高压静电除尘及伏安特性实验研究

发表时间:2021/4/19   来源:《当代电力文化》2021年2期   作者:李哈山
[导读] 文章研究了高压静电电压对除尘效率的影响。
        李哈山
        国能宁夏煤业公司煤制油分公司 宁夏 750000
        摘要:文章研究了高压静电电压对除尘效率的影响。无论是改变极板间的间距还是极板间的张力,静电除尘器的除尘效率均可达到90%以上;当极板的最大间距和电压为32kV时,最大捕获效率为99.66%。静电除尘器充放电时电压特性的趋势基本相同,电流急剧增加约9kV。随着电流的迅速增加,两者开始闪烁约20kV。
关键词:静电除尘;捕集率;驱进速度;伏安特性曲线;实验研究;
前言
        静电除尘是气体除尘的一种方法,其效率最令人担忧。因此,为了进一步提高静电除尘系统的运行效率,确保其静电除尘成品满足人民的需要,制造商必须根据静电除尘的特点,更合理地将高压电源应用于静电除尘系统。
1 高压静电除尘概述
1.1 简析静电除尘
        静电除尘的实现原则是:充分利用电场对正离子和电子气体进行电离,电子因负电负荷不规律地运动而走向阳极。在这个过程中,电子碰到烟气中的灰尘,与灰尘结合起来充电一旦尘埃被充入,它就会吸附在阳极上。静电除尘有许多特点,其中最重要的是可以净化的气体总量。除尘效率更高。它可以在高温下净化灰尘蒸汽。重量结构简单,风速低,压力损耗低。可以去除的颗粒度非常大。静电除尘系统运行时电能损耗较低。其产品“静电除尘”可以实现远程计算机控制和操作。鉴于上述情况,静电除尘系统的这些特点已扩展到全国范围更广的领域。目前,为了进一步提高静电除尘器系统的运行效率,需要对静电除尘器的高压电源特性进行全面研究,以便合理有效地改造现有的静电除尘器系统。
1.2 高压静电除尘器工作原理及其结构
        高压静电除尘器采用两个金属阳极和阴极,通过高压硅整流变压器将380V的交流电流转变为20-80kv的高压直流电流,以保持电离气体的足够静电场。烟气经过静电除尘器时,气体中的灰尘到达极点板或极线时,灰尘被吸附在极板或极线上,然后使用冲击装置落入灰斗中,以达到除尘目标。静电除尘器由电场机械设备装置和电源组成。主要部分是一个巨大的电场装置,使加工对象能够通过和分离悬浮颗粒。静电除尘器的主要部分可大致分为内、支承、辅助三个部分。内部组件包括阳极板、阳极振动、阴极线和阴极振动,它们是静电除尘器的核心组件。支承部分包括外壳、主体包括除尘壳、放电电极、除尘电极、配电装置、除灰装置。辅助零件包括楼梯平台、顶部支撑、灰斗料位测量、钢结构支撑等。
2 伏安特性曲线
        静电除尘是计量电动除尘器制造和安装质量的基础。当曲线的闪点更接近设定的电压和电流值时,静电除尘器的质量更好,因此真空特性是最佳工作状态。闪烁是指当固体绝缘子周围的气体或液体介质破裂时,沿固体绝缘子表面放电的现象,放电电压称为放电电压。闪光后电极之间的电压迅速降到零或接近零。闪光通道中的火花或电弧会部分加热绝缘表面,从而导致表面的炭化和绝缘损坏。沿绝缘子表面放电称为闪光灯,沿绝缘子内部放电称为冲击。干燥器调试前,应测试真空电压特性曲线,保存第一次测试曲线,与调试时下一次测试的电压曲线进行比较,确定干燥器的内部结构是否变形或异常,以便操作人员和维修人员能够及时检测故障。第一次运行后的变坡点曲线应与变坡点曲线比较,以作为故障分析和诊断的基础,并指导操作员和维修人员进行故障排除。
3 实验设备和装置
3.1 实验目标污染物
        飞灰是从发电厂及大型化工厂的静电除尘器收集的,经过100眼(15毫米孔径)的筛分,即颗粒大小≤15毫米;有效行驶速度的经验值为10~14厘米/秒;粉末的比强度为7.3×10~10.0×10’ωQCM,适用于普通干粉的后续处理。利用高压DR-3试验台对飞灰的比阻进行了分析和测量,以满足普通静电除尘器的处理要求。
3.2 实验设备
        设备包括静电除尘器、静电除尘器高压电源、高压电源控制柜、风扇、WJ-60B皮革主机并联式自动烟雾和灰尘收集器、玻璃纤维过滤器、天平除尘器高压直流电源类型为ggajo2(RH2008b)-0.02a/72kv。ZH2005S智能控制器的功能为:节能优化控制:自动调节输入功率,实现高尘比强度,有效检测和控制抗静电光晕;flash控制模式:电场最大功率之间的完整波功率,便于调整各种参数;间歇供电和脉冲供电:通过调整服务比率和在发电厂引进脉冲和功率间隔,有效监测和控制抗电击现象;多重保护功能:短路、开路、局部励磁、开路主电路。
3.3 实验装置流程图

