2023學(xué)年完整公開課版電袋除塵器

電袋除塵器一、電袋除塵器的簡介二、電袋除塵器的技術(shù)特點三、電袋除塵器的選擇、設(shè)計和應(yīng)用四、電袋除塵器的故障及處理一、電袋除塵器的簡介電袋除塵器是將電除塵技術(shù)和袋式除塵技術(shù)結(jié)合起來的一種新型高效除塵器，收塵效率一般可達99．9％以上。目前電袋除塵技術(shù)種類較多，在工業(yè)領(lǐng)域獲得應(yīng)用的主要有串聯(lián)式電袋除塵器和混合式電袋除塵器兩種形式。1.1、概論串聯(lián)式電袋除塵器是將前級電除塵和后級袋式除塵串聯(lián)成一體的電袋結(jié)合形式。根據(jù)電除塵和袋式除塵的連接方式，串聯(lián)式電袋除塵器又可分為分體式和一體式兩種結(jié)構(gòu)形式。分體式結(jié)構(gòu)的基本構(gòu)思比較簡單，就是在電除塵器的下游加一臺袋式除塵器，來捕集電除塵器未能捕集的微細粉塵，使粉塵排放濃度能滿足相關(guān)法規(guī)的要求，如圖1-1所示。1.2串聯(lián)式電袋除塵器圖1-1分體式串聯(lián)電袋除塵器圖1-2一體式串聯(lián)電袋除塵器一體式結(jié)構(gòu)如圖1-2所示，含塵氣體首先進入進口喇叭，經(jīng)過氣流分布板均流后進入電除塵區(qū)，在高壓電場作用下，塵粒荷電，并在電場力的作用下使大部分的塵粒沉積在收塵極上；余下的少量荷電粉塵進入袋式除塵區(qū)通過濾袋的過濾作用而被收集下來。在電除塵區(qū)與袋式除塵區(qū)之間的過渡區(qū)設(shè)有氣流調(diào)節(jié)裝置；該裝置既要保證電除塵區(qū)氣流分布均勻，避免因后置袋式除塵區(qū)的設(shè)置，影響電除塵區(qū)的氣流分布，降低電除塵區(qū)的收塵效率；又要引導(dǎo)氣流在袋式除塵區(qū)合理分布，避免局部氣流流速過高，沖刷濾袋，降低濾袋使用壽命?；旌鲜诫姶龎m器內(nèi)部構(gòu)造如圖1-3所示。電除塵的放電極和收塵極與袋式除塵的濾袋交錯排列，放電極、收塵極和濾袋布置在同一個單元內(nèi)。含塵氣體首先被導(dǎo)向電除塵區(qū)，將90％左右的粉塵去除，然后含有剩余粉塵的氣體通過多孔沉積板上的小孔流向袋式除塵器的濾袋，經(jīng)濾袋的過濾作用，捕集剩余的粉塵。在濾袋清灰時，脫離濾袋的部分粉塵經(jīng)過多孔收塵極板的小孔進入電除塵區(qū)，在該區(qū)域被再次捕集，這樣就大大減少了粉塵重返濾袋的機會；同樣，收塵極板振打清灰時的二次揚塵也會經(jīng)過小孔進入袋式除塵區(qū)，被濾袋捕集；多孔收塵極板除了捕集荷電的塵粒外，還能保護濾袋免受電暈放電的危害。1.3混合式電袋除塵器圖1-3混合式電袋除塵器混合式電袋除塵器的主要技術(shù)特點和收塵原理與串聯(lián)式相似，但前者結(jié)構(gòu)更為緊湊，在降低濾袋清灰時的粉塵再吸附等方面也要優(yōu)于后者，但結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜。(1)由于電除塵捕集大部分的粉塵，一般在80％以上，進入濾袋捕集的粉塵量僅為常規(guī)袋式除塵的1/5，使濾袋的粉塵負荷量大大降低，可以提高袋式除塵的過濾速度，從而減少濾袋和配件數(shù)量；電袋除塵器在燃煤電廠應(yīng)用時，國外一般選過濾速度2.4～4.7m/min，國內(nèi)多選取1.2～2.0m/min(常規(guī)袋式除塵器的過濾速度一般為0.9～1.2m/min)。二、電袋除塵器的技術(shù)特點

