清远石墨烟尘净化设施
静电除尘器
一、 静电除尘器概述:
静电除尘器是我公司生产的一种抗结露、对高比电阻粉尘有较强适应性的除尘装置,具有结构简单紧凑、检修方便、气流均布好、振打清灰简易高效、保温效果好,除尘效率稳定高效等特点.中小型采用顶部电磁锤振打清灰,通过调节振打强度、振打频率及顺序,可方便地达到最佳清灰效果,大型采用挠臂锤侧部振打清灰,振打力分布与粉尘分布具有一致性,清灰效果好.静电除尘器可广泛用于水泥建材、冶金化工、电力、矿山、制药、造纸等行业废气治理.
二、 静电除尘器的工作原理:
静电除尘器是利用高压电场产生的静电力使烟气中的粉尘荷电, 并在电场作用下使荷电粉尘从气流中分离出来,分别向阴、阳极移动并粘附其上,然后通过振打装置振打清灰,使积灰落入灰斗,达到收尘目的的除尘装置.
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1、气体的电离
气体一般是中性的,但当气体分子获得一定的能量时,就会分离成电子、正离子、负离子,使气体变为导电体.这种使气体具有导电性能的过程称为气体的电离.气体的电离分为自发性电离和非自发性电离.气体的非自发性电离是在电离剂(如火焰、紫外线、X射线等)作用下产生的;气体的自发性电离是在高压电场作用下产生的.
当电场两极问电压达到lOkW/cm左右时,气体可自发电离出电子和离子,但两极之间电压过大,电极间会产生剧烈的火花,甚至发生击穿短路.由于匀强电场中维持电晕放电十分困难,两极问空气易被击空而停止电离,所以,电除尘器要采用非匀强电场.
2、静电除尘原理
图示为板式电除尘器的除尘原理,含尘气体通过高压直流电源所形成的非匀强电场中,电源的负极又称为阴极、放电极、电晕极,电源的正极(接地)又称为阳极、集电极、沉淀极,当电压升高到一定数值时,在阴极附近的电场强度迫使气体发生碰撞电离,形成大量正负离子.由于在电晕极附近的阳离子趋向电晕极的路程极短,速度低,碰上粉尘的机会很少,因此,绝大部分粉尘与路程长的负离子相撞而带上负电,飞向集尘极,只有极少数粉尘沉积于电晕檄,定期振打集尘檄及电晕极,两级吸附的粉尘落入集灰斗中,通过卸灰装置卸至输送机械运走.
三、电除尘技术简介
目前电除尘器供电电源普遍采用工频可控硅电源,其电路结构是两箱工频电源经过可控硅移相控制幅度后送整流度变压器升压整流形成100Hz的脉动电流送除尘器.
高频电源是把三相工频电源通过整流形成直流电,通过送变电流形成高频交流电,再经整流变压器升压整流后形成高频脉动电流送除尘器,其工作频率在20KHz左右.
高频电流的供电电流由一系列窄脉冲构成,其脉冲幅度、宽度及频率均可调整,可以给电除尘器提供各种电压波形,控制方式灵活,;因而可以根据除尘器的工况提供最合适的电压波形,提高电除尘器的除尘效率,提高供电效率,节约电能.
含尘气体通过高压直流电源所形成的非匀强电场中,电源的负极又称为阴极、放电极、电晕极,电源的正极(接地)又称为阳极、集电极、沉淀极,当电压升高到一定数值时,在阴极附近的电场强度迫使气体发生碰撞电离,形成大量正负离子.由于在电晕极附近的阳离子趋向电晕极的路程极短,速度低,碰上粉尘的机会很少,因此,绝大部分粉尘与路程长的负离子相撞而带上负电,飞向集尘极,只有极少数粉尘沉积于电晕檄,定期振打集尘檄及电晕极,两级吸附的粉尘落入集灰斗中,通过卸灰装置卸至输送机械运走.
电除尘器的类型、构造
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1、电除尘器的类型
电除尘器的类型按含尘气体运动方向可分为立式和卧式;
按处理方式可分为干式与湿式;按集尘极形状可分为管式和板式;按集尘极和电晕极在除尘器内的配置位置分为单区式和双区式.
