水泥廠電除塵器的除塵效率及其影響因素的分析

1、礦業(yè)安全與環(huán)保第卷第期年月現(xiàn)在煤炭科學(xué)研究總院重慶分院環(huán)保所工作，參加完成項(xiàng)科研項(xiàng)目，發(fā)表論文篇。水泥廠電除塵器的除塵效率及其影響因素的分析張?jiān)O(shè)計(jì)），姚選智）煤炭科學(xué)1研究總院重慶分院，重慶；神華集團(tuán)神東公司大柳塔煤礦，陜西神木），泥廠粉塵治理時(shí)其除塵效率的影響因素，為水泥廠應(yīng)用電除塵器高效除塵提供了理論依據(jù)。目前，在治理水泥工廠2粉塵時(shí)常用的除塵設(shè)備有旋風(fēng)除塵器、袋式除塵器和電除塵器。由于電除塵器通風(fēng)阻力低、耗電低、維護(hù)費(fèi)用少，適應(yīng)高溫、大風(fēng)量、耐腐蝕，并且在理論上可達(dá)到任何要求的除塵效率等特3點(diǎn)，因此比其它除塵設(shè)備發(fā)展的都要快，在水泥廠得到廣泛的應(yīng)用。電除塵器在水泥廠主要用于水泥窯窯尾廢氣

2、的除塵，也用于生料磨、水泥磨及烘干機(jī)等塵源的除塵。電除塵器的選用，需4根據(jù)影響其除塵效率的因素進(jìn)行綜合考慮，否則即使選用電除塵器，也可能達(dá)不到高效除塵的目的。電除塵器除塵效率粉塵微粒在電除塵器中要受到電場(chǎng)力的作用，還要受到風(fēng)力和重力的作5用。粉塵微粒的沉降不是指受重力作用向下沉降，而是指受電場(chǎng)力作用向降塵極沉降。因此，粉塵向降塵極沉降的速度就是指粉塵微粒在電場(chǎng)力作用下的運(yùn)動(dòng)與流體阻力達(dá)到平衡時(shí)的速度，6這個(gè)速度即是電除塵器的驅(qū)進(jìn)速度。據(jù)此可推導(dǎo)出驅(qū)進(jìn)速度的理論計(jì)算公式式中驅(qū)進(jìn)速度，顆粒介電常數(shù)，隨物質(zhì)種類(lèi)而不同；電暈邊沿處電場(chǎng)強(qiáng)度，沉降極處電場(chǎng)強(qiáng)度，顆粒直7徑，氣體的粘度，考慮到理論公式與實(shí)際

3、驅(qū)進(jìn)速度的誤差和實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，水泥窯空氣尾廢氣應(yīng)用電除塵器時(shí)，干法窯取 9 （1 2 3，增濕干法窯取及水泥粉塵取按公式可求得電除塵8器的除塵效率：式中電除塵器的除塵效率，降塵極壁的有效面積，通過(guò)除塵器的總氣體量，該式對(duì)所有的工業(yè)電除塵器都適用。它提供了驅(qū)進(jìn)速度和除塵效率之間的關(guān)系，因而對(duì)電除9塵器的設(shè)計(jì)和選型計(jì)算均有重要的作用。影響除塵效率的因素影響除塵效率的因素很多，可歸納為氣體與粉塵的性質(zhì)、除塵器的結(jié)構(gòu)及操作條件等四個(gè)方面。含塵氣體的流量和流速對(duì)于一定10型號(hào)規(guī)格的電除塵器，它的除塵效率是指處理的氣體量在一定范圍內(nèi)而言。如果氣體量超過(guò)設(shè)計(jì)的范圍，則除塵效率達(dá)不到設(shè)計(jì)的要求。氣體流量大于電除塵

