電除塵器本體的設計優化及維護
摘 要： 由于電除塵器除塵效率高、運行管理方便和適應性強等優點，已在各工業領域含煙氣治理中得到了廣泛的應用。但是，
由于諸多因素的影響，目前電除塵器仍存在許多不足。本文主要討論了電除塵器本體設計的優化策略和日常維護經驗。
隨著環境保護意識的增強，煙氣治理技術的應用已越來越受到人們的重視。電除塵器以其除塵效率高、運行管理方便和適應性強等特點，已在各工業領域含煙氣治理中得到了廣泛的應用。作為電除塵器重要組成部分的本體，其設計的優化和日常維護對除塵效率起著舉足輕重的作用。本文對此進行了討論。
一、電除塵原理及本體結構概述
電除塵器是通過在除塵器本體的收塵極和放電極之間施加直流高壓，產生強烈的電暈放電，在兩極間形成大量正負離子，當工業煙氣通入后，塵粒被荷電而成為帶電粒子，受電場力作用，在收塵極被捕集，然后通過振打機構作用使被捕集的粉塵振落至灰斗收集輸送，從而完成氣體凈化過程。電除塵器的本體結構主要由大梁、立柱、底梁、支撐梁、屋面板及側墻組成。大梁、立柱、底梁由不同型號的型鋼與板材組成, 支撐梁為橫梁與拉桿焊接而成, 屋面板和側墻由薄鋼板拼接而成。
.jpg) |
二、優化措施
為了更加有效地除塵，筆者根據實際的工程經驗，提出了如下幾種優化措施：
1 、采用雙層雙室
在筆者負責的大武口發電廠3 # 爐改造工程中，電除塵器本體采用了雙層雙室設計，上、下兩層均為雙室，每室有27 個通道，每層為54 個通道，但下層每個室將5 個陽極板排通道作為上層電除塵器的落灰通道，落灰通道兩頭用鋼板密封形成3.84 m × 0.35 m 的長方形落灰通道，與電場隔離。在雙室中間為電除塵器本體圓形鋼支柱，在支柱中間也有一個落灰通道約3.84 m × 0.9 m，這個通道下落的灰進入下層中間兩個灰斗，這樣上層電場共11 個灰斗進入下層4 個大灰斗。因此，上層每個電場雙室能起到收塵作用的通道數為5 4 個，下層雙室電場實際為(27-5)× 2= 44 個通道，經計算上層雙室每電場收塵面積應為54 × 3.84× 9 × 2=3732.48 m2，下層為44 × 3.84× 9 × 2=3 041.28m2。電除塵器六電場布置，則每個電除塵器本體實際總收塵面積為(3732.48m2+3 041.28m2) ×6=40642.56m2。這樣，既節約了鋼材資金場地，又增大了總的收塵面積。陽極振打系統為旋轉錘側部切向振打，每臺電除塵器有2 × 2 × 6= 24 套。陰極下層振打系統為鏈式蝸輪提升機構，其原理是將提升桿向上提升時大框架上水平振打軸轉動一個角度，此時固定在軸上的所有錘頭同時擺過一角度而得到提升，當蝸輪脫鉤提升桿自由下落時，所有錘頭在重力作用下振打陰極小框架的承擊砧，使框架和陰極線產生振打，達到清灰目的。上層陰極振打為直接脫鉤提升機構，原理基本與下層振打相同。
上層陰極振打每室有兩個振打電機，一個振打電機帶一個提升機構，下層陰極振打每室一個振打電機帶兩個提升機構，每臺電除塵器上、下層陰極振打電機共3 6 套。
2 、采用脈沖供電方式
傳統靜電除塵采用直流高壓供電方式。在這種供電方式下，由于粉塵層等效電容效應會造成反電暈現象，導致除塵率下降。當采用脈沖供電時，除塵器粉塵層的等效電容在脈沖施加期間只充上很少的電荷，在脈沖消失期間所充電荷基本放完，所以除塵器粉塵層上不會因積累電荷形成高電壓而使粉塵造成反電暈。因此與常規直流電源供電的除塵器相比，脈沖供電電源除塵器的除塵效果更佳。此外，對于不同比電阻的粉塵，可通過調整直流基壓、脈沖頻率和占空比，使之達到最佳除塵效果。脈沖靜電除塵是一種先進的空氣凈化技術，如果將之與脫硫脫氮技術相結合，采用微秒級或納秒級的脈沖供電電源，可以實現脫硫脫氮技術與除塵技術一體化。
