- 地(dì)址:
- 河北省泊頭市富(fù)鎮開發區
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1、 工作原理
濕式靜電除霧除塵器(qì)由(yóu)高壓靜電裝置和電除霧器本體組成,其工作原理與靜電除(chú)塵器(qì)一樣,隻是沉澱極采用蜂窩式管束結(jié)構,每個沉澱極管對應1根(gēn)陰極(jí)電暈線。工作時利用高壓靜(jìng)電裝置對架設(shè)在濕式靜電除霧除塵器內的電暈線施加負的高壓電,從(cóng)而在電暈線和沉澱極管之間形成不均勻的高壓靜電場並且(qiě)兩個電極是同軸布(bù)置的,沉(chén)澱極管內各點的電場強度與該點和電暈(yūn)線之間的距(jù)離成反比。在電(diàn)場力(lì)的作用下,整個(gè)沉(chén)澱極管內部都形成電暈區,在電暈(yūn)區內,高濃度的負離子(電(diàn)子)從電暈電極源源不斷地向沉澱極管做定向運動(dòng)從(cóng)而形(xíng)成電暈電流。當含有水霧、粉塵及其(qí)他汙染物的煙氣進入沉澱極管時,由(yóu)於離子的碰撞和擴散,水霧、粉塵(chén)和汙染物荷電,然後在電場力的作用(yòng)下迅速抵達沉澱極管的內壁並同時釋放出電荷,在沉澱(diàn)極管(guǎn)內(nèi)壁形成液膜,液(yè)膜、粉塵和汙(wū)染物(wù)在重力作用下流到靜電除霧器下部的集液槽中(zhōng)集中處理,從而達到捕集煙氣中霧滴、粉塵(chén)和其它汙染物(wù)的目的(de)。濕(shī)式靜電(diàn)除霧除(chú)塵器的除(chú)塵除霧(wù)過程可概括為以下四個階(jiē)段:氣(qì)體的電離、塵霧等粒子的荷電、荷電塵霧粒子的沉集、集塵的清理。與靜電除塵(chén)器相比(bǐ),濕式靜電除霧除塵器具有以下4項(xiàng)優點(diǎn):(1)由於粉塵與水相互交(jiāo)融(róng)形成的霧滴具有良好的導電性,因此,能夠收集(jí)靜(jìng)電除塵器不能收集的黏性、高比電(diàn)阻的粉塵。(2) 沒有振打裝置而采用單管單衝裝(zhuāng)置,不存(cún)在(zài)二次飛揚問題,也不存在(zài)傳動裝置容易出故障的問題。(3) 能提供幾倍於靜電除塵器(qì)的電暈功率,具有(yǒu)很高的除霧除塵效率,尤(yóu)其對(duì)於(yú)細小(xiǎo)的粉塵顆粒、霧滴、氣溶膠、金屬顆粒、酸霧等具有很強的捕集能力。電(diàn)極(jí)之間的電場Ex為半徑方(fāng)向,其值為 式中: U:施加在電極間的電壓;R:外部電極的半徑;r:內部電極的半徑;X:空間任一點離軸線的距離。(4) 在(zài)采用微機控製電源和新型放電電極的情況下,煙(yān)氣中(zhōng)的粉塵顆粒、霧滴、氣溶膠、金屬顆粒(lì)、酸(suān)霧等(děng)在(zài)電場的驅進速度可以達到0.1m/s以上,有的高達0.12m/s。(本公司(sī)生產的新型放電電極經(jīng)實踐使用測得二次電暈電(diàn)流(liú)大於0.7mA/m。)特別值得注意的是寬極(jí)距的濕式靜電除霧除塵器,在提高除塵除(chú)霧效率(lǜ),降低除塵除(chú)霧成本方麵有很大的優(yōu)勢,同時也是解決電暈閉(bì)塞的方法之(zhī)一,是目前濕式靜電除霧除塵器發展的一個新(xīn)趨勢(shì)。
2、電暈放電簡介