4、器設(shè)計(jì)允許的范圍時(shí)，使除塵效11率降低的原因，主要是由于氣流流速增大，減少了粉塵微粒與電離的氣體離子相結(jié)合的機(jī)會(huì)，加大了粉塵微粒被高速氣流帶走的數(shù)量，同時(shí)也加大了已沉聚下來(lái)的粉塵再度被高速氣流揚(yáng)起帶12走的力量，即加大了二次揚(yáng)塵。從電除塵器的工作原理來(lái)看，氣體流速愈低，粉塵微粒荷電的機(jī)會(huì)愈多，因而除塵效率愈高，如圖所示。水泥廠回轉(zhuǎn)窯窯尾廢氣在電除塵器中的流速小于時(shí)，13除塵效率最高，幾乎接近；當(dāng)流速增高到時(shí)，除塵效率降低到；當(dāng)流速增高到時(shí)，除塵效率只有?？梢?jiàn)隨著氣體流速的增高，除塵效率大幅度下降。一般認(rèn)為，氣體流速取為宜。對(duì)大的電除14塵器，可以取上限值，因?yàn)楹瑝m氣體在電除塵器內(nèi)停留的時(shí)間長(zhǎng)些

5、；反之，則可取較小的值。氣體的含塵濃度礦業(yè)安全與環(huán)保第卷第期年月圖窯尾廢氣流速與除塵效率的關(guān)系在電暈極和降塵15極所造成的不均勻電場(chǎng)中，氣體發(fā)生電離。電離產(chǎn)生的正離子，向電暈極運(yùn)動(dòng)；電離產(chǎn)生的負(fù)離子包括電子（向降塵極運(yùn)動(dòng)。正負(fù)離子各向相反的方向移動(dòng)，形成電風(fēng)。由于暈外區(qū)比電暈16區(qū)大得多，所以負(fù)離子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)居于主導(dǎo)地位，即由負(fù)離子形成的電風(fēng)是主要的，其速度可達(dá)），.。通過(guò)電場(chǎng)的粉塵微粒粘附在負(fù)離子后，成為帶負(fù)電荷的粒子向降塵極運(yùn)動(dòng)，17在電場(chǎng)中形成空間電荷。當(dāng)氣體中含塵濃度不很大時(shí)，帶電粉塵微粒受到電風(fēng)的影響而加速向降塵極移動(dòng)，改善了除塵效率；但當(dāng)氣體含塵量過(guò)大時(shí)，氣體電離而成的離子被粉

6、塵微粒包圍，18高速運(yùn)動(dòng)的電風(fēng)被低速運(yùn)動(dòng)的帶電微粒所代替，電風(fēng)停止，高壓電流幾乎降低到零，電暈受到抑制，氣體電離受到影響，除塵效率大大下降，發(fā)生電暈封閉現(xiàn)象。對(duì)水泥塵的試驗(yàn)表明，造成19電暈封閉的粉塵濃度極限值為/.因此，當(dāng)粉塵濃度大于極限值時(shí)，應(yīng)先經(jīng)過(guò)一級(jí)前置旋風(fēng)除塵器或其它除塵設(shè)備，以降低進(jìn)入電除塵器的含塵氣體的粉塵濃度。此外，芒刺形電暈極也有助20于減少電暈封閉現(xiàn)象。粉塵的比電阻粉塵的比電阻是關(guān)系到電除塵器的選用和除塵效率的一個(gè)重要性質(zhì)。粉塵的比電阻與固體物質(zhì)的電阻率不同，固體物質(zhì)電阻率是表示物質(zhì)本身的電阻；而21粉塵的比電阻除了表示本身的電阻外，還包括粉塵顆粒的表面電阻與顆粒之間所包含

7、的氣體的電阻等。粉塵比電阻與粉塵本身的理化性質(zhì)、含塵氣體的溫度、濕度等因素有關(guān)，并隨測(cè)試方法22不同而有所差異。設(shè)定電暈極為負(fù)極、降塵極為正極，對(duì)粉塵比電阻與除塵效率之間關(guān)系進(jìn)行試驗(yàn)研究，其結(jié)果如圖所示?？梢?jiàn)在區(qū)段，即比電阻小于低阻型（時(shí)，比電阻愈小，粉塵導(dǎo)電性23愈好，電暈電流愈高，除塵效率愈低。在區(qū)段，即比電阻在米之間正常型（時(shí)，除塵效率較高，電流消耗亦較穩(wěn)定。在區(qū)段，即比電阻大于高阻型（時(shí)，隨著比電阻的增大，除塵效率急劇24下降，電暈電流開(kāi)始下降5區(qū)段（，隨后急劇上升區(qū)段（。圖粉塵比電阻與除塵效率及電暈電流的關(guān)系在不考慮濕度或增濕的情況下，水泥生產(chǎn)中常見(jiàn)粉塵的比電阻一般在，窯尾廢氣和25

