- 地址:
- 河北省(shěng)泊(bó)頭市富鎮開發(fā)區
- 傳真:
- 0317-8041117
- Q Q:
- 28505225
一.靜電除塵器麵臨(lín)的形勢
在工業塵源治理的多種除塵裝備中(zhōng),上世紀初發(fā)展起(qǐ)來的靜電除塵器,由於(yú)其除塵效力較(jiào)高、運行費用低、保護管理簡略便利等(děng)長處,使其在除塵範疇中得到普遍的利用,國內外大範圍的除塵幾乎都采(cǎi)取了電除塵(chén),據早期(qī)統計水泥窯用的除塵裝備80%以上為電除塵器。但由於當(dāng)時的排放尺度請求較低,設計排放(fàng)尺度為50~100mg/Nm³,已不能滿(mǎn)足環保新請求,即(jí)一般地域水泥窯粉塵排放請(qǐng)求降到30mg/Nm³以下,重點地域請求降到20mg/Nm³以下。據2010年數據統計,水泥工業產業的粉塵排放占(zhàn)到全國工業生(shēng)產總排放量的(de)31.7%,給生態環境帶來宏大壓力。而且,目前電(diàn)除塵所用的高壓電源一般為工頻電源、高頻電源或恒流電(diàn)源,其不僅能耗大,還發生火花放電對除塵器本體造成電腐化,衰減除塵效力,縮(suō)短(duǎn)應用壽命。所以,水泥廠窯頭窯尾除塵器的提效改革(gé)勢在必行。
二.靜電除塵器技巧(qiǎo)計劃
隨著環境意識和排放尺度的大幅度進步,原靜電除塵器性能難以滿足環保請求,一時(shí)代曾呈現由靜電除塵轉為布袋或電袋除塵方法的偏向。布袋及電袋除塵器雖然(rán)能基礎滿足目前環保達標的(de)基礎須要,但由於(yú)其阻力大、電(diàn)耗高、運轉費用高、故障率高、保護管理不便利、二次汙染等弱點,隻(zhī)能作為必定範疇內(nèi)的不(bú)得已的選擇。而且,由於其難以濾掉微細粉塵和(hé)後果難以長期穩固的固有(yǒu)缺點,已滿足不了重點地域的≤10mg/Nm³及“超低(dī)排放”的≤5mg/Nm³的粉塵排放新請求。
煙溫對裝備(bèi)的影響
煙溫高於160℃時會明顯(xiǎn)下降濾袋壽命,如連續則濾袋將短時光內銷毀並破損。當鍋爐呈現爆管時由於前級沒(méi)有電除塵器,濾袋影響較大。尤其是不容許除塵器采取旁(páng)路,將對濾袋壽命帶來較(jiào)大考驗。
煙溫高於160℃時會明顯下降濾袋壽(shòu)命(mìng),如連續(xù)則濾袋(dài)將短時光內銷毀並破損。當(dāng)鍋爐呈現爆管(guǎn)時由於(yú)前級有電除塵器,濾袋影響較小。尤其是(shì)不容許除塵器采取旁路,將對濾袋壽(shòu)命帶來較大考驗。
高煙溫對(duì)除塵效力略有影響,但裝備整體(tǐ)對高溫煙氣(qì)蒙受才能強,同時對除塵(chén)器應用壽命沒有影響。
可以看出,在阻力、電耗、運轉費用、故障率、保護管理、二次汙染等方麵,“靜(jìng)電除塵”遠優於“布袋(dài)除塵”。近年興起的“濕式電除塵”、“超淨電袋”、“旋(xuán)轉陽極板”、“徑流(liú)式電除塵器”、“煙氣調質或微顆粒凝集”、“本體擴容”等技巧,由(yóu)於空間(jiān)、成本、運行保(bǎo)護費用、安全穩固性、二次汙染、實用條件(jiàn)、實際後果等局限,難以普及,不(bú)合適水泥行業應用。所以,除塵(chén)電源及其把持體係(xì)的技巧性能突破就成為除塵範疇等待的聚焦點。
三.除塵電源的選擇
近年,在改良電源供電方法的(de)進程中,設計思路不斷創新,電(diàn)源性能不斷晉升。市場上除了正在淘汰的“工頻電源”及其過渡性的“三相電源”外,有“高頻”、“脈衝”、“臨界脈衝”等新型(xíng)電源。
3.1工(gōng)頻電源技巧特色(sè)
單相工頻整流電源(yuán)采(cǎi)取單相380V交換輸入(rù)、工頻變壓器升壓、高壓矽堆整流成100Hz的(de)脈動直流電源。由於單相電源輸入功率因數低、諧波大、輸出脈動成分大、除塵後果差、電能耗費高,逐步被淘汰。
