影響電收塵的性能的主要因素及其操作
前 言
環(huán)境問題是當(dāng)今世界各國普遍關(guān)注的熱點(diǎn)問題之一,搞好環(huán)境保護(hù)是關(guān)系到人民身體健康和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展的一項(xiàng)重要工作。粉塵的危害在于它產(chǎn)生后又隨周圍氣流向四周擴(kuò)散,特別是大部分微細(xì)粉塵長期在空氣中懸浮并隨著飄揚(yáng),造成環(huán)境污染,引起公害,由于水泥工廠是造成粉塵污染較為嚴(yán)重的工業(yè)部門之一,所以搞好收塵工作對(duì)于保護(hù)環(huán)境、保障人民體健康、更好地發(fā)展水泥生產(chǎn),具有十分重要的意義。
一、影響電收塵的性能的主要因素:
電收塵器的性能除了與結(jié)構(gòu)有關(guān)外,在很大程度上受煙塵性能和操作條件的影響。其影響因素主要有:粉塵的比電阻值、含塵濃度、粉塵顆粒組成、氣體成分、溫度、濕度、露點(diǎn)值、含硫量、收塵的漏風(fēng)、電極肥大、電極操作等。
1、煙氣性能的影響
1.1 粉塵比電阻的影響 |
所以,只有粉塵的比電阻在104~1011Ω•cm范圍內(nèi)時(shí),帶負(fù)電荷的塵粒到達(dá)沉淀極板后,中和以適當(dāng)?shù)乃俣冗M(jìn)行,收塵效率高。這是收塵器運(yùn)行最理想的區(qū)域,在這個(gè)區(qū)域內(nèi)收塵效率與比電阻值的變化沒有多大關(guān)系。
1.2 含塵濃度的影響
氣體含塵濃度的增加,使粉塵離子也增多,盡管它們形成的電暈電流不大,但其形成的窨電荷卻很大,嚴(yán)重地抑制電暈電流的產(chǎn)生,使塵粒不能獲得足夠的電荷,致使收塵效率降低。尤其是粒徑在1μm左右的粉塵越多,這個(gè)影響也就越嚴(yán)重。當(dāng)煙氣的含量高于規(guī)定值時(shí),電暈電流亦佳減小到零,這種現(xiàn)象稱為電暈封閉,此時(shí)氣體凈化效果顯著惡化。
為了防止電暈封閉現(xiàn)象的產(chǎn)生,應(yīng)當(dāng)限制進(jìn)入電收塵器煙氣的含塵濃度,。水泥廠一般要求進(jìn)入電收塵器氣體的含濃度不超過60g/m3(采用芒刺電暈極時(shí)要為80 g/m3)。因此為了保證某些收塵點(diǎn)的電收塵正常運(yùn)行,往往在電收塵器前設(shè)置預(yù)收塵器,以保證進(jìn)入電收塵氣體的含濃度低于規(guī)定值。
1.3 粉塵顆粒組成的影響
對(duì)于電收塵器,最有效的粉塵粒徑范圍是0.01~20μm。小于0.01μm的塵粒,受布朗力影響不易收集下來;大于20μm的塵粒,由附著電量計(jì)算得知,是不經(jīng)濟(jì)的。所以當(dāng)粉塵粗粒子較多時(shí),就采用旋風(fēng)收塵進(jìn)行預(yù)收塵,這樣效果更好。
1.4 煙氣溫度的影響
煙氣溫度對(duì)電收塵的工作性能影響很大,主要表現(xiàn)在以下三個(gè)方面:
1.4.1溫度對(duì)粉塵比電阻的影響 |
1.5 氣體速度的影響 在電收塵器中,通過電場(chǎng)的氣流速度越高,則收塵效率越低,反之,收塵效率越高。因?yàn)?,?dāng)氣流速度增高時(shí)將導(dǎo)致下列現(xiàn)象: 1.5.1 含塵氣體通過電場(chǎng)的時(shí)間縮短,有些粉塵還未來得及收下,就被 氣流帶出電收塵器。 1.5.2電地的粉塵二次尺揚(yáng)加大,即已經(jīng)捕集到的電極上的粉塵在振落時(shí)被調(diào)整氣流重新帶走。 1.5.3有效電場(chǎng)以外的空間(如下部灰半,上部的間隔以及旁側(cè)極板與外殼的空隙中)的漏灰易被氣流帶走。 因此,避免電場(chǎng)風(fēng)速過高地器有著重的意義,表1-3是國外某廠電收器中氣流速度和收塵效率之間的關(guān)系曲線,供參考。 