(2)當荷電粉塵隨氣流趨近濾袋纖維時，使纖維感應(yīng)帶電，在靜電力作用下，使塵粒向纖維表面沉降，故粉塵的荷電增強了纖維層的過濾效率；特別是對于0.15～0.5um粒徑段的塵粒，過濾效率有很大的提高；實踐表明：電袋除塵器的除塵效率可達99.99％以上，高于電除塵器和袋式除塵器。(3)荷電粉塵在濾袋表面形成的粉塵層結(jié)構(gòu)疏松，有著良好的透氣性，從而降低了過濾阻力；且剝落性好，易于清灰。

(4)煙氣最后經(jīng)過袋式除塵后排放，可以回收高電阻率的粉塵，且處理煙氣量和粉塵負荷的波動對粉塵排放影響不大，運行穩(wěn)定。三、電袋除塵器的選擇、設(shè)計和應(yīng)用3.1選擇和設(shè)計一體式電袋除塵器在我國的應(yīng)用實例較多，以應(yīng)用于燃煤電廠的該類除塵器為例加以說明。在選型計算前，先收集設(shè)計所需的主要參數(shù)，包括處理煙氣量、煙氣溫度(包括正常溫度、波動范圍)、入口氣體含塵濃度、氣體的露點或含濕量、氣體化學(xué)成分、粉塵粒徑分布及化學(xué)成分、除塵器阻力和漏風率要求、出口粉塵排放要求、濾袋壽命要求等。(1)確定電除塵區(qū)的規(guī)格：①確定收塵面積：電除塵區(qū)的收塵效率一般按照80％左右考慮，根據(jù)德意希分級效率方程，并參考類似工程的有效驅(qū)進速度數(shù)據(jù)，計算出所需的收塵面積。式中：A---收塵面積，m2；

η---收塵效率，%；qV---處理的煙氣量，m3/h；?e---有效驅(qū)進速度，m/s②確定氣流速度：氣流速度是決定電除塵規(guī)格的重要參數(shù)，根據(jù)電力行業(yè)的經(jīng)驗，電場風速一般取小于1.2m/s。③確定電除塵區(qū)的流通截面積：根據(jù)處理風量和氣流速度即可計算出流通截面積：式中：S---流通截面積，m2；qV---處理的煙氣量，m3/h；

υ---氣流速度，m/s。④確定電場高度、寬度、電場通道數(shù)等：按照電除塵器設(shè)計的相應(yīng)規(guī)范進行確定。⑤確定電場長度：一體式電袋除塵器一般設(shè)置一個電場，單電場的電場長度為2.5～5.4m；根據(jù)收塵面積、電場高度、寬度、電場通道數(shù)可以確定電場長度。⑥計算結(jié)構(gòu)尺寸：確定上述電除塵主要技術(shù)參數(shù)后，即可進行高壓供電設(shè)備的選型、結(jié)構(gòu)尺寸的設(shè)計等工作。(2)確定袋式除塵區(qū)的規(guī)格：①選定袋式除塵區(qū)的清灰方式和濾料：脈沖噴吹清灰能力強，目前燃煤電廠應(yīng)用的袋式除塵器多采用該清灰方式。根據(jù)煙氣溫度、濕度、粉塵特性、粉塵排放要求、使用壽命要求、清灰方式等因素選定濾料，應(yīng)用較多的是聚對苯硫醚(PPS)、聚酰亞胺(P-84)、聚四氟乙烯(PTFE)，以及復(fù)合濾料等。②確定過濾速度：過濾速度是袋式除塵的主要技術(shù)和經(jīng)濟參數(shù)，參考國內(nèi)外的實踐經(jīng)驗、項目的實際情況、選定的清灰方式和濾料等因素予以確定。國外一般選取2.4～4.7m/min，國內(nèi)多選取1.2～2.0m/min。③計算過濾面積：根據(jù)處理煙氣量和過濾速度即可計算出總的過濾面積：式中：A---過濾面積，m2；qV---處理的煙氣量，m3/h；

