影響靜電除塵器除塵效率的關(guān)鍵因素探究

影響靜電除塵器除塵效率的關(guān)鍵因素探究

Summary：在環(huán)保形勢(shì)愈加嚴(yán)峻的情況下，必須保證靜電除塵器的高效穩(wěn)定運(yùn)行以控制煙塵濃度的達(dá)標(biāo)排放。我公司共有靜電除塵器6臺(tái)，在實(shí)際運(yùn)行過程中，由于種種原因?qū)е鲁龎m器的除塵效率降低，總排口存在煙塵超排的風(fēng)險(xiǎn)。因此找到導(dǎo)致靜電除塵器效率降低的主要原因，并且采取相應(yīng)的解決措施尤為重要。Keys：靜電除塵器；除塵效率；關(guān)鍵影響因素盡管電除塵是煙氣凈化處理的核心設(shè)備，但由于其性能和設(shè)備并不會(huì)直接影響生產(chǎn)，運(yùn)行中暴露的一些缺陷往往得不到重視。最終使缺陷進(jìn)一步擴(kuò)大，并造成嚴(yán)重的排放粉塵超標(biāo)和大氣污染，引風(fēng)機(jī)葉輪轉(zhuǎn)子磨損等問題。因此，在日常生產(chǎn)中要努力改善電除塵器運(yùn)行狀況。加強(qiáng)電除塵器的維護(hù)和管理工作．對(duì)于設(shè)備運(yùn)行存在的故障和缺陷應(yīng)及時(shí)處理．制定完善、合理的檢修周期和項(xiàng)目。1靜電除塵器的工作原理在工業(yè)生產(chǎn)中，為了使排放的煙氣達(dá)標(biāo)，工業(yè)鍋爐的煙道會(huì)與靜電除塵器進(jìn)行連接。含有粉塵的煙氣會(huì)經(jīng)過煙道進(jìn)入靜電除塵器中，除塵器會(huì)吸附煙氣中的粉塵，然后經(jīng)過除塵的氣體由尾部煙道從煙囪排出。靜電除塵器的基本工作原理是：電除塵器是在兩個(gè)曲率半徑相差較大的金屬陽極和陰極上，通過高壓直流電，維持一個(gè)足以使氣體電離的靜電場(chǎng)，氣體電離后所產(chǎn)生的電子：陰離子和陽離子，吸附在通過電場(chǎng)的粉塵上，使粉塵獲得電荷。荷電極性不同的粉塵在電場(chǎng)力的作用下，分別向不同極性的電極運(yùn)動(dòng)，沉積在電極上，而達(dá)到粉塵和氣體分離的目的。在電暈區(qū)和靠近電暈區(qū)很近的一部分荷電粉塵與電暈極的極性相反，沉積在電暈極上。因電暈區(qū)的范圍小，所沉積的粉塵也少。電暈區(qū)外的粉塵，絕大部分帶有與電暈極極性相同的電荷，沉積在收塵極板上。電除塵收集下的粉塵，通過灰斗和排、輸灰裝置輸送走，以保證電除塵器的穩(wěn)定運(yùn)行。2影響靜電除塵器除塵效率的關(guān)鍵因素2.1粉塵比電阻對(duì)除塵效率的影響粉塵比電阻是衡量粉塵導(dǎo)電性的重要指標(biāo)。粉塵的比電阻越小導(dǎo)電性越好，當(dāng)達(dá)到降塵極限后，粉塵馬上釋放電荷二是塵粒本身電性中和，電荷帶上正電荷，從而被降塵極排斥，再次進(jìn)入暈外區(qū)，與負(fù)離子綜合，從而被降塵極中和，又回到外區(qū)，重復(fù)上述過程。這樣不僅浪費(fèi)電量，并且使得除塵效率大大下降。如果處理電阻值比較大的高阻型粉塵時(shí)，電除塵器由于粉塵比電阻的增大，會(huì)使得除塵效率下降很多，同時(shí)也會(huì)發(fā)生電暈電流先下降后急劇上升的現(xiàn)象。