3.4 实验方法
        (1)启动高压电源设备,确定空载时的电压特性,将旋转控制电源文件放入“ON”文件,然后按下静电除尘智能高压电源控制器上的“Run”按钮启动高压电源;使用视频设备记录静电除尘智能高压电源控制器上液晶屏的数字变化,主要是U2二次电压值和I2二次电流值;当次要电压值达到最大值且无法再增加时,也会发生闪络。按下智能高压电源控制器上的“stop”按钮以停止高压电源。并卸下设备。充电电压特性的确定以10Hz的频率打开鼓风机,然后以50Hz的频率打开主风扇。将搅拌机功率定为50%,保证高压电源设备启动前的安全位置;然后,使用真空测量步骤测量负载下的电压特性曲线。当静电除尘高压智能电源控制器液晶屏上显示的电压值达到0时,应停止干燥和主风扇,并对设备进行接地处理。
        (2)确定静电除尘器的除尘效率。在WJ-60B皮革监督下平行打开两个自动烟雾和灰尘采样器进行预热,测量燃烧路径截流区参数,建立试验运行状态;打开称重式高压直流电源,检查各仪表指示是否为零,负/正相位文件是否指向负相位块,实验装置是否处于负接触模式,以及电源文件是否放置在闭合文件中;停电时清洁内部,将除尘器间隙调整到最小间隙,然后关闭顶盖并固定。激活皮革外壳、校准和参数设置,距离非常短;如果设备正在进行漏电距离处理,请打开主风扇并将频率设置为50.00Hz,然后选择并安装相应的取样喷嘴。戴手套称重保存,然后将滤清器放入取样枪中。将烟枪放在进气道的中心轴上,将取样衬套指向进气道,关闭进气道,并注意密封性。将采样时间设置为10分钟,选择恒速采样方法打开主风扇。打开高压电源设备的电源,将旋转控制电源置于“打开”位置,然后按下静电除尘智能高压电源控制器上的“工作”按钮。此时,启动高压电源,将二次电压调整为设计值,开始采样,在采样过程中始终注意控制电压。取样后,储存取样资料。首先降低电压,然后按下静电除尘的智能高压电源控制器上的“stop”按钮以停止高压电源。当液晶屏上显示的电压达到0时,按<关闭>键关闭主风扇。
3.5 实验结果与分析
        如图2所示,这两条曲线的趋势基本相同,电流大幅增加约9kV。事实上,在静电除尘器中,随着电压的增加,气体在更多高能电子的轰击下产生了更多的自由电子和离子,从而提高了气体的电导率,使电流迅速增加,最终开始闪烁到20kV左右。静电除尘器中的液体与空气和电荷几乎相同,这不符合理论。认为原因如下:静电除尘器内的灰尘未清洗,管道内积聚的灰尘在空气中引起液体中的灰尘,灰尘浓度与负荷时相似;当带电尘浓度过低时,流体的比阻与空气相似,因此电压特性相似。

结束语
        总之,根据理论,板块之间的间距越小,板块之间的电流越大,越有利于集尘。当极间距较小时,粉尘绕过极,影响静电除尘器的收集效率。根据上述结果,当极性板间距固定时,静电除尘器的收集效率随着电压的增加而提高,随电压的增加而变化不大。人们认为,当一开始电压增加时,板块之间的电流就会增加,使得灰尘很容易保持。
参考文献:
        [1]舒服华.提高电除尘器除尘效率的途径[J].冶金设备,2008(增刊2):42-46.
        [2]吴忠标.大气污染控制工程[M].北京:科学出版社,2013.
        [3]童志权.工业废气净化与利用[M].北京:化学工业出版社,2001.
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