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电除尘器内气流分布特性的研究

2022-05-23吕浩

中国应急管理科学 2022年2期
关键词:电除尘器特性

吕浩

摘 要:随着国家经济的不断发展,但是对环保要求却越发严格。而电除尘器可以将烟气中的细颗粒去除,且效率高、范围广、运行成本低;最大的特点是无二次污染,从而大幅度地降低了排入大气环境中的烟气、粉尘含量,改善了环境。而电除尘器内气流分布特征是影响电除尘工程设计与运行的关键,本文就电除尘器内气流分布特性的研究进行简要阐述。

关键词:电除尘器;气流分布;特性

一、电除尘器及其原理

电除尘器的运用十分普遍,除尘率很高效,能够帮助减少烟气粉尘量,从而减少了大量的烟气粉尘污染环境,而且因为电除尘器本体所采用的都是钢铁结构,所以电除尘器还是十分经久耐用的,而且能够运行稳定且长久,是十分良好的环保设备除尘装置。

电除尘器的主要构造材料为钢结构,内部全部由型钢连接而成,外表层则包覆着蒙皮(薄彩瓦钢板)和建筑保温材料,以便于设计生产和装配时的方便。架构设计上采取了分层形式,每块片由构架式的若干个根主梁所构成,片和片间则以大梁相连。由于铺设蒙皮与保温板材的要求,在主桥之间加焊次桥,对这种大型构件,应该均按实物方式连接,其工程量和单元数都将相当大。按建筑的实际设计要求和电除尘器主体架构设计,重点考虑了结构刚度、结构稳定性和挂设阴极板主梁的最大位移量。

电除尘器的实验原理,主要分为收尘系统、电晕放电系统、荷电尘埃颗粒的捕集和清灰系統四大阶段。其理论抽象,只有借助于实地观察的试验现象和对试验结果检测方可使实验学习者提高对专业知识的了解、把握与运用。如果要观察到放电情况以及在各种状态下粉尘的消除效率,就必须有先进工业化的实验设备才可以达到试验条件,因而在产品设计时全部按照实际工业应用要求设计,操作系统比较完善,可以进行启、停等动作的运行;有大量观察口和取样孔,方便于观察和测量。

二、气流均布装置

电除尘器通过烟箱直接连接到系统。当含尘烟气在排烟管中的流速等于15m/s时,粉尘不会在排烟管中沉淀。但充分考虑到烟尘流的摩擦损失,电除尘器上下烟道内的烟尘速度约为8~13m/s,但为了提高电除尘器的除尘效果,电除尘器电场中的烟尘速度一般为0.8~1.5m/s。

进气烟箱通常用8mm的钢材制成,并适当配备高角铁,槽钢,扁钢以适应强度、刚性等需要,而对于较大型的先进烟箱还需要在里面设有管支撑。

如果在入口烟箱中没有采取必要的措施,废气将沿着电场的横截面不均匀地分散。电除尘器截面上速度分布得不均匀性也会限制除尘器的除尘效果,速度分布越不均匀,除尘效果越低。目前,最常用的方法是多孔板型均布安装。

三、影响除尘效果的因素

1.除尘器气流分布特性

除尘器内的空气分配不均会直接影响灰尘工作效率。而造成的电除尘器空气不平衡,有两个方面的影响原因。其中高流速区空气不会威胁除尘器的使用效果,但这种高速区空气分配的不平衡程度,要超过低流区。另外气流分配的不均衡,会造成局部烟气流速过高,而使集尘板上的灰尘产生分离现象,而这种情况现彖越严重甚至还会产生空气回流,从而产生更大的破坏。气流的分配不均会使二次扬尘现象的产生,而这种恶劣状况通常都和气流分配问题产生了密切关系。所以,需要对形成二次扬灰物的空气分配问题加以深入研究,找出二次扬尘现象形成的主要成因。

2.其他影响因素

影响除尘效率的主要原因,有尘土化物,该物质会形成二次扬尘,对尘土的处置形成阻力影响。在实际的除尘过程中,因为悬浮粒子的电荷作用持续时间比较长,所以尘埃中的粒子还必须经过一定量的运动时间后,才能够完全地被电荷作用,而这个状态也就离理想尘埃处置目标还有相当一段距离。同时,由于除尘内的气济短路,还会将烟尘远离了电场的技术区域,而直接在灰斗区域留出空间,在实际的除尘工作中,还会使用挡板来减少气体短路对除尘效率的影响。

四、改进措施

根据原电除尘器在电场范围内气体分配极不平衡的特性,可以在将原电除尘器进口端的气体从多孔分布板移除后,在原电除尘器的出入口部位上重新设定了气体分配装置。具体的采取措施方式包括:

1.电除尘器的进口前端必须加装三块流线型气体导流挡板垂直安装,在不影响气体流形状的情况下把流入电除尘器的气体流均匀分为上、中、下三股,这样才能保证气体在电场内的上、中、下方向基本相同。

2.电除尘器进口的封头内设有两层气流分配的多孔挡板。通过增大内部摩擦力,将散布板前部大规模的湍流给割裂了出来,在散布板后部产生小型湍流,同时,它还可以在很短的距离内降低湍流强度。在原始方向上不垂直于气流扩散板的气流变得垂直于扩散板。

五、气流分布试验应注意的问题

1.在测试时要确保市电除尘器气体密封性良好,入孔门与灰斗插板门均保持紧闭状态。

2.在检验前应检测气流均布板,并更换已损坏或已剥落的气流均布板。

3.在试验过程中,应暂停电除尘器的工作电源,阴极框架应接地,振打系统时应暂停电源。

4.气流分布试验时的电场风速应当接近于设定值。电场风力太小,会使空气相对均方根值偏小,无法影响实际反应的气流分布情况而;电场风力过大,会使电除尘器内反应气体的均匀分布情况;电场风力过大时,会使电除尘器内灰尘含量大、噪音大,从而使试验无法完成。此外,在冬季试验时由于冷空气密度较大,当风机到满开启程度时电场技术风力就无法接近设定值,这时就可以开启在锅炉温度尾部排烟口的入孔门以扩大风力范围,但也要避免引风机电压达到最大额定值。

5.在检测完毕后,要彻底清除在检测时临时设定的铁丝等杂质,以免短路。

6.当热球风速计的信号线加长后,须重新计量并检定试验仪器。

六、结语

综上所述,随着现代社会经济和技术发展,环保各项技术也不断完善。但是基础设施建设需要大量的钢铁来保障基建,而各项重工业又是当前空气污染中的主要粉尘污染物源头所在,也是对空气质量负面影响很大的主要原因,唯有进行对烟尘问题的综合治理,才能够让自然环境和经济社会发展得更为和谐,因此对于电除尘器内分布特性的研究至关重要。

参考文献:

[1]赵梦豪. 电袋除尘器内气流分布及多孔板压力特性试验研究[D].浙江大学,2018.

[2]祝志芳,曾宇露. 进气烟箱气流特性对气流分布影响的仿真研究[J]. 新余学院学报,2017,22(01):88-91.

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