如何提高电除尘器的除尘效率
2012-04-06 17:10:42 来源：
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电力18讯：
前言：常规电除尘器运行时，阳极排上的积灰呈前厚后薄，阳极板积灰厚度极度不均，导致二次电压和二次电流值下降，最终导致电除尘器除尘效率下降,烟尘排放超标严重,同时风机磨损日益加剧。既污染了周围的环境，又影响了系统的安全运行。经过对电除尘器内部进行检查和分析，发现除尘效率的下降与阳极排设计的长度、电场内部气流分布不均有很大的关系。
一、常规阳极排和振打系统布置方式的弊端及解决方法
1、常规阳极排和振打系统布置方式弊端及分析
传统的卧式静电除尘器阳极排多采用侧面回转绕臂锤式振打来清灰，这种振打系统，其锤头重量在同一台电除尘器中往往是一样的。设计指导思想是在一侧振打时要使另一侧达到的最小振打加速度大于某一值（多为150g～200g），而此时，由于阳极排长度较长，锤头重，振打部位的最大加速度可达1000g以上。在电场进口侧振打时，因为振打加速度分布和阳极排上结灰分布要求的振打加速度相反，振打时会产生大的二次扬尘；在电场出口侧振打时，情况要好一些。
对5m长的阳极排来说，在一个振打周期内，电场进口侧第一块极板积灰量与电场出口侧极板的积灰量相差很多，因此难以确定合适的振打周期。同一个电场中前半部极板上的粉尘容易先积厚，其振打周期要求短；而对后半部积灰薄的极板振打周期应该要求长一些，以等到积灰厚度合适时再振打。因前后极板积灰厚度相差过大，无法兼顾，所以不得不缩短振打周期，由于每次振打清灰都会产生一定的二次扬尘，从而增加了产生二次扬尘的次数。据有关资料，由于振打清灰产生的二次扬尘会使除尘效率降低30%左右。传统5m以上长度的阳极排电除尘器阳极振打存在的这一问题，在采用常规侧面振打时是难以解决的。
在工况条件下，长阳极排受热变形的机率也相对较大，因而可能会使极间距缩小，使二次电压和二次电流降低，从而导致除尘效率降低。
2、解决办法
为了解决阳极排积灰前厚后薄的问题和防止阳极排出现受热变形，笔者认为可以从阳极排和振打系统的布置方式着手。
我们可以将电除尘器电场中所有长阳极排从中部分开，一分为二，将原长阳极排分成两个短阳极排，在电场进出口处分别设置振打装置。以10块480C型极板、5m长电场的阳极排为例，可按图一方式进行设置。保持原阳极悬挂系统不变，将原阳极排中第五块与第六块阳极板间距拉大，将原阳极排下部振打杆改为两根短振打杆，并且在电场出口处，对称布置一套振打装置。同时，可根据电场高度和长度的情况对振打锤头重量进行适当减轻，以使振打加速度值达到最佳，使振打清灰效果最优化。
3、常规阳极排改进后的优点
（1）将原来的长阳极排一分为二，改成两个短阳极排后，既能保证极间距不变，使电场有效运行电压不降低，又可以使原阳极排前后部分振打周期得以协调，进而提高阳极排前半部和后半部收尘面积的有效利用率。采用双侧振打，前后振打时互不干扰，前半部振打时产生的二次扬尘，后半部仍能收集，从而大幅度地提高了收尘效率，使一个电场在工况运行时起到超过一个电场的作用。
（2）将原阳极排一分为二，振打锤头重量比原来可适当减轻，使得二次扬尘减小，实现有效清灰，同时也可以有效防止阳极板下端因长期振打疲劳而撕坏。
（3）将原阳极排一分为二，还减轻了原长阳极排受热变形的程度，从而保证了异极间距，有助于提高除尘效率。
二、合理设计气流分布装置，提高除尘效率
电除尘器中气流分布的均匀程度对除尘效率有着很大的影响。由于电除尘器进口和出口连接管道的多样性和气体在其中流动的复杂性，使得电场断面上的气流分布不均，从而导致阳极板上积灰厚度极度不均，影响整体除尘效率。
