轉(zhuǎn)動(dòng)極板技術(shù)簡(jiǎn)介

轉(zhuǎn)動(dòng)極板技術(shù)簡(jiǎn)介杭州天明環(huán)保工程有限公司轉(zhuǎn)動(dòng)極板技術(shù)簡(jiǎn)介1.常規(guī)電場(chǎng)的固有缺陷2.轉(zhuǎn)動(dòng)極板可以補(bǔ)償常規(guī)電場(chǎng)的功能缺陷3.轉(zhuǎn)動(dòng)極板電除塵器的設(shè)計(jì)4.工程實(shí)例5.應(yīng)用前景附錄－電除塵器基本原理介紹內(nèi)容提要1.常規(guī)電場(chǎng)的固有缺陷

常規(guī)電場(chǎng)的固有缺陷在于，難以有效避免由二次揚(yáng)塵、極板粘灰、反電暈所造成的功能損失。

A．二次揚(yáng)塵是影響除塵效率的重要原因。

電除塵器工作時(shí)清灰振打是必須的，因此發(fā)生振打揚(yáng)塵就必不可免。此外，還有竄流、漏風(fēng)、局部高流速等引起的氣流揚(yáng)塵和大電流強(qiáng)電暈所引起的電氣揚(yáng)塵。 發(fā)生揚(yáng)塵或使煙氣中的粉塵受氣流挾裹而直接逃離電場(chǎng)，或使已被收集的粉塵脫離極板又重返氣流。這些現(xiàn)象如果發(fā)生在前級(jí)電場(chǎng)，其后級(jí)的電場(chǎng)對(duì)它還將有一次再收集的補(bǔ)救機(jī)會(huì)，但是如果發(fā)生在最末的電場(chǎng)呢？揚(yáng)塵就只有隨著氣流跑出去，造成出口排放量增加。因此減小二次揚(yáng)塵損失是提高電除塵器效率的重要途徑。

所謂電氣揚(yáng)塵是指電除塵器電場(chǎng)中由電風(fēng)激勵(lì)所引起的揚(yáng)塵。電場(chǎng)放電過(guò)程中負(fù)離子和電子在電場(chǎng)力作用下向陽(yáng)極運(yùn)動(dòng)，并且由于動(dòng)量傳遞還將帶動(dòng)中性氣體分子隨之一起運(yùn)動(dòng)。這種離子流宏觀的定向運(yùn)動(dòng)，即稱作電風(fēng)。電風(fēng)將荷電塵粒從氣流中分離出來(lái)驅(qū)向陽(yáng)極,對(duì)收塵有利.但是當(dāng)電暈放電很強(qiáng)時(shí)，電風(fēng)能量亦很大。強(qiáng)電風(fēng)會(huì)在極板附近形成渦旋環(huán)流，當(dāng)這種環(huán)流的尺度和強(qiáng)度足夠大時(shí)甚至?xí)l(fā)展為紊流。處于紊流狀態(tài)流體的運(yùn)動(dòng)，極不規(guī)則極不穩(wěn)定。各部分激烈摻混，質(zhì)點(diǎn)軌跡雜亂無(wú)序。這樣的氣流會(huì)對(duì)極板表面附近，那些正在向著極板驅(qū)進(jìn)的粉塵形成干涉和反吹(粉塵顆粒越細(xì),這種干擾和反吹作用越明顯)，對(duì)已經(jīng)沉積到極板表面的粉塵產(chǎn)生擾動(dòng)和剝離。這些被反吹，被剝離的粉塵重返電場(chǎng)就形成電氣揚(yáng)塵。

B．極板粘灰會(huì)妨礙電場(chǎng)正常收塵(圖)，產(chǎn)生反電暈則造成除塵效率急劇下降。(圖)

高比電阻粉塵被吸附到極板上以后釋放電荷比較困難。當(dāng)積塵達(dá)到了一定厚度，就會(huì)在塵層表面與極板之間形成電位差（U=j·ρ·d）建立起較高的粉塵層電場(chǎng)（E=U/d=j·ρ）。粉塵層電場(chǎng)對(duì)帶電粉塵強(qiáng)大的靜電吸附力是造成極板黏灰的最主要原因.這種靜電吸附力的存在大大增加了清灰困難,采用過(guò)高的振打力必將會(huì)加劇極板飛灰的二次飛揚(yáng).減小粉塵層場(chǎng)強(qiáng)是解決問(wèn)題的有效途徑。常采用降壓或斷電振打，就是為了減小這種靜電吸附力，增強(qiáng)清灰效果，減緩二次揚(yáng)塵的發(fā)生.

