影响静电除尘器除尘效率的关键因素探究

影响静电除尘器除尘效率的关键因素探究

Summary：在环保形势愈加严峻的情况下，必须保证静电除尘器的高效稳定运行以控制烟尘浓度的达标排放。我公司共有静电除尘器6台，在实际运行过程中，由于种种原因导致除尘器的除尘效率降低，总排口存在烟尘超排的风险。因此找到导致静电除尘器效率降低的主要原因，并且采取相应的解决措施尤为重要。Keys：静电除尘器；除尘效率；关键影响因素尽管电除尘是烟气净化处理的核心设备，但由于其性能和设备并不会直接影响生产，运行中暴露的一些缺陷往往得不到重视。最终使缺陷进一步扩大，并造成严重的排放粉尘超标和大气污染，引风机叶轮转子磨损等问题。因此，在日常生产中要努力改善电除尘器运行状况。加强电除尘器的维护和管理工作．对于设备运行存在的故障和缺陷应及时处理．制定完善、合理的检修周期和项目。1静电除尘器的工作原理在工业生产中，为了使排放的烟气达标，工业锅炉的烟道会与静电除尘器进行连接。含有粉尘的烟气会经过烟道进入静电除尘器中，除尘器会吸附烟气中的粉尘，然后经过除尘的气体由尾部烟道从烟囱排出。静电除尘器的基本工作原理是：电除尘器是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静电场，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。在电晕区和靠近电晕区很近的一部分荷电粉尘与电晕极的极性相反，沉积在电晕极上。因电晕区的范围小，所沉积的粉尘也少。电晕区外的粉尘，绝大部分带有与电晕极极性相同的电荷，沉积在收尘极板上。电除尘收集下的粉尘，通过灰斗和排、输灰装置输送走，以保证电除尘器的稳定运行。2影响静电除尘器除尘效率的关键因素2.1粉尘比电阻对除尘效率的影响粉尘比电阻是衡量粉尘导电性的重要指标。粉尘的比电阻越小导电性越好，当达到降尘极限后，粉尘马上释放电荷二是尘粒本身电性中和，电荷带上正电荷，从而被降尘极排斥，再次进入晕外区，与负离子综合，从而被降尘极中和，又回到外区，重复上述过程。这样不仅浪费电量，并且使得除尘效率大大下降。如果处理电阻值比较大的高阻型粉尘时，电除尘器由于粉尘比电阻的增大，会使得除尘效率下降很多，同时也会发生电晕电流先下降后急剧上升的现象。这是因为这类高阻型粉尘影响了负电荷释放时间，当这类粉尘带着负离子被降尘极牢牢吸住，正负电荷中和时间比较长，影响了后来粉尘的及时中和，对后继粉尘起到了绝缘和阻碍的作用，使得电除尘器的除尘效率下降及工作不稳定。总之粉尘比电阻越小，电除尘器效率越高，粉尘比电阻越大，电除尘器效率越低。可以从两方面改进电除尘效率，一方面可以改善外部条件，对烟气进行质量调节处理，采取增加湿度或者化学添加剂等有利措施减小粉尘比电阻，使得外部工作条件适宜电除尘器工作，另一方面就是电除尘设备的技术改造，比如新型工作结构改造，供电方式改造等，使得设备本身提高除尘效率。2.2阴极绝缘轴短路造成的影响我公司曾发生锥形绝缘轴绝缘击穿和绝缘盆破裂现象，导致除尘器短路跳闸。经检查分析，锥形绝缘轴顶部密封圈长期运行后出现裂纹，雨水渗入密封圈且保温箱内温度过低只有40℃，导致锥形绝缘轴发生绝缘击穿故障，同时绝缘盆内外壁受热不均匀出现破裂现象（如下图所示）因此可以在绝缘轴上部增加防水和保温措施，同时将保温箱内原1.5KW加热杆更换为2.5KW，提高保温箱温度防止在绝缘轴上形成水珠从而造成爬电现象。2.3含尘气体湿度对除尘效率的影响在电除尘器的内部的水蒸汽的温度如果低于露点温度，就会使进入电除尘器的含尘气体的粉尘结块粘结在降尘极和电晕极上，影响除尘器的效率。