同时由于气流分布不均使得电场内部气体流速不紊，容易产生窜灰，引起除尘器内部粉尘的二次飞扬，也会在一定程度上影响除尘效率。
因此要优化设计气流分布装置，提高除尘效率。在设计进口气流分布板时，一般常用阻力系数法进行计算。
（1）确定分布板的层数
N≥0.16N01/2Sk/So
式中：N-分布板层数；
Sk-入口大端面积；
So-入口小端面积；
No-实验系数
（2）确定分布板的开孔率f
分布板的开孔率与阻力系数有关，首先确定阻力系数ε
ε=No（Sk/So）2/N-1
由阻力系数ε代入公式ε=[0.707（1-f）1/2+1-f]2(1/f)2
求出开孔率f
①若将N层分布板开孔率设计为f时，且气流分布的均方根值σ≤0.18时，气流分布良好。
②若将N层分布板开孔率设计为f时，且气流分布的均方根值σ>0.18时,要重新调整分布板的开孔率。因为第一层分布板阻力大，所以要将第一层的开孔率提高，第二层到第N层的开孔率要适当降低。
此外,在进口处安装三块导流板，并且按一定的角度布置，同时将分布板孔设计为Φ85mm的圆孔，并在分布板上安装与水平面呈45o的三角导流板，这样的气流分布装置更有助于气流的均布。
由于末电场在振打时容易产生二次扬尘，来不及收集的粉尘会逸出电场，因此若在除尘器出口垂直气流方向竖置一排槽形板，起到一定的阻流缓冲的作用，就可以有效收集逸出的粉尘，大大提高除尘效率。
结束语：
在环保要求日益提高，出口排放要求越来越严格的今天，势必要求我们能设计出高效率的电除尘器。对电场结构和振打系统的重新布置及气流分布装置的合理设计只是笔者在工作中的一点个人见解，仅供大家参考。当然，提高电除尘器除尘效率的方法还有很多，欢迎相互交流，共同努力，让电除尘器得到更好更快的发展。
前言：常规电除尘器运行时，阳极排上的积灰呈前厚后薄，阳极板积灰厚度极度不均，导致二次电压和二次电流值下降，最终导致电除尘器除尘效率下降,烟尘排放超标严重,同时风机磨损日益加剧。既污染了周围的环境，又影响了系统的安全运行。经过对电除尘器内部进行检查和分析，发现除尘效率的下降与阳极排设计的长度、电场内部气流分布不均有很大的关系。
一、常规阳极排和振打系统布置方式的弊端及解决方法
1、常规阳极排和振打系统布置方式弊端及分析
传统的卧式静电除尘器阳极排多采用侧面回转绕臂锤式振打来清灰，这种振打系统，其锤头重量在同一台电除尘器中往往是一样的。设计指导思想是在一侧振打时要使另一侧达到的最小振打加速度大于某一值（多为150g～200g），而此时，由于阳极排长度较长，锤头重，振打部位的最大加速度可达1000g以上。在电场进口侧振打时，因为振打加速度分布和阳极排上结灰分布要求的振打加速度相反，振打时会产生大的二次扬尘；在电场出口侧振打时，情况要好一些。
对5m长的阳极排来说，在一个振打周期内，电场进口侧第一块极板积灰量与电场出口侧极板的积灰量相差很多，因此难以确定合适的振打周期。同一个电场中前半部极板上的粉尘容易先积厚，其振打周期要求短；而对后半部积灰薄的极板振打周期应该要求长一些，以等到积灰厚度合适时再振打。因前后极板积灰厚度相差过大，无法兼顾，所以不得不缩短振打周期，由于每次振打清灰都会产生一定的二次扬尘，从而增加了产生二次扬尘的次数。据有关资料，由于振打清灰产生的二次扬尘会使除尘效率降低30%左右。传统5m以上长度的阳极排电除尘器阳极振打存在的这一问题，在采用常规侧面振打时是难以解决的。
在工况条件下，长阳极排受热变形的机率也相对较大，因而可能会使极间距缩小，使二次电压和二次电流降低，从而导致除尘效率降低。