1)工(gōng)頻電源供電情勢的長處:
(1)工頻電源構造簡略技巧(qiǎo)成熟;
(2)造價低。
2)工頻電源供電情勢(shì)的毛病:
(1)諧波大、輸出(chū)脈動成分大(理論為57.11%),除塵效力低;
(2)功率因數低,電耗高;
(3)單(dān)相(xiàng)整流造成供電不平衡;
(4)由於火花放電,對本體造成電腐化(huà),除塵效(xiào)力衰減快,應用壽命短縮。
3.2三相電源技巧特色
三相整流(liú)電源是采取三相380V交(jiāo)換輸(shū)入、工頻變壓器升壓、高壓矽堆整流成300Hz的脈動直流電源(yuán)。三(sān)相電壓經過一個同步檢測電路後輸(shū)出同相位的三雷同步波形,主(zhǔ)電路可控矽(guī)的六路觸發脈衝就是(shì)通過該同步(bù)波形過零點的斷(duàn)定發(fā)生的。三相電源用到了6個反向並聯可控矽進行調壓(yā),這6個可控矽依照1→2→3→4→5→6→1觸發(fā)信號依次相差60°,三(sān)相電源采取寬於(yú)60°的寬脈衝或雙窄脈衝觸發,采取各雷同步信號的“過零點”作(zuò)為把持角盤算的基準點。三相電源屬於過渡性(xìng)電源,由於其除塵效力不高且在減(jiǎn)排模式下電(diàn)耗過高,以逐步淘汰。
1)三相工頻電源供電情勢的長處:
(1)三相平衡,對電網汙(wū)染減少;
(2)電壓脈動小(電壓時理論為4.74%),平均場強有所進步;
(3)功率因數(shù)接近90%,在同樣二次電壓、電流的輸出情形下,比工頻電源節電。
2)三相工頻電源供電情勢的(de)毛病:
(1)三相電源(yuán)閃絡衝擊大,閃絡後要關斷多個半波,除塵效力低;
(2)為進步除塵效力,電流很大,電耗大幅度(dù)增(zēng)添;
(3)由於火花放電,對本體造成電(diàn)腐化,除塵效力衰減快,應用壽命短縮。
3.3高頻電源技巧特色
高(gāo)頻電源輸入三相380v/50Hz交換電(diàn)源,經三相整流濾波和IGBT模塊構成的(de)高頻逆變(20~50KHz)、高頻變壓整(zhěng)流後,經限流電阻R0供應ESP極板。輸出電流、電壓、反饋至把持體係轉變脈衝工作頻率或脈衝寬度經隔離驅動器送給IGBT全橋高頻逆變器以對輸出電流輸出電壓進行調節。
1)高頻電源的(de)長處:
(1)電場擊穿後恢(huī)複(fù)快,工頻(pín)電源從電場擊穿到電場恢複約須要80ms,高頻電(diàn)源從電場擊穿到電(diàn)場恢複約須(xū)要20ms;
(2)由於采取高頻電力(lì)電子技巧,使功率因(yīn)數(shù)大幅(fú)度進步,在不斟酌(zhuó)減排的情(qíng)形(xíng)下,可實現大幅(fú)度節能;
(3)把持方(fāng)法機動、體積小、重量輕。
2)高頻(pín)電源的毛病:
(1)高頻高壓電源的把持模式是以檢測火花為前提的。在檢測到火花後,通過較大幅度降壓供電(diàn)或較短(duǎn)時光內結束供電的方法打消火花,超過分花電(diàn)壓的部分電能全體揮(huī)霍,低於火花電壓的部分無法全體荷電,“無效”比例較大;
(2)平均有效場強遠低於火花始發(fā)點的臨界(jiè)電壓,荷電與驅進才(cái)能較差;
(3)為減排,盡可能(néng)地向電場輸(shū)入更多能量(liàng),造成電能揮(huī)霍;
(4)由於(yú)火花放電對極(jí)線和極板發生電腐化,使電除塵器效(xiào)力衰減較快,不僅影響除塵後果,也造成除塵器本體保護費用的(de)增添。
3.4脈衝電源技巧特色(sè)
