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类型附加阳极极配在改造碱回收炉电除尘器中的应用.doc

  • 上传人:cjc2202537
  • 文档编号:1216660
  • 上传时间:2018-06-18
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    关 键  词:
    附加阳极极配在改造碱回收炉电除尘器中的应用.doc
    资源描述:

    1、1附 加 阳 极 极 配 在 改 造 碱 回 收 炉 电 除 尘 器 中 的 应 用摘 要 本 文 定 性 分 析 了 附 加 阳 极 的 极 配 方 式 、 电 场 分 布 情 况 及 其 在 电 收 尘 中 的 作 用 , 这 种 结 构应 用 在 造 纸 厂 碱 回 收 炉 ZHF21-10 型 静 电 除 尘 器 的 改 造 中 , 获 得 成 功 。 改 造 中 采 用 了 附 加 阳 极 与 长针 刺 电 晕 极 的 极 配 方 式 和 电 磁 型 调 幅 控 制 的 电 源 供 电 , 电 晕 极 、 阳 极 及 其 它 与 烟 气 接 触 的 构 件 采 用不 锈 钢 制 作

    2、, 使 改 造 后 电 除 尘 器 在 烟 气 温 度 低 于 120 时 仍 能 正 常 、 可 靠 和 高 效 地 工 作 , 除 尘 效率 高 达 98.8%, 具 有 投 资 小 、 运 行 可 靠 、 维 护 方 便 等 优 点 。关 键 词 静 电 除 尘 附 加 阳 极 极 配 碱 回 收一 、 引 言ZHF21-10 型 10m2 静 电 除 尘 器 是 常用 于 造 纸 黑 液 碱 回 收 炉 烟 气 治 理 的 电 收尘 器 , 主 体 外 壳 是 混 凝 土 结 构 , 内 部 振打 和 供 电 及 控 制 与 SHW-10 型 电 除 尘 器相 同 。 事 实 上 ,

    3、常 规 电 除 尘 器 用 于 碱 回收 炉 烟 气 的 治 理 , 会 受 到 常 规 电 除 尘 器的 运 行 条 件 和 技 术 参 数 的 限 制 , 而 碱 回收 炉 的 烟 气 参 数 不 完 全 符 合 常 规 电 除 尘的 工 况 要 求 。 如 碱 回 收 炉 的 烟 气 湿 度 高达 50%以 上 ; 温 度 有 时 低 于 120 ; 烟气 中 含 有 硫 等 腐 蚀 气 体 ; 碱 灰 轻 且 易 吸潮 ,不 但 具 有 腐 蚀 性 , 而 且 粘 附 在 极 板 不易 脱 落 等 等 , 因 此 常 规 电 除 尘 器 在 碱 回收 炉 应 用 中 主 要 存 在 如

    4、 下 问 题 :1. 高 压 绝 缘 故 障 多 , 电 热 抗 结 露 装 置 电耗 大 , 而 且 不 能 有 效 防 止 绝 缘 缸 套 产生 高 压 爬 闪 , 容 易 损 坏 绝 缘 ;2. 供 电 与 电 场 及 工 况 电 负 荷 不 匹 配 , 工作 点 不 稳 定 , 易 跳 闸 , 除 尘 效 率 偏 低 ,达 不 到 排 放 要 求 。3. 电 极 容 易 腐 蚀 , 一 至 两 年 就 要 更 换 。为 此 , 需 要 对 ZHF21-10 型 电 除 尘器 进 行 彻 底 的 改 造 。 改 造 中 只 保 留 原 电除 尘 器 壳 体 、 清 灰 系 统 和 高 压

    5、 整 流 变 压器 , 重 新 设 计 电 场 分 布 、 极 配 、 绝 缘 、振 打 、 低 压 控 制 和 高 压 控 制 系 统 , 采 用实 用 技 术 。 改 造 方 案 在 广 西 某 厂 实 施 ,经 过 近 两 年 的 使 用 , 设 备 运 行 稳 定 可 靠 ,效 率 高 , 达 到 了 改 造 设 计 的 目 标 。二 、 新 的 电 场 结 构 及 电 场 分 布改 造 后 的 收 尘 电 场 由 385Z 型 阳 极板 、 附 加 阳 极 和 长 针 刺 电 晕 极 组 成 , 这些 电 极 全 部 采 用 1Cr18Ni9Ti 不 锈 钢 材料 制 成 , 收 尘

