溫度對無電暈式靜電除塵器除塵性能的影響

1、鍋爐技術(shù)溫度對無電暈式靜電除塵器除塵性能的影響顧口鑄1.魏啟東1.南京師范大學動力工程學院，江蘇南京242；2.東南大學潔凈煤燃燒與發(fā)電技術(shù)教育部重點實驗室，江蘇南京210096溫度可明顯改善其荷電性能，提高除塵效率。與高溫情況相比，在低溫區(qū)，溫度對除塵效率的影響更加顯著。1前言根據(jù)分子熱物理理論，任何物質(zhì)在高溫條件廠都具有定程度的熱電離，當溫度達到其臨界發(fā)射溫度時即可發(fā)射出大量的電子。根據(jù)這基本原無電暈式靜電除塵器在保留傳統(tǒng)電暈式靜電除塵器基本結(jié)構(gòu)的前提下，重點改變了荷電區(qū)的放電方式?？谡呃酶唠妷寒a(chǎn)生的電暈放電使粉個荷電前者則以某些電離屯位較低的物質(zhì)作為叫極村料祜態(tài)試驗明在較高的溫度例如5

2、50 850，下，只需施加較低的電壓例如5003000，陰極就會發(fā)射出大量電除塵器幾乎沒有區(qū)別。如果將無電暈式靜電除塵器應(yīng)用于燃煤電廠除塵，可利用高溫煙氣的熱量使陰極板加熱而發(fā)射電子，從而達到在高溫環(huán)境直接除塵的目1能源；另方面避免了溫塵粒對省煤器等設(shè)備的磨損，提高了設(shè)備的運行壽命和安全性。因此，利用這種方法不僅具有重大的環(huán)保意義，而且具有重大的經(jīng)濟價位。為此，在座自行設(shè)計的小型試驗臺上進行了無電暈式靜電除塵器除塵性能試驗研究，重點考察煙氣溫度對其荷電性能和除塵效率的出響。2試驗系統(tǒng)簡介鍰本除塵器采用荷電和收塵相分離的雙區(qū)模式。為了模擬生產(chǎn)實際，以輕柴汕為燃料，在燃燒室內(nèi)完全燃燒并產(chǎn)生高溫煙氣

3、。然后向煙氣中加放塵粒，以造成高溫含塵煙氣。除塵器本體分為荷電區(qū)收塵區(qū)集灰斗降壓噴管和尾部煙道5個部分。荷電區(qū)的主要功能是使粉塵荷電。在收塵區(qū)，荷電粒子在強電場作用下。依靠電場力從氣流中分離出來。荷屯區(qū)的主要部件是發(fā)射屯極板。發(fā)射電極板由剛極板鑲嵌用復(fù)合材料制作的圓形發(fā)射極片構(gòu)成。試驗選用的陰極板為不銹鋼1018別滿足熱強度要求。極板兩面都鑲嵌發(fā)射極片。兩側(cè)14時發(fā)射電子，每面分2行均布，力求發(fā)射的電子能均勻覆蓋整個荷電區(qū)，每行5片，兩面共20片，圓極片直徑。，發(fā)射面中凹，使熱電子盡可能集中地向陽極逸出。荷電塵粒主要是在收塵區(qū)被捕集的，收塵區(qū)提供了個強電場，荷電塵粒受電場力作用記運動到收塵壁而

4、被捕集。試驗中，收塵陰極也選用了平板，極間距35收塵區(qū)長96，1隊收塵區(qū)作電吒為4000荷電收塵電極吊桿均以電瓷套管與剛玉瓷質(zhì)套同絕緣。試驗測試明荷電電極負載電壓加到7000，收塵電極極間電壓加至入，基金項目國家自然科學基金資助項目59776049私射腳斗，膃8用博謹1失，98職篳要她場，浸默弈技來如奶1仙1；粉塵取柞掩今3咬生電財2；5器14荷電申。找刨器15變壓及镲流處置16壓力。農(nóng)17電極吊申。機20螺旋送灰器灰渭斗22災(zāi)23逆止24集，125空氣壓縮機26給油泵了截止閥泮子流量計為霧化風+為次風為次風閣1無電暈式靜電除塵裝竹系統(tǒng)桿；18轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器；均無跳火現(xiàn)象發(fā)生。說叫電絕緣問己經(jīng)基本

5、解決。塵粒隨流莊除塵通道運動過程中，要先后經(jīng)過荷電區(qū)除塵和收塵區(qū)除塵，在每個區(qū)間，重力沉降除塵和靜電除塵，同時作用。因此。荷電區(qū)收塵區(qū)都布有集塵漏斗，荷電區(qū)較短，布置了3個集塵漏斗，收塵區(qū)布忍了6個。燃燒室荷電15收塵區(qū)排煙管集灰斗足部煙逍各部分均以法聯(lián)接。便干安裝調(diào)試13檢修。本試驗先進行溫常壓電除塵測試，然后再進行高溫增壓試驗。在常壓工況下，排煙管采用直管；在高壓工況下，以級降壓噴管取代直管段。粉塵的理化性吣對于電除塵效率的影響很大。本次試驗卞要是為了研究尤電暈式電除塵方式對于電廠高溫煙氣的凈化效果，此所用塵粒直接取自南京下關(guān)電廠電除塵器灰斗里的飛灰。3試驗結(jié)果與分析3.1定性試驗由于無電

