电除尘系统

电除尘系统•编制人:吴万祥•2006年08月08日课程目标通过对电除尘系统知识的学习和了解能让员工明白和掌握电除尘系统的基本原理、结构特点、并能对相关的系统知识进行掌控。课程目录1电除尘的工作原理2电除尘器的分类.2.1卧式电除尘器和立式电除尘器相比有以下特点2.2湿式电除尘器和干式电除尘其相比有下列特点3电除尘器结构3.1放电极（阴极系统）3.1.1阴极绝缘支柱3.1.2阴极大框架及其作用3.1.3阴极小框架及其作用3.1.4电晕线3.2集尘极（阳极系统）3.2.1阳极板截面型线3.2.2阳极板的悬挂方式及紧固形式课程目录3.3振打清灰装置3.3.1阴极机械振打传动装置和振打轴3.3.2电磁振打3.3.3阳极振打装置3.4槽板系统3.4.1作用3.4.2槽板振打3.5壳体、烟箱及灰斗3.6电除尘器的供电装置3.6.1电缆引入室3.6.2供电装置3.7其他装置3.8影响电除尘性能的原因1、电除尘器的工作原理•电除尘器又称为静电除尘器.它是利用高压电场产生的静电力,使粉尘从烟气流中分离出来,从而使通过电除尘器的烟气得到净化,达到环保排放标准.•电除尘器中间是两端被固定的金属导线,作为放电极(电晕极),放电极接高压直流电源负极,两边平板为集尘极,接电源正极.在电场作用下,空气中自由离子向两极移动,且电压愈高,电场强度愈大,离子运动的速度愈快.由于离子的运动,在极间形成了电流.开始时,空气中自由离子少,电流较小,当电压升高到几万伏后，电晕极附近的离子获得了较高的能量和速度,去撞击空气中的中性原子,使中性原子分解成正\负离子,这种现象称为空气电离“空气电离”示意图•空气被电离后极间运动的离子数大大增加,而流向和到达电极的离子数增加,极间电流(电晕电流)急剧增加,空气便成了导体.电晕极周围的空气全部被电离后,在电晕极周围可以看见一圈淡蓝的光环,这个光环称为电晕,并伴有轻微的爆炸声.因此这个放电的导线称为电晕极(又叫阴极)。如果继续增加电压，电晕区就会扩大，电流也增加。当电压增加到极间空气都被电离时，就出现“击穿”现象。这时电炉短路，电流急剧上升，电压急剧下降。•为防止极间空气被击穿，静电除尘器都在电晕区工作。电晕区的范围一般限与导线周围2～3ｍｍ处，其余的空间称为电晕外区。电晕极周围（电晕区）的负离子和电子在电场力的作用下被吸向正极，途中与烟气中的飞灰尘粒互相碰撞，并吸附在飞灰尘粒上，使中性的尘粒带上了负电荷。因此，带电符合的飞灰尘粒在静电力的作用下移动向正极板，中和后尘粒沉积在集尘极上。同样，带正电的离子在向放电极的途中也会使部分尘粒带上正电而集中在放电极上。因为电晕区的范围很小，负离子和电子是通过范围更大的电晕外区向集尘电极方向移动的，而进入极间含尘气体中的大部分也是在电晕外区通过的，所以，大多数的尘粒是带负电朝正极方向运动并沉积在其上的。只有少数尘粒带正电而沉积在放电集上，致使“电晕线肥大”，影响除尘效果。所以，需要定期给予振打清除灰粒。2.电除尘器的分类•按收尘极的形式可分为管式和板式电除尘两类：•按气流流动的方向分为立式和卧室电除尘两类：•按照粉尘荷电和分离区的空间布置可分为单区和双区电除尘两类•按照沉积粉尘的清灰方式分为湿式和干式电除尘器。2.1卧式电除尘器和立式电除尘器相比有以下特点。发生卧式电除尘沿气流方向可以分为几个电场，这样可根据烟气流经各电场时的特性变化情况，分别对各电场施加不同的电压，以提高电除尘效率。•根据所要达到的除尘效率，可任意增加电场长度。