電除塵器內(nèi)氣流分布特性的研究

呂浩

摘 要：隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，但是對(duì)環(huán)保要求卻越發(fā)嚴(yán)格。而電除塵器可以將煙氣中的細(xì)顆粒去除，且效率高、范圍廣、運(yùn)行成本低;最大的特點(diǎn)是無(wú)二次污染，從而大幅度地降低了排入大氣環(huán)境中的煙氣、粉塵含量，改善了環(huán)境。而電除塵器內(nèi)氣流分布特征是影響電除塵工程設(shè)計(jì)與運(yùn)行的關(guān)鍵，本文就電除塵器內(nèi)氣流分布特性的研究進(jìn)行簡(jiǎn)要闡述。

關(guān)鍵詞：電除塵器;氣流分布;特性

一、電除塵器及其原理

電除塵器的運(yùn)用十分普遍，除塵率很高效，能夠幫助減少煙氣粉塵量，從而減少了大量的煙氣粉塵污染環(huán)境，而且因?yàn)殡姵龎m器本體所采用的都是鋼鐵結(jié)構(gòu)，所以電除塵器還是十分經(jīng)久耐用的，而且能夠運(yùn)行穩(wěn)定且長(zhǎng)久，是十分良好的環(huán)保設(shè)備除塵裝置。

電除塵器的主要構(gòu)造材料為鋼結(jié)構(gòu)，內(nèi)部全部由型鋼連接而成，外表層則包覆著蒙皮（薄彩瓦鋼板）和建筑保溫材料，以便于設(shè)計(jì)生產(chǎn)和裝配時(shí)的方便。架構(gòu)設(shè)計(jì)上采取了分層形式，每塊片由構(gòu)架式的若干個(gè)根主梁所構(gòu)成，片和片間則以大梁相連。由于鋪設(shè)蒙皮與保溫板材的要求，在主橋之間加焊次橋，對(duì)這種大型構(gòu)件，應(yīng)該均按實(shí)物方式連接，其工程量和單元數(shù)都將相當(dāng)大。按建筑的實(shí)際設(shè)計(jì)要求和電除塵器主體架構(gòu)設(shè)計(jì)，重點(diǎn)考慮了結(jié)構(gòu)剛度、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和掛設(shè)陰極板主梁的最大位移量。

電除塵器的實(shí)驗(yàn)原理，主要分為收塵系統(tǒng)、電暈放電系統(tǒng)、荷電塵埃顆粒的捕集和清灰系統(tǒng)四大階段。其理論抽象，只有借助于實(shí)地觀察的試驗(yàn)現(xiàn)象和對(duì)試驗(yàn)結(jié)果檢測(cè)方可使實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)者提高對(duì)專(zhuān)業(yè)知識(shí)的了解、把握與運(yùn)用。如果要觀察到放電情況以及在各種狀態(tài)下粉塵的消除效率，就必須有先進(jìn)工業(yè)化的實(shí)驗(yàn)設(shè)備才可以達(dá)到試驗(yàn)條件，因而在產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)全部按照實(shí)際工業(yè)應(yīng)用要求設(shè)計(jì)，操作系統(tǒng)比較完善，可以進(jìn)行啟、停等動(dòng)作的運(yùn)行;有大量觀察口和取樣孔，方便于觀察和測(cè)量。

二、氣流均布裝置

電除塵器通過(guò)煙箱直接連接到系統(tǒng)。當(dāng)含塵煙氣在排煙管中的流速等于15m/s時(shí)，粉塵不會(huì)在排煙管中沉淀。但充分考慮到煙塵流的摩擦損失，電除塵器上下煙道內(nèi)的煙塵速度約為8～13m/s，但為了提高電除塵器的除塵效果，電除塵器電場(chǎng)中的煙塵速度一般為0.8～1.5m/s。

進(jìn)氣煙箱通常用8mm的鋼材制成，并適當(dāng)配備高角鐵，槽鋼，扁鋼以適應(yīng)強(qiáng)度、剛性等需要，而對(duì)于較大型的先進(jìn)煙箱還需要在里面設(shè)有管支撐。

如果在入口煙箱中沒(méi)有采取必要的措施，廢氣將沿著電場(chǎng)的橫截面不均勻地分散。電除塵器截面上速度分布得不均勻性也會(huì)限制除塵器的除塵效果，速度分布越不均勻，除塵效果越低。目前，最常用的方法是多孔板型均布安裝。

三、影響除塵效果的因素

1.除塵器氣流分布特性

除塵器內(nèi)的空氣分配不均會(huì)直接影響灰塵工作效率。而造成的電除塵器空氣不平衡，有兩個(gè)方面的影響原因。其中高流速區(qū)空氣不會(huì)威脅除塵器的使用效果，但這種高速區(qū)空氣分配的不平衡程度，要超過(guò)低流區(qū)。另外氣流分配的不均衡，會(huì)造成局部煙氣流速過(guò)高，而使集塵板上的灰塵產(chǎn)生分離現(xiàn)象，而這種情況現(xiàn)彖越嚴(yán)重甚至還會(huì)產(chǎn)生空氣回流，從而產(chǎn)生更大的破壞。氣流的分配不均會(huì)使二次揚(yáng)塵現(xiàn)象的產(chǎn)生，而這種惡劣狀況通常都和氣流分配問(wèn)題產(chǎn)生了密切關(guān)系。所以，需要對(duì)形成二次揚(yáng)灰物的空氣分配問(wèn)題加以深入研究，找出二次揚(yáng)塵現(xiàn)象形成的主要成因。