1.6 煙氣濕度的影響 電收塵器運(yùn)行時(shí),被處理的煙氣濕度大小直接影響電場(chǎng) 電壓,粉塵電阻值 和收塵效率。 1.6.1煙氣濕度增加,空氣擊穿電壓增大,其主要原因是:第一,由于電場(chǎng)中水分子能 大量吸附電子,使水分子帶電轉(zhuǎn)變?yōu)樾袆?dòng)緩慢的負(fù)離子,因而使電場(chǎng)空間的電子數(shù)目顯著減少。電離強(qiáng)度減弱;第二,由于水分子比空氣分子質(zhì)量大,體積大且結(jié)構(gòu)復(fù)雜,在氣體游離發(fā)展過程中,與自由電子碰撞的機(jī)會(huì)多,這就使自由電子在電場(chǎng)中加速的平均自由行程縮短,而且互相碰撞時(shí),將使電子的動(dòng)能消耗,轉(zhuǎn)化為熱能,使得碰撞電離難于發(fā)展;第三,由于吸附電子而形成的行動(dòng)緩慢的水汽負(fù)離子,在電暈區(qū)與正離子結(jié)合的機(jī)會(huì)比快速逸出的 |
由于電場(chǎng)電壓提高,不但使電暈放電仍然強(qiáng)烈,而且由于電壓升高,電場(chǎng)強(qiáng)度增大,使得電收塵在提高電壓情況下穩(wěn)定運(yùn)行。因此,增大煙氣的濕會(huì)計(jì)師,可以在很大程度上補(bǔ)償由于廢氣溫度高,或者氣壓低所造成密度減小,擊穿電壓下降,收塵效率不高的缺陷。
1.6.2 煙氣濕度對(duì)粉塵比電阻的影響
煙氣濕度對(duì)粉塵比電阻影響很大(參看圖1-2)。當(dāng)粉塵比電阻值過高時(shí),增大煙氣的濕度,使水分子粘附在導(dǎo)電性較差的粉塵上,可以降低粉塵的比電阻值,不易著產(chǎn)生反電暈,從而提高了收塵效率。當(dāng)粉塵比電阻值過?。ㄈ缣己诤捅入娮瑁r(shí),嗇濕度,水分子粘附在導(dǎo)電性良好 的粉塵上,可提高粉塵的比電阻值。因此,鳘臺(tái)電收塵器在處理某一種煙氣粉塵時(shí)都有規(guī)定的最低濕度含量。
二 操作條件的影響
實(shí)踐證明,操作條件對(duì)電收塵器效率影響很大,其影響因素主要有:
2.1 電暈線結(jié)灰肥大
如前所述,電暈極越細(xì),生產(chǎn)的越強(qiáng)烈。但由于電暈極周圍的離子區(qū)部分粉塵顆粒獲得正電荷,并與負(fù)極性的電暈極中和,使電暈極粘附少量的粉塵,這就是通稱的電暈極肥 大。電暈線結(jié)灰肥大,將顯著地降低電暈效果,使收塵器工作狀態(tài)惡化。
電暈線結(jié)灰肥大不僅與電暈線的結(jié)構(gòu)形式、煙灰的性質(zhì)有關(guān),而且還與操作有關(guān),為了解決電暈線的結(jié)灰肥大現(xiàn)象,一方面應(yīng)改進(jìn)電收塵器的設(shè)計(jì),增大電暈極系統(tǒng)的振打力,另一方面就加強(qiáng)定期清掃,保持電暈極的清潔。
2.2 沉淀極積灰
當(dāng)沉淀極板表面積灰過厚時(shí),會(huì)降低帶電粉塵在極板上的導(dǎo)電性,從而大大降低電收塵器的收塵效率。在極板處于持續(xù)振動(dòng)的情況下,極板表面形成的塵層厚度保持不變,新沉淀在極板上的粉塵立即被振離極板,被氣流得重新帶走,造成粉塵較大的二次飛揚(yáng)。相反,在“停止振打”的情況下,塵層不斷加厚,降低帶電粉塵在極板上的導(dǎo)電性,使收塵效率迅速下降,所以在“停止振打”和使極板處于“持續(xù)振動(dòng)”這兩種情況之間必定存在一個(gè)收塵效率為最佳值的間歇時(shí)間(通稱振打周期)對(duì)電收塵效率影響是很大的。一般打周期的選擇取決于被處理的含氣體的性質(zhì)(主要是含塵濃度、粉塵粘度等),其數(shù)值是通過試驗(yàn)確定的。對(duì)于水泥廠的電收塵器,振打周期一般可取2.5~3分鐘。
2.3 漏風(fēng)