而立式电除尘的电场长度不一太高，附则需要建立高的建筑物，而且设备安装比较困难。•在处理较大的烟气量时，卧式电除尘比较容易保证气流沿电场断面的均匀分布。•处理同样的烟气量时，通常设备安装较立式电除尘比较低，操作维修比较方便。使用于负压操作，可延长吸风机的使用寿命。•各个电场可以分别捕集不同粒度的粉尘，这有利于燃煤飞灰的分和综合利用。还有利于有色金属的捕集回收。•占地面积比立式除尘器大，所以旧电场扩建或除尘系数改造时，采用卧式电除尘器往往要受场地的限制。2.2湿式电除尘器和干式电除尘其相比有下列特点•湿式电除尘器是用喷水或溢流水等方式使收尘板表面形成一层水膜，将沉积在极板上的粉尘冲走。湿式清灰可以避免沉积粉尘的再飞扬，达到衡高的除尘效率。因无振打装置，运行比较稳定。但是，与其它湿式除尘器一样，存在着腐蚀、污泥和污水的处理问题。•干式除尘器是最常见的一种形式，它是利用振打等方法实现积极清灰。回收的粉尘便于处置和利用。但振打清灰时存在二次扬尘导致除尘效率降低。3、电除尘的结构电除尘由除尘器本体和供电装置两部分组成。电除尘器本体包括：放电极、集尘机、槽板、振打机构、气流分布装置、高压绝缘装置、外壳及灰斗等部件。3.1放电极（阴极系统）阴极系统是电气除尘器的心脏。它包括：阴极绝缘瓷支柱、阴极大框架、阴极小框架及电晕线、清灰装置、阴极振打传动装置及振打轴、电缆引入室。下面简单介绍阴极系统中各设备的作用及结构。3.1.1阴极绝缘支柱每个电场有四组绝缘支柱，安装在每个电场的前后衡量中。每个绝缘支柱又由四个瓷柱和一个瓷套管、阴极吊杆、防尘罩等组成。瓷支柱通过阴极吊杆和横梁承担了阴极系统的负荷即振打时的机械荷重。瓷套管和瓷支柱材质一样，不承压。阴极吊杆上端由一组螺母和球面垫圈固定在瓷支柱上，下端与阴极大框架相连。3.1.2阴极大框架及其作用3.1.2.1承担阴极小框架、及阴极振打锤、轴的荷重，并通过阴极吊杆将荷重传到绝缘支柱上。3.1.2.2阴极大框架一般是用型钢拼装而成。它悬吊在多个电场前后的阴极吊杆上，其用以安放阴极小框架的带有缺口的角钢，也有固定阴极小框架而代螺孔的角钢。另外在振打轴一侧的框架上还有轴承底座。阴极大框架是整个电除尘器阴、阳极系统的定位标准。3.1.3阴极小框架及其作用3.1.3.1固定电晕线3.1.3.2产生电晕放电3.1.3.3对电晕极进行振打清灰。它包括框架、电晕线、阴极振打锤、承击、支架、定位螺栓等框架是由钢管焊接而成。为了防止不同形状的电晕线过长而发生断线，把框架沿高度方向分成两个间隙或四个间隙，以保证极线安装的准确性。小框架上还安装了清灰用的阴极振打锤。通过支架和定位螺栓把小框架固定在大锤架上。3.1.4电晕线电晕线是除尘器最核心的部分。对除尘效率有着直接的影响。对电晕线要求是：1不断线2放电性好3放电强度强4机械强度好电除尘器采用的电晕线形式较多，目前常用的有两类：一是现状放电电极，包括圆形线、刀型线等；另一类是点状放电电极，包括芒刺线、锯齿形线、RS型线等。3.2集尘极（阳极系统）阳极系统由阳极板、振打锤轴和阳极振打传动装置三部分组成。它的功能是捕捉荷电粉尘，并在振打作用下使极板表面附着的粉尘成片状脱落，落入灰斗中，达到除尘的目的。3.2.1阳极板截面型线•卧式电除尘的阳极板有管状和板状两种。板状极板的截面型线种类也很多。合理的截面型线对除尘效率的影响也很大，应符合以下条件：•具有良好的电气性能，极板上电场强度和电流密度分布均匀。•集尘效果好，防止二次飞扬。•振打性能好，清灰效果显著。