υF---過濾速度，m/min。④計算結(jié)構(gòu)尺寸：確定上述袋式除塵主要技術(shù)參數(shù)后，結(jié)合電除塵區(qū)的電場寬度和高度，即可進行袋式除塵區(qū)的濾袋規(guī)格、結(jié)構(gòu)尺寸等的選型和設(shè)計。(3)電除塵區(qū)和袋式除塵區(qū)的結(jié)合：在電除塵區(qū)與袋式除塵區(qū)之間的過渡區(qū)設(shè)置氣流調(diào)節(jié)裝置，包括氣流分布板及導(dǎo)流板等；可以通過模型試驗確定氣流分布板的開孔、導(dǎo)流板的結(jié)構(gòu)與布置，或通過計算流體動力學(xué)軟件進行數(shù)值模擬加以確定；氣流調(diào)節(jié)裝置既要保證電除塵區(qū)氣流分布均勻，又要引導(dǎo)氣流在袋式除塵區(qū)合理分布。3.2應(yīng)用電袋除塵器近年來已開始應(yīng)用于燃煤電廠、水泥廠等工業(yè)部門的煙氣除塵；多用于對已有的電除塵器的改造，由于煙氣條件、粉塵特性的變化、設(shè)備老化，或采用新的排放標準，已有的電除塵器滿足不了排放要求，采用電袋除塵技術(shù)進行改造；國內(nèi)也有少量的新建燃煤電廠采用電袋除塵裝置。

采用分體式串聯(lián)電袋除塵技術(shù)改造已有的電除塵器的主要措施如下：直接在現(xiàn)有的電除塵器后設(shè)置袋式除塵器，需要現(xiàn)場提供額外的場地。有學(xué)者認為：采用該結(jié)構(gòu)，由于從電除塵器出口到袋式除塵器有一段距離，從電除塵器排出的荷電粉塵在進入袋式除塵器前會失去電荷。采用一體式串聯(lián)電袋除塵技術(shù)改造已有的電除塵器的主要措施如下：保留原電除塵器箱體外殼，保留一電場的電暈線、收塵極板、振打清灰裝置及高壓供電設(shè)備等，拆除其后二、三或四電場內(nèi)部的極板、極線、振打清灰裝置、高壓供電設(shè)備等，在二、三或四電場內(nèi)部布置袋式除塵的濾袋、清灰裝置等，在電除塵區(qū)與袋式除塵區(qū)之間的過渡區(qū)設(shè)置氣流調(diào)節(jié)裝置，無需占用額外場地。采用混合式電袋除塵技術(shù)改造已有的電除塵器的主要措施如下：保留原電除塵器箱體外殼，保留一電場的電暈線、收塵極板、振打清灰裝置及高壓供電設(shè)備等，拆除其后二、三或四電場內(nèi)部的極板、極線、振打清灰裝置、高壓供電設(shè)備等，在二、三或四電場內(nèi)部布置電除塵的極板、極線、振打清灰裝置、高壓供電設(shè)備以及袋式除塵的濾袋、清灰裝置等，無需占用額外場地。四、電袋除塵器的故障及處理4.1前級電場故障原因及處理辦法1、一次電壓、二次電壓偏低；二次電流偏小。一次電流偏大很多，上升快，與二次電流上升不成比例。原因:整流變壓器有匝間短路或硅堆有存在開路或擊穿短路。處理:做開路試驗，一次側(cè)有電流出現(xiàn)，即變壓器內(nèi)部有器件損壞，倔勵磁產(chǎn)生或短路。需吊芯維修，更換損壞器件。2、電壓上升，電流沒有出來，到正常運行電壓時，電壓則開始下降，電流才出來且上升很快。原因:(1)煙塵比電阻太高，造成反電暈；(2)煤質(zhì)及工藝操作不良。處理:(1)懸窯要增濕塔工作正常，降低工作溫度；(2)電廠一般改善煤質(zhì)及工藝，使煤充分燃燒，提高振打力。(3)采用間歇脈沖供電。3、一、二次電壓低，二次電流小，一次電流非常大，上升時一、二次電流不成比例，一次電流猛增與突變，變壓器有明顯的異常聲音。原因:(1)整流變壓器低壓包短路故障；(2)整流變壓器鐵芯(包括穿芯螺栓)絕緣損傷，渦流嚴重。處理:(1)更換低壓包；(2)重新做好鐵芯絕緣。4、