這是因?yàn)檫@類高阻型粉塵影響了負(fù)電荷釋放時(shí)間，當(dāng)這類粉塵帶著負(fù)離子被降塵極牢牢吸住，正負(fù)電荷中和時(shí)間比較長(zhǎng)，影響了后來粉塵的及時(shí)中和，對(duì)后繼粉塵起到了絕緣和阻礙的作用，使得電除塵器的除塵效率下降及工作不穩(wěn)定。總之粉塵比電阻越小，電除塵器效率越高，粉塵比電阻越大，電除塵器效率越低?？梢詮膬煞矫娓倪M(jìn)電除塵效率，一方面可以改善外部條件，對(duì)煙氣進(jìn)行質(zhì)量調(diào)節(jié)處理，采取增加濕度或者化學(xué)添加劑等有利措施減小粉塵比電阻，使得外部工作條件適宜電除塵器工作，另一方面就是電除塵設(shè)備的技術(shù)改造，比如新型工作結(jié)構(gòu)改造，供電方式改造等，使得設(shè)備本身提高除塵效率。2.2陰極絕緣軸短路造成的影響我公司曾發(fā)生錐形絕緣軸絕緣擊穿和絕緣盆破裂現(xiàn)象，導(dǎo)致除塵器短路跳閘。經(jīng)檢查分析，錐形絕緣軸頂部密封圈長(zhǎng)期運(yùn)行后出現(xiàn)裂紋，雨水滲入密封圈且保溫箱內(nèi)溫度過低只有40℃，導(dǎo)致錐形絕緣軸發(fā)生絕緣擊穿故障，同時(shí)絕緣盆內(nèi)外壁受熱不均勻出現(xiàn)破裂現(xiàn)象（如下圖所示）因此可以在絕緣軸上部增加防水和保溫措施，同時(shí)將保溫箱內(nèi)原1.5KW加熱桿更換為2.5KW，提高保溫箱溫度防止在絕緣軸上形成水珠從而造成爬電現(xiàn)象。2.3含塵氣體濕度對(duì)除塵效率的影響在電除塵器的內(nèi)部的水蒸汽的溫度如果低于露點(diǎn)溫度，就會(huì)使進(jìn)入電除塵器的含塵氣體的粉塵結(jié)塊粘結(jié)在降塵極和電暈極上，影響除塵器的效率。另外，水蒸氣凝結(jié)成水后內(nèi)溶有酸性物質(zhì)會(huì)對(duì)電除塵極板和極線產(chǎn)生腐蝕作用，影響電除塵器的使用壽命。反之，如果電除塵器的內(nèi)部的水蒸汽的溫度高于露點(diǎn)溫度，就會(huì)提高電除塵器的效率，保持工作性能的穩(wěn)定，這是因?yàn)樵陂g距相同、含塵氣體濕度高的條件下影響了擊穿電壓的增高，由于水蒸汽分子薄膜改善了粉塵導(dǎo)電性降低了高阻粉塵的粉塵比電阻，切切實(shí)實(shí)地提高了電除塵器工作效率。用高溫水蒸氣改善含塵氣體的溫度和濕度是一個(gè)降低粉塵比電阻提高電除塵器的工作效率的有效方法之一。特別是火力發(fā)電的電廠，可以采取技術(shù)措施減少成本的提高電除塵器的效率。2.4氣體含塵濃度對(duì)除塵效率的影響氣體發(fā)生電離一般在工作中的電除塵器內(nèi)部的電暈極和降塵極所形成的非均勻磁場(chǎng)。正離子向電暈極移動(dòng)，負(fù)離子向降塵極移動(dòng)，由于移動(dòng)方向相反會(huì)形成電風(fēng)。如果氣體含塵濃度過高就會(huì)容易產(chǎn)生電暈封閉現(xiàn)象，所以如果要避免電暈封閉現(xiàn)象就要采取措施降低氣體含塵濃度，一般情況下電除塵器入口氣體含塵濃度40-60g/Nm3以下就不會(huì)造成電暈封閉現(xiàn)象。所以第一種辦法采取的基本上是二次除塵，先用旋風(fēng)除塵器或者其他除塵設(shè)備進(jìn)行一次除塵將入口氣體含塵濃度降到40-60g/Nm3以下，再利用電除塵器二次除塵，有效提高電除塵效率，第二種辦法就是電暈極本身的形狀改變，一般采用芒刺形電暈極可以有效減少電暈封閉現(xiàn)象的發(fā)生。