    6、 电 场 的 布 置 示 意 如 图 1。设 计 同 极 距 为 600 毫 米 , 中 间 用 槽 形 附加 阳 极 相 隔 , 其 电 场 分 布 见 图 2, 从 图中 可 见 ,槽 形 附 加 阳 极 板 改 变 了 电 晕 极 间的 电 场 分 布 , 消 除 了 两 电 晕 极 间 的 同 极电 力 线 交 界 , 消 除 了 在 阳 极 板 上 的 “零 ”电 流 分 布 区 , 从 而 提 高 了 极 板 的 利 用 面积 。 同 时 ,槽 形 附 加 阳 极 板 也 进 行 垂 直 气流 方 向 的 横 向 收 集 作 用 , 提 高 了 收 尘 效率 。 图 2 中 , 由

    7、 385Z 阳 极 板 、 槽 形 附加 阳 极 板 围 成 一 个 矩 形 , 长 针 刺 电 晕 极呈 “米 ”字 形 布 置 , 其 针 尖 的 包 络 线 也近 似 一 个 矩 形 , 且 与 阳 极 围 成 的 矩 形 相似 , 形 成 合 理 均 匀 的 电 力 线 分 布 , 也 即获 得 较 均 匀 的 电 场 分 布 。 工 作 时 烟 气 与385Z 阳 极 板 平 行 通 过 , 并 绕 过 槽 形 附 加阳 极 板 , 由 于 电 场 分 布 较 均 匀 , 粉 尘 在电 场 力 、 紊 流 和 扩 散 的 共 同 作 用 下 , 附着 沉 淀 在 Z 阳 极 板 和

    8、槽 形 阳 极 板 表 面 的粉 尘 附 着 也 是 均 匀 的 , 而 不 会 或 较 少 出2现 收 尘 弱 区 , 这 实 际 上 提 高 了 阳 极 的 有效 收 尘 面 积 , 即 降 低 了 钢 耗 , 降 低 了 改造 成 本 , 有 利 于 提 高 除 尘 效 率 。这 种 极 配 的 电 场 分 布 与 多 管 立 式 电除 尘 器 相 似 , 但 其 气 流 是 绕 穿 过 槽 形 附加 阳 极 板 与 Z 形 阳 极 成 平 行 通 过 , 可 见其 收 尘 机 理 相 当 复 杂 , 是 多 管 立 式 、 常规 板 卧 式 和 横 向 电 极 卧 式 三 种 类 型

    9、电 除尘 器 收 尘 机 理 的 综 合 。三 、 绝 缘 和 振 打 机 构原 ZHF21-10 型 电 除 尘 器 的 主 绝 缘是 由 瓷 缸 套 和 片 式 吊 挂 绝 缘 子 组 成 , 由于 瓷 缸 套 内 侧 与 烟 气 接 触 , 故 尽 管 有 保温 箱 保 温 , 仍 会 在 其 内 侧 积 上 一 层 碱 灰 ,这 层 碱 灰 极 易 吸 潮 、 硬 化 而 粘 附 在 缸 套内 侧 , 不 易 振 脱 和 清 除 。 这 碱 灰 层 是 导电 的 , 尤 其 是 当 吸 潮 时 , 保 温 箱 也 无 法保 证 其 良 好 绝 缘 。 故 时 常 会 发 生 高 压 爬

    10、闪 , 影 响 升 压 运 行 。 为 此 , 需 要 采 用 绝缘 与 烟 气 隔 离 的 方 法 来 保 证 主 绝 缘 的 强度 。 由 于 电 晕 极 的 重 量 轻 , 故 采 用 吊 挂绝 缘 子 , 其 结 构 示 意 图 见 图 3。绝 缘 子 室 设 有 一 个 风 扫 调 风 阀 , 用于 调 节 风 扫 的 风 量 , 以 确 保 除 尘 壳 体 内的 烟 气 不 能 进 入 绝 缘 子 室 , 使 绝 缘 子 保持 “清 洁 ”状 态 , 保 证 良 好 的 绝 缘 性 能和 足 够 的 耐 压 。 密 封 门 可 以 开 启 , 便 于检 查 和 清 洁 。 经 过

    11、近 两 年 的 使 用 , 证 明这 种 结 构 可 靠 实 用 , 绝 缘 故 障 明 显 减 少 。原 ZHF21-10 型 电 除 尘 器 的 振 打 是采 用 绕 臂 锤 方 式振 打 阳 极 , 提 升脱 扣 方 式 振 打 阴极 , 这 些 振 打 器的 材 料 全 部 采 用普 通 钢 , 振 打 部位 均 在 除 尘 主 体内 , 与 烟 气 碱 灰直 接 接 触 , 已 被腐 蚀 失 效 , 脱 灰效 果 不 理 想 , 阳 极 板 上 积 灰 层 增 厚 超 过50mm, 减 小 了 极 间 距 离 , 使 工 作 电 压降 低 超 过 30%, 除 尘 效 率 大 大 降

