电除尘器的结构与功能

电除尘器的结构与功能黄建华主要内容锅炉燃烧系统工作流程1电除尘器主要设备组成2电除尘器本体主要结构及功能3锅炉燃烧系统工作流程如图所示，从煤仓下落的煤经过给煤机11，由供煤皮带机将煤送入磨煤机12磨制成粉。煤在磨碎过程中还必须同时进行干燥，送风机14将冷空气送入锅炉尾部的空气预热器5，空气流经它时吸收烟气的热量成为热空气，此热空气的一部份进入磨煤机12，对煤进行加热和干燥，并将已磨成经济细度的煤粉带经燃烧器8，吹入炉膛内燃烧。燃烧生成的产物，一部分由引风机15的作用，流经过热器2、省煤器4、空预器5进行换热，然后进入除尘器16，经除尘后再通过烟囱排入大气。另一部分粗大的灰渣沉降到排渣装置9.同时,煤粉燃烧释放的热量用于加热水冷壁1内经化学处理过的水,使之变成饱和蒸汽,此饱和蒸汽汇集后进入过热器2,使之达到额定的温度和压力,以推动气轮机,气轮机又带动发电机产生电能,通过主变后并入电网。1、炉膛水冷壁；2、过热器；3、再热器；4、省煤器；5、空气预热器；6、汽包；7、下降管；8、燃烧器；9、排查装置；10、联箱；11、给煤机；12、磨煤机；13、排粉机；14、送风机；15、引风机；16、除尘器；17、省煤器出口联箱；18、出口过热蒸汽；19、给水；20、进口再热蒸汽；21、出口再热蒸汽；22、烟囱；23、卸输灰系统电除尘器主要设备组成除尘器是大气污染控制的主要装备之一，按除尘机理不同，除尘器分为：静电除尘器、布袋除尘器及电袋复合式除尘器。其中，电除尘器由于具有处理烟气量大、除尘效率高、设备阻力小、能耗低、能处理高温烟尘、运行费用低、管理方便等特点，被广泛应用于电力、建材、冶金、有色、化工等工业领域。未来很长一段时期内，在火力发电厂600MW～1000MW的大型机组，水泥5000～10000t/d的大型旋窑生产线，还有冶金行业280m2以上的大型烧结机和化工、有色冶炼的高温烟尘治理等，都是电除尘器重点发展的应用领域，市场空间广阔。我国电除尘器产业起步于20世纪七十年代，八十年代中期以来在引进国外先进技术的同时不断进行自主研发，获得了迅速发展。如今我国已作为世界电除尘器大国出现在国际舞台。电除尘技术的典型代表有龙净环保、菲达环保、凯迪蓝天、天洁集团、河南中材环保、兰州电力修造厂等。电除尘器主要设备组成烟气治理岛主要设备如下：1.除尘器（电除尘器、布袋除尘器、电袋复合式除尘器）；2.灰斗下部输灰系统；3.烟气调质系统；4.干法或湿法脱硫系统；5.脱硝装置。电除尘器本体控制柜户外型整流变压器（T/R）电除器主要设备组成如下：1.电除尘器本体（机械结构）；2.高压电源及控制系统；3.低压设备及控制系统；4.辅助设备（IPC智能控制系统）；电除尘器本体：目前，龙净电除尘器本体结构分为BEH型、BEL型、BF型、BS型、BES型。龙净电除尘器本体由除尘设备设计研究院负责设计。高压电源及控制系统：目前，龙净高压电源采用GGAj02系列高压静电除尘用整流设备或GGYAJ系列高涉电源。每套高压设备包括：高压控制柜1台，整流变1台，阻尼电阻1个，高压穿墙套管1个，高压隔离开关箱1台（侧进下出式开关箱）。整流变为户外式，高阻抗，侧出线，设有集油盘。整流变底部设有底轮，方便推动，底轮分为平轮和导轨轮。龙净高压电源及控制系统由电控院负责设计。低压设备及控制系统：目前，龙净电除尘器绝缘子加热、灰斗电加热、振打、卸灰、安全联锁等低压设备采用DDJX低压集控系统，配有低压控制柜，提供电除尘器检修电源及现场检修箱、照明电源及现场照明器材，各类端子箱。龙净低压设备及控制系统由电控院负责设计。电除尘器主要设备组成IPC智能控制系统：是电除尘系统重要辅助设备之一（有些小项目，不一定配置）。IPC智能电除尘器控制系统是集计算机应用、通讯、检测等新技术研制开发的高科技新产品。它适用于电除尘器配套电气的计算机在线监控和管理，监控和管理对象包括电除尘器的高压硅整流设备、低压振打、卸输灰及电加热器等控制设备，并可通过在出口烟道上配置浊度仪根据其不透明度反馈值实现闭环控制。