漏風(fēng)對(duì)電收塵器性能影響很大。從灰斗和排灰裝置漏入的空氣將會(huì)造成被收集粉塵的再飛揚(yáng):從檢查門、煙道、伸縮節(jié)、風(fēng)道閘門、絕緣套等處漏入空氣,不僅會(huì)增加電收塵器的煙氣處理,而且會(huì)由于溫度下降出現(xiàn)水氣冷凝現(xiàn)象,引起電暈極的結(jié)灰、電擊穿、硫腐蝕等后果。所以電收塵器在設(shè)計(jì)和安裝使用時(shí)要保證良好密閉性,各聯(lián)接處均應(yīng)彩連續(xù)焊接,以減少漏風(fēng)的影響。
2.4 運(yùn)行時(shí)的火花率 在電收塵器中,提高外加電壓,則電暈電流也隨之增加,當(dāng)電壓增至某一數(shù)值時(shí),則在兩極的某一通道上產(chǎn)生氣體擊穿。但由于一般電收塵器的電源裝置能迅速的封鎖,切斷電流,使擊穿后的電流受到限制,不能形成電弧,這時(shí)的放電僅停留在火花放電階段。實(shí)驗(yàn)表明,電收塵火花放電頻率對(duì)收塵效率的影響,如圖1-4所示。在生產(chǎn)中最佳火花頻率數(shù)值取決于煙氣的性質(zhì)、裝置內(nèi)粉塵的附著狀態(tài)等。一般均通過實(shí)驗(yàn)確定。 三、電收塵器的操作 3.1 電收塵器的操作 3.1.1電收塵器投入運(yùn)行前的檢查: 電收塵在投入運(yùn)行前,一般應(yīng)作如下檢查: ① 收塵器殼體內(nèi)、保溫箱內(nèi)卻無雜物,各入孔門已關(guān)閉嚴(yán)密。 ② 各傳動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)完好(包括沉淀極振打裝置,電暈極打裝置,排灰裝置,鎖風(fēng)裝置等),轉(zhuǎn)動(dòng)靈活,各潤滑點(diǎn)均有足夠的潤滑油。 |
好;各印刷板是否插緊;整流器高壓端對(duì)地(反向時(shí))及低壓端對(duì)地的絕緣電阻是否達(dá)到規(guī)定值(整流變壓器對(duì)地電阻應(yīng)大于1000M歐,低壓線對(duì)地絕緣電阻應(yīng)大于300M歐)
?、?電收塵器的外殼和高壓變壓器正極均應(yīng)良好接地。
?、?高壓電纜頭、高壓硅整流器均無漏電現(xiàn)象。
?、?三點(diǎn)式(或四點(diǎn)式)開關(guān)操作機(jī)構(gòu)靈活,位置正確。
⑧ 檢查振打裝置電動(dòng)機(jī)、排煙裝置電動(dòng)機(jī)的絕緣情況,絕緣電阻應(yīng)不低于0.5M歐。
⑨ 檢查一氧化碳測(cè)定儀:電纜連接是否良好;用干凈氣體(反吹清理裝置)吹洗進(jìn)樣管道,避免脹物進(jìn)入紅外分析室;四個(gè)干燥過濾器內(nèi)填充4/5硅膠、1/5脫脂棉花;氣路系統(tǒng)是否密封、暢通;紅外儀的光源、氣室、檢側(cè)室應(yīng)保持同光軸定位,印刷電路板及元、器件固定良好。
?、? 檢查增濕塔:塔內(nèi)噴嘴各連接處均補(bǔ)漏水;開啟噴嘴前截止閥(備用噴嘴不打開),關(guān)閉放水路閥門及回水管路閥門;塔體各檢查門是否關(guān)閉完好;打開泵房?jī)?nèi)水箱進(jìn)水閥門,向水箱充水,觀察水箱的溢流管道水流是否連續(xù)流通。
3.2 電收塵器的啟動(dòng)
① 在收塵器投入使用之前4小時(shí),應(yīng)接同保溫箱內(nèi)的管壯加熱器,對(duì)絕緣套管進(jìn)行加熱。有的收塵器采用正壓操作并配有熱風(fēng)裝置,則應(yīng)在開車前4小時(shí)啟動(dòng)熱風(fēng)裝置加熱絕緣套。煤磨電收塵器在開車前4小時(shí),應(yīng)將容量較大的熱風(fēng)裝置啟動(dòng),使其對(duì)收塵器內(nèi)部構(gòu)件進(jìn)行加熱,使內(nèi)部構(gòu)件的溫度高于煙氣露點(diǎn)溫度。
② 啟動(dòng)收塵器的鎖風(fēng)裝置電動(dòng)機(jī)和排灰裝置電動(dòng)機(jī)。