•具有较高的机械强度，刚度好，不易变形。•加工制作容易，金属耗量少，每块极板不容许有焊缝，极板采用1.2~2mm的钢板在轧机上加工而成。3.2.2阳极板的悬挂方式及紧固形势阳极板排由若干块阳极板组成，考虑在运行温度下阳极板排的热膨胀，阳极板排是自由悬挂在电除尘器客体内的。3.3振打清灰装置•无论是阳极还是阴极，若沉积的粉尘过多而不能及时清除时，则会造成电气设备工作条件恶化，直接影响除尘效果。因此，在电除尘其中设有清灰装置，及时将沉积在极板上的粉尘抖落如灰斗并排除。•捶击振打清灰是常用的一种方式。振打清灰效果与振打方式、振打强度及振打周期有密切关系。3.3.1振打的种类3.3.1.1阴极机械振打传动装置。主要作用是为阴打清灰提供动力设备。3.3.1.2电磁振打。一般设置于电除尘顶部，能提高空间利用率设备常运率3.3.1.3阳极振打装置。由于极板的截面型线不同，目前采用较多的是下部和机械切向振打装置。3.4槽板系统的作用及振打3.4.1烟气在离开电场之前又被荷电一次，这时有一部分粉尘粒子没有被阳极板捕获，还有一部分由于二次飞扬产生的粉尘粒子也随气流离开电场。这些粒子中大部分是带负电荷的粉尘粒子。这些带负电荷的粉尘粒子随气流在电场力和流体力的作用下，向接地槽板运动，并在静电力的作用下附着在槽板上。3.4.2带有单独振打装置的槽板系统，一般安装在每台电除尘的末电场的出口处。因槽板的吸尘效果明显，极板上的积灰较多，所以必须进行定期振打清灰，以保证吸尘效果。3.5壳体、烟道及灰斗3.5.1壳体用于电厂烟气净化的电除尘器几乎都采用钢质壳体。壳体具备有承重、维护、密封、保温、大型化的功能，此外，为了保证电除尘过程的持续和高效，壳体又必须具备强度高、刚度大、稳定性好的特点。3.5.2烟道•包括进气烟道、出气烟道两部分•电除尘其中气流分布的均匀程度对除尘效率有很大影响。因此在进气烟道扩散的流道中设置气流均部板。它有助于提高气流分布的均匀程度。常用的气流均部板为圆孔型。也有的采用方孔型和百叶形等。3.5.3灰斗•灰斗的设计要考虑到烟尘的物理特性及足够的容量，特别要注意灰的流动性。灰斗的保温也很重要，防止灰斗中烟气的水汽凝结，从而使灰板结、甚至发生堵灰事件。所以灰斗都设有加热器，使灰斗温度不低于120℃。从而保证稳定运行。•同时在灰斗上还设有料位计，以便监视灰斗内料位情况。3.6电除尘器供电装置供电方式采用分开的独立电源，从而供每台炉的电除尘使用。电源为交流380伏，三相四线制，50赫兹的设计使用。3.6.1电缆引入室电除尘的高压电缆是通过电缆终端盒、导线和阴极绝缘支柱的阴极吊杆连接的，使他们直接和除尘器本体横梁连接。3.6.2供电装置主要包括升压变压器、整流器、控制装置、阻尼电阻、高压隔离开关及高压控制柜等组成。（主要将高压交流电变为高压直流电）3.7其它电除尘除了以上装置外还包括控制系统、联锁系统、指示灯与信号、报警信号等设备组成。3.8影响电除尘性能的主要原因电除尘的效率我们主要评价的是它的性能，一般用压力损失与集尘效率来表示。烟气在除尘器内流动中由于摩擦等原因会导致压力损失、导致动力消耗。因此降低电除尘器压力损失很关键。另外除尘效率也是衡量与评价除尘器性能的重要指标之一。根据总除尘效率电除尘器属于高效率除尘器。当然除尘器的性能除与压力损失、除尘效率外还包括设备费用、运行费用、处理烟气量、占地面积、使用寿命等因素有关。我们只有能够很好地了解和掌握电除尘器的基本知识才能很好的完成各项工作。