脈衝電源是混雜(zá)供電模式,即是指在靜電除塵器直流(liú)供電的基本上疊加高頻脈衝電壓。重要由基本電壓調節電路(lù)、脈衝發生電路、維護電路、脈衝幅值調節電路等組成(chéng)。由脈衝電路構成的脈衝電源通過耦(ǒu)合電容一同輸出到靜電除塵器的電場進行除塵。瞬(shùn)間高電壓輸出,進步了電場(chǎng)場強和電(diàn)暈(yūn)功(gōng)率,進步了除塵效力(lì)。而且,由於作為(wéi)基(jī)本直流電壓設定在火花始發(fā)點(diǎn)以下,也(yě)下降了(le)除塵時電能耗費。
1)脈衝電源的長(zhǎng)處:
(1)脈衝電壓(yā)上升沿小,連續(xù)時光短,不易觸發閃(shǎn)絡,有效地進步了場強;
(2)如果本體極配(pèi)準確,脈衝電壓幅值匹配,可進(jìn)步空(kōng)間自由離子密度,進步粉塵的荷電效力;
(3)采(cǎi)取間歇脈衝供電技巧來戰勝高比電阻粉塵引起的反電暈(yūn),依據工(gōng)況條件變(biàn)更主動選擇工作方法(選擇間歇脈衝供電的占空比)、主動選擇運行參數,可以進步除塵效力而且(qiě)還可以較大幅度節儉電能(néng)。
2)脈衝電源(yuán)的毛病:
(1)其在大功率持續工作狀況下(xià),易損(sǔn)毀,抗浪湧電壓和耐久性有待商議,後續(xù)保護費用很高;
(2)初期(qī)投資太高;
(3)在國內尚無大型電廠(chǎng)利用實際勝利案例。
3.5臨界脈衝電源技巧特色
臨(lín)界脈衝電源是將380V三相交換電經整(zhěng)流濾波成直流,再逆變為高(gāo)頻交換,經高頻(pín)變壓器升(shēng)壓(yā)後,再(zài)經“臨界(jiè)柔(róu)性模塊”變為帶有渺(miǎo)小脈動的安穩直流。航天電控公司在行業內提(tí)出“空間自由離子密度對除塵效力的影響遠大於場強”的理(lǐ)論並進行了量化,國際提出“臨界區”的概念並量化利用。臨界脈衝電源全(quán)麵突破了現有工頻(單相、三相(xiàng))、高頻及脈衝(chōng)除塵電源增效節能的瓶頸,實現了大幅度(70%以(yǐ)上)減排的同時大幅度(30~80%)節能,並避免(miǎn)了火花放電發生的電(diàn)腐化從而使本體性能長期高效穩固運行。
3.5.1臨界脈衝電源的基礎原理
臨界脈衝電源采取“硬件儲能與限能、軟件監督電壓變更趨勢(shì)”的把持方法(fǎ),從能量梯度把持入手,使工(gōng)作(zuò)點堅持在(zài)空氣放電特征(zhēng)曲線(xiàn)的較(jiào)高點及其的右(yòu)側很小(xiǎo)的(de)區域(yù)內。體現(xiàn)“可變(biàn)內阻(zǔ)”特征,即,“限能”克製流注生長,避免發生火花(huā)放(fàng)電。同時,“儲能”以堅(jiān)持高電壓。
3.5.2臨界脈衝電源的技巧特色:
(1)具(jù)有高效節能和長期穩固的(de)實質
①臨界脈衝(柔)特征:
臨界脈衝電源具有“硬件儲能與限能”和“微脈衝”式供電特征,輸出的電壓隨著(zhe)工況(電場內溫度、濕度(dù)、壓力、粉塵濃度、粒度、比電阻以及市電波(bō)動)的變更,主動調節(jiē)動態適(shì)應,使輸出電壓值穩固位於火花(huā)始發點以下(xià)臨(lín)界區。
無須大幅降壓或關斷以熄滅火花,持續輸(shū)出臨(lín)界電壓,可實現幻想的也(yě)是(shì)運行中較高(gāo)的場強(qiáng)(荷電場強、驅進場強)。
使電場堅持在“二次電子(zǐ)崩”與“流注(zhù)初(chū)期(qī)”狀況,空間(jiān)自由離子密度較(jiào)大,荷電效力較高。
其工作電壓如下圖所示:
②高電壓低電(diàn)流:在使(shǐ)電壓堅持在臨界(jiè)區的同時,避免了大批的無效電耗,實現小電(diàn)流供電(diàn)。而(ér)且,采取高頻技巧功率因數(shù)高。
③避免(miǎn)電腐化:由(yóu)於臨(lín)界脈衝電源技巧在供(gòng)電進程都處於無深(shēn)度火花放電狀況,避免了(le)對除塵器本體極線、極板的電腐化。
臨界脈衝電源的提效節能示意圖如下(xià):
(2)高效集塵(chén)
