温度对无电晕式静电除尘器除尘性能影响

1、锅炉技术温度对无电晕式静电除尘器除尘性能的影响顾口铸1.魏启东1.南京师范大学动力工程学院，江苏南京242；2.东南大学洁净煤燃烧与发电技术教育部重点实验室，江苏南京210096温度可明显改善其荷电性能，提高除尘效率。与高温情况相比，在低温区，温度对除尘效率的影响更加显著。1前言根据分子热物理理论，任何物质在高温条件厂都具有定程度的热电离，当温度达到其临界发射温度时即可发射出大量的电子。根据这基本原无电晕式静电除尘器在保留传统电晕式静电除尘器基本结构的前提下，重点改变了荷电区的放电方式。口者利用高电压产生的电晕放电使粉个荷电前者则以某些电离屯位较低的物质作为叫极村料祜态试验明在较高的温度例如5

2、50 850，下，只需施加较低的电压例如5003000，阴极就会发射出大量电除尘器几乎没有区别。如果将无电晕式静电除尘器应用于燃煤电厂除尘，可利用高温烟气的热量使阴极板加热而发射电子，从而达到在高温环境直接除尘的目1能源；另方面避免了温尘粒对省煤器等设备的磨损，提高了设备的运行寿命和安全性。因此，利用这种方法不仅具有重大的环保意义，而且具有重大的经济价位。为此，在座自行设计的小型试验台上进行了无电晕式静电除尘器除尘性能试验研究，重点考察烟气温度对其荷电性能和除尘效率的出响。2试验系统简介锾本除尘器采用荷电和收尘相分离的双区模式。为了模拟生产实际，以轻柴汕为燃料，在燃烧室内完全燃烧并产生高温烟气

3、。然后向烟气中加放尘粒，以造成高温含尘烟气。除尘器本体分为荷电区收尘区集灰斗降压喷管和尾部烟道5个部分。荷电区的主要功能是使粉尘荷电。在收尘区，荷电粒子在强电场作用下。依靠电场力从气流中分离出来。荷屯区的主要部件是发射屯极板。发射电极板由刚极板镶嵌用复合材料制作的圆形发射极片构成。试验选用的阴极板为不锈钢1018别满足热强度要求。极板两面都镶嵌发射极片。两侧14时发射电子，每面分2行均布，力求发射的电子能均匀覆盖整个荷电区，每行5片，两面共20片，圆极片直径。，发射面中凹，使热电子尽可能集中地向阳极逸出。荷电尘粒主要是在收尘区被捕集的，收尘区提供了个强电场，荷电尘粒受电场力作用记运动到收尘壁而

4、被捕集。试验中，收尘阴极也选用了平板，极间距35收尘区长96，1队收尘区作电吒为4000荷电收尘电极吊杆均以电瓷套管与刚玉瓷质套同绝缘。试验测试明荷电电极负载电压加到7000，收尘电极极间电压加至入，基金项目国家自然科学基金资助项目59776049私射脚斗，腽8用博谨1失，98职筚要她场，浸默弈技来如奶1仙1；粉尘取柞掩今3咬生电财2；5器14荷电申。找刨器15变压及镲流处置16压力。农17电极吊申。机20螺旋送灰器灰渭斗22灾23逆止24集，125空气压缩机26给油泵了截止阀泮子流量计为雾化风+为次风为次风阁1无电晕式静电除尘装竹系统杆；18转速调节器；均无跳火现象发生。说叫电绝缘问己经基本

5、解决。尘粒随流庄除尘通道运动过程中，要先后经过荷电区除尘和收尘区除尘，在每个区间，重力沉降除尘和静电除尘，同时作用。因此。荷电区收尘区都布有集尘漏斗，荷电区较短，布置了3个集尘漏斗，收尘区布忍了6个。燃烧室荷电15收尘区排烟管集灰斗足部烟逍各部分均以法联接。便干安装调试13检修。本试验先进行温常压电除尘测试，然后再进行高温增压试验。在常压工况下，排烟管采用直管；在高压工况下，以级降压喷管取代直管段。粉尘的理化性吣对于电除尘效率的影响很大。本次试验卞要是为了研究尤电晕式电除尘方式对于电厂高温烟气的净化效果，此所用尘粒直接取自南京下关电厂电除尘器灰斗里的飞灰。3试验结果与分析3.1定性试验由于无电