目前國內外電除塵脈沖供電電源大多采用在直流基礎電壓上迭加脈沖電壓的設計方案。電除塵的本體，其吸塵極接地。電暈線為線柱，通過隔離二極管接電壓可調的基礎直流高壓電源的負極，其電壓值通常調到接近臨界電暈電壓。脈沖供電電源由可調直流電壓源、濾波限流電感、諧振儲能電容、快速晶閘管的反饋二極管、諧振電感組成的諧振電路構成。脈沖頻率和占空比的調節可以
通過控制晶閘管的觸發脈沖來實現，脈沖寬度則由諧振回路的參數決定。上述電源設計方案需要用兩臺變壓器構成兩套電源，分別用于產生直流基壓和脈沖電壓，因此電源的結構和控制系統都比較復雜， 價格昂貴。
3 、采用傘形罩
在某些工程上， 采用管式電除塵器，其結構簡單，由一臺高壓電源，配上筒體電場(含電暈線) 清灰裝置與集灰斗構成。在鍋爐超高壓管式電除塵器中，為了防止二次揚塵，在煙囪內部設置了“ 傘形罩”。“ 傘形罩” 由若干個圓錐筒疊加組成一個陽極管，圓錐與圓錐之間保留一定的間距，間距的大小依粉塵性質、使用條件靈活確定。圓錐的錐角約為7 5 °左右，大于粉塵的安息角，使沉積在每個圓錐壁上的粉塵在重力和沖擊振動作用下落入下一圓錐的外壁上，通過外壁的錐度向筒體外排塵。結構示意圖見圖2 。
 |
圖2 ：“傘形罩”結構示意圖
“傘形罩”具有如下一些特點：⑴具有不積塵自動排灰功能。可根據煙塵的粘結性、煙氣條件，設計不同的圓錐錐角與間距，在一定程度上可以解決高溫、高濕、粘結性粉塵的清灰困難問題。
⑵集塵板的表面積大為增加，約比常規管式電除塵器增加3 0 % ，振打清灰周期延長，其使用壽命延長。⑶“傘形罩”結構采用后，管式電除塵器可以選用較高的電場風速，管式電除塵器的單筒處理負荷有所提高。管式電除塵器的電場風速可提高, 管
式電除塵器的處理能力相應增加。“傘形罩”結構的采用，使氣流運動軌跡與除下的粉塵及集合體的運動軌跡分開，克服了紊流氣流攜帶煙塵作用，從根本上解決了二次揚塵(返流) 問題，可在一定程度上提高管內氣流速度，增加管式電除塵器的處理負荷。
三、日常維護根據筆者安裝和維護電除塵器的經驗而言，其日常維護對于整套設備的正常運行起著舉足輕重的作用。在電除塵器日常維護的過程中，責任心和制度是重要保證。具體來說，要做到如下幾點：⑴每周對保溫箱進行一次清掃，在清掃過程中需同時檢查電暈極支撐絕緣子及石英套管是否有破損、爬電等現象，如果有破損，則應及時更換。⑵每周應檢查一次各振打轉動裝置及
卸灰輸灰轉動裝置的減速機油位，并適當補充潤滑油。⑶各減速機第一次加油運轉一周后更換新油，并將內部油污沖凈，以后每次
6 個月更換一次潤滑油，潤滑油可采用40號機械油，推薦采用工業齒輪油（9 0號）。
⑷每周清掃一次電暈極振打轉動瓷聯軸，在清掃過程中需同時檢查是否有破壞，爬電等現象，如果有破壞，則應及時更換。
⑸每年檢查一次電除塵器殼體、檢查門等處與地線的連接情況，必須保證其電阻值小于4 Ω。
⑹根據極排的積灰情況，選擇適宜的振打程序或另編程更改程序。
⑺每6 個月檢查一次電除塵器保溫層，如發現破損，應及時修理。
⑻每年測定一次電除塵器進出口處煙氣量、含塵濃度和壓力降，從而分析電收塵器性能的變化。
⑼電除塵器工作3 個月以上，則應利用工藝生產停車機會對電除塵器內部構件進行檢查、維護。
⑽ 操作人員進入電場內前須作如下工作：a)確認電場已斷電b)在高壓控制柜上掛“ 正在檢修設備，禁止合閘”的警告。 c)用放電線給電場放電。四、結束語生產實踐證明，電除塵器本體經過優化后，工藝技術先進，布局合理，設備故障率大為降低，除塵效率顯著提高，不僅減輕了職工的勞動強度，提高了勞動生產率，而且降低了粉塵排放濃度，凈化了空氣，保護了環境。因此，對電除塵器本體進行設計上的優化，并加強日常維護，是一件刻不容緩的事情。
使用微信“掃一掃”功能添加“谷騰環保網”