6、暈式電除塵方式是種創(chuàng)新的方法，它是否具有除塵效果，尚不清楚。因此，在定量分析以前，進行定性觀察是很有必要的。由定性試驗所得到的初步印象歸納如電1出口氣流中粉塵濃度很大。兒乎沒有除塵效果。800，下，不加荷電電，只加收塵電壓6000，出口粉塵濃度仍然，大，米多少除塵效果。800，時，只加荷電電壓2500，300，不加收塵電3，出口粉塵濃度變小，說明荷電區(qū)有定的除塵功能。8001條件下，同時加荷電電尻300和收塵電取6000，出煙氣比較干凈，除塵效果明顯。800高壓0.6肘，4條件下，同時加載荷電電壓3000和收塵電壓6000，出口煙氣比較干凈，說明無電暈式高溫高版靜電除塵器具有較好的除塵功能。此

7、外，在定性試驗中還觀察到煙氣流動平穩(wěn)，無明顯的渦流現(xiàn)象荷電1.和收塵段米打弧現(xiàn)象兌明裝，定的溫壓電絕緣性能。3.2定量試驗3.2.1溫度對荷電性能的影響荷電特性是衡量電除塵器性能的關(guān)鍵因素之。通過靜態(tài)試驗我們已經(jīng)對荷電區(qū)明極兒種氣氛下的熱電子發(fā)射性能作了較為詳細的研究與分析。本試騎首先測試了在高溫煙氣環(huán)境1陰極的發(fā)射性能，行在進步觀察尤電暈式電除塵器伏安特性；3給出了對應(yīng)于不同的環(huán)境壓力，溫度對荷電區(qū)電流密度的影響。由2可知，陰極板伏安特性相類似，明無電暈式靜屯除塵器在高溫煙氣環(huán)境下的荷電怍能正常。從3可以看出。即使在較的壓力0.6溫度為700，跡，回，柙諍賞頹，硬500電壓，荷電區(qū)的電流密度

8、即可高達如認，比傳統(tǒng)的電暈式靜電除塵器高個數(shù)量級以上。這在定程度上說明。無電暈式靜電除塵器比電暈式靜電除屯器更適相尸高溫高煙氣的除塵。具體來講。在不減少除塵效率大減少。因而縮小了設(shè)備的體積。減少了成本換句話說。若設(shè)備的體積不變，前者對塵粒尤其是微細塵粒的捕集效率可大大提高。荷電電壓25003.2.2溫度對除塵效率的影響對于無電暈式電除塵器來溫度對除塵性能的影響七要體現(xiàn)在以下兒個方面提高溫度，陰極的熱發(fā)射電流增大，粉塵溫度升高，煙氣的粘度增大，粉塵在氣流中的運動阻力增加，從這角度來看，造成了除個。效率降；溫度對粉個。的比電阻影響很大，而比電且過高或過低都會大大降低電除塵器的除塵效率。為2500和

9、6000流速和入口含塵濃度分別是218和知，對于2種不同類型的粉塵除塵效率隨溫度的變化規(guī)律；5給出了在不同的壓力條件下，對于下關(guān)電廠飛灰其它條件同4，溫度對除塵效率的影響。由4和5可以看出。除塵效率隨溫度的升高而增加，說明陰極熱電子發(fā)射怍能隨溫度的變化對無屯暈式電除塵器的除塵性能的影響起主要作用，在試驗荷電電壓2500溫度SQ溫度范圍內(nèi)。煙氣粘度和塵粒比電阻的變化對除塵效率的影響不是很顯著提高壓力。除塵效率略有下降，這主要是因為荷電區(qū)電流密度隨壓力，無電暈式靜電除個器的除塵效率隨溫度的變化規(guī)律基本致在低溫區(qū)530，700，隨溫度的增加除塵效率提高很快；而在高溫區(qū)700，8301.除塵效率則隨溫

10、度的升高而緩慢增加并溫度尤同壓力工況下，除塵效率與溫度的關(guān)系逐漸趨于飽和。此外，還可以發(fā)現(xiàn)，即使在較低適當提高荷電電壓2500，或收塵電壓6000，除塵效果更把對于品溫700，8301高壓0.6煙氣，無電暈式靜電除塵器也具有良好的除塵性能除塵效率90.4結(jié)論800煙氣環(huán)境下，無電暈式靜屯除塵器荷電區(qū)的伏安特性與屯暈式祜電除塵器基本相同。所不同的是，前者的發(fā)射電流密度隨溫度的增加而迅速提氙而且比耵者阮壓力0，6從3 1數(shù)站級以上。農(nóng)明前者比后者更適合高溫煙氣的除塵，與傳統(tǒng)的電暈式靜電除塵器不1.無電暈式靜電除塵器的除塵效率隨溫度的升高而增加，且在不同的溫度范圍其變化情況又有所不同。在低溫區(qū)，隨著溫度的增加除塵效率提高很快；而在高溫區(qū)，除塵效率則隨溫度的升高而緩慢增加片逐漸趨十飽和。8300下，無電暈式靜電除塵器除塵效果明顯，除塵效率達9099，于00和，600等系統(tǒng)的煙氣凈化。低的電壓荷電屯壓和收塵電壓分別為250代和6000，下尼電暈式靜電除塵器除塵