8、水泥塵的比電阻都高于正常型，可考慮采取噴霧增濕或用化學(xué)添加劑如等進(jìn)行調(diào)理，以降低粉塵比電阻。氣體的溫度含塵氣體溫度的高低主要影響到粉塵的比電阻。粉塵的比電阻包括塵粒的26表面電阻和本身電阻。在低溫時(shí)，粉塵的表面吸附物和水蒸氣或其它化學(xué)物質(zhì)的影響起作用，隨著溫度的升高，作用減弱，而使比電阻增加。但高溫時(shí)，塵粒本身的電阻起作用，隨著溫度的27升高，塵粒中質(zhì)點(diǎn)的能量增加，電阻降低，比電阻降低。水泥窯粉塵的比電阻與氣體溫度的關(guān)系如圖所示。由于電除塵器對(duì)粉塵比電阻要求在一定范圍，因此溫度對(duì)除塵效率的影響主要表現(xiàn)28為對(duì)比電阻的影響。圖水泥窯粉塵在不同溫度時(shí)的比電阻氣體的粘度和密度都與溫度有關(guān)。溫度升高，

9、氣體的粘度增加，荷電粉塵驅(qū)進(jìn)速度降低，除塵效率降低；溫度升高，氣體密度減小，29擊穿電壓降低，除塵效率降低。高溫氣體雖然可使粉塵比電阻降低，但對(duì)電除塵機(jī)械強(qiáng)度不利。從總的效果來(lái)看，氣體的溫度低些有利于提高電除塵器的除塵效率，但不能低到氣體的露點(diǎn)，30否則引起粉塵結(jié)塊，使設(shè)備易于腐蝕。經(jīng)驗(yàn)表明，進(jìn)入電除塵器的氣體溫度低于高于露點(diǎn)0，有利于電除塵器的操作和提高除塵效率。氣體的濕度進(jìn)入電除塵器的含塵氣體，很難避免水蒸氣31的存在。這種水蒸氣在電除塵器里，溫度如果低于露點(diǎn)，則一方面會(huì)使收入的粉塵結(jié)塊粘結(jié)在降塵極和下轉(zhuǎn)第頁(yè)（礦業(yè)安全與環(huán)保第卷第期年月圖氣體濕度對(duì)擊穿電壓的影響勞動(dòng)成果掛鉤32，必然引導(dǎo)職

10、工片面追求產(chǎn)量和進(jìn)度。煤礦領(lǐng)導(dǎo)的指導(dǎo)思想往往是注意抓龍頭指標(biāo)產(chǎn)量和進(jìn)度，在安全條件不具備或不完善的情況下可能會(huì)違章指揮，以經(jīng)濟(jì)手段或行政命令的形式促使職33工搶產(chǎn)量和進(jìn)度，使職工形成欲速心態(tài)，工作中必然會(huì)只顧產(chǎn)量而忽視安全，引發(fā)冒險(xiǎn)蠻干。盲目冒險(xiǎn)心態(tài)這種心態(tài)指單憑感性認(rèn)識(shí)和所謂的經(jīng)驗(yàn)，不尊重自然規(guī)律盲目蠻干。工人有這種心34態(tài)就會(huì)把規(guī)章制度拋在腦后、違章作業(yè)；干部有這種心態(tài)就擺不正安全與生產(chǎn)的位置關(guān)系，憑經(jīng)驗(yàn)指揮而忽視科學(xué)管理原則，就會(huì)導(dǎo)致違章指揮。要克服這種心態(tài)就必須首先提高區(qū)隊(duì)干部的35安全意識(shí)，使他們自覺(jué)處理好安全與生產(chǎn)的關(guān)系，以身作則，杜絕違章指揮；要通過(guò)有針對(duì)性的思想政治工作，使職工