③ 啟動(dòng)收塵器電暈極打裝置、沉淀極振打裝置、氣流分布板振打裝置等處電動(dòng)機(jī)以及灰斗斗壁上的震動(dòng)電動(dòng)機(jī)。
④ 接通灰斗、電暈極振打傳動(dòng)裝置、防爆閥門內(nèi)的電加熱裝置。
⑤ 啟動(dòng)一氧化碳檢測(cè)裝置。
⑥ 啟動(dòng)工藝系統(tǒng)排風(fēng)機(jī),使煙氣通過收塵器。
⑦ 將三點(diǎn)式高壓隔離開關(guān)板到送電位置。
⑧ 啟動(dòng)高壓硅整流器,向電場(chǎng)送電。
3.2.1 對(duì)于有增濕塔的窯尾收塵系統(tǒng),當(dāng)增濕塔進(jìn)口煙氣溫度高于250℃時(shí),可以啟動(dòng)工作,其操作順序如下:
① 啟動(dòng)增濕塔下布的排灰裝置。
?、?打開所需使用的水泵進(jìn)水閥門,使水箱的水流入泵內(nèi)。
?、蹎?dòng)水泵電動(dòng)機(jī),調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速,使泵的壓力在規(guī)定的范圍內(nèi)。
3.3電收塵的操作
① 當(dāng)電收塵器用于水泥回轉(zhuǎn)窯窯尾或烘干時(shí),若煙氣的CO含量超過2%,則應(yīng)發(fā)出警報(bào),及時(shí)通知燃爐看火工人采取措施,當(dāng)CO含量超過2.5%時(shí),則應(yīng)關(guān)閉高壓硅整流器。如若CO含量繼續(xù)升高至4%,則說明工藝系統(tǒng)操作極不正常,此時(shí)應(yīng)關(guān)閉系統(tǒng)排風(fēng)機(jī),并通知有關(guān)部門進(jìn)行處理。為了隨時(shí)檢查取氣系統(tǒng)工作是否正常,可在管路中接入水銀U形管壓力計(jì),當(dāng)發(fā)現(xiàn)壓力計(jì)的負(fù)壓值突然升高時(shí),則取氣系統(tǒng)可能發(fā)生堵塞。此時(shí)可檢查金屬濾套或氣管是否堵塞。若U形壓力計(jì)兩端的壓差很小時(shí),則管路可能漏氣。若取氣工作過程出現(xiàn)氣量不足,則真空泵進(jìn)氣口可能被粉塵堵塞。
金屬濾套須每半月檢查一次,如大部分氣孔堵塞,則應(yīng)更換新的濾套。安裝時(shí)必須注意兩端端蓋與濾套結(jié)合嚴(yán)密,否則粉塵進(jìn)入支氣管中,造成管路堵塞。
當(dāng)電收塵器用于煤粉制備系統(tǒng)時(shí),若煙氣的CO含量超過“正常值+700%”時(shí),則應(yīng)適當(dāng)開啟1~2瓶CO2,使CO含量降低,然后觀察CO含量的變化情況。如若CO含量仍增高,則繼續(xù)增加噴如的CO2 量。
② 對(duì)煤磨電收塵器,如若灰斗處的溫度超過90℃,則說明斗內(nèi)發(fā)生燃燒故障,此時(shí)應(yīng)向斗內(nèi)噴入1~2瓶CO2,以防止煤粉的燃燒和爆炸。
?、?對(duì)熟料冷卻機(jī)電收塵器,當(dāng)入口煙氣溫度超過300℃時(shí),應(yīng)啟動(dòng)噴水裝置,將水噴入冷卻機(jī)篦床,使煙氣溫度降至250℃以下。
?、?在電收塵器運(yùn)行過程中,至少每4小時(shí)檢查一次各振打裝置和排灰傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的運(yùn)行情況。
?、? 崗位工人應(yīng)每隔1小時(shí)記錄下列運(yùn)行數(shù)據(jù):⑴每個(gè)電場(chǎng)高壓硅整流器低壓端的電流、電壓值,高壓端的電流、電壓值;⑵收塵器進(jìn)﹑出口處的溫度值;⑶收塵器各灰斗的溫度值;⑷各振打機(jī)構(gòu)、排灰機(jī)構(gòu)的運(yùn)轉(zhuǎn)情況;⑸煙氣中CO含量;⑹噴水裝置使用時(shí)間;⑺收塵器出口的含塵濃度;⑻故障記錄。