6、晕式电除尘方式是种创新的方法，它是否具有除尘效果，尚不清楚。因此，在定量分析以前，进行定性观察是很有必要的。由定性试验所得到的初步印象归纳如电1出口气流中粉尘浓度很大。儿乎没有除尘效果。800，下，不加荷电电，只加收尘电压6000，出口粉尘浓度仍然，大，米多少除尘效果。800，时，只加荷电电压2500，300，不加收尘电3，出口粉尘浓度变小，说明荷电区有定的除尘功能。8001条件下，同时加荷电电尻300和收尘电取6000，出烟气比较干净，除尘效果明显。800高压0.6肘，4条件下，同时加载荷电电压3000和收尘电压6000，出口烟气比较干净，说明无电晕式高温高版静电除尘器具有较好的除尘功能。此

7、外，在定性试验中还观察到烟气流动平稳，无明显的涡流现象荷电1.和收尘段米打弧现象兑明装，定的温压电绝缘性能。3.2定量试验3.2.1温度对荷电性能的影响荷电特性是衡量电除尘器性能的关键因素之。通过静态试验我们已经对荷电区明极儿种气氛下的热电子发射性能作了较为详细的研究与分析。本试骑首先测试了在高温烟气环境1阴极的发射性能，行在进步观察尤电晕式电除尘器伏安特性；3给出了对应于不同的环境压力，温度对荷电区电流密度的影响。由2可知，阴极板伏安特性相类似，明无电晕式静屯除尘器在高温烟气环境下的荷电怍能正常。从3可以看出。即使在较的压力0.6温度为700，迹，回，柙诤赏颓，硬500电压，荷电区的电流密度

8、即可高达如认，比传统的电晕式静电除尘器高个数量级以上。这在定程度上说明。无电晕式静电除尘器比电晕式静电除屯器更适相尸高温高烟气的除尘。具体来讲。在不减少除尘效率大减少。因而缩小了设备的体积。减少了成本换句话说。若设备的体积不变，前者对尘粒尤其是微细尘粒的捕集效率可大大提高。荷电电压25003.2.2温度对除尘效率的影响对于无电晕式电除尘器来温度对除尘性能的影响七要体现在以下儿个方面提高温度，阴极的热发射电流增大，粉尘温度升高，烟气的粘度增大，粉尘在气流中的运动阻力增加，从这角度来看，造成了除个。效率降；温度对粉个。的比电阻影响很大，而比电且过高或过低都会大大降低电除尘器的除尘效率。为2500和

9、6000流速和入口含尘浓度分别是218和知，对于2种不同类型的粉尘除尘效率随温度的变化规律；5给出了在不同的压力条件下，对于下关电厂飞灰其它条件同4，温度对除尘效率的影响。由4和5可以看出。除尘效率随温度的升高而增加，说明阴极热电子发射怍能随温度的变化对无屯晕式电除尘器的除尘性能的影响起主要作用，在试验荷电电压2500温度SQ温度范围内。烟气粘度和尘粒比电阻的变化对除尘效率的影响不是很显著提高压力。除尘效率略有下降，这主要是因为荷电区电流密度随压力，无电晕式静电除个器的除尘效率随温度的变化规律基本致在低温区530，700，随温度的增加除尘效率提高很快；而在高温区700，8301.除尘效率则随温

10、度的升高而缓慢增加并温度尤同压力工况下，除尘效率与温度的关系逐渐趋于饱和。此外，还可以发现，即使在较低适当提高荷电电压2500，或收尘电压6000，除尘效果更把对于品温700，8301高压0.6烟气，无电晕式静电除尘器也具有良好的除尘性能除尘效率90.4结论800烟气环境下，无电晕式静屯除尘器荷电区的伏安特性与屯晕式祜电除尘器基本相同。所不同的是，前者的发射电流密度随温度的增加而迅速提氙而且比耵者阮压力0，6从3 1数站级以上。农明前者比后者更适合高温烟气的除尘，与传统的电晕式静电除尘器不1.无电晕式静电除尘器的除尘效率随温度的升高而增加，且在不同的温度范围其变化情况又有所不同。在低温区，随着温度的增加除尘效率提高很快；而在高温区，除尘效率则随温度的升高而缓慢增加片逐渐趋十饱和。8300下，无电晕式静电除尘器除尘效果明显，除尘效率达9099，于00和，600等系统的烟气净化。低的电压荷电屯压和收尘电压分别为250代和6000，下尼电晕式静电除尘器除尘