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除塵效率η是指在同一時間內,除塵器除去粉塵量和進入粉塵量(liàng)的百分比(bǐ)。它代表除塵器除塵效果性能指標。除塵效率η=被捕集粉塵量/入口粉(fěn)塵量×100%
3 影響除塵效率的因素
3.1 結構因素
3.1.1.極板(bǎn)、極線變形造成極間距不均勻
板極間距和電暈線間距對電流密度(dù)、電場強度和空間電荷密度的空間分布有影響。
如工作電壓、電暈線的半徑和間距都相同,加大極板間距會影響(xiǎng)電暈線臨近區(qū)所產 生的離子電流分布(bù),以及增大表麵積電位差,這將(jiāng)導致(zhì)電暈外區的電暈電流密度、電場強(qiáng)度和(hé)空(kōng)間電(diàn)荷密(mì)度的降低。
如作用電壓、電暈線半徑和(hé)極板間距都相同(tóng)。增 大電暈線的間距所(suǒ)產生的影響是增大電暈電流的(de)不錯值。若使電暈(yūn)線間距小(xiǎo)於這一不錯值,會導致由於電暈線附(fù)近電場的相(xiàng)互屏蔽作用而使電暈電流減少。
我廠(chǎng)#3 機電除(chú)塵二次電壓低甚至接(jiē)近為零或升至較低(dī)電壓便發生閃絡,二次電流升不起(qǐ)維持在低電流(liú)運行或二次電流不穩定急劇擺動(dòng)。經檢修人員(yuán)在停機時進電場內部檢 查,發現很多極(jí)板、極線變形造成極間距不均勻,經分析是極板、極(jí)線受腐蝕及長期連續振打造成。
3.1.2氣流分布的影響
電除塵器內氣流分布(bù)不均對電(diàn)除塵器除塵效率的影響,不亞於作(zuò)用於粉塵粒(lì)子靜電力(lì)對除(chú)塵效率的影響(xiǎng)。氣流分布(bù)不(bú)均對除塵效率的降低,是由於以下幾個方麵的原 因:
3.1.3.1 在氣流速度不(bú)同的區域內所捕集的粉塵量不一樣。即氣流速度低的地(dì)方可能除塵(chén)效率高,捕集粉塵量也會多;氣流速度高的地方,除塵效率低,捕集 粉塵量也(yě)會少。但因風速降低(dī)而增大(dà)粉塵捕集量並不能彌補由(yóu)於風速過高而粉塵的捕集量。
3.1.3.2局部氣流速度高的地方會出(chū)現衝刷現象,將已經沉積在集塵極上和灰鬥上的粉塵(chén)再次大量揚起。
3.1.3.3可能除塵器進口的含塵濃度就不均勻,導致除塵器(qì)內某些部位堆積過多的粉(fěn)塵。若在管道、彎頭、導向板和分布板等處存(cún)積大量粉塵,會反過來又進 一步破壞氣流的(de)均勻性。
電除塵器內氣流分布不均(jun1)與導向板(bǎn)的形狀和安裝位置、氣流分布(bù)板的形式和(hé)安裝位置(zhì)、管道設(shè)計以及除塵器(qì)與風機(jī)的連接形式等因素有關。這些因素綜(zōng)合起來往往會 使除塵效率降低20%∽30%。
3.1.4設備漏風
灰鬥和排灰裝置漏風,會造成粉塵(chén)的再(zài)飛揚,使捕集到的粉塵重返氣流;煙道膨脹節、風道閘門、絕緣套管等處漏氣,可使電除塵內部溫度下降(jiàng)而(ér)產生局部過冷,氣 體中的水(shuǐ)分和酸霧冷凝,造成設備腐蝕,粉塵附在電極(jí)上振打不下來,造成電極積塵,電壓擊穿等(děng)不良後果,還會使電暈放電受到幹擾,從而影響除塵效率。
3.2 煙氣性質的影響(xiǎng)
3.2.1煙氣的溫度(dù)和壓力
煙氣的溫度和壓力對電暈始發電壓、起暈時電暈極表麵的電場強度、電暈極(jí)附近的空間電荷密度和分子、離子的有效(xiào)遷移率等有影響。如當溫度升高、壓力(lì)降低時, 煙氣密度減小,使電暈始(shǐ)發電壓、起暈時電暈極表麵電場強度和火花放電電壓等降(jiàng)低。
