如何提高電除塵器的除塵效率
來源:中國電力環(huán)保 閱讀:3730 更新時間:2010-07-27 11:35前言
常規(guī)電除塵器運行時,陽極排上的積灰呈前厚后薄,陽極板積灰厚度極度不均,導(dǎo)致二次電壓和二次電流值下降,最終導(dǎo)致電除塵器除塵效率下降,煙塵排放超標(biāo)嚴(yán)重,同時風(fēng)機(jī)磨損日益加劇。既污染了周圍的環(huán)境,又影響了系統(tǒng)的安全運行。經(jīng)過對電除塵器內(nèi)部進(jìn)行檢查和分析,發(fā)現(xiàn)除塵效率的下降與陽極排設(shè)計的長度、電場內(nèi)部氣流分布不均有很大的關(guān)系。
一、常規(guī)陽極排和振打系統(tǒng)布置方式的弊端及解決方法
1、常規(guī)陽極排和振打系統(tǒng)布置方式弊端及分析
傳統(tǒng)的臥式靜電除塵器陽極排多采用側(cè)面回轉(zhuǎn)繞臂錘式振打來清灰,這種振打系統(tǒng),其錘頭重量在同一臺電除塵器中往往是一樣的。設(shè)計指導(dǎo)思想是在一側(cè)振打時要使另一側(cè)達(dá)到的最小振打加速度大于某一值(多為150g~200g),而此時,由于陽極排長度較長,錘頭重,振打部位的最大加速度可達(dá)1000g以上。在電場進(jìn)口側(cè)振打時,因為振打加速度分布和陽極排上結(jié)灰分布要求的振打加速度相反,振打時會產(chǎn)生大的二次揚塵;在電場出口側(cè)振打時,情況要好一些。
對5m長的陽極排來說,在一個振打周期內(nèi),電場進(jìn)口側(cè)第一塊極板積灰量與電場出口側(cè)極板的積灰量相差很多,因此難以確定合適的振打周期。同一個電場中前半部極板上的粉塵容易先積厚,其振打周期要求短;而對后半部積灰薄的極板振打周期應(yīng)該要求長一些,以等到積灰厚度合適時再振打。因前后極板積灰厚度相差過大,無法兼顧,所以不得不縮短振打周期,由于每次振打清灰都會產(chǎn)生一定的二次揚塵,從而增加了產(chǎn)生二次揚塵的次數(shù)。據(jù)有關(guān)資料,由于振打清灰產(chǎn)生的二次揚塵會使除塵效率降低30%左右。傳統(tǒng)5m以上長度的陽極排電除塵器陽極振打存在的這一問題,在采用常規(guī)側(cè)面振打時是難以解決的。
在工況條件下,長陽極排受熱變形的機(jī)率也相對較大,因而可能會使極間距縮小,使二次電壓和二次電流降低,從而導(dǎo)致除塵效率降低。
2、解決辦法
為了解決陽極排積灰前厚后薄的問題和防止陽極排出現(xiàn)受熱變形,筆者認(rèn)為可以從陽極排和振打系統(tǒng)的布置方式著手。
我們可以將電除塵器電場中所有長陽極排從中部分開,一分為二,將原長陽極排分成兩個短陽極排,在電場進(jìn)出口處分別設(shè)置振打裝置。以10塊480C型極板、5m長電場的陽極排為例,可按圖一方式進(jìn)行設(shè)置。保持原陽極懸掛系統(tǒng)不變,將原陽極排中第五塊與第六塊陽極板間距拉大,將原陽極排下部振打桿改為兩根短振打桿,并且在電場出口處,對稱布置一套振打裝置。同時,可根據(jù)電場高度和長度的情況對振打錘頭重量進(jìn)行適當(dāng)減輕,以使振打加速度值達(dá)到最佳,使振打清灰效果最優(yōu)化。
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3、常規(guī)陽極排改進(jìn)后的優(yōu)點
(1)將原來的長陽極排一分為二,改成兩個短陽極排后,既能保證極間距不變,使電場有效運行電壓不降低,又可以使原陽極排前后部分振打周期得以協(xié)調(diào),進(jìn)而提高陽極排前半部和后半部收塵面積的有效利用率。采用雙側(cè)振打,前后振打時互不干擾,前半部振打時產(chǎn)生的二次揚塵,后半部仍能收集,從而大幅度地提高了收塵效率,使一個電場在工況運行時起到超過一個電場的作用。
(2)將原陽極排一分為二,振打錘頭重量比原來可適當(dāng)減輕,使得二次揚塵減小,實現(xiàn)有效清灰,同時也可以有效防止陽極板下端因長期振打疲勞而撕壞。
(3)將原陽極排一分為二,還減輕了原長陽極排受熱變形的程度,從而保證了異極間距,有助于提高除塵效率。
二、合理設(shè)計氣流分布裝置,提高除塵效率
電除塵器中氣流分布的均勻程度對除塵效率有著很大的影響。由于電除塵器進(jìn)口和出口連接管道的多樣性和氣體在其中流動的復(fù)雜性,使得電場斷面上的氣流分布不均,從而導(dǎo)致陽極板上積灰厚度極度不均,影響整體除塵效率。
同時由于氣流分布不均使得電場內(nèi)部氣體流速不紊,容易產(chǎn)生竄灰,引起除塵器內(nèi)部粉塵的二次飛揚,也會在一定程度上影響除塵效率。
因此要優(yōu)化設(shè)計氣流分布裝置,提高除塵效率。在設(shè)計進(jìn)口氣流分布板時,一般常用阻力系數(shù)法進(jìn)行計算。
(1)確定分布板的層數(shù)
N≥0.16N01/2Sk/So
式中:N-分布板層數(shù);
Sk-入口大端面積;
So-入口小端面積;
No-實驗系數(shù)
(2)確定分布板的開孔率f
分布板的開孔率與阻力系數(shù)有關(guān),首先確定阻力系數(shù)ε
ε=No(Sk/So)2/N-1
由阻力系數(shù)ε代入公式ε=[0.707(1-f)1/2+1-f]2(1/f)2
求出開孔率f
①若將N層分布板開孔率設(shè)計為f時,且氣流分布的均方根值σ≤0.18時,氣流分布良好。
②若將N層分布板開孔率設(shè)計為f時,且氣流分布的均方根值σ>0.18時,要重新調(diào)整分布板的開孔率。因為第一層分布板阻力大,所以要將第一層的開孔率提高,第二層到第N層的開孔率要適當(dāng)降低。
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此外,如圖2所示,在進(jìn)口處安裝三塊導(dǎo)流板,并且按一定的角度布置,同時將分布板孔設(shè)計為Φ85mm的圓孔,并在分布板上安裝與水平面呈45o的三角導(dǎo)流板,這樣的氣流分布裝置更有助于氣流的均布。
由于末電場在振打時容易產(chǎn)生二次揚塵,來不及收集的粉塵會逸出電場,因此若在除塵器出口垂直氣流方向豎置一排槽形板,起到一定的阻流緩沖的作用,就可以有效收集逸出的粉塵,大大提高除塵效率。
三、結(jié)束語
在環(huán)保要求日益提高,出口排放要求越來越嚴(yán)格的今天,勢必要求我們能設(shè)計出高效率的電除塵器。對電場結(jié)構(gòu)和振打系統(tǒng)的重新布置及氣流分布裝置的合理設(shè)計只是筆者在工作中的一點個人見解,僅供大家參考。當(dāng)然,提高電除塵器除塵效率的方法還有很多,歡迎相互交流,共同努力,讓電除塵器得到更好更快的發(fā)展。