另外，水蒸气凝结成水后内溶有酸性物质会对电除尘极板和极线产生腐蚀作用，影响电除尘器的使用寿命。反之，如果电除尘器的内部的水蒸汽的温度高于露点温度，就会提高电除尘器的效率，保持工作性能的稳定，这是因为在间距相同、含尘气体湿度高的条件下影响了击穿电压的增高，由于水蒸汽分子薄膜改善了粉尘导电性降低了高阻粉尘的粉尘比电阻，切切实实地提高了电除尘器工作效率。用高温水蒸气改善含尘气体的温度和湿度是一个降低粉尘比电阻提高电除尘器的工作效率的有效方法之一。特别是火力发电的电厂，可以采取技术措施减少成本的提高电除尘器的效率。2.4气体含尘浓度对除尘效率的影响气体发生电离一般在工作中的电除尘器内部的电晕极和降尘极所形成的非均匀磁场。正离子向电晕极移动，负离子向降尘极移动，由于移动方向相反会形成电风。如果气体含尘浓度过高就会容易产生电晕封闭现象，所以如果要避免电晕封闭现象就要采取措施降低气体含尘浓度，一般情况下电除尘器入口气体含尘浓度40-60g/Nm3以下就不会造成电晕封闭现象。所以第一种办法采取的基本上是二次除尘，先用旋风除尘器或者其他除尘设备进行一次除尘将入口气体含尘浓度降到40-60g/Nm3以下，再利用电除尘器二次除尘，有效提高电除尘效率，第二种办法就是电晕极本身的形状改变，一般采用芒刺形电晕极可以有效减少电晕封闭现象的发生。2.5含尘气体流量和流速对除尘效率的影响含尘气体流量一般是指在电除尘器的设计范围内要处理的气体流量，如果要处理的气体流量超过设计的范围就会降低电除尘器的工作效率，这是因为气体流速比预计要大，使得粉尘和电离气体结合的机会减少，让粉尘颗粒二次扬尘效应增加，因为电除尘器的工作原理是粉尘颗粒带电越多，工作效率越高，气体流速高限制了粉尘带电颗粒的增加，减少了电除尘器的工作效率。所以想要提高除尘效率就要控制含尘气体流量在设计范围内，并且气体流速也不要太高，适当的气体流速能够增加粉尘带电数量，提高工作效率。2.6含尘气体温度对除尘效率的影响含尘气体的温度通过对粉尘比电阻的影响直接影响了电除尘器的工作效率。含尘气体温度低时，粉尘比电阻是变化不大的，当含尘气体温度上升时，由于粉尘颗粒和水蒸汽的作用，粉尘比电阻增加，降低了除尘效率，当温度达到130℃并超过时变成高温含尘气体，由于粉尘颗粒本身导电性的增强，降低了粉尘比电阻，提高了除尘效率。同时含尘气体温度的变化会直接影响气体的粘度和密度。含尘气体温度升高，会加大气体粘度，降低带电粉尘颗粒运行速度，使电除尘器的效率随之降低。在压力不变的情况下，低于130℃的常温含尘气体会在温度上升过程中，由于气体密度减少使击穿电压降低而减少电除尘的工作效率，在温度下降过程中，由于气体密度增加使击穿电压升高而提高电除尘的工作效率。2.7除尘器结构对除尘效率的影响。电除尘内部结构的设计是影响除尘效率最大的因素，电除尘器的降尘极与电晕极之间的距离可以影响捕获粉尘颗粒的时间和捕获数量，降尘极的长度和高度比也会影响二次扬尘的数量，所以电除尘器内部降尘极和电晕极如果可以根据外部环境调节距离，并且降尘极也可以适当调节长度都会使电除尘器的工作效率根据外部环境的改变而保证除尘效率。2.8气流分布均匀性对除尘效率的影响电除尘器的气流分布均匀性直接影响除尘效率的稳定性，理论上气流分布均匀就会使电除尘器内部的气流速度保持匀速，就会使除尘效率达到最大，但实际上电除尘器内部有时会局部流速过高影响降尘极沉积粉尘脱离极板，也会直接卷走一部分剥落粉尘，产出二次扬尘降低电除尘器的工作效率。综上所述，静电除尘器除尘效果的好坏直接作用到企业的经济收益与社会效益，依照上面的因素探究，有相对性地利用合理手段，必能够提升除尘器的除尘效果。Reference：[1]探究影响静电除尘器除尘效率的关键因素[J].王海舰;科学技术创