粉塵層氣隙被擊穿是產(chǎn)生反電暈的先決條件.當(dāng)粉塵層場(chǎng)強(qiáng)超過(guò)塵層氣隙的擊穿場(chǎng)強(qiáng)（E=j·ρ≥E0），即塵層電場(chǎng)力能夠足以把塵層氣隙中的電子加速到電離速度時(shí)，被加速電子將碰撞氣體分子，產(chǎn)生“電子雪崩”效應(yīng)，生成大量正離子和自由電子。形成延伸到電暈極的火花。電場(chǎng)力使正離子脫離塵層向電暈極遷移，與帶負(fù)電的塵粒撞擊，大大地削弱了電場(chǎng)空間粉塵的荷電量，甚至使之帶上正電荷，此時(shí)電除塵過(guò)程基本就停了。這種反電暈現(xiàn)象使除塵效率急劇下降。設(shè)想如果沒(méi)有這種黏灰和塵層電場(chǎng)，反電暈就不會(huì)發(fā)生。所以電除塵設(shè)計(jì)創(chuàng)新和工藝改進(jìn)都一直把保持極板清潔作為追求的目標(biāo)。通常采用的方法有兩大類：濕式洗滌法（以水或乳化油脂沖洗）和刷除法（刷子移動(dòng)或電極移動(dòng)）。返回

轉(zhuǎn)動(dòng)極板電除塵器（圖）在消除極板振打揚(yáng)塵，減小電氣揚(yáng)塵，減緩和推遲反電暈發(fā)生方面具有良好的性能。(圖)

▲構(gòu)造：轉(zhuǎn)動(dòng)極板電除塵器是將最末電場(chǎng)的收塵極板搞成轉(zhuǎn)動(dòng)的。極板清灰不是依靠振打，而是依靠設(shè)置于極板最下端的刷子。(圖)2.轉(zhuǎn)動(dòng)極板可以補(bǔ)償常規(guī)電場(chǎng)的功能缺陷

當(dāng)極板移動(dòng)到下端時(shí)，用刷子將粘附在表面的灰刷下來(lái)。這樣：a．漏塵的主要來(lái)源——振打揚(yáng)塵就避免了。b．反電暈的產(chǎn)生條件——板面粉塵層電場(chǎng)建立不起來(lái).

由于刷灰效果好，極板潔凈，還由于是在后級(jí)末電場(chǎng)灰量少，潔凈狀況保持的時(shí)間長(zhǎng)，所以在極板表面形不成連續(xù)的粉塵層，建立不了粉塵層電場(chǎng)，因而沒(méi)有產(chǎn)生反電暈的足夠條件。c．對(duì)于轉(zhuǎn)動(dòng)極板的電極匹配，可以采用大平板非芒刺配置，以達(dá)到弱放電、小電流、勻電場(chǎng)、高場(chǎng)強(qiáng)的收塵環(huán)境。可以減弱電風(fēng)能量，減少電氣揚(yáng)塵，強(qiáng)化塵粒驅(qū)極，提高收塵效果.