    12、 低 。 改造 时 把 振 打 点 引 到 壳 体 外 , 并 且 采 用 多点 振 打 , 阳 极 用 电 动 平 板 振 动 器 振 打 ,阴 极 采 用 电 磁 铁 敲 击 振 打 , 脱 灰 效 果 良好 。 分 点 振 打 有 效 减 少 了 二 次 扬尘,而振打点引到壳体外,传振杆等与烟气接触部分采用不锈钢材料制作,可使振打系统比较耐用可靠,方便检修。经过近一年的运行,清灰比较干净,电晕的放电特性良好,保持了高效除尘,达到了改造的要求。1-绝缘子室 2-高压绝缘子3-吊杆 4-除尘器外壳5-密封门 6-风扫调风阀图 3 绝缘子室示意图1-385Z 阳 极 板 2-附 加 阳 极 板

    13、3-电 力 线 4-电 晕 极 长 针图 2 附 加 阳 极 极 配 的 电 场 分 布(a )是俯视图 (b)为侧视图1-385Z 型阳极板 2-附加阳极板 3-电晕极 4-绝缘子图 1 收尘电场的布置示意3四 、 供 电 控 制改 造 前 , 原 ZHF21-10 型 电 除 尘 器的 两 个 电 场 分 别 由 2 台 GGAJ02-0.2c/60 可 控 硅 自 动 控 制 高 压 硅 整 流 电 源供 电 , 其 中 高 压 整 流 变 压 器 为 高 阻 抗 变压 器 , 属 调 相 控 制 电 源 。 正 常 使 用 中 ,最 佳 的 稳 定 运 行 电 气 参 数 如 表 1。

    14、从 表 1 可 见 电 源 和 电 流 均 偏 小 , 致使 电 源 处 于 大 马 拉 小 车 的 状 态 , 可 控 硅的 开 通 角 很 小 , 在 高 压 变 压 器 中 形 成 严重 的 高 次 谐 波 , 电 场 电 压 升 不 高 , 二 次工 作 电 流 更 无 法 增 加 , 根 本 无 法 达 到 设计 的 电 气 参 数 , 这 就 是 供 电 与 电 除 尘 器负 载 不 匹 配 的 现 象 , 要 克 服 这 种 现 象 ,就 需 改 造 电 场 极 配 或 改 换 适 合 匹 配 的 高压 电 源 供 电 。 为 了 节 省 投 资 , 在 改 造 电场 极 配 的

    15、 同 时 只 更 换 高 压 调 压 控 制 器 ,也 即 将 可 控 硅 自 动 控 制 更 换 为 电 磁 式 调幅 高 压 控 制 器 , 这 种 电 磁 式 调 幅 高 压 控制 器 具 有 较 好 的 匹 配 特 性 , 能 较 好 地 适应 电 除 尘 器 的 工 况 变 化 , 工 作 中 能 获 得最 大 的 工 作 电 压 、 电 流 和 电 功 率 , 这 就有 利 于 提 高 除 尘 电 场 强 度 和 粉 尘 的 驱 进速 度 , 从 而 提 高 除 尘 效 率 。 改 造 后 运行 的 电 气 参 数 如 表 2, 电 气 参 数 稳 定 ,提 高 了 工 作 电 压

    16、 和 电 流 , 电 功 率 也 大 大提 高 , 达 到 了 设 计 的 要 求 。五 、 主 要 技 术 性 能ZHF21-10 型 静 电 除 尘 器 改 造 前 后主 要 技 术 参 数 比 较 如 表 3。六 、 效 果 与 结 论ZHF2110 型 10m2 电 除 尘 器 经 过改 造 后 与 烟 气 接 触 部 分 的 梁 、 柱 、 框 架和 极 板 、 极 线 全 部 采 用 1Cr18Ni9Ti 不锈 钢 材 料 制 作 , 这 些 构 件 的 总 重 量 只 约6 吨 。 经 过 一 年 使 用 , 未 发 现 腐 蚀 现 象 。电 场 、 极 配 和 调 压 控 制

