移動電極電除塵器除塵效率的計算

王秀合

(華電工程(集團)有限公司環(huán)保分公司，北京100035)

移動電極電除塵器除塵效率的計算

Dust collection efficiency calculation of moving electrode type Electrostatic Precipitator

王秀合

(華電工程(集團)有限公司環(huán)保分公司，北京100035)

移動電極靜電除塵器通過清灰刷除掉陽極板上收集的粉塵，陽極系統(tǒng)為移動電極(即作回轉(zhuǎn)運動的集塵極)陽極板呈帶條狀，固定在鏈條上，隨鏈輪轉(zhuǎn)動。移動電極靜電除塵器有效克服了困擾常規(guī)電除塵器對高比電阻粉塵的反電暈及振打二次揚塵等問題，大幅度提高了除塵效率。提供常規(guī)固定電極除塵區(qū)與移動電極除塵區(qū)聯(lián)合使用的除塵器除塵效率計算公式。

移動電極;靜電除塵器;固定電極;驅(qū)進速度;除塵效率

1 移動電極靜電除塵器的結構和特征

移動電極靜電除塵器入口側(cè)第一、二部分為固定電極區(qū)，出口側(cè)是移動電極區(qū)。移動電極電除塵器的結構見圖1。移動電極靜電除塵區(qū)分為集塵區(qū)和非集塵區(qū)，由集塵極板部件、陰極線、驅(qū)動鏈輪、鏈條旋轉(zhuǎn)刷構成。固定電極靜電除塵區(qū)結構由集光極板、陰極線、振打裝置組成。

圖1 移動電極靜電除塵器的結構

總體來說，常規(guī)的固定電極電除塵器由放電電極(陰極)和集塵電極(陽極)組成。煙氣中的粉塵被收集到集塵極板上，然后通過一種機械繞臂錘或電磁振打作用，落入灰斗。

移動電極靜電除塵器是一種高效的電除塵設備，其收塵機理與常規(guī)電除塵器相同，但其所采用的清灰方式與常規(guī)電除塵器不同。移動電極靜電除塵器的集塵板呈帶條狀，固定接在鏈條上，隨鏈輪子轉(zhuǎn)動。在集塵區(qū)域內(nèi)，放電電極(陰極)安裝在集塵極(陽極)系統(tǒng)之間。煙氣通過集塵區(qū)域時，粉塵因靜電作用被收集在集塵板上。粉塵被吸附在集塵極(陽極)板上，采用清灰刷來進行清灰:附著于集塵極上的粉塵在隨旋轉(zhuǎn)陽極板(即作回轉(zhuǎn)運動的集塵極)運動到非收塵區(qū)域后，被正反旋轉(zhuǎn)的一對清灰刷刷除。因此，移動電極具有如下優(yōu)點:一是通過旋轉(zhuǎn)刷清掃使得集塵板保持長期清潔，可以避免反電暈，對于高比電阻粉塵具有良好的收集效果;二是所收集的粉塵在電除塵器灰斗處被清掃，不會出現(xiàn)二次揚塵等問題，大幅度提高了除塵效率。

2 移動電極靜電除塵器除塵效率的計算

對于移動電極靜電除塵器，通常前面設置兩個端固定電極除塵區(qū)作為預除塵區(qū)，最后一個電場為移動電極除塵區(qū)。前半部分(固定電極區(qū))收集的粉塵為大顆粒粗糙粉塵，其比電阻值相對較低。因此固定電極部分陰陽極系統(tǒng)機械振打清灰效果好。

移動電極電除塵器主要都是由前端的常規(guī)固定電極除塵區(qū)結合后端的移動電極除塵區(qū)。利用移動電極除塵區(qū)的特點，可以將原有的固定電極電除塵器改造成移動電極電除塵器，能夠非常有效的達到提高原電除塵器集塵性能的目的。移動電極電除塵器除塵效率的公式，是通過檢測移動電極電除塵器的粉塵吸附情況得出的。電除塵器的除塵效率見多依奇等式?？紤]到粉塵的粒徑分布，S.Matts建議按照公式(1)的方式修正多依奇等式:

