,(#5、#8電除塵器以實施)但此方法同樣受變壓器最高允許電壓的限制,電壓達到額定的55KV時,變壓器已經過流。故根本解決辦法是更換大容量的升壓變壓器。
3.結論:通過以上分析可知影響當前神一三期電除塵運行參數的主要原因有:
塵比電阻大。排煙溫度高。
部分極板、極絲腐蝕、變形、間距改變。
振大強度不夠。
高壓電纜老化;本體磨損漏風;部分保溫箱漏風、漏雨、保溫不足。
升壓變容量不足,運行參數達不到額定值。
配電室密封不嚴,微機運行環境差。
4.措施與對策:針對目前的情況應採取的措施及長遠對策為:
選擇合適煤種並合理燃燒、降低排煙溫度。
利用大修機會,更換腐蝕、變形的極板、極絲及不合格的高壓電纜、徹底消除漏風、投入保溫箱加熱。徹底解決#6、#7、#8配電室密封不嚴問題。
全部採用寬間距、雙側振打改造(#5、#8已採用寬間距、#6已採用雙側振打)。 更換大容量的升壓變壓器或採用高壓脈沖供電電源。
7. 求一靜電除塵器設備介紹
電除塵器結構包括電氣及機械(本體)兩大部分,其主要及功能分述如下;
1、電氣部分:
電除塵器電氣部分由高壓直流電源裝置(包括其控制系統、低壓控制系統組成)
1.1 高壓電源目前常配用型號為GGAJ02型。
該套裝置一般包括高整流變壓器、自動控制櫃和電抗器;或電阻抗整流變壓器和自 動控制櫃。
該套裝置能靈敏地隨電場煙氣條件的變化,自動調整電場電壓;能根據電流反饋信號調整電場火花頻率,使其工作在最佳狀態下,達到最佳收塵效果。該裝置有比較完善的連鎖保護系統。同時液可按用戶需要加配計算機管理和上位機。
1.2 低壓控制系統及其功能可包括:
A.陰陽極振打程序控制;
B.高壓絕緣件的加熱和低溫報警控制
C.料位檢測及報警控制;
D.排灰及輸送控制;
E.門、孔、櫃安全連鎖控制
F.進出口溫度檢測及顯示;
G.通過上位機設定低壓系統的功能和參數;
H.綜合信號顯示和報警裝置。
註:根據需要選擇設置上述功能。
2 機械(本體)部分
本體部分從結構來分可分為內件、外件和附屬部件。
2.1 內件
2.1.1 陽極系統
陽極系統由陽極懸掛裝置、陽極板和撞擊桿等零部件組成。
陽極板為收塵板,它是由δ1.2-δ1.5的薄板在專用軋機上成型的,我公司目前是480C型板型。由若干陽極板組成的陽極排平面應具有較好的剛性,保證其平面度在規定范圍內,以保證陰、陽極間距的極限偏差。
2.1.2 陰極系統
陰極系統由陰極吊掛、上橫梁、豎梁、上、中、下部框架、陰極線等零部件組成。陰極線為放電極,它是由專用設備製成的,我公司管狀芒刺線,它是電除塵器 的關鍵零部件之一。
陰極吊掛是把整個陰極系統吊掛在頂部大樑上並引入高壓負極。
由豎梁、上橫梁、角鋼等組成的平面結構的功用是固定上、中、下部框架和陰 極振打軸系。
2.1.3 陽極振打
陽極振打由陽極傳動裝置、振打軸系和塵中軸承等零部件組成。
2.1.4 陰極振打
陰極振打由陰極傳動裝置、豎軸、大小針輪、振打軸系和塵中軸承等零部件(頂部傳動)或陰打傳動裝置、振打軸系和塵中軸承等零部件(側部傳動)組成。
振打裝置時電除塵器的一個重要裝置,通過振打使積附在板極線上的灰塵振落下來落入灰斗。
陰、陽極振打均採用側面機械旋轉錘振打。
由於陰極振打塵中軸承固定在帶有負高壓的陰極系統構件上,所以陰極振打軸端串連有一支電瓷轉軸絕緣,以便隔離高壓電。
2.2 外殼
2.2.1 進口封頭(進口喇叭)
進口封頭是進口煙道和電場外殼之間的連接過濾段。進口封頭內部裝有二至三道 氣流分布板,其目的是使煙道中來的煙塵通過時氣流盡可能均勻地進入電場內部。因為喇叭狀介面有一個氣流降速過程,所以一些較大陳立的灰塵易自然沉降而積附在封頭和分布板上。因而在一些灰塵粘性較大的電除塵器中設置了熱風吹灰裝置和氣流分布板振打(結構類似陽極振打)。
2.2.2 出口封頭(出口喇叭)
出口封頭是使凈化後的煙氣介入排氣煙道的裝置。它的結構形狀同樣對氣流分布有關。一般情況下,在出口封頭內部靠近與殼體相接的截面上間隔裝有雙層槽形(不開孔)出口氣流分布板。
2.2.3 屋頂
屋頂是由內頂蓋、外頂蓋組成。其中的頂橫梁是一個重要零部件,它擔負陽極、陰極和支撐懸掛,載荷較大。因為高壓(不管高壓電流是裝於頂部或地面)通過頂橫梁引入陰極,為保證瓷套的乾燥有利絕緣,絕緣子室內部設有加熱裝置。加熱裝置有二種型式的加熱分別為電加熱或附加空氣加熱。