通常在自由空間(jiān)中,由於宇宙輻射每(měi)立方厘米空氣中大約有1000個(gè)自由電子存(cún)在,這些自由電子在電場的作用(yòng)下(xià)會受到加速,撞(zhuàng)擊氣體原子或分子。自由電子的(de)加速程度隨著電場強度的增大而增大(dà),自由電子在撞擊氣體原子或分子(zǐ)前積(jī)累的能量隨之增大。當電場強度達到氣體電離的臨界(jiè)值時,自由電子在撞擊前積累的能量,將足以從氣體原(yuán)子或分子撞出一個電子。此時在極線附近一個小範圍內的(de)空氣就開始電離,出現(xiàn)了氣體的非自持放(fàng)電。繼續升(shēng)高電壓,氣體的電離將加劇形(xíng)成電子崩(bēng),產生大量的電子和離子(zǐ),並伴隨著發出淡(dàn)蘭色的輝光和噝噝(sī)聲。放電也就由非自持轉(zhuǎn)變為自持放電,即電暈放電。氣體產(chǎn)生電離(lí)和(hé)發光(guāng)的區域稱(chēng)為電(diàn)暈(yūn)區,在電暈區外麵的區(qū)域稱為(wéi)電暈外區。在電暈區裏,離子的產生主要靠(kào)電子在強場作用下形成(chéng)的電(diàn)子崩。電暈區中和電暈(yūn)極極性相反的離子被吸引(yǐn)到電暈極,和電暈極極性相同的離子則被推向電(diàn)暈外區。當電(diàn)暈極為正極時,電(diàn)子(zǐ)崩是從電暈邊界(jiè)開始向極線發(fā)展的。電子崩頭部的自由電子(zǐ)將很快進入電暈極,留在電子崩後部的遷移率低的正離子可以起到擴大強場區的作用。當電暈極為負極時,由(yóu)於電子崩是從極線表麵開始向外發展的,靠(kào)近(jìn)極線的是遷移率低的正(zhèng)離子,它可以把強場區限製在極線附(fù)近的較小範圍內。所以正電暈的電暈區要比負電暈的大。在負電(diàn)暈時,電暈區可達10~20mm;在正電暈時電暈區可達100mm。根據電(diàn)源容量的大(dà)小,擊穿(chuān)可以表現(xiàn)為弧光放(fàng)電(diàn)或火花放電的形式。當電源容量足夠大時,氣體擊穿後會有(yǒu)很大的放電電流流過,在(zài)電極間形成電(diàn)弧稱為弧光(guāng)放電,如(rú)同電弧焊接時出現(xiàn)的情形一樣,可以燒壞電極或供電設備。因此(cǐ)濕式靜電除霧除塵器運行時應當盡量避免出現(xiàn)弧光(guāng)放電(diàn)。如果電源容量較小,則氣體擊穿以後,放電電流會(huì)受(shòu)到限製,使之不足(zú)以(yǐ)形成電弧,這時的放電就會停留在火花放電階段。火花放電是一束明亮曲折常常又是分叉的細絲,這些細絲很(hěn)快地穿過放電間隙,又很快(kuài)地熄滅,熄滅後隨即再度產生。火花放電的電流比(bǐ)弧光放電要小得(dé)多,一般不會損壞電極,總(zǒng)之濕式靜電除(chú)霧除塵器運行中要采取(qǔ)措施控製把氣(qì)體擊穿,若把氣體擊穿後的放電要限製在火花放電的範圍內。在同一電壓下負電暈的(de)電(diàn)暈電流就要比正電暈的(de)大,同時正電暈火花放電通道的發展比負電暈容易得多,這樣就容易發生擊穿。即正電暈(yūn)的臨界擊穿電壓也比負電暈時的低,因此濕(shī)式靜電除霧除塵器都(dōu)采用負電暈。
3、電暈閉塞
注意當煙氣中含(hán)塵、酸霧濃(nóng)度(dù)越高則二次電流(liú)越小。當煙氣含塵(chén)霧濃度高到某種(zhǒng)程(chéng)度時(shí),電場空間的負離子數量已不能滿足大量塵霧粒子所需,因此塵霧所得的能量很低,(表現為它的驅進速度很低)捕集效率顯著降低,就像電場被屏蔽,故(gù)稱電暈閉塞。解決辦法是采用寬極距的設(shè)計以提高電(diàn)壓、提(tí)高電場強度;采用新型的放電電(diàn)極以及生產操作(zuò)中(zhōng)采取(qǔ)降低(dī)煙氣(qì)含塵(chén)霧的措施等。
4、電(diàn)暈電極肥大
氣體電離(lí)產生的(de)正離子被吸引回(huí)電暈電極的途中,煙氣中有少量塵(chén)粒被它轟擊(jī)而荷正電,便向負極性的電暈電極運動並沉(chén)積(jī)在極(jí)線上而形成。解決辦法是(shì)提高運(yùn)行電壓和衝洗次數。
5、捕集效率和電氣參(cān)數的關係:
由多依奇效率公式可知,在(zài)比集塵麵積(jī)A/Q已定的條件下,決定濕式靜電除霧除塵器效率的是塵粒子(zǐ)、酸霧的驅進速度V。在塵粒(lì)子、酸霧性質已定的情況下,粒子、酸霧的驅進速度取決於其的荷電量q和電場(chǎng)強度E。而荷電量q又取決於電暈電流的大小,因為電暈電流將直接決定(dìng)可供荷電的離子數量。因此供電時除塵除霧效率的影響可以歸結為電壓、電流、功率對其驅進速度的影響。濕式靜電除塵除霧器的(de)電暈電流(liú)可用每米長電暈電極的毫安數或每平方(fāng)米集塵電極的毫安(ān)數表示,在實際工程(chéng)中電暈電極的電流密(mì)度在0.2~0.8mA/m的範圍內,集塵電極的電流密度(dù)在0.16~1mA/m2的範(fàn)圍內。雖(suī)然加大電極間的(de)運行電(diàn)壓,可以增大電暈電流,但是當粉塵過大而出現電暈阻塞現象或集塵極積塵過厚而出現反電暈時,即使在高的運行電壓下電暈電流也(yě)會下降到零。這種(zhǒng)現象應盡量避免,為此本公司(sī)設計的濕式靜電除塵除霧器采用單管單(dān)衝並且根據運(yùn)行經驗定期衝洗。另據電暈放電的伏安特性說明,在接近火花(huā)放電的範圍內電暈電流將隨電壓的增加而迅速增加,隨著電暈電流的增加,電暈功率(lǜ)也隨之迅速增大。實踐告訴我們峰值電壓隻(zhī)要增加1%,可使(shǐ)電暈電流增加5%,而電暈功(gōng)率則增加約5.5%。所以峰值電壓隻要增加1~2kv,可使捕集效率發(fā)生明顯的增大(dà),因此濕式靜電除塵除霧器能工作在火花放電(diàn)電壓附近。為(wéi)了防止頻繁(fán)閃絡乃至過度到拉弧,在供電特性設計時,常要求每次閃絡後可控矽封鎖20~40ms。但是閃絡封鎖顯然會影響到(dào)除塵除霧效率,理想的閃絡封鎖時間應該是隨著電場火花強度(dù)的不同而自動跟蹤,即電場有弱(ruò)小火花時不必封鎖,中等火(huǒ)花時稍加封鎖[例如(10~30)ms],隻有強烈閃絡時封鎖時間才超過(guò)40ms。
6、德國(guó)多依奇靜電除塵的科學理論:
使電(diàn)暈極附近出(chū)現的單一粒(lì)可以在除塵中到達集(jí)塵電極而被捕(bǔ)集,相應的除塵器的管長(zhǎng)L應為:L=R;其中V:煙氣流速(m/s);ω:粒子在電場中的(de)移動速度( m/s);R:陽極管的半徑(m)。 多(duō)依奇捕集效率(lǜ)公式:由(yóu)多依奇效率公式(shì)其中A:集塵極的集塵麵積 (m2);Q:煙氣的流量(liàng)(m3/s);V:塵粒在電場中的移動速度(m/s)。通過多依奇的捕集效率公式得知:當煙氣量一定時,捕集效(xiào)率隨(suí)收塵極(jí)長度L的增長按(àn)負指數曲線(xiàn)上升,當L增(zēng)加到某一值後,捕集效率就上(shàng)升(shēng)得很慢了,所以過分增大陽極的(de)長(zhǎng)度是不經濟的。對板式靜電(diàn)除塵器,當煙氣量(liàng)一定時,捕集效率與極(jí)板(bǎn)的(de)間距(2b)無關;而對管式靜電除塵器,當煙氣量(liàng)一(yī)定時,其捕(bǔ)集效率則會隨管徑(R)的增(zēng)大而增大。具體分析如下(xià):管式靜電除塵器的(de)比集塵麵積(jī)為:;
板式靜電除霧(wù)器的比集塵麵(miàn)積為:
根據以上的理論知識,我們設(shè)計的蜂窩式濕式靜(jìng)電除塵除霧器可滿足下(xià)列要求:
a、SO3酸霧去除率80%~85%;水霧去除率:≥80%;煙塵去除率:≥80%;排煙不透明度:≤10%;
汞、砷去除率:70%~90%;還有進一步提高SO2的脫除(chú)。