2、解决办法
为了解决阳极排积灰前厚后薄的问题和防止阳极排出现受热变形，笔者认为可以从阳极排和振打系统的布置方式着手。
我们可以将电除尘器电场中所有长阳极排从中部分开，一分为二，将原长阳极排分成两个短阳极排，在电场进出口处分别设置振打装置。以10块480C型极板、5m长电场的阳极排为例，可按图一方式进行设置。保持原阳极悬挂系统不变，将原阳极排中第五块与第六块阳极板间距拉大，将原阳极排下部振打杆改为两根短振打杆，并且在电场出口处，对称布置一套振打装置。同时，可根据电场高度和长度的情况对振打锤头重量进行适当减轻，以使振打加速度值达到最佳，使振打清灰效果最优化。
3、常规阳极排改进后的优点
（1）将原来的长阳极排一分为二，改成两个短阳极排后，既能保证极间距不变，使电场有效运行电压不降低，又可以使原阳极排前后部分振打周期得以协调，进而提高阳极排前半部和后半部收尘面积的有效利用率。采用双侧振打，前后振打时互不干扰，前半部振打时产生的二次扬尘，后半部仍能收集，从而大幅度地提高了收尘效率，使一个电场在工况运行时起到超过一个电场的作用。
（2）将原阳极排一分为二，振打锤头重量比原来可适当减轻，使得二次扬尘减小，实现有效清灰，同时也可以有效防止阳极板下端因长期振打疲劳而撕坏。
（3）将原阳极排一分为二，还减轻了原长阳极排受热变形的程度，从而保证了异极间距，有助于提高除尘效率。
二、合理设计气流分布装置，提高除尘效率
电除尘器中气流分布的均匀程度对除尘效率有着很大的影响。由于电除尘器进口和出口连接管道的多样性和气体在其中流动的复杂性，使得电场断面上的气流分布不均，从而导致阳极板上积灰厚度极度不均，影响整体除尘效率。
同时由于气流分布不均使得电场内部气体流速不紊，容易产生窜灰，引起除尘器内部粉尘的二次飞扬，也会在一定程度上影响除尘效率。
因此要优化设计气流分布装置，提高除尘效率。在设计进口气流分布板时，一般常用阻力系数法进行计算。
（1）确定分布板的层数
N≥0.16N01/2Sk/So
式中：N-分布板层数；
Sk-入口大端面积；
So-入口小端面积；
No-实验系数
（2）确定分布板的开孔率f
分布板的开孔率与阻力系数有关，首先确定阻力系数ε
ε=No（Sk/So）2/N-1
由阻力系数ε代入公式ε=[0.707（1-f）1/2+1-f]2(1/f)2
求出开孔率f
①若将N层分布板开孔率设计为f时，且气流分布的均方根值σ≤0.18时，气流分布良好。
②若将N层分布板开孔率设计为f时，且气流分布的均方根值σ>0.18时,要重新调整分布板的开孔率。因为第一层分布板阻力大，所以要将第一层的开孔率提高，第二层到第N层的开孔率要适当降低。
此外,在进口处安装三块导流板，并且按一定的角度布置，同时将分布板孔设计为Φ85mm的圆孔，并在分布板上安装与水平面呈45o的三角导流板，这样的气流分布装置更有助于气流的均布。
由于末电场在振打时容易产生二次扬尘，来不及收集的粉尘会逸出电场，因此若在除尘器出口垂直气流方向竖置一排槽形板，起到一定的阻流缓冲的作用，就可以有效收集逸出的粉尘，大大提高除尘效率。
结束语：
在环保要求日益提高，出口排放要求越来越严格的今天，势必要求我们能设计出高效率的电除尘器。对电场结构和振打系统的重新布置及气流分布装置的合理设计只是笔者在工作中的一点个人见解，仅供大家参考。当然，提高电除尘器除尘效率的方法还有很多，欢迎相互交流，共同努力，让电除尘器得到更好更快的发展。
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