因此轉(zhuǎn)動(dòng)極板是消除前極電場(chǎng)揚(yáng)塵的最后屏障，是克服反電暈影響的有效技術(shù)措施。

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轉(zhuǎn)動(dòng)極板電除塵器的機(jī)理很簡(jiǎn)單，難點(diǎn)在于電極轉(zhuǎn)動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。要求極板轉(zhuǎn)動(dòng)中運(yùn)行平穩(wěn)，不抖不晃，不會(huì)把極板上的積灰抖落，也不會(huì)出現(xiàn)異極距改變；同時(shí)還要滿足在高溫，多塵，高電壓，有腐蝕性氣體條件下長(zhǎng)期安全可靠地運(yùn)行。當(dāng)然，對(duì)于不同煙氣工況條件，不同粉塵理化特性，轉(zhuǎn)動(dòng)極板電除塵器的收塵效果是有差別的，這就需要針對(duì)不同的工況條件,選擇不同的電場(chǎng)煙氣流速，需要協(xié)調(diào)好前級(jí)常規(guī)電場(chǎng)與后級(jí)轉(zhuǎn)動(dòng)極板電場(chǎng)電暈線的適應(yīng)性配置,以及前、后電場(chǎng)除塵效能的合理劃分。通過(guò)改變前、后電場(chǎng)的不同搭配，選不同的電場(chǎng)數(shù)，不同的電場(chǎng)長(zhǎng)度，和不同的比集塵面積去實(shí)現(xiàn)總的排放要求。3.轉(zhuǎn)動(dòng)極板電除塵器的設(shè)計(jì)返回▲工程實(shí)例 有資料介紹，當(dāng)進(jìn)入轉(zhuǎn)動(dòng)極板電場(chǎng)的含塵濃度不大于1000mg/m3時(shí),可以保證出口排放濃度不大于50mg/Nm3。它的耐高溫程度可達(dá)350℃，可以長(zhǎng)期在330℃條件下運(yùn)行。

其中一組工程數(shù)據(jù)為：最大尺寸可做到極板有效高度15m，（此時(shí)上下鏈輪中心距離為18.9m，196節(jié)鏈條，鏈條長(zhǎng)度39.2m），轉(zhuǎn)動(dòng)極板延氣流方向的長(zhǎng)度可達(dá)到4.5m,每片極板寬度為0.7m，相當(dāng)于可以填充15m高，4.5m長(zhǎng)的電場(chǎng)。4.工程實(shí)例極板運(yùn)動(dòng)線速度：正常0.5m/min，變動(dòng)范圍0.1～0.5m/min。電機(jī)變頻1:10,一臺(tái)電機(jī)最多帶7組極板，16個(gè)刷子。極距為460mm，電源電壓為80kV。極板材料采用SPCC薄鋼板或不銹鋼，鋼刷采用不銹鋼絲，鏈條有套筒滾子鏈和錨鏈兩種形式，采用碳鋼淬火處理.鏈輪直徑460mm，鏈節(jié)長(zhǎng)度200mm。鏈條回轉(zhuǎn)不需要張緊裝置?？梢詽M足隨主機(jī)不間斷長(zhǎng)期運(yùn)行。系統(tǒng)已連續(xù)使用8年，預(yù)計(jì)壽命可達(dá)15年。返回5.應(yīng)用前景▲應(yīng)用前景：

轉(zhuǎn)動(dòng)極板可以在所有電除塵器應(yīng)用領(lǐng)域，特別在困難條件下都能夠發(fā)揮很好的作用。對(duì)于燃煤電廠鍋爐煙氣除塵,尤其是對(duì)于常規(guī)電除塵技術(shù)難以解決的燃用困難煤種和高排放標(biāo)準(zhǔn)要求條件下的煙氣除塵,轉(zhuǎn)動(dòng)極板技術(shù)具有卓越功效。對(duì)于水泥廠窯爐,鋼鐵工業(yè)燒結(jié)機(jī)頭,以及鉛、鋅、鋁冶煉、焙燒等困難煙塵條件下的氣體凈化，轉(zhuǎn)動(dòng)極板技術(shù)也具有優(yōu)越的性能發(fā)揮和廣泛的適應(yīng)性。如燒結(jié)廠粉塵，含鐵量高，粉塵帶有磁性容易被極板吸附粘結(jié)；又其含鈣量高易受潮結(jié)垢；還由于其顆粒細(xì)，尤其是當(dāng)回灰循環(huán)再利用時(shí)，堿金屬含量增大，比電阻增高；更易造成反電暈頻發(fā)和極板粘灰。因此，燒結(jié)廠電除塵器經(jīng)常出現(xiàn)嚴(yán)重的性能退化。顯然，采用轉(zhuǎn)動(dòng)極板可以有效地解決這一問(wèn)題。