b、蜂窩式(shì)濕式靜電除塵除霧器沉澱極係六角管,耗用材料較(jiào)少,占地麵積較小,安裝容易,不易變形,除霧除塵效率較高,缺點是製造複雜;板式(shì)濕式靜電除塵除霧器的電暈極置放(fàng)在沉澱極的極板之間,沉澱極兩側皆可利用,可節約較多的極板材料,占地麵積較小,但極板易變形(xíng)。相同氣體流(liú)速時,板式的比蜂窩式的除塵除霧效率要差。
總之,濕式靜電除霧除塵器特點是除霧除(chú)塵效率高,可達到99.9%,能捕集1um左右(yòu)的(de)粒子,且(qiě)壓(yā)力損失小,一般為0.2~0.5kPa,運行穩定。由於濕式靜(jìng)電除霧除塵器裏有液體介質存在且溫度在露(lù)點以下,因此選材時必須考(kǎo)慮其耐溫耐腐蝕性。
7、電暈線的技術簡(jiǎn)介(jiè):
(1)、電暈線的要求: 起暈電壓低、二次電暈電流大、機械強度高、耐腐(fǔ)蝕、易清灰。
(2)、濕(shī)式靜電除塵除霧器的除塵效率(lǜ)與陰極線的關係:
我公司研製的新(xīn)型陰極線,起暈電壓低電流密度大(可達0.6mA/m以上),與收塵極相匹配。能讓收塵電極上電流密度均勻,並且(qiě)電離煙氣能(néng)力強,使荷電後煙塵驅進速度提高,相應除塵效率(lǜ)相應提高。抗拉強度高,耐腐蝕性能好,在正常條件下,不因閃絡、電弧放電而斷裂(liè);抗煙塵(chén)粘附能力強,能避免電暈閉塞。
8、高壓電源及其控製
(1)、高壓供電電源及其控製:
濕式靜電除塵除霧器的高壓電源由升壓變壓器經高壓整流器整流後供(gòng)給。高壓直流的負極經阻尼電阻後用高壓電(diàn)纜送到濕式靜電除塵除霧器上。阻尼電阻可緩(huǎn)衝瞬(shùn)時火花放電的電流並起到抑製高頻分量的作(zuò)用。電源和可控矽之(zhī)間還串有電抗器。電抗器的作用是改善電壓(yā)波形,使之連續平滑,有利於獲得較高的運行電壓和電流;限製電流上升率,對瞬間電流(liú)變化起緩衝作用;抑製電網高(gāo)次諧波,改善可控矽的工作條件。電抗器設若幹個抽頭,以便根據不同的高壓負載電流進行換接。負載電流(liú)越大,電抗器應換接匝數越少的抽頭,反之則(zé)應換接匝數(shù)多的抽頭,使高壓(yā)供電穩定運行。圖5-14為高壓供電電源(yuán)的主回路原理圖:
可控矽(guī)的觸發角和導通角的改善,可以以給定量和反饋量為依據,由自動控製回(huí)路自動調節。火化率控製是利用濕(shī)式靜電除塵除霧器的(de)火花閃絡信號作為反饋指令來實現調節的。濕式靜電除塵除霧器正(zhèng)常(cháng)工作時允許有一定的火化率,但為了避(bì)免由火(huǒ)花放電過(guò)渡到電弧放電,除了(le)要有阻尼電阻之外,濕式(shì)靜電除塵除霧器一旦出現火花放電還可(kě)由自動控製係統立即對可控矽進行封鎖,使(shǐ)電壓立即下(xià)降到零值並使可控矽關(guān)閉一定時間(一般為10~40ms ),然後再從(cóng)某一個較低的電壓繼續上升到再一次發生閃絡。視(shì)運行需要,也可采用火花放電後可控矽不封鎖而隻減小其導通角的火(huǒ)花控(kòng)製(zhì)方式,這樣(yàng)反複循環使(shǐ)濕式靜電除塵除霧器保持一(yī)定(dìng)的火花率下運行。調節電壓下(xià)降的幅值(即(jí)電壓上升的起始值)和電壓上升的速度即可(kě)使火化(huà)率發生變化。為了使濕式靜電除塵(chén)除霧(wù)器在各種工況下都能保持在火花率下運行,就需對(duì)火花率(lǜ)進行調節。圖(tú)5-17為其控製原理框圖。檢測器把火花閃絡信(xìn)號取出,送到火花率偏差檢測器與整定的火花率比較,並把比較結果送入調壓控製器,當出現偏差時,由調壓控製(zhì)器發出信號對(duì)電壓下(xià)降幅值或電(diàn)壓(yā)上升速度(dù)進行調節。
(2)、高壓(yā)控製的組成
由高壓控製櫃、高壓發生器和隔離開關櫃組成;高壓控製櫃通過LC來控(kòng)製;高壓(yā)發生器將高壓櫃的控製輸出整流成(chéng)直流電進入濕式靜電除塵除霧器;隔離開關櫃保(bǎo)護檢修時人員進入濕式靜電除塵除霧器內的安全;
