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静电除尘器技术的产生发展和运行断裂问题

发布时间:2019-03-22 发布者:沐森环保

随着科学技术的发展和工业水平的提高,从20世纪初叶开始,西欧各发达工业国家相继开展电除尘技术的研究工作。特别是第二次世界大战以后,一些发达的资本主义国家,在发展工业的同时,出现了大气污染的环境问题。在这种背景下,电除尘器以其独特的优越性而兴盛起来。到了20世纪50年代,电除尘器已被冶金和建材行业广泛采用,并迅速扩展到电力、化工、石油等领域。到了60年代,电除尘器己遍及各个工业部门,并在世界各国得到迅速发展。近年来,随着环境保护要求的日益提高,电除尘器的发展更加迅速,应用范围也更加广泛。

1、电除尘器本体结构的发展概况

随着电除尘器的使用领域不断扩大,电除尘器的结构、性能和控制方式等也日臻完善。就电极构造而论,较早采用的是筒形管状收尘极和细圆线电晕极。20世纪40年代出现了板状收尘极,使电场空间利用率大为提高。1945年开始采用螺旋形细圆线代替直细圆线作电晕极。与直的细圆线相比,螺旋形线降低了起晕电压,这对捕集某些比电阻较高的粉尘是有利的。其后出现了星形电晕线,使电场电力线分布更为合理。1960年有人发现芒刺电晕线比螺旋线和星形线的起晕电压更低,更适合于捕集高比电阻粉尘和净化高浓度的烟气。从40年代到60年代,为了防止己被10捕集的粉尘产生二次飞扬,带有各种防风槽的板状收尘极被设计出来,在实际使用中取得了良好的效果。到了70年代以后,对电除尘器本体结构的研究更加深入,研制出多种板、线结构,在提高气流品质、改善清灰效果、防止二次扬尘、优化本体结构等方面取得了许多成果,进一步促进了电除尘技术的发展。

2、电除尘器供电控制系统发展概况

电除尘技术的发展还与高压供电及其控制装置的演变密切相关。电除尘器的高压电源装置一般有升压、整流和控制三部分。用变压器升压是迄今仍在使用的经济而实用的方法,只是随着绝缘技术的进步,变压器的性能更为优越,体极更加缩小。在整流方面,早期的电除尘器是采用机械同步整流方法,在20世纪50年代以前几乎这是方法。50年代以后,电子元件逐渐成熟,机械整流曾被电子管整流器所代替,但是电子管整流器在工业上并没有获得大规模应用。对于半导体整流器,曾经在试验设备上采用过氧 化铜整流器,但由于重量大、造价高而未得到实际使用。1956年开始试用硒整流器,但体积庞大。在50年代末期,硅整流器出现了,很快就全部取代了硒整流器。在控制方面,随着电除尘技术的发展,控制方法也日新月异。早期的电除尘器是靠人工控制电压和电流,即采用自耦变压器或感应调压器来调节输入电压的。虽然在20世纪20年代初期就已出现用直流磁场来改变交流线圈阻抗的理论,但是直到高导磁率的磁性材料和半导体整流元件大量生产和质量提高后,饱和电抗器才真正在自动控制方面得到应用。从50年代起,饱和电抗器就开始代替调压变压器,为电除尘器的自动控制奠定了基础。但采用饱和电抗器控制还存在缺陷,即响应滞后、易产生电弧放电和除尘效率低。因此,自60年代开始广泛采用晶闸管(可控硅)控制。利用晶闸管控制电压,使电除尘器的电源获得了新的控制特性,即快速降压和升压。这种特性使电除尘器有可能在电场发生闪络的瞬间立即降压而不产生弧光放光或击穿,同时又能立即使电压回升,让电场重新正常工作。这样,电场的工作电压会始终接近于击穿前的临界电压,从而能保证较高的除尘效率。到了70年代,利用晶体管实现火花自动跟随控制技术开始被广泛应用。80年代初期开始利用运算放大器代替品体管实现多功能控制,使电除尘器自动控制水平进步提高,但模拟控制电路也更趋复杂。随着计算机控制技术的发展,到了80年代中期,兴起了利用微机对电除尘器进行控制的热潮,使电除尘器供电控制技术又进入了一个新的发展时期。火花强度控制、较佳火花控制、临界火花控制、浮动火花控制、间歇供电控制等多种控制方式相继出现,使电除尘器的控制特性、自动化程度和运行的可靠性都得到了进一步提高。进入90年代以后,随着计算机技术、网络通讯技术、测量控制技术、信号处理技术和人机接口技术的迅猛发展,以工业控制计算机为上位机,以电除尘器高低压供电控制设备为下位机,以各种检测设备为耳目的集散型智能控制和管理系统便应运而生了,这标志着电除尘器的供电控制技术进入了数字化、信息化的时代,它必将对电除尘技术的进一步发展起到巨大的推动作用。

电除尘器是利用静电力除尘,又称为静电除尘器,它的工作原理包括三个主要基本过程,将直流高压施加于放电极(阴极线)和收尘极之间形成极不均匀的高电场,使气体电离;让悬浮微粒荷电。载电场中使荷电微粒得到有效的收集;将已收集的灰料排除到收尘电场外部。 电除尘器运行时,在本体内的阳极板和阴极线之间施加40~70kv伏高压时,阳极板和阴极线之间产生一个极不均匀高压电场。当电压足够高时,在阴极线附近很小范围内就会出现蓝白色辉光,并伴有嘶嘶的响声,即产生电晕放电。当极间电圧继续升高到某一点时,阴极线产生一个接一个的、瞬时的,通过整个间隙的火花闪烁,成为火花放电。

电除尘器的外加电压控制在接近火花放电电压范围而荷电,在电场力的作用下向导性电极移动,带负电荷的粉尘达到阳极板在电场力的作用和粉尘粘附力作用下沉积在极板上,并向极板释放电荷,而带正电荷的粉尘沉积在阴极线上。粉尘层达到一定厚度时,通过振打锤振打阳极板和阴极线,使粉尘落入下部灰斗,并由输灰系统排走,从而完成气体的净化过程。

电除尘芒刺线在运行中断裂是因为有以下几种原因:

1、静电除尘器使用的芒刺线用较低级钢材剪切而成,造成其刚度韧性相对不够,并且在长期运行中已产生严重的疲劳和锈蚀现象;

E游彩登陆2、制造工艺上,芒刺线剪切加工时可能存在缺陷,增加芒刺线断线的机率;

E游彩登陆3、在安装工艺上,当芒刺线在安装到阴极小框架上时是靠两端螺母来调整其安装紧力,因芒刺线细小,一方面如紧力过大,则会造成在运行当中受到周期性应力的作用而导致断裂,且在静电除尘器启或停过程中,拉紧的芒刺与阴极小框架的热胀冷缩量不同,也会造成断线。另一方面,如紧力过小,则芒刺线会在烟气的冲击下产生摆动而断裂,或造成电场局部的强烈放电而烧断。由于该芒刺线数量极多,且其松紧程度是凭安装人员的经验及手感来控制,因此很难确保所有的芒刺线松紧程度均达到要求。

E游彩登陆芒刺线是以放点代替沿极线全长的放电装置,具有放电强度高,起晕电压低的特点,在工作中能减弱和反之粉尘浓度大出现的电晕闭锁现象,适合用于含尘浓度高的气体。


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