提高静电除尘器效率的措施与途径

1、提高静电除尘器效率的措施与途径摘要：我国是一个除尘器生产与使用的大国。本文对静电除尘器与其他除尘器的优缺点加以比较，在阐述静电除尘器工作原理的基础上，重点分析了影响静电除尘器除尘效率的因素，并针对性提出提高静电除尘器效率的方法。关键词：静电除尘器除尘效率目前，电除尘器作为一种广泛应用的高效除尘设备，所面临的增效改造问题较为迫切。为减少对环境的污染，坚持不懈的挖掘除尘器的潜力，是当前和以后的一个重要课题。1静电除尘器与其它除尘器的比较除尘设备已广泛应用于炼铁，炼钢，造纸，水p静电电除尘器由两大部分组成，一部分是电除尘器本体系统，另一部分是提供高压直流电的供电装置和低压自动控制系统。电除尘器的结构

2、原理图如图1所示，高压供电系统为升压变压器供电，除尘器集尘极接地。低压电控制系统用来控制电磁振打锤、卸灰电极、输灰电极以及几个部件的温度。电除尘器的基本原理是利用电力捕集烟气中的粉尘，主要包括以下四个相互有关的物理过程：（1）气体的电离。（2）粉尘的荷电。荷电粉尘向电极移动。（4）荷电粉尘的捕集。荷电粉尘的捕集过程：在两个曲率半径相差较大的金属阳极和阴极上，通过高压直流电，维持一个足以使气体电离的电场，气体电离后所产生的电子：阴离子和阳离子，吸附在通过电场的粉尘上，使粉尘获得电荷。荷电极性不同的粉尘在电场力的作用下，分别向不同极性的电极运动，沉积在电极上，而达到粉尘和气体分离的目的。3提高静电

3、除尘器效率的措施与方法3.1实例分析徐州宝丰特钢炼铁厂烧结区，竖炉用静电除尘。其工艺为竖炉冶炼产生的烟尘，在蒸发冷却器内通过雾化的水直接喷淋，使烟气下降至300度左右，并使大颗粒粉尘沉降下来，同时改善烟气的比电阻及露点，满足静电除尘器的工作要求。经过静电除尘器后，气体的含尘量小于20mg/M3。该静电除尘器，有3个电场，每个电场由18块阳极板组成，形成17个烟气通道，通道中间插入阴极丝，每个电场有4000根阴极丝，阴极丝为扁钢芒刺，阳极板为C480型。阴极丝与阳极板间距为4000mm。使用中，该除尘器排风烟道曾发现明显烟尘，说明粉尘处理效率受到影响。异常症状为排除影响，对静电除尘器内部进行检查

4、，发现异常症状：分配板容易积灰，分配孔为方孔且边缘有毛刺。(2)阴极丝上部积灰很少，下部积灰多。一号电场阴极丝发生断裂，断裂联结两极。阳极板与阴极丝之间的距离缩短，与阳极板间距小至150mm。振打锤的敲打力度不够。排除故障、保证效率的措施（1）气流分配板改造气流分配板主要的作用是使气流分配均匀，一旦积灰气流分配的均匀性势必会受到影响。分配孔边缘有毛刺也会对气流的分配造成一定的影响。气流分布均匀性可采用相对均方根差法设计，相对均方根差可用下式表示：方差公式s=1/n（x1-卩）+（x2-卩）+.+（xn-卩）假设有一组数值X1,X2,X3,Xn（皆为实数），其平均值为山一个较大的标准差，代表大部

5、分数值和其平均值之间差异较大；一个较小的标准差，代表这些数值较接近平均值。例如，两组数的集合0,5,9,14和5,6,8,9其平均值都是7，但第二个集合具有较小的标准差。标准差是方差开方后的结果（即方差的算术平方根）。国家标准规定：第一电场进截面测得值的小于0.25。实际值为0.35，所以要对分配板进行改造。分配板改造：将分配板的翻边方孔改为圆孔并去掉翻边，材料选用不锈钢0Cr17Ni12Mo2，改善积灰状况及抗腐蚀能力。进行风量均匀性测试，在水平方向和垂直方向以一米距离为单位，采用150个左右数据计算，根据计算结果得到=0.2符合国家标准。（2）阴极丝的选用一号电场阴极丝为扁钢芒刺，厚度为2

6、.5mm,材质相当于国标0Cr13AI。断裂的阴极丝表面有红褐色的腐蚀层。沿断裂阴极丝的断口取试样。断口处的金相组织为粗大的铁素体，并存在沿晶界开裂的裂缝，正常部位的金相组织为细小的呈带状分布的铁素体和颗粒碳化物。根据金相组织的变化规律，细小均匀的铁素体只有受到高温（700C-800C以上）的作用，晶相组织才能变大。电除尘器正常运行时内部最高温度不会超过300C，为何断裂部分会达700C-800C以上呢？经观察，阴阳极间距变小、积灰内有铁元素，只有产生电弧才能使温度升高。所以电弧腐蚀是引起阴极丝断裂的主要原因。经测试阴极丝附近含水率为14.8%，通过分析得到阴极丝受CI离子和NOx等腐蚀的作用