2.5含塵氣體流量和流速對(duì)除塵效率的影響含塵氣體流量一般是指在電除塵器的設(shè)計(jì)范圍內(nèi)要處理的氣體流量，如果要處理的氣體流量超過設(shè)計(jì)的范圍就會(huì)降低電除塵器的工作效率，這是因?yàn)闅怏w流速比預(yù)計(jì)要大，使得粉塵和電離氣體結(jié)合的機(jī)會(huì)減少，讓粉塵顆粒二次揚(yáng)塵效應(yīng)增加，因?yàn)殡姵龎m器的工作原理是粉塵顆粒帶電越多，工作效率越高，氣體流速高限制了粉塵帶電顆粒的增加，減少了電除塵器的工作效率。所以想要提高除塵效率就要控制含塵氣體流量在設(shè)計(jì)范圍內(nèi)，并且氣體流速也不要太高，適當(dāng)?shù)臍怏w流速能夠增加粉塵帶電數(shù)量，提高工作效率。2.6含塵氣體溫度對(duì)除塵效率的影響含塵氣體的溫度通過對(duì)粉塵比電阻的影響直接影響了電除塵器的工作效率。含塵氣體溫度低時(shí)，粉塵比電阻是變化不大的，當(dāng)含塵氣體溫度上升時(shí)，由于粉塵顆粒和水蒸汽的作用，粉塵比電阻增加，降低了除塵效率，當(dāng)溫度達(dá)到130℃并超過時(shí)變成高溫含塵氣體，由于粉塵顆粒本身導(dǎo)電性的增強(qiáng)，降低了粉塵比電阻，提高了除塵效率。同時(shí)含塵氣體溫度的變化會(huì)直接影響氣體的粘度和密度。含塵氣體溫度升高，會(huì)加大氣體粘度，降低帶電粉塵顆粒運(yùn)行速度，使電除塵器的效率隨之降低。在壓力不變的情況下，低于130℃的常溫含塵氣體會(huì)在溫度上升過程中，由于氣體密度減少使擊穿電壓降低而減少電除塵的工作效率，在溫度下降過程中，由于氣體密度增加使擊穿電壓升高而提高電除塵的工作效率。2.7除塵器結(jié)構(gòu)對(duì)除塵效率的影響。電除塵內(nèi)部結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)是影響除塵效率最大的因素，電除塵器的降塵極與電暈極之間的距離可以影響捕獲粉塵顆粒的時(shí)間和捕獲數(shù)量，降塵極的長(zhǎng)度和高度比也會(huì)影響二次揚(yáng)塵的數(shù)量，所以電除塵器內(nèi)部降塵極和電暈極如果可以根據(jù)外部環(huán)境調(diào)節(jié)距離，并且降塵極也可以適當(dāng)調(diào)節(jié)長(zhǎng)度都會(huì)使電除塵器的工作效率根據(jù)外部環(huán)境的改變而保證除塵效率。2.8氣流分布均勻性對(duì)除塵效率的影響電除塵器的氣流分布均勻性直接影響除塵效率的穩(wěn)定性，理論上氣流分布均勻就會(huì)使電除塵器內(nèi)部的氣流速度保持勻速，就會(huì)使除塵效率達(dá)到最大，但實(shí)際上電除塵器內(nèi)部有時(shí)會(huì)局部流速過高影響降塵極沉積粉塵脫離極板，也會(huì)直接卷走一部分剝落粉塵，產(chǎn)出二次揚(yáng)塵降低電除塵器的工作效率。綜上所述，靜電除塵器除塵效果的好壞直接作用到企業(yè)的經(jīng)濟(jì)收益與社會(huì)效益，依照上面的因素探究，有相對(duì)性地利用合理手段，必能夠提升除塵器的除塵效果。Reference：[1]探究影響靜電除塵器除塵效率的關(guān)鍵因素[J].王海艦;科學(xué)技術(shù)創(chuàng)