應(yīng)用中要針對(duì)不同煙氣工況和粉塵特性，按照不同的提效要求，選擇不同的技術(shù)方案?！鴨雾?xiàng)轉(zhuǎn)動(dòng)極板技術(shù)，對(duì)于大多數(shù)工況條件正確選用能夠滿足50mg/Nm3以下排放要求。▲采用前凝聚后轉(zhuǎn)板組合技術(shù)能夠克服常規(guī)電除塵器的性能缺陷，完全可以滿足50mg/Nm3以下高標(biāo)準(zhǔn)排放要求，并且經(jīng)濟(jì)適用性，安全可靠性，長(zhǎng)效耐久性都較好

。

返回附錄：電除塵器基本原理介紹⑴粉塵的比電阻與電除塵效率的關(guān)系：對(duì)于燃煤鍋爐電除塵器，收塵效率受煤種影響很大，而其中粉塵的比電阻（ρ）對(duì)效率的影響最大。收塵效率ηEP（％）粉塵的比電阻ρ（Ω-cm）1010重油燃燒粉塵煤炭燃燒粉塵10210121014108106104正常區(qū)域高比電阻區(qū)域低比電阻區(qū)域收塵效率ηEPηEP（％）SH-4粉塵的電阻與電除塵效率在燃煤鍋爐用電除塵裝置中，收塵效率受燃煤種類的影響，而其中粉塵的比電阻（ρ）對(duì)效率的影響最大。反電離現(xiàn)象⑵氣體溫度與粉塵電阻率的關(guān)系氣體溫度與粉塵電阻率的關(guān)系SH-5燃煤鍋爐粉塵的性狀100200300氣體溫度（℃）氣體溫度與粉塵電阻率的關(guān)系電阻率ρ（Ω-cm）109101010111012表面?zhèn)鲗?dǎo)區(qū)域體積傳導(dǎo)區(qū)域H2OSO3大－－－－－－－－－飄塵表面?zhèn)鲗?dǎo)和體積傳導(dǎo)（1）體積傳導(dǎo)???飄塵中的堿性金屬較多，氣體溫度越高，電阻就越小。

（2）表面?zhèn)鲗?dǎo)???氣體中的水分、SO3成分較多，氣體溫度越低，電阻就越小。

⑶反電暈現(xiàn)象集塵極荷電粉塵驅(qū)極

?

＋粉塵電暈極氣體流動(dòng)ーーーーーーーーーーーーー氣膝擊穿粉塵層

E=jρ++++正負(fù)電荷復(fù)合⑷高比電阻粉塵的對(duì)策研究?jī)?nèi)容采用措施使用技術(shù)電極的清潔化刷除轉(zhuǎn)動(dòng)電極電除塵器洗滌濕式電除塵器控制電荷脈沖供電追求電流密度小分布均勻間歇供電降低粉塵比電阻低溫，或高溫電除塵器，燃用混合燃料，采用煙氣調(diào)質(zhì)超低溫或高溫電除塵器，摻燒比電阻低的煤，SO3,NH3或水調(diào)質(zhì)⑸不同比電阻轉(zhuǎn)動(dòng)極板電除塵器和常規(guī)電除塵器所需集塵面積對(duì)比(6)轉(zhuǎn)動(dòng)電極的構(gòu)造（7）轉(zhuǎn)動(dòng)極板電場(chǎng)與常規(guī)電場(chǎng)配合使用(8)轉(zhuǎn)動(dòng)極板能夠防止二次揚(yáng)塵固定電極固定電極排氣潔凈氣體轉(zhuǎn)動(dòng)電極再飛散灰塵再飛散灰塵通過(guò)集塵區(qū)外部的刷除，防止再飛散的發(fā)生。旋轉(zhuǎn)電刷最末電場(chǎng)采用轉(zhuǎn)動(dòng)電極(9)轉(zhuǎn)動(dòng)極板和鏈條（A）轉(zhuǎn)動(dòng)極板和鏈條（B）(10)轉(zhuǎn)動(dòng)極板的下部反轉(zhuǎn)（A）轉(zhuǎn)極板的下部反轉(zhuǎn)（B）(11)轉(zhuǎn)動(dòng)極板電除塵器的刷子(12)轉(zhuǎn)動(dòng)極板電除塵器的外部驅(qū)動(dòng)裝置(13)裝有轉(zhuǎn)動(dòng)極板的電除塵器外形圖(14)轉(zhuǎn)動(dòng)極板電除塵器的性能除塵效果：