含尘气体由下部垂直向上经过电场的称为立式电除尘器,优点是占地面积小.但由于气流方向与粉尘自然沉降方向相反,除尘效率较低;高度大,安装与维修不便;常采用正压操作,风机布置在电除尘器之前,磨损较快.
含尘气体由水平方向通过电场的称为卧式电除尘器,根据需要可分成几室.优点是可按粉尘性质和净化要求增加电场数目,同时可按气体处理量,增加除尘室数目,这样既可保证效率,又可适应不同处理量的要求.卧式电除尘器一般采用负压操作,使风机寿命延长,节省动力,高度也不大,安装维修比较方便,但占地较大.
2、电除尘器的构造
电除尘器主要由电晕极、沉淀极、振打装置、气体均布装置、电除尘的壳体、保温箱、排灰装置和高压整流机组组成.电除尘器的主要工作部件为电晕极和集尘极.
(1)电晕极
电晕极系统主要包括电晕线、电晕极框架、框架悬吊杆、支撑绝缘套管、电晕极振打装置等.电晕极为电除尘器的放电极.为使放电效果良好电晕线越细越好,但电晕线太细,不仅机械强度低,而且又容易锈断,或被放电电弧烧断.为了保证电晕线有一定的机械强度又有较高的放电效率,可将电晕线制成各种形式,常见的电晕线有圆形、星形和芒刺形等.
电晕极带有高压电,最好使用石英套管,其高温绝缘性能好,线胀系数小.
为及时清除正负电极上的积灰,电除尘器都装有定时振打清灰装置.常用的振打装置有锤击振打装置、弹簧一凸轮振打装置与电磁振打装置.
(2)集尘极
集尘极可分为板式和管式两种类型.
板式集尘极通常由几块长条板安装在一下悬挂架上组成一排,一个电除尘器可由多排集尘极板组合而成.相邻两排中心距为250～350mm.板式集尘极有多种形式:平板形、网形、棒帏形、Z形、CS形、波形、槽形、袋形等.
管式集尘极的形状有圆形和六角形等.圆形集尘极内径一般为200-350mm,管长3～7m不等.
(3)振打装置
①锤击振打装置:由振打锤、承振砧铁和振打杆组成.
②弹簧凸轮振打装置:既可用于电晕极振打又可用于集尘极振打.主要由振打杆(或板)、弹簧、回转机构、振打锤、凸轮等组成.
③电磁脉冲振打装置:主要由脉冲电流发生器和冲击振打器两部分组成.
(4)气体均布装置
在电除尘器的各个工作横断面上,气体流速应力求均匀.如果气体流速相差大,则在流速高的部位,粉尘在电场中停留时间短,有些粉尘还来不及收下,就被气流带走.而且当粉尘从极板上振落时,二次飞扬的粉中被气流带走的可能性也增大,这都会造成除尘效率下降,因此,使气流均匀分布对提高除尘器效率有重要意义.
气体均布装置主要由气体导流板和气体均布器组成.立式电除尘器气体均布装置如图气体进入除尘器后,首先经过气体导流板或钻圆孔的多孔板,卧式电除尘器也有采用百叶窗式栅板的,多孔板层数越多,气流分布均匀性越好,通常不少于两层,使气流均匀分布.卧式电除尘器气体均布装置.
(5)电除尘器的壳体、保温箱、排灰装置
①壳体有钢结构、钢筋混凝土结构及砖结构几种,水泥厂使用的电除尘器壳体一般为钢结构,壳体的下部为灰斗,中部为除尘电场,上部安装石英套管、绝缘瓷件和振打机构,侧面设有入孔门.壳体要注意防止漏风,并设有保温设施.
②保温箱当绝缘套管周围温度过低时,其表面会产生冷凝水.影响电除尘器正常工作,保湿箱内的温度应高于除尘器内烟气-温度20～30~C,保温箱内装有加热器、恒温控制器.
电除尘器的优点:
⑴净化效率高,能够捕集微米以上的细粒粉尘,在设计中可以通过不同的操作参数,来满足个所要求 的净化效率;
⑵阻力损失小,一般在20毫米水柱以下,和旋风除尘器相比较,即使考虑供电机组和振打机构电耗,其点电耗量仍比较小;
⑶允许操作温度高,能达到350℃～400℃或者更高;
⑷处理气体范围大;
⑸可以完全实现操作和自动控制.
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