靜電除塵器的設(shè)計
靜電除塵器的應(yīng)用有別于其他任何一種除塵器,這是因為靜電除塵器對煙塵性質(zhì)特別是對粉塵比電阻值十分敏感,而且靜電除塵器電特性的控制因素比較多。所以適用靜電除塵器要注意特殊情況。靜電除塵器的定性產(chǎn)品相對較少,每種產(chǎn)品都有其適用范圍,這也是設(shè)計和選用中最重要的。
一、靜電除塵器的基本設(shè)計
靜電除塵器的基本設(shè)計是基于其基本原理和靜電除塵器構(gòu)造的基礎(chǔ)上,經(jīng)過綜合考慮了影響電除塵器的因素,包括粉塵選擇性、煙氣性質(zhì)、結(jié)構(gòu)因素以及操作因素等,來確定靜電除塵器的主要參數(shù)及各部分的尺寸,并畫出靜電除塵器的外形圖、載荷圖、電氣及自動控制資料圖等。
1.用戶提供的原始數(shù)據(jù)
主要包括:①需凈化的煙氣量;②煙氣溫度;③煙氣濕度,通常用煙氣的露點值表示;④煙氣的成分,即各種氣體分子的體積百分組成;⑤煙氣中的含塵濃度;⑥要求排放濃度;⑦煙塵性質(zhì),包括塵粉的顆粒級配、化學(xué)組成、容量、自然休止角、比電阻等;⑧用于電站鍋爐尾部的電除塵必須注意燃料的含硫量,當(dāng)S<1%時比電阻p>1011Ω·cm(偏高)。當(dāng)S=1%~2%時p比較適中,當(dāng)S>2%時p偏高;⑨氣溫(與保溫層厚度相關(guān)),如北方冬天寒冷地區(qū)多采用150mm厚的保溫層厚度,而南方則多采用100mm;⑩工藝流程,包括靜電除塵器的進(jìn)、出氣方式、電源布置及外部負(fù)載等;?除塵器的風(fēng)載、雪載及地震載荷等。
2.靜電除塵器的主要參數(shù)
靜電除塵器的主要參數(shù)包括電場風(fēng)速、收塵極板的極間距、電暈線的線距以及粉塵的驅(qū)進(jìn)速度等。設(shè)計用主要技術(shù)參數(shù)見表6-22,輔助設(shè)計因素見表 6-23。
3.靜電除塵器的電場風(fēng)速
合理的電場風(fēng)速對于正確設(shè)計和選用靜電除塵器斷面及減少粉塵的二次飛揚(yáng)是至關(guān)重要的。在實際設(shè)計計算時可參考表6-24初步確定。
表6-24 靜電除塵器的電場風(fēng)速
4.粉塵的驅(qū)進(jìn)速度w
粉塵的驅(qū)進(jìn)速度是靜電除塵器設(shè)計的重要參數(shù)之一。常見粉塵的驅(qū)進(jìn)速度見表6-25。影響驅(qū)進(jìn)速度的因素主要有點場的極間距、粉塵顆粒大小、電場數(shù)、電流電壓、粉塵比電阻及收塵面積等。
靜電除塵的選用
選用靜電除塵器,首先必須要了解和掌握生產(chǎn)中的一些數(shù)據(jù),通常包括被處理煙氣的煙氣量、煙氣溫度、煙氣含濕量、含塵濃度、粉塵的級配、氣體和粉塵的成分、理化性質(zhì)、比電阻值、要求達(dá)到的除塵效率、靜電除塵器的負(fù)壓以及安裝的具體條件等。根據(jù)這些條件就可以考慮靜電除塵器選用形式(立式或臥式)、極板形式(板式或管式)及運行方式(濕法或干法)。其次就應(yīng)當(dāng)考慮靜電除塵器選用的規(guī)格,在選用中應(yīng)注意,目前設(shè)計的靜電除塵器一般僅適用于煙氣溫度低于250℃、負(fù)壓值小于2KPa的情況;一般結(jié)構(gòu)的靜電除塵器僅適用一級收塵;目前設(shè)計的電收塵器一般僅能處理比電阻在104~1010Ω·cm之間,因此,在通往靜電除塵器之前必須對高比電阻的粉塵煙氣進(jìn)行必要的調(diào)質(zhì)預(yù)處理。
靜電除塵器選用注意事項如下。
①靜電除塵器是一種高效除塵設(shè)備,除塵器隨效率的提高,設(shè)備造價也隨之提高。
②靜電除塵器壓力損失小,耗電量少,運行費用低。
③靜電除塵器適用于大風(fēng)量、高溫?zé)煔饧皻怏w含塵濃度較高的除塵系統(tǒng)。當(dāng)含塵濃度超過60g/m3時一般要在除塵前設(shè)預(yù)凈化裝置,否則會產(chǎn)生電暈閉塞現(xiàn)象,影響凈化效率。
④靜電除塵器能捕集細(xì)粒徑的微塵(小于0.14μm)但對粒徑過小、密度又小的粉塵,選擇靜電除塵器是應(yīng)適當(dāng)降低電場風(fēng)速,否則易產(chǎn)生二次揚(yáng)塵,影響除塵效率。
⑤靜電除塵器適用于捕集比電阻在104~5*1010Ω·cm范圍內(nèi)的粉塵,當(dāng)比電阻低于1010Ω·cm時,或積于極板的粉塵宜重返氣流;比電阻高于5*1010Ω·cm時,容易產(chǎn)生反電暈。因此,不宜選用干式電除塵器,可采用實時靜電除塵器。高比電阻粉塵也可選用干式寬極電除塵器,或?qū)Ψ蹓m有效驅(qū)進(jìn)速度選低值。
⑥電除塵器的氣流分布要求均勻,為使氣流分布均勻,一般在電除塵器入口設(shè)氣流分布1~3層,并進(jìn)行氣流分布模擬實驗。氣流分布板必須按模擬試驗合格后的層數(shù)和開孔率進(jìn)行制造。
⑦凈化濕度大或露點溫度高的煙氣,靜電除塵器要采取保溫或加熱措施,以防結(jié)霜;對于濕度較大的氣體或達(dá)到漏電溫度的煙氣,一般可采用濕式靜電除塵器。
⑧靜電除塵器的漏風(fēng)率盡可能小于2%,減少二次揚(yáng)塵,使凈化效率不受影響。
⑨粘結(jié)性粉塵,可選用干式靜電除塵器,但應(yīng)提高振打強(qiáng)度;對瀝青對塵混合物的黏結(jié)粉塵,宜采用濕式靜電除塵器。
⑩捕集腐蝕性很強(qiáng)的物質(zhì)時,宜選擇特殊結(jié)構(gòu)和防腐性好的靜電除塵器。
?電場風(fēng)速是靜電除塵器的重要參數(shù),一般在0.4~1.5m/s范圍內(nèi)。電場風(fēng)速不宜過大,否則氣流沖擊極板造成粉塵二次揚(yáng)塵,降低凈化效率。對比電阻、粒徑和密度偏小的粉塵,電風(fēng)速應(yīng)選擇較小值。