2.2.4 殼體
殼體有單根立柱(或寬窄立柱)、側封、端封、管撐等組成,是電除塵器剛殼受力支撐件,它與前後的進出口封頭上下的底梁、屋頂、灰斗組成一個密閉的容器。
側封上裝有雙層人孔門。
2.2.5 底梁和灰斗
底梁把殼體部件和灰斗連接成一體。灰斗是收集振落灰塵的容器。為了防止煙氣流經灰斗,而降低除塵效率,灰斗內部裝有擋風裝置。灰斗角度需要用灰斗自卸。為防止灰塵溫度降至露點以下使灰斗結灰,一個灰斗下部設置加熱裝置(個別全灰斗)。加熱裝置有兩種,電加熱或蒸汽加熱。灰斗下口連接氣力輸灰裝置或接抽板閥和排灰閥。
2.3 附屬部件
2.3.1 走梯平台
走梯平台是為了方便電除塵器的就地操作、日常維護維修之用,所有主要維修點皆可通過走梯平台到達。
2.3.2 支承
支承位置在電除塵器底樑柱和支架立柱(水泥柱或鋼支柱)之間。由於電除塵器是熱體,支架立柱是冷體,因而支承除擔負電除塵器載荷外,還需要有補償熱膨脹引起位移的功能。支承一般採用平板型復合材料(摩擦片)滑動軸承。
2.3.3 保溫結構
為保證電除塵器正常運行,防止煙氣溫度因散熱而降至露點一下,必須對電除塵器外殼進行保溫。保溫的基本原則是減少熱交換,保溫的基本要求是保證煙氣介質的最低溫度必須在露點以上20-30℃.
保溫結構設計確定了保溫材料的種類、主保溫層厚度、外殼保護板的型式以及它們的用量。保溫層結構供貨范圍符合供貨合同規定。
2.3.4 接地
電除塵器在高電壓下運行,且採用負電暈制,即陽極與殼體等電位。為保護高壓設備和人身安全,必須對設備運行可靠接地。接地要求如下:
A、接地網應考慮全年均能達到2Ω以下;
B、接地網的設置,力求使周圍對地電壓均勻。
8. 電除塵器的工作過程分為幾個階段
電除塵器是指利用高壓電場對荷電粉塵的吸附作用,把粉塵從含塵氣體中分離出來的除塵器。即在高壓電場內,使懸浮於含塵氣體中的粉塵受到氣體電離的作用而荷電,荷電粉塵在電場力的作用下,向極性相反的電極運動,並吸附在電極上,通過振打、沖刷等使其從電極表面脫落,同時在重力的作用下落入灰斗的除塵器。
這里特別說明一下乾式電除塵器和濕式電除塵器兩種類型。
按清灰方式不同可分為乾式電除塵器和濕式電除塵器,其中:乾式電除塵器是指不使用液體(水)捕集含塵氣體中粉塵的電除塵器;濕式電除塵器是指用水清除吸附在電極上粉塵的電除塵器。
乾式電除塵器常被稱作電除塵,濕式電除塵器常被稱作濕電,燃煤電廠濕電僅用於濕法脫硫後的二次除塵(深度除塵)。
9. 靜電除塵振打系統的plc控制設計(西門子)
用循環指令可以實現以上功能。但你給的分太小了。我不能透露太多。
10. 除塵器如何設計
應用聲學」環保除塵領域的具體體現,聲波清灰技術是清灰領域的一項前沿技術。強聲場在工業中的典型應用,與其它除塵清灰技術相互促進、相互吸收、不時發展,特別是近幾年來,從工程實踐的需要動身,聲波清灰技術確立了新的研究和發展方向,越來越被更多的用戶所接受,其應用領域和應用范圍也在不時擴大。
聲波清灰作為一種非接觸的清灰方式,具有保守的清灰技術所無法相比的優點,生產實踐中越來越突現出獨特的技術優勢,作為彌補振打力不足的有效手段,電除塵器的增效改造中發揮了重要作用。一些特殊的現場,甚至作為設備唯一的清灰裝置,保證了各種設備的正常運行,使聲波清灰技術的應用呈現了空前良好的局面。
聲波清灰技術也是一項實踐應用超前於基礎理論研究的技術,由於各製造廠家及經銷商對聲波清灰中聲學參數、運行參數、清灰對象及清灰要求的認識和理解不盡相同,使得這一高新技術在大規模的工程應用中出了效果不一的情況,一定水平上制約了這一技術的應用和發展。
遼寧中鑫自動化儀表有限公司認真總結了近年來聲波清灰技術在國各地不同現場的應用情況,重點研究了灰塵塵粒之間以及塵層與附著壁之間的粘附性及影響粘附力諸多因素,科學分析了聲波作用下聲場中介質質點及塵粒振動特性的關系,詳盡探討了聲波清灰機理以及聲壓級、聲波頻率、聲波工作制度對清灰效果的影響,總結出了各相關參數類不同清灰要求等工況條件下的最佳匹配,從而使聲波清灰技術的應用達到最佳的效果。