?、? 操作中還應(yīng)注意:⑴為了防止高壓硅整流器操作過電壓,切不可在設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)下轉(zhuǎn)換高壓開關(guān)或在高壓運(yùn)行時(shí)拉閘;⑵高壓硅整流器不允許開路運(yùn)行,高壓輸入回路不能斷線;⑶在高壓運(yùn)行時(shí),操作售貨員不得進(jìn)入高壓隔離室內(nèi)。
3.4設(shè)有增濕塔的收塵系統(tǒng),操作中不應(yīng)掌握以下要點(diǎn):
每小時(shí)檢查一次水箱溢流管道水流是否正常。
?、? 若因窯的產(chǎn)量降低而煙氣減少濕塔出口煙氣溫度低于120℃時(shí),應(yīng)適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)水泵電機(jī)轉(zhuǎn)速,減少噴水量,但注意此時(shí)噴嘴壓力不得低于規(guī)定值,若壓力低于規(guī)定值時(shí),溫度仍較低,可適當(dāng)關(guān)閉若干個(gè)噴嘴,若增濕塔出口溫度高于180℃時(shí),則就增多工作噴嘴的數(shù)量。
?、? 如果泵電機(jī)在正常轉(zhuǎn)速下工作,而噴嘴的工作壓力突然增高,則說明其中某個(gè)噴嘴發(fā)生堵塞??刹捎藐P(guān)閉噴嘴前閥門并觀察管路上壓力是否有變化的方法進(jìn)行判斷。堵塞的噴嘴必須及時(shí)處理或更換。
③ 每個(gè)工作班檢查一次增濕塔下部的排灰濕度,并可從排灰裝置的排灰,并可從排裝置的排灰量判斷上部灰斗是否發(fā)生堵塞現(xiàn)象,并及時(shí)予以處理。
?、?每一小時(shí)記錄一次下列數(shù)據(jù):增濕塔進(jìn)、出口煙氣溫度;水泵的號(hào)碼、噴嘴號(hào)碼、數(shù)量及工作壓力。
結(jié) 語:
電收塵器在水泥廠已日益廣泛使用,它是水泥生產(chǎn)工藝線中的重要組成部分,也是水泥廠主要設(shè)備之一,因此,對(duì)電收塵器的運(yùn)行管理是十分必要的,使之運(yùn)轉(zhuǎn)率達(dá)到與主機(jī)同步。尤其是新型干法水泥生產(chǎn)工藝線的均不設(shè)旁路煙囪,只要主機(jī)生產(chǎn)運(yùn)行,含塵廢氣只有增濕塔----電除塵器(有的設(shè)烘干兼粉磨設(shè)備)這條惟一通路,電收塵器能否長期穩(wěn)定高效運(yùn)行,直接影響工廠的經(jīng)濟(jì)效益和大氣的環(huán)境質(zhì)量。
電收塵器正常運(yùn)行時(shí)應(yīng)做好值班記錄,記錄電收塵器及附屬設(shè)備的機(jī)械和電氣方面的運(yùn)行情況、故障、停機(jī)時(shí)間和原因。
對(duì)每一臺(tái)設(shè)備都必須根據(jù)制造廠或設(shè)計(jì)單位的要求以及用戶的的經(jīng)驗(yàn)。制定運(yùn)行管理規(guī)程和預(yù)防性檢修計(jì)劃。要抓緊每一次機(jī)會(huì),特別在主機(jī)檢修的同時(shí),應(yīng)檢修電收塵器,依據(jù)日常的記錄調(diào)整極間的間距,更換斷線和掉錘砧。緊固螺栓,清掃積灰等。日常所發(fā)現(xiàn)的問題都應(yīng)此時(shí)間內(nèi)處理解決。電收塵器雖然轉(zhuǎn)動(dòng)部件少。使用壽命長,過去被公認(rèn)為的三大故障(斷電暈線、掉 錘頭砧鐵和絕緣子破碎)也隨著技術(shù)進(jìn)步而逐漸減少。然而它的機(jī)械結(jié)構(gòu)件是處在高氣壓、高電壓和含塵廢氣條件下工作的,磨損和電化學(xué)文化館問題比較突出,有些零部件更換。
參考文獻(xiàn):
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