本系统适用于电除尘扩展的各个领域，特别是电力行业，是提高电除尘器自动控制水平、达到保效节能运行目的的重要设备。龙净IPC智能控制系统由电控院负责设计。灰斗下部输灰系统：电力系统一般采用气力输灰系统，水泥行业一般采用螺旋输送机排灰。气力输灰系统与电除尘器一般分开招标，根据招标结果，气力输灰系统也可能由别的厂家设计供货。龙净气力输灰系统由气力输送事业部负责。电除尘器主要设备组成烟气调质系统：是电除尘系统重要辅助设备之一。由烟气调质部负责设计。干法或湿法脱硫系统：电除尘器是干法脱硫岛或湿法脱硫岛主要设备之一。分别由干法脱硫事业部和上海龙净负责。脱硝装置：正在开发研究中。龙净除尘设备设计研究院主要负责电除尘器本体结构设计，以下重点介绍电除尘器本体主要结构及功能。电除尘器主要设备组成电除尘器本体主要结构及功能1、电磁锤振打器2、绝缘子保温箱3、壳体4、出口喇叭5、双层密封人孔门6、灰斗7、阳极系统8、阴极系统9、气流均布板10、进口喇叭11、高压进线12、保温箱人孔门电除尘器本体1、烟气进出口系统：烟气进出方式：水平进出或垂直进出。烟气进出口系统:包括进口喇叭、出口喇叭、气流均布装置。主要结构：根据烟气进、出气流方向不同分为水平进气喇叭口、垂直进气喇叭口、水平出气喇叭口、垂直出气喇叭口。垂直进气包括上进气或下进气，垂直出气包括下出气。常规采用水平进出气方式的喇叭口结构，有些项目由于场地紧张才考虑采用垂直进出气的喇叭口。进口喇叭的功能：设置在除尘器的烟气进口端，是进口烟道与除尘器电场之间的过渡段，使烟气经过进口喇叭完成由原烟道的小流通截面到电场的大流通截面的扩散，并且达到在整个流通截面上气流分布的均匀。为实现上述功能，进口喇叭内应设有1～3层气流分布板。常规的水平进口喇叭气流均布性较好。电除尘器本体主要结构及功能出口喇叭的功能：设置在除尘器的出口端，是已被净化的烟气由电场到出口烟道的过渡段。为提高收尘效率，根据工况和设计要求可配置迷宫型槽型板，对电场气流均布以及辅助收尘起一定的作用。生产、发货状态：进出气喇叭口在厂内均分片、分段制造出厂，由安装单位现场组装。电除尘器本体主要结构及功能烟气水平进口喇叭水平出口喇叭气流分布板电除尘器本体主要结构及功能进口喇叭多种型式电除尘器本体主要结构及功能出口喇叭多种型式电除尘器本体主要结构及功能2、壳体：主要结构：壳体由立柱、宽立柱、上、下端板、顶梁、顶板、墙板、下部承压件、中部承压件、内部走道、内部阻流板等焊接件组合而成。为了便于检修和检查收尘器的内部情况，壳体上适当位置设有检修门。壳体是整个设备的承力结构，承受来自各方的载荷，其中载荷主要来自于阴阳极系统的全部重量、电极表面积灰与灰斗贮灰的重量，以及风载、雪载、地震载、负压等荷载；壳体的功能：壳体是维系除尘器各部件的主体，前设进口喇叭、后设出口喇叭、下接灰斗以及卸输灰装置，顶部设高压支承绝缘子、户外式整流变、顶部振打器等；壳体腔体内容纳阴、阳极系统，是密封高压电场的工作室。因此，壳体必须具有足够的强度和良好的密封性能。生产、发货状态：分部件生产制造，发货，现场组装焊接。电除尘器本体主要结构及功能除尘器壳体电除尘器本体主要结构及功能3、灰斗：主要结构：锥形灰斗、船形（槽形）灰斗，常规采用锥形灰斗。一般每个机械电场设置1至2个灰斗。灰斗中设有阻流板，以防止气流短路。根据用户需要灰斗可采用蒸气加热或电加热。灰斗上还根据需要安装振动器和料位检测装置，以保证灰斗的卸灰合理、通畅。常规灰斗附属设备包括：手动振打砧、捅灰管、掏灰孔、紧急卸灰装置功能：位于壳体的下部，是把电极上振打下来的粉尘收集起来，经输灰装置送到其它输送装置中去的构件。生产、发货状态：由于灰斗尺寸较大，工厂分片、分段制造出厂，由安装单位现场组装。电除尘器本体主要结构及功能灰斗结构应满足以下条件：（1）必须具有一定的容量，以备卸输灰装置检修时，起过渡料仓的作用。