11、充分認(rèn)識(shí)遵章守紀(jì)是提高工效，保護(hù)自身安全的重要手段。總之，使干36部群眾均認(rèn)識(shí)到不認(rèn)真執(zhí)行規(guī)章制度，冒險(xiǎn)蠻干、盲目自信，那就一定要受到自然規(guī)律的懲罰。其它異常心態(tài)情感失控心態(tài)它是一個(gè)人處在激性狀況下失去理智、不考慮后果的心理狀態(tài)。這37種狀態(tài)下有的人只顧發(fā)怒而忘掉作業(yè)規(guī)定；有的人故意打亂正常生產(chǎn)秩序，投機(jī)取巧；有的人為了賭氣，忽略了排查隱患。因而最易引發(fā)三違和事故。急躁心態(tài)指有早干完早上井的想法，因38而工作中只顧速度，怎么快就怎么干、偷工減料、盲目走捷徑，結(jié)果必然會(huì)導(dǎo)致違章作業(yè)，出現(xiàn)事故。認(rèn)識(shí)偏激凡有這種心態(tài)的人明知有錯(cuò)，卻不愿承認(rèn)，結(jié)果是一意孤行、將錯(cuò)就錯(cuò)、錯(cuò)上39加錯(cuò)。如：我礦有一采煤工

12、，架棚時(shí)支柱撈下沒(méi)勁，安監(jiān)員發(fā)現(xiàn)后要求他推倒重來(lái)，他就認(rèn)為安監(jiān)員在故意刁難、有意挑刺，不僅不重新返工，還與安監(jiān)員發(fā)生爭(zhēng)執(zhí)，不久即頂板來(lái)勁、出現(xiàn)40倒棚，險(xiǎn)些傷人。自我意識(shí)和自我實(shí)際不相符合的心態(tài)當(dāng)井下出現(xiàn)異常情況時(shí)，某些人認(rèn)為自己的應(yīng)急防范辦法恰當(dāng)，不會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題，但結(jié)果卻出現(xiàn)了意外，這就是因?yàn)樗麄冏晕乙庾R(shí)和自我41實(shí)際之間存在偏差。這種心態(tài)下往往會(huì)出現(xiàn)事故。如：蘆嶺礦年內(nèi)發(fā)生的兩起電車(chē)傷人事故就是因上述心理狀態(tài)釀成的悲劇。一起發(fā)生在軌道巷內(nèi)，由于地壓大該巷道支架下沉量大，巷道高42寬均變小。電車(chē)頭通過(guò)巷道時(shí)，受傷者躲到巷道一旁，認(rèn)為能讓過(guò)車(chē)頭，但由于巷幫到電車(chē)頭之間凈寬不足 ，結(jié)果其頭部被擠成

13、重傷。另一起發(fā)生電車(chē)過(guò)風(fēng)門(mén)時(shí)，電車(chē)司機(jī)開(kāi)車(chē)駛至風(fēng)門(mén)43處準(zhǔn)備過(guò)風(fēng)門(mén)，司機(jī)誤認(rèn)為自己坐在位子上頭不會(huì)碰到風(fēng)門(mén)上框，但由于風(fēng)門(mén)門(mén)框高僅司機(jī)身高較高，坐在位子上的高度超過(guò)風(fēng)門(mén)門(mén)框的高度，結(jié)果過(guò)風(fēng)門(mén)時(shí)頭碰到門(mén)框上梁，頭皮被削去，44最后因傷勢(shì)過(guò)重而死亡。結(jié)語(yǔ)通過(guò)對(duì)三違行為產(chǎn)生原因的研討，找出三違引發(fā)時(shí)的心理狀態(tài)。掌握三違心態(tài)中規(guī)律性的東西，就能采取針對(duì)性的預(yù)防措施，克服不良心態(tài)，降低三違發(fā)生率，45有效地防止因三違行為引起各類(lèi)事故，這對(duì)安全生產(chǎn)具有十分積極的意義。責(zé)任編輯：吳自立電暈極上，難于振落，影響除塵效率；另一方面由于濕氣冷凝成水后，水中溶有酸型物質(zhì)，從46而造成極板和極線的嚴(yán)重腐蝕。但水蒸氣的溫度如果高于露點(diǎn)，則不僅無(wú)害，反而有益。如圖所示，在極間距相同情況下，濕度大的氣體，其擊穿電壓也相應(yīng)增高，因而提高了除塵效率。同47時(shí)粘附在粉塵表面的水蒸的作用氣分子薄膜有使比電阻較高的塵粒降低其比電阻的作用，如圖所示，因而也提高了除塵效率。結(jié)語(yǔ)除塵效率的高低，意味著對(duì)含塵氣體所能達(dá)到的凈化程度。48因此，只有弄清影響電除塵器除塵效率的因素，才能提出相應(yīng)