一、二次電流達到額定值時，一次電壓在280～330V，二次電壓在40～50kV，無閃絡(luò)。原因:(1)粉塵濃度低，電場近似空載；(2)高壓電纜與終端頭嚴重泄漏。處理:(1)降低振打力；(2)重做高壓電纜與終端頭。5、—、二次電流、一次電壓正常不動，二次電壓指示擺動或停電后還有較高指示。原因:(1)二次電壓表動圈螺絲松動；(2)受到前電場帶電粉塵影響。處理:重新校準。6、二次電流大，二次電壓升不高，甚至接近于零。原因:(1)陰極線斷線造成收塵極板和電暈極之間短路。(2)承壓絕緣子內(nèi)壁冷凝結(jié)露，造成高壓對地短路。(3)陰極振打裝置的剛玉瓷軸破損，對地短路。(4)高壓電纜或電纜終端接頭擊穿短路。(5)灰斗內(nèi)積灰過多粉塵堆積至電暈極框架。(6)承壓絕緣子、支柱絕緣子、剛玉瓷軸受潮積灰引起爬電。(7)反電暈。處理:(1)清除短路雜物或剪去折斷的電暈線。(2)擦抹承壓絕緣子內(nèi)壁或提高保溫箱溫度。(3)更換剛玉瓷軸。(4)更換損壞的電纜或電纜接頭。(5)清除下灰斗內(nèi)的積灰。(6)清潔承壓絕緣子、支柱絕緣子、剛玉瓷軸。(7)①改變煙氣條件；②將煙氣用水蒸汽進行增濕；③對煙氣進行化學(xué)調(diào)質(zhì)；④用脈沖供電。7、二次工作電流正?；蚱螅坞妷旱?，且會發(fā)生閃絡(luò)。原因：(1)兩極間的局部距離變小。(2)有雜物掛在收塵極板或陰極上。(3)電纜擊穿或漏電。處理：(1)調(diào)整極間距。(2)清除雜物。(3)更換電纜。8、二次電壓偏高，二次電流顯著降低。原因：(1)收塵極或電暈極的振打裝置未開或失靈。(2)電暈線肥大或放電不良。(3)煙氣中粉塵濃度過大。處理：(1)檢查并修復(fù)振打裝置。(2)分析肥大原因，采取必要措施。(3)改進工藝流程，降低煙氣的粉塵含量。9、二次電壓和一次電流正常，二次電流無讀數(shù)。原因：(1)毫安表并聯(lián)的電容器損壞造成短路。(2)變壓器至毫安表連接導(dǎo)線在某處接地。(3)毫安表本身指針卡住。處理：查找原因，消除故障。10、二次電流不穩(wěn)定，毫安指針急劇擺動。原因：(1)電暈線折斷，其殘留段受氣流影響擺動。(2)煙氣濕度過大，造成粉塵比電阻值下降。(3)陰極絕緣件對地產(chǎn)生表面放電。處理：(1)剪去殘留段。(2)通知工藝人員，進行適當處理。(3)處理放電的部位。11、—、二次電流、電壓均正常，但收塵效率不理想。原因：(1)氣流分布板孔眼被堵，氣流分布不均。(2)灰斗、殼體的阻流板脫落，氣流發(fā)生短路。(3)靠出口處的排灰裝置嚴重漏風，進口風量超標。(4)粉塵二次飛揚。(5)煙氣條件變化。處理：(1)檢查氣流分布板的振打裝置是否失靈。(2)檢查阻流板，并做適當處理。(3)加強排灰裝置的密封性，處理漏風原因。(4)a調(diào)整振打強度，時間和周期；b改善氣流分布；c改進密封，調(diào)節(jié)閘板和整個系統(tǒng)，減少漏風；d采用濕式清灰；e降低電場風速；f在電除塵器出口設(shè)置收塵器；g防止產(chǎn)生反電暈；h調(diào)整火花率控制；i改善粉塵的比電阻。(5)改善煙氣條件。12、閃絡(luò)過于頻繁，收塵效率降低。原因：(1)電場以外放電，如隔離開關(guān)、高壓電纜及阻尼電阻等放電。(2)電控柜火花率沒調(diào)整好。(3)前電場的振打時間周期不合格。(4)工況變化，煙氣條件波動很大。(5)抽頭調(diào)整不當。處理：(1)處理放電部位。(2)調(diào)整火花率電位器及置自動狀態(tài)。(3)調(diào)整振打周期。(4)停爐后，進電場觀察檢查，消除放電異常部位。(5)通知值長，調(diào)整工藝狀況，改善煙氣條件。(6)調(diào)整抽頭位置。4.2