    17、经 改 造 后 ,运 行 电 气 参 数 有 了 明 显 的 改 善 , 改 造 后第 I、 II 电 场 的 工 况 平 均 电 场 强 度 比 改 造前 分 别 提 高 了 29.6%、 47.4%, 平 均 电功 率 提 高 了 13.3%和 503%。 这 些 参 数的 改 善 反 映 了 电 除 尘 效 率 也 会 相 应 提 高 ,电 除 尘 器 的 测 定 结 果 见 表 4。 可 见 改 造后 的 除 尘 效 率 比 改 造 前 提 高 了 6.6%。表 1 原 电 除 尘 器 最 佳 运 行 电 气 参 数 参数电场一次电压(v)一次电流(A)二次电压(kv)二次电流(mA)

    18、平均场强(kv/cm)电功率(kw) 40 16 40 38 2.7 1.5 100 8 35 18 2.3 0.63表 2 改 造 后 电 除 尘 器 运 行 电 气 参 数 参数电场一次电压( v)一次电流( A)二次电压(kv)二次电流( mA)平均场强(kv/cm)电功率(kw) 350 7 63 27 3.5 1.7 360 15 62 61 3.39 3.84综 上 所 述 , 可 以 得 出 如 下 结 论 :( 1) 采 用 附 加 阳 极 和 长 针 电 晕 极 的 新 极配 方 式 改 造 ZHF2110 型 电 除 尘 器 是可 行 的 , 这 种 改 造 可 大 量 节

    19、 省 钢 耗 , 降低 投 资 , 而 且 很 好 地 改 善 工 况 的 电 气 参数 , 提 高 收 尘 效 率 , 使 用 稳 定 、 可 靠 。这 对 改 造 其 它 板 卧 式 电 除 尘 器 提 供 了 一个 参 考 实 例 。( 2) 用 于 造 纸 行 业 碱 回 收 炉 烟 气 治 理 的电 除 尘 器 , 其 与 烟 气 接 触 部 分 构 件 采 用1Cr18Ni9Ti 不 锈 钢 材 料 是 实 用 和 可 行 的 ,防 腐 性 能 好 。( 3) 改 造 中 采 用 电 磁 式 调 幅 调 压 控 制 器作 调 压 控 制 , 可 很 好 地 匹 配 附 加 阳 极

    20、和长 针 刺 电 晕 极 的 极 配 , 能 得 到 较 好 的 运行 电 气 参 数 、 运 行 稳 定 性 好 , 除 尘 效 率高 。( 4) 对 于 这 种 新 的 极 配 其 收 尘 机 理 涉 及板 卧 式 、 多 管 立 式 和 横 向 电 极 卧 式 电 除尘 器 的 收 尘 机 理 的 综 合 作 用 , 有 待 进 一步 研 究 和 探 讨 。参 考 文 献1. 刘 后 启 林 宏 ,电 收 尘 器 .中 国 建 筑 工 业 出 版 社 .2. 冯 肇 霖 等 .造 纸 碱 回 收 中 废 气 治 理 的 新 型 高 效 静 电 除 尘 器 的 开 发 研 究 .广 西 造

    21、 纸 .1998 第 1.2 期 合 刊3. 冯 肇 霖 ,杨 羽 军 .电 磁 型 静 电 电 源 与 LC 恒 流 电 源 在 电 除 尘 应 用 中 的 特 性 探 讨 .电 除 尘 与 气 体 净 化 .1997.4 季 刊4. 冯 肇 霖 等 .试 分 析 电 除 尘 器 处 理 高 浓 度 粉 尘 的 供 电 匹 配 .电 除 尘 及 气 体 净 化 .1995 Vol.5,No.15. 胡 小 吐 等 .宽 间 距 立 厢 式 高 压 静 电 除 尘 器 及 其 应 用 .广 东 劳 动 保 护 .1997.3 季 刊表 4 改 造 前 后 粉 尘 浓 度 测 定 结 果烟气量N

    22、m3/h入口浓度g/Nm3出口浓度mg/Nm3除尘效率%改造前 17358 9.72 760 92.2改造后 32633 6.41 76.7 98.8表 3 改 造 前 后 主 要 技 术 参 数 比 较名 称 改造前 改造后有效截积(m 2) 10 10处理风量(m 3/h) 27000 27000电场风速 (m/s) 0.75 0.75电场长度(m) 7.6 7.6停留时间(s) 10.1 10.1阻力 (Pa) 392 140 120入口浓度 (g/m3) 7 10设计效率(%) 96 98.5电晕极型式 管状芒刺 长针刺集尘面积 (m2) 480 264电晕极总长 (m) 442 276同极距 (mm) 300 600异极距 (mm) 150 180工作电压(kv) 45 61.2工作电流(mA) 662 692电场强度(kv/cm) 3.0 3.4

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