(3)、低壓控(kòng)製(zhì)係統:
低壓控製(zhì)櫃由PLC和觸(chù)摸屏來(lái)集中控製(zhì),噴淋(lín)衝洗水閥、絕緣箱加熱控製同時顯示加熱器的溫(wēn)度、熱風清掃係(xì)統(tǒng)電加熱爐(lú)加熱控製(zhì)同時(shí)也顯示電(diàn)爐的溫度、熱風清掃係(xì)統中風機的開停(tíng)。
9、衝洗係統(tǒng):
由管道、噴嘴、電動閥門(mén)、流量計、壓力變送器、放空閥、水泵組成。
衝洗要求采用單管單衝,衝洗裝置安裝在上氣室(shì)內。
10、絕緣係統(絕緣箱及熱風清掃係統):
濕式(shì)靜電(diàn)除霧除塵(chén)器共設(shè)置1個電場,每個電場四台電絕緣(yuán)箱,架設在頂部平台上,每個絕緣箱內裝錐形石英管一支、石英(yīng)管壓蓋一個、視鏡一個、熱電偶1支,采(cǎi)用內保溫。熱風清掃裝置配有風機2台、30kw電加熱箱1台(tái)、熱電偶1隻及相應的管道、電動閥門、手動調節閥、壓力變送器等。
11、陰極係統:
由大梁、小梁、吊杆、陰極線、重錘、高(gāo)壓機組等組成。電暈電極為2205高效芒刺極線(見樣品)。為(wéi)保(bǎo)證電暈線(xiàn)在(zài)沉澱管中心,且不受氣體流(liú)動的(de)幹擾引起的位移,每根電暈線下部設置8kg重錘,上部固定在陰極小梁上,陰極小梁鋪在陰極大梁上,大梁(liáng)由四根吊杆通過石英管(guǎn)壓(yā)蓋,吊在絕緣箱的石英管上,絕緣采用熱風清掃裝置。
12、氣體分布裝置:
煙氣由進氣口進入濕式靜電除(chú)塵器(qì),由於截麵積(jī)突然擴大,容(róng)易因渦流而造成整個截麵積上的氣體分布不均,所(suǒ)以就需(xū)要在下氣室(shì)內設置氣體分布(bù)裝置。材質采用FRPP,通過開孔(kǒng)的大小及開孔率來(lái)達到氣體分布的均勻,氣流(liú)均布係數σr<0.2。
13、陽極係統(tǒng):
陽極係統的收塵裝置采用集束型,濕電共分9組,即50支陽極管集束在一起,管子成(chéng)蜂窩(wō)形排列,陽極(jí)管長度為6000mm,組裝並粘接好後,再糊製支(zhī)撐法蘭,安裝時(shí)通過(guò)其支撐法蘭懸掛在殼體內的陽極支撐大梁上。
(1)導電玻璃鋼陽極(jí)管介(jiè)紹
導電玻璃鋼陽極管主要應用於濕式靜電除塵(霧)器、電捕焦油器等除(chú)塵除霧設備的陽極模塊。用於(yú)濕式(shì)電除塵(霧)器的導電玻璃鋼陽極管(guǎn)多為正六邊形規(guī)格,管內切圓直徑350mm360mm,管長可達6米,管壁厚約3mm。陽極管模(mó)塊由若幹根正六邊形管組合在一(yī)起組成(chéng)沉澱極。
(2) 導電玻(bō)璃鋼陽極管特點(diǎn)
1)、耐腐蝕性強,能耐各種稀酸(suān)、堿、鹽等高(gāo)腐蝕介質的腐蝕。
2)、導電性能優良、除塵除霧效率高。
3)、重量輕、強度高,外形尺寸確定,節(jiē)省支撐平(píng)台費用,延長了設備的使用(yòng)壽命。
4)、結構緊湊,蜂窩型結構使每個極管的(de)內外表麵都成為沉澱表麵。
5)、阻燃性好,材料的氧指數可達30%,使用壽命長,一般可達20年以上
(3) 新型(xíng)拉擠導電玻璃鋼陽極管製作工藝
將(jiāng)連續絞股玻璃纖維(wéi)粗紗、襯墊、布料或麵紗浸漬(zì)在樹脂浴中,然後用強(qiáng)力拉拔機械將其通過鋼模拉出(拉擠成型),采用自動切割機器進行定長(zhǎng)切割。 拉擠成型六變(biàn)形管采用特(tè)定配方的乙烯基樹脂(阻燃樹脂),內襯碳纖維複合氈以(yǐ)達到防腐及導電(diàn)的作用。

上一(yī)篇:焦爐極機側焦側二合一技術的(de)工作原理