煙氣溫度在(zài)90∽150℃範圍內(nèi)時,除塵效率較好(hǎo)。煙溫過高,粉(fěn)塵比電阻降低黏度小,粉塵驅進速度增大,除塵效率降低。煙溫過低,濕度增加,電離減弱,電 暈電(diàn)流減(jiǎn)小,除塵效率降低。
3.2.2煙塵濃度
煙塵濃度增加(jiā),則電場內(nèi)粉塵粒子增多,從而(ér)抑製了電暈(yūn)電流的產生,使除塵效率降低。嚴重時出現電流趨近於零,即發生電暈(yūn)封(fēng)閉。
3.2.3煙(yān)氣濕度
煙氣中水分的存在對電除塵(chén)運行有有利的(de)一麵(miàn),一(yī)般煙氣中(zhōng)水分多,除塵效率高。但煙氣中的水分過大時(shí),如電除塵器的保溫不好,煙(yān)氣(qì)溫度會達到(dào)露(lù)點,使電除塵 器的電極(jí)係(xì)統及(jí)殼體產生腐蝕。
3.3粉塵比電阻
按比電阻的大小將粉塵劃(huá)為三類:低比電阻粉塵<105Ω.Cm 高比電阻粉塵>5×1010Ω.Cm 中比電阻粉塵界與二者之間,我廠粉塵比電阻經測試為1011—1013Ω.Cm ,超過此臨界值則為高比電阻粉塵。
高比電阻粉塵,電暈電(diàn)流(liú)受到限製,影響粉塵(chén)粒子的荷電量、荷電率和電場強度,導致除塵效率下降。而且高(gāo)比電阻粉(fěn)塵使粉塵(chén)的粘附力增大,要清除極板(bǎn)上的粉塵 需(xū)加大振打力,使(shǐ)二(èr)次飛揚增大導致除塵效率下降。
低比電阻粉塵容易因靜電感應獲得正電(diàn)荷,使沉(chén)積在極板上的粉塵重新排斥(chì)回電場空間,高比電阻粉塵易產(chǎn)生反 電暈所謂(wèi)反電暈就是指沉積在收塵(chén)極表麵上的高比電阻粉塵層所產生的局部放(fàng)電現象。
當粉塵比電阻(zǔ)超過臨界值1010Ω.Cm後,電除塵器的性能就隨著(zhe)比電阻 的增高而下降。比電(diàn)阻超(chāo)過(guò)1012Ω.Cm,采用常規(guī)電(diàn)除塵器就難以達到理想的效果。
這是因(yīn)為:若沉(chén)積在收塵極上的(de)粉塵是良導體,則不會幹擾正常的電暈放 電,當如果是(shì)高比電阻粉塵,則電荷不易釋放。隨(suí)著沉積在收塵極上的粉塵層增厚,釋放電荷更加困難。
此時一方麵由於粉(fěn)塵層未能將電荷全部釋放,其表麵(miàn)仍有與 電暈(yūn)極相同的極性,便排斥後來的荷電(diàn)粉塵。
另一方麵(miàn)由於粉塵層電荷釋放緩慢,於是在粉塵間(jiān)形成較大的電位梯度。當粉塵層中的電場強度大於其臨界值時(shí),就在 粉塵層的(de)孔隙間產生局部擊穿,產生與電暈極極性相反的正離子,所(suǒ)產生的正離子便向電暈極運動(dòng),中和電暈區帶負電的(de)粒子。其結果是電流大幅度增大,電壓(yā)降 低。運行參數及為不(bú)穩,電除塵(chén)性能顯著惡化。
電除塵器的性能超過臨界值1010Ω.Cm後(hòu)隨著比(bǐ)電阻的增高而下降也可根據歐姆定理來論(lùn)證:電流通過具有一定電(diàn)阻的粉塵的電壓降為
△U=j * Rs= j *póR (V)[2]
其中(zhōng):j—粉塵層中的(de)電流密度(A/cm)
óR——粉塵層厚度(cm)
p——比電(diàn)阻Ω.Cm
作用於電極之間的電壓為(wéi):Ug=U—△U= U—j póR (v)
U—電除(chú)塵器外加電壓
由上式可看出(chū):如果粉塵比電阻不太高,則沉積在收(shōu)塵極上的粉塵層中的電壓降對(duì)空間(jiān)電壓Ug的影響可或略不計。但是隨著比電阻的升高,若超過臨界值 1010Ω.Cm後,則粉塵層中的(de)電壓△U變得(dé)很大(dà),達到一定(dìng)程度致(zhì)使粉塵層局部擊穿,並產生火花放(fàng)電,即通常所說的反電暈現象。
概括地說,反電暈對電流—電壓(yā)特性好明顯的影(yǐng)響是:
a). 降低火花放電電壓,使(shǐ)二次電壓降低;
b).形成穩定的反電暈陷口而發生電流的突變或非連續性,使運行參數及為不(bú)穩
c).好電暈電(diàn)流大為增加,在即(jí)將發生火花放電時,二次(cì)電流(liú)為正常電流值的(de)好幾倍。
防止和減弱反電暈的措施是:設法降低粉塵比電阻,使粉塵層不被擊穿。主要方法有(yǒu)以下幾種:
a對煙氣(qì)進行(háng)調質處理。(其中有:增濕處理;化(huà)學調質處理)
b采(cǎi)用高溫電除塵器。
c采用寬間距電除塵器
3.4運行操作因素的影響
3.4.1振打製度
電除塵器振打清灰裝置的不錯運行,是保(bǎo)證電除塵器正常運行的一個重要因素,它直接影響電除塵器的(de)效(xiào)率和相關設備的使用壽命(mìng)。電除塵器經過一段時間的運行之 後,沉積在電暈極和收塵極上(shàng)的粉塵必須及時清除。
如(rú)果電暈極積塵過多,會影響電暈的(de)工作,使電(diàn)暈強(qiáng)度減弱。如果(guǒ)收塵極積塵過多,會減緩(huǎn)塵粒的驅(qū)進速度,對 於高比電阻粉塵還會引起反電暈。
實(shí)踐(jiàn)證明,但收塵極沉積的粉塵達到一定後度(dù)時,電除塵(chén)器內的工作條件惡化,影響電除(chú)塵器的效率。
另外,如果選用短周(zhōu)期,大強度的振打,集聚在極板上的粉塵以粉末狀下落,易產生二次(cì)飛揚,反(fǎn)而(ér)會導致除塵效率(lǜ)降低,如(rú)果選(xuǎn)用周期長、強度小的振打,吸附在(zài) 極板(bǎn)和極線上的粉(fěn)塵振打(dǎ)不下來,易產生反電暈,使除塵效率劇(jù)降(jiàng)。振打強度不(bú)夠或振打故障,造成電暈線肥大和陽(yáng)極板(bǎn)粉塵堆積(jī),影響電流電壓的升高。
我們在日常實踐中發現:當電流電壓(yā)明顯降低,經調整微機不(bú)起作用時,暫停(tíng)電場幾(jǐ)分(fèn)鍾(振(zhèn)打繼續運行)重新投入後電流電壓明顯升高,而過幾分鍾後運行參數又返回原來 狀態,充分說明振打強度不夠。據有關資料統計,在除塵(chén)效率≤95%的電除塵器中大約有一半以上是由於振打效果(guǒ)不佳所致。
在生(shēng)產運行中,電除塵器振打裝置的運行製度(dù)是由電除塵器的(de)設計給出的(de),是一個定量,但實際運行中粉塵和氣流運動很複雜,所以給定的設備運行製度是不能始終 滿足生產實際需(xū)要(yào)的。因此不錯的振打運行製度要在實踐中(zhōng)摸索。
3.4.2供電裝置的控製方式
為了使電除塵器(qì)在不同規(guī)格,不同工況時始終保持高的除塵效率,供電LED 電源應能(néng)在運行過程中不斷對其輸出的電壓和電流實現調節。調壓通常(cháng)在低壓(yā)側進行。
早(zǎo)期的電除塵器中都采用自耦變壓器和手動控製實(shí)現高壓,這樣無法(fǎ) 及時跟隨煙塵的變化情況,而且為避免經常反複調節和(hé)電流過大而發生跳閘現象,工作電壓隻能保(bǎo)持在很低的水平,使電除塵器的效率不能的得到(dào)充分發揮。
目前電廠(chǎng)電除塵器多采用可控(kòng)矽調壓裝置,即在升壓整(zhěng)流變壓器的一次側(cè)采用可控矽調(diào)壓(yā),二次側經橋式全波整流後付高壓輸出。檢測、自控、保護和通訊由(yóu)主控器(qì) 完成,控製器依據(jù)一次電流、二次電流、一次(cì)電壓、二次電壓及火花率等數(shù)據信(xìn)號對(duì)係統進行調整。這樣大大提高了(le)除塵效率。
3.4.3灰鬥卸(xiè)灰方式
灰鬥要把從電極(jí)上落下來的粉塵(chén)進行集中,經排(pái)灰裝(zhuāng)置送(sòng)到其他輸送裝置中去。采用定時排灰的灰鬥(dòu),往往由於(yú)灰鬥集灰過滿造成電暈極接地,采用(yòng)連續排灰的灰鬥 積灰(huī)太少鬥壁密封不嚴會使(shǐ)空氣泄入,引起二次飛揚。