在這個修正公式中，S.Matts介紹了系數(shù)k，這個系數(shù)被認為是粉塵粒徑分布的修正系數(shù)。在燃煤鍋爐飛灰處理中，系數(shù)約為0.5。驅(qū)進速度ωk、系數(shù)k可以通過公式(2)和公式(3)計算得出，公式的計算是根據(jù)進口和出口處多個區(qū)域的煙氣濃度f:

粉塵透過率P1、P2，由下式計算，公式中引用在區(qū)域f1、f2的入口濃度Ci、出口濃度Co:

固定電極除塵區(qū)與移動電極除塵區(qū)結合使用的情況下，驅(qū)進速度ωk在兩區(qū)內(nèi)取不同值。固定電極除塵區(qū)與移動電極除塵區(qū)結合后，其集塵面積與粉塵通過率的關系見圖2。

圖2 除塵收集區(qū)別與穿透率

在移動電極區(qū)，系數(shù)k與固定電極區(qū)取同一值。由于進入移動電極除塵區(qū)的粉塵顆粒粒徑分布已經(jīng)在通過固定電極除塵區(qū)時被改變。

兩區(qū)結合的除塵器，其除塵效率公式由公式(1)修正為公式(5):

公式中ωk2和fa可由式(6)和式(7)算出:

透過率P通過測量燃煤鍋爐的電除塵器及新移動電極電除塵器得出。驅(qū)進速度ωk1和系數(shù)k由固定電極除塵區(qū)的透過率確定。移動電極電除塵區(qū)粉塵驅(qū)進速度ωk2通過移動電極電除塵區(qū)的透過率計算得出。移動電極區(qū)驅(qū)進速度ωk2比固定電極除塵區(qū)高1.7倍。因此證明移動電極區(qū)的除塵效果要高于固定電極區(qū)。系數(shù)k大約是0.5。

根據(jù)這個結果，固定電極除塵區(qū)與移動電極除塵區(qū)相結合的吸附性能，可以利用兩區(qū)的粉塵移動速度，通過公式(5)計算。在不同集塵區(qū)，收集效率都可以通過公式(5)計算得出。這種計算方法不僅適用于固定電極區(qū)與移動電極區(qū)相結合的除塵器，也適用于各種分區(qū)形式的電除塵器。

3 結語

除塵效率公式在不同粉塵驅(qū)進速度的多種方式組合除塵區(qū)內(nèi)經(jīng)過研究修正。修正后的多依奇公式，適用于計算對不同驅(qū)進速度粉塵的除塵效率。

［1］Matts S A.Some Experiences with Increased Electrode Spacing［C］.Proc CSIRO Conf on ESP，1978.

［2］Misaka T.Recent Application of Moving Electrode Type Electrostatic Precipitator［C］.Proc of 7th Int.Conf.on Electrostatic Precipitation，1998.

［3］White H J.王成霞譯.工業(yè)電收塵［M］.北京:冶金工業(yè)出版社，1986.

［4］郝吉明，馬廣大.大氣污染控制工程［M］.北京:高等教育出版社，1989.

X701.2

B

1674－8069(2012)04－018－02

2012-04-11;

2012-06-10

王秀合(1961-)，男，山東鄆城人，工程師，從事除塵技術設計方面的工作。E－mail:wangxiuhe@chec.com.cn

Abstract:A moving electrode type electrostatic precipitator removes dust from the collecting plate surface with brushes.The collecting plate is divided into strips，coupled with chains and moved by driving wheels.This technology improves the collection efficiency sufficiently by preventing the back corona and the rapping re－entrainment of dust.The performance calculation method on combination of fixed electrode sections and the moving electrode section is described.

Key words:moving electrode;ESP;fixed electrode;migration velocity;dust collection efficiency