（2）排灰通畅：斗壁应有足够的溜角，一般保证溜角不小于60°，斗壁内交角处设过渡板，避免挂灰；为避免烟尘受潮结块或搭拱造成堵灰，灰斗壁板下部可设置加热装置；灰斗上设有捅灰孔和手动振打砧，以备万一堵灰时排除故障。（3）灰斗内设阻流板，以防烟气短路。（4）灰斗加热方式一般分为蒸汽加热和电加热两种，采用电加热时一般不同时配置仓壁振动器，因为电加热器易受仓振破坏失去加热作用。电除尘器本体主要结构及功能特别注意：电除尘器的灰斗是过灰装置，不是长期存灰装置，电除尘器基础、支架及灰斗的强度计算是基于灰斗存灰至满灰斗水平面的存灰量作为基本荷载进行强度设计的。如果灰斗过量积灰（如积灰至电场阴阳极）将造成电除尘器电场无法投入运行，对电场内部构件造成永久性变形损坏，对电除尘器设备的安全运行带来严重威胁，严重时甚至可能导致灰斗脱落或除尘器垮塌等重大事故发生。为确保电除尘器设备长期安全、高效运行，要求每一个设计人员加强对灰斗的安全意识，当出现灰斗堵灰超过高-高料位时，必须迅速要求用户放灰，如果灰位仍继续上升，则应立即采取临时紧急放灰措施处理，确保灰斗积灰在低于高-高料位状态下运行。在此，特别提醒，即使电除尘器高压退出运行，如果烟气仍从电除尘器内部流过，此时仍会有大量粉尘以自然沉降的方式落入灰斗内，并可能在较短时间内形成大量堆积，从而引发事故发生。电除尘器本体主要结构及功能灰斗电除尘器本体主要结构及功能4、阳极系统：阳极板形式：龙净阳极板主要形式有标准BE板、“W”型ZT24板、大C板。BE型电除尘器采用BE板，BEL型、BS电除尘器采用ZT24板。BF型电除尘器采用大C板。下面重点介绍BE型电除尘器阳极系统结构。标准BE板电除尘器本体主要结构及功能BE型阳极系统主要结构：由BE型阳极板排、振打砧梁、防摆装置及顶部电磁锤振打机构等构成。BE型极板采用SPCC冷轧板轧制而成，断面呈“C”型，两侧有防风沟，中部为平板式结构，组排时上部采用方钢刚性焊接在悬吊夹板上，下部采用防摆叉连成一体，并与防摆管等组成阳极下部防摆系统，确保阳极不发生左右偏移，又能向下自由伸缩。每排极板排通常由4块板或者5块板构成。阳极板排上部通过两点铰接的方式自由悬挂在壳体顶梁底部的吊耳上，下部设置防摆机构，仅允许极板排在热胀冷缩时上下自由伸缩BE阳极板排BE型阳极系统振打结构：采用顶部电磁锤振打，采用微机控制方式，可对电极的振打强度、振打间隔、振打周期进行实时调节。一般每个振打器控制三排～四排阳极板排。电除尘器本体主要结构及功能BE电除尘器阳极振打结构示意图电除尘器本体主要结构及功能5、阴极系统：BE、BEL型电除尘器阴极系统结构基本是一样的。唯一的区别是BE型电除尘器阴极系统可根据使用要求采用小分区供电方式，而BEL型电除尘器阴极系统则通常不采用小分区供电方式。阴极系统主要结构：由阴极小框架、阴极吊梁、阴极振打及悬挂系统、防摆装置等构成。阴极采用桅杆式刚性小框架结构，配置CS系列针刺线或CH形针刺线或CW形波形线，具有起晕电压低、放电特性好的特点。阴极小框架主桅杆上端与阴极吊（砧）梁连接，吊（砧）梁上焊有振打杆，振打力通过振打吊（砧）梁传递到阴极框架和阴极线上。阴极悬挂系统由：悬吊杆、支承螺母、球面垫圈、球面封头、支承法兰和承压绝缘子构成。阴极振打系统采用顶部电磁锤振打清灰方式，振打装置由：振打杆（上、下）、绝缘轴和电磁锤振打器构成，其中绝缘轴两端采用竖向锥套连接，具有装卸方便可靠、传力效率高和使用寿命长的特点。顶部绝缘子室采用披屋式大保温箱结构，配置绝缘子电加热，方便检修维护。电除尘器本体主要结构及功能单桅杆式刚性小框架结构示意图阴极框架：采用单桅杆式刚性小框架结构，结构对称，振打传力途径顺畅，最小振打加速度值高，分布均匀性好。该技术受国家专利保护。电除尘器本体主要结构及功能阴极悬挂结构示意图阴极悬挂系统由：阴极吊梁、阴极砧梁、悬吊管、支承螺母、支承盖和承压绝缘子等构成，阴极框