2.其他影響因素

影響除塵效率的主要原因，有塵土化物，該物質(zhì)會(huì)形成二次揚(yáng)塵，對(duì)塵土的處置形成阻力影響。在實(shí)際的除塵過(guò)程中，因?yàn)閼腋×Ｗ拥碾姾勺饔贸掷m(xù)時(shí)間比較長(zhǎng)，所以塵埃中的粒子還必須經(jīng)過(guò)一定量的運(yùn)動(dòng)時(shí)間后，才能夠完全地被電荷作用，而這個(gè)狀態(tài)也就離理想塵埃處置目標(biāo)還有相當(dāng)一段距離。同時(shí)，由于除塵內(nèi)的氣濟(jì)短路，還會(huì)將煙塵遠(yuǎn)離了電場(chǎng)的技術(shù)區(qū)域，而直接在灰斗區(qū)域留出空間，在實(shí)際的除塵工作中，還會(huì)使用擋板來(lái)減少氣體短路對(duì)除塵效率的影響。

四、改進(jìn)措施

根據(jù)原電除塵器在電場(chǎng)范圍內(nèi)氣體分配極不平衡的特性，可以在將原電除塵器進(jìn)口端的氣體從多孔分布板移除后，在原電除塵器的出入口部位上重新設(shè)定了氣體分配裝置。具體的采取措施方式包括：

1.電除塵器的進(jìn)口前端必須加裝三塊流線型氣體導(dǎo)流擋板垂直安裝，在不影響氣體流形狀的情況下把流入電除塵器的氣體流均勻分為上、中、下三股，這樣才能保證氣體在電場(chǎng)內(nèi)的上、中、下方向基本相同。

2.電除塵器進(jìn)口的封頭內(nèi)設(shè)有兩層氣流分配的多孔擋板。通過(guò)增大內(nèi)部摩擦力，將散布板前部大規(guī)模的湍流給割裂了出來(lái)，在散布板后部產(chǎn)生小型湍流，同時(shí)，它還可以在很短的距離內(nèi)降低湍流強(qiáng)度。在原始方向上不垂直于氣流擴(kuò)散板的氣流變得垂直于擴(kuò)散板。

五、氣流分布試驗(yàn)應(yīng)注意的問(wèn)題

1.在測(cè)試時(shí)要確保市電除塵器氣體密封性良好，入孔門(mén)與灰斗插板門(mén)均保持緊閉狀態(tài)。

2.在檢驗(yàn)前應(yīng)檢測(cè)氣流均布板，并更換已損壞或已剝落的氣流均布板。

3.在試驗(yàn)過(guò)程中，應(yīng)暫停電除塵器的工作電源，陰極框架應(yīng)接地，振打系統(tǒng)時(shí)應(yīng)暫停電源。

4.氣流分布試驗(yàn)時(shí)的電場(chǎng)風(fēng)速應(yīng)當(dāng)接近于設(shè)定值。電場(chǎng)風(fēng)力太小，會(huì)使空氣相對(duì)均方根值偏小，無(wú)法影響實(shí)際反應(yīng)的氣流分布情況而;電場(chǎng)風(fēng)力過(guò)大，會(huì)使電除塵器內(nèi)反應(yīng)氣體的均勻分布情況;電場(chǎng)風(fēng)力過(guò)大時(shí)，會(huì)使電除塵器內(nèi)灰塵含量大、噪音大，從而使試驗(yàn)無(wú)法完成。此外，在冬季試驗(yàn)時(shí)由于冷空氣密度較大，當(dāng)風(fēng)機(jī)到滿(mǎn)開(kāi)啟程度時(shí)電場(chǎng)技術(shù)風(fēng)力就無(wú)法接近設(shè)定值，這時(shí)就可以開(kāi)啟在鍋爐溫度尾部排煙口的入孔門(mén)以擴(kuò)大風(fēng)力范圍，但也要避免引風(fēng)機(jī)電壓達(dá)到最大額定值。

5.在檢測(cè)完畢后，要徹底清除在檢測(cè)時(shí)臨時(shí)設(shè)定的鐵絲等雜質(zhì)，以免短路。

6.當(dāng)熱球風(fēng)速計(jì)的信號(hào)線加長(zhǎng)后，須重新計(jì)量并檢定試驗(yàn)儀器。

六、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，隨著現(xiàn)代社會(huì)經(jīng)濟(jì)和技術(shù)發(fā)展，環(huán)保各項(xiàng)技術(shù)也不斷完善。但是基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)需要大量的鋼鐵來(lái)保障基建，而各項(xiàng)重工業(yè)又是當(dāng)前空氣污染中的主要粉塵污染物源頭所在，也是對(duì)空氣質(zhì)量負(fù)面影響很大的主要原因，唯有進(jìn)行對(duì)煙塵問(wèn)題的綜合治理，才能夠讓自然環(huán)境和經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展得更為和諧，因此對(duì)于電除塵器內(nèi)分布特性的研究至關(guān)重要。

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