7、，其中CI离子与水、阴极丝一起形成原电池腐蚀，NOx使阴极丝表面产生化学腐蚀。从阴极丝结构出发，考虑到扁钢芒刺焊接应力集中易造成疲劳断裂，同时轧制过程中的机械损伤和扁钢芒刺宽度小，都易引起断裂，因此和其它线形相比扁钢芒刺断线率相对较高。而且现在使用的阴极丝其刚度和强度不足，易变形，而引起极间距变化。因此要寻找一种与扁钢芒刺和C480阳极板这一极配形式的放电特性更佳的极配组合，我们选用RS增强形阴极丝。考虑到Cl离子和NOx等腐蚀作用，选用耐腐蚀的不锈钢材料0Cr17Ni12Mo2。（3）振打系统的改造在电场力的作用下，带电粉尘在放电极板、极线上沉积，达到一定厚度时，会大大降低电晕效果，因此及时

8、清理放电极板、极线上的积灰。振打系统改造：振打锤原重量为3公斤，改造后振打锤重量为4公斤，并调整振打锤落下角度，由原来的30度增大到45度，提高振打清灰效果。总体改造结果：静电除尘器经我们改造后除尘效率得到了恢复和提高，粉尘排放浓度达到国家标准。3.2从三个阶段着手提高除尘器效率由静电除尘器除尘过程来看，提高除尘效率可以从三个阶段着手：第一阶段从烟尘进入着手在静电除尘里，粉尘的捕集跟粉尘的自身参数有关：如粉尘的比电阻、介电常数和密度、气体的流速、温度和湿度、电场的伏安特性以及收尘极的表面状态等等。在烟尘进入静电除尘之前先加一级除尘器，除去一些大颗粒、比重大的粉尘。如用旋风除尘，烟尘以高速经过旋

9、风分离器，使含尘气体沿轴线螺旋向下旋转，利用离心力，除掉较粗颗粒的粉尘，有效控制了进入电场的初始含尘浓度。还可用水膜除尘，水雾用来控制粉尘的比电阻和介电常数，使烟气进入除尘器后有更强的荷电能力。但是要控制好除尘的水用量，防止结露。第二阶段从烟尘处理着手通过挖掘静电除尘本身的除尘潜力，着重解决静电除尘器本身在除尘过程中的缺陷和问题，以有效的提高除尘效率。主要措施包括以下几种：（1）改善不均匀的烟气流速分布，调整气流分布装置的技术参数。（2）注重收尘系统的保温？，保证保温层的材料和厚度。收尘器外部的保温层，会直接影响收尘气体的的温度，由于外部环境中含有一定量的水分，气体的温度一旦低于露点会产生结露

10、现象。由于结露，粉尘粘附在集尘极和电晕极上，即使振打也不能有效地使其脱落。粘附的粉尘量达到一定程度时，就会阻止电晕极产生电晕，从而使收尘效率下降，电收尘器不能正常工作。另外，由于结露会造成收尘器的电极系统及壳体和贮斗产生腐蚀，从而缩短使用寿命。（3）改善收尘系统的密封?，保证收尘系统的漏风率低于3%。电收尘器通常为负压操作，因此在使用中必须注意密封，减少漏风以保证其工作性能。因为外部空气的进入，会带来以下三个不利的后果：降低收尘器内气体的温度，有可能产生结露，尤其是在气温低的冬季，引起上述结露而产生的问题。增大电场风速，使含尘气体在电场中的停留时间缩短，从而降低收尘效率。如果是集灰斗和排灰口处

11、漏风，则漏入的空气直接将已沉降下的粉尘吹起，扬入气流中，造成严重的二次扬尘，导致收尘效率降低。（4）根据烟气的化学成分，调节电极板的材料，以便增加电极板的耐腐蚀强度，防止极板腐蚀，造成短路。（5）调整电极的振打周期和振打力，以提高电晕功率和减少粉尘的再飞扬。（6）增加电除尘器的容量或收尘面积，即增加一个电场，或将电除尘器的电场加高或扩宽。（7）调整电源设备的控制方式和供电方式。高频（2050kHz）高压开关电源的应用，为电除尘器的升级提效提供了一个新的技术途径。咼频咼压开关电源（SIR）的频率是常规变压/整流器（T/R）的4001000倍。常规T/R电源，往往在火花放电严重的场合不能输出大的功

12、率。在电场存在高比电阻粉尘而产生反电晕时，电场的火花将进一步增大，这将导致输出功率的急剧下降，有时甚至会下降到几十毫安，严重影响了收尘效率的提高。而SIR的情况则不同，因为其输出电压的频率是常规电源的500倍，当发生火花放电时其电压波动很小，可以产生几乎平滑的高压直流输出，因此SIR能够对电场提供更大的电流。通过多台电除尘器的运行情况表明，一般SIR的输出电流在常规T/R电源的2倍以上，所以电除尘器的效率会有显著提高。第三阶段从尾气处理着手可以在静电除尘后也加入三级除尘，如采用布袋除尘，可以较为彻底的除去一些颗粒较小的粉尘，提高净化的效果，以达到无污染排放的目的。参考文献电除尘器性能测试方法：GB/T