當(dāng)進(jìn)入轉(zhuǎn)動(dòng)電極電場(chǎng)的含塵濃度不大于1000mg/m3,此時(shí) 可以保證出口排放濃度≯50mg/Nm3耐高溫程度：

可達(dá)350℃，長(zhǎng)期運(yùn)行實(shí)例330℃最大尺寸：

極板有效高度15m時(shí)，上下鏈輪中心距離18.81m,極板 延氣流方向長(zhǎng)度4.5m,每片極板寬度0.7米鏈輪和鏈條：

鏈輪直徑460mm，鏈節(jié)長(zhǎng)度200mm，極板有效高度 15m時(shí)，鏈條長(zhǎng)度39100mm共計(jì)196節(jié)鏈條鏈條有兩種：

套筒滾子鏈或錨鏈材料及壽命：

極板---SPCC薄鋼板或不銹鋼，長(zhǎng)期使用鋼刷---不銹鋼絲，至少8年轉(zhuǎn)動(dòng)極板電除塵器的性能(續(xù))鏈條---碳鋼淬火處理，不需要拉緊裝置。已連續(xù)使用8年，預(yù)計(jì)壽命可達(dá)15年極板運(yùn)動(dòng)線速度：正常0.5m/分，范圍0.1～0.5m/分電機(jī)：

變頻1:10,一臺(tái)電機(jī)最多帶7組極板、17個(gè)刷子極距和電源電壓：460mm，80kV占地：

1000MW機(jī)組，煙氣量為300萬(wàn)Nm3/h時(shí)， 采用常規(guī)電極+轉(zhuǎn)動(dòng)電極時(shí)，占地25×25m(15)采用轉(zhuǎn)動(dòng)極板電除塵器的新建燃煤電廠統(tǒng)集02000400060008000中國(guó)電

水島1,

2號(hào)常磐共同勿來(lái)4號(hào)北陸電

敦賀1號(hào)相馬共火

新地1號(hào)九電

苓北1號(hào)東北電

原町2號(hào)中電

碧南4號(hào)沖電

金武2號(hào)北陸電

敦賀2號(hào)累計(jì)輸出(MW)

1985

1990

2000

1995斗山重工業(yè)LurgiBischoff(德)技術(shù)提供合計(jì)13座(7656MW)

九電

苓北2號(hào)年度中電

碧南5號(hào)北電

苫東厚真4號(hào)(16)應(yīng)用實(shí)例：①中國(guó)電力（株）敬啟/水島2號(hào)（電力發(fā)電設(shè)備用移動(dòng)電極型電子集塵裝置第1號(hào)機(jī)）1984年156MW②相馬共同火力發(fā)電（株）敬啟/新地1號(hào)（1994年1000MW）③東北電力（株）敬啟/原町2號(hào)(1998年1000MW)④九州電力（株）敬啟/苓北2號(hào)(2003年700MW)致謝轉(zhuǎn)動(dòng)極板電除塵器返回返回轉(zhuǎn)動(dòng)極板電除塵器轉(zhuǎn)動(dòng)電極能夠防止二次揚(yáng)塵固定電極固定電極排氣潔凈氣體轉(zhuǎn)動(dòng)電極再飛散