這些都會造成除塵效率降低。為了保證灰鬥的安全運行,電除塵器一般采用灰鬥加熱(rè)裝置和料位顯示高低灰位 報警等檢測裝置。卸灰係統好采用(yòng)定期卸灰的運行方式(shì)。
首(shǒu)先,灰鬥內經常保持低(dī)料位,既可以密封又可以防止漏風漏潮,也改善了電除塵器的(de)運行工況,對電除 塵器的保養和除塵效率的提高有明顯效果。其二,采用定期卸灰還可以節水(shuǐ)節電。
3.4.4氣流(liú)旁路
氣流旁路是指電除塵器內的氣流不通(tōng)過收塵區,而從收塵(chén)極板的(de)頂部、底部和極板左右好外邊與殼體內壁形成的通道中通過。氣流旁路使一部分(fèn)含塵煙氣(qì)不經處理就 排向大氣,而且還會引起二次飛揚,降低除塵(chén)效率。
3.4.5電暈線肥大(dà)
電暈線越細(xì),產生的電暈(yūn)越強烈。但在電暈極周圍的離子區有一些(xiē)獲得正電荷的粉塵粒子會(huì)在電場力(lì)的作用下向(xiàng)電暈線運動並沉積在上麵。如果粉塵黏附性很強,不 易被振打下來(lái),則電暈線上的粉(fěn)塵越來越多(duō),使電暈線變粗,降低電暈放電效果,這就是常說的電暈(yūn)線肥大。
產生電(diàn)暈線肥大的原(yuán)因大致有以下幾個方麵:
(1)粉塵因(yīn)靜電作用產生的附著力;
(2)電除塵器的溫度低於(yú)露點,產生了部分水或硫酸,由於液體的黏附力而形(xíng)成;
(3)粉塵本身黏附性較強等
電暈線肥大使電(diàn)暈放電(diàn)的效果降低,粉(fěn)塵荷電受到(dào)一定影響,使電除塵器效(xiào)率下降。
3.4.6陰陽極熱(rè)膨脹不均
空載通電升(shēng)壓時,電場處於冷態,膨脹不均不易察覺。帶(dài)負荷運行時,電場處於熱態,極(jí)板極線產生(shēng)膨脹。但膨脹不均勻時,極(jí)板極線彎曲變形,使局部(bù)異極間距變 小,兩極放電距離(lí)變小,二次電壓升不高或升高後跳閘(zhá),影響除(chú)塵效率。
3.4.7引風機調節的影響
引風機對除塵器兩室的煙氣分布有(yǒu)影響。當兩台迎風機由於擋板控製機構或指示儀(yí)表有(yǒu)缺陷造成兩台風(fēng)機流量不等,或鍋爐運行(háng)人員(yuán)為了調整兩側過熱器的溫差,改 變引風機控製(zhì)擋板(bǎn),調節(jiē)流量分配時,會造(zào)成兩側煙氣分(fèn)配不均,也會影響電除塵器(qì)的除塵(chén)效率。
4.結論:
通(tōng)過以上分析結合實際可知影響我廠(chǎng)#3機電除塵器除塵(chén)效率的因素主要如下:
4.1 極板、極線變形造成極間距不均勻
原因:腐蝕;漏風;振打不合理。
4.2粉塵比電阻過高
原因是:煤種不好。
4.3氣流分(fèn)布不均
原因是:氣流分布板的安裝位置不合理。
4.4煙塵濃度過(guò)高
原因是:煤種不好
5.措(cuò)施、對策
針對以上(shàng)結論(lùn)我們(men)采取相應(yīng)措施對策
5.1由於#3機頻繁發生三管泄漏事故,煙氣中的水份對電(diàn)場造成腐蝕,現廠裏製(zhì)定了很多防範措施嚴防三管泄漏。#3機以前采用的(de)是水力除(chú)灰方式,箱式衝灰 器水封不嚴,鎖氣器(qì)磨損都會(huì)造成電除塵(chén)漏風,#3機在08年下半(bàn)年已全部改造成氣力除灰方(fāng)式,大大降(jiàng)低了漏風率。嚴格執行規定的振打方式和時間間隔(gé)。
5.2建議(yì)鍋爐對好壞煤(méi)種搭配摻燒。
5.3合理調整氣流分布板的安(ān)裝位置。

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