①場強:平均輸出電壓越高,電場越強,則荷電場強和驅進(集塵)場強越大。使輸出電(diàn)壓一致堅持在“臨界區”(靜態火花始發臨界限及其下麵的(de)3%以內的區域),可(kě)實現幻(huàn)想的也是運行中較高的場(chǎng)強。
②空間自由離子:煙塵通過的空間,自由離子越多,則荷電時光常數越短,荷電速度越快。使電場堅持在“二次電子崩”與“流注初期”狀況,可實現(xiàn)空(kōng)間自由電(diàn)荷多,荷電效力較高。
③克製電暈封閉:高場強和高空間自由氣體離(lí)子密度(dù),使電暈(yūn)放電才能堅持極高(gāo)狀況而且,由於電(diàn)流較(jiào)小,減少了同(tóng)量大顆粒粉塵的過剩荷電量,克製電暈封閉。
④“Z”字型活動:低比電阻粉塵(chén)分開(kāi)極板後,由(yóu)於空間自由氣體離(lí)子密度高,敏捷再次荷電,利於集塵。
(3)克製反電暈
反電暈機(jī)理:當陽極板灰積到必定厚度時,比(bǐ)電阻高的灰在(zài)荷(hé)電後的負(fù)離子(zǐ)向除塵器陽(yáng)極板趨近進程中,其荷電不容易釋放到陽極板,負離子逐漸積聚到陽極板表(biǎo)麵,與陽極板形成相似(sì)電容的電場,這個(gè)電場將抵消主電場,下降除塵後果;如果電場強度進一步增強後,這個電場將局部擊穿激發出反向正離子向陰極線遷移,造成除塵(chén)器電流增大,但耗費的電能沒(méi)有起到吸塵(chén)作用,這種現象就是反電(diàn)暈現象。振打周期內集塵層所帶的(de)電荷是動態的,取決於釋放到陽極的電量與重新荷(hé)電電量的差值,供電電流越小,則越有利於克製反電暈。所謂“脈衝式供電有效克製反電暈”,其本質就是(shì)平均電流較小。
解決(jué)計劃:低電(diàn)流
①平均後續荷電電流小於荷電後的灰塵放電電流(liú),使陽極板(bǎn)上粉塵積層的再次荷電(diàn)量小於釋放電(diàn)量,下降了粉塵層在極板上的電荷積聚。
②平均再荷電電(diàn)流等於(yú)或略大於荷電後的灰塵放電電流,但到下次(cì)振(zhèn)打為止,粉塵(chén)層電量的積聚不足以發生反電暈。
(4)減少二次揚塵
①下降了粉塵層對極板的吸引力,易振打脫落,在振打力度可調(如電磁振打)的情形下,可恰當下降振打力度(dù),減少二次揚塵。
②不必斷電或減(jiǎn)壓振打,堅持(chí)高場強集塵狀(zhuàng)況,則有效克製二次揚塵。
③避免深度火(huǒ)花放電,減少因火花擊穿而造成的擾動二次揚塵。
(5)大幅度節能
一、二電場,粉(fěn)塵(chén)濃度高,粒徑較大,粉塵荷電用(yòng)電量(liàng)也相應增添。但粉塵荷電用電量不足目前傳統電源耗電的2%,對電除塵(chén)總(zǒng)耗電量基礎沒有影響。但高(gāo)濃度的荷電粉塵會使電(diàn)場電(diàn)阻變小,其它電(diàn)源,為實現較高場(chǎng)強,被迫輸出了較大電流。從(cóng)表麵現象看,確切(qiē)注入了較多能量。但電流越(yuè)大(dà),造成局部火(huǒ)花放電越多,通過粉(fěn)塵而傳導(dǎo)的電量也越大,形成揮霍。火花(huā)放電,時光占比很小,但耗費能(néng)量(liàng)宏大。火花放電始發點與電場介質相幹,粉塵濃度高,更易閃落,這也是造成“一、二電場輸入很高能量(liàng)”的原因。臨界脈衝電源避(bì)免了火花放電(全(quán)貫串火花放電和局部火花放電(diàn)),大幅度節電。
綜上所述,而臨界脈衝電源(yuán)技巧(qiǎo)在這些主要方麵實現了革命性的突破,目前是世界上減排後果較強(qiáng)同時節能幅度較大的電源(yuán),是超淨排放中電源的幻想(xiǎng)選(xuǎn)擇。今後將引領(lǐng)除塵電源技巧發展方向。

上一篇(piān):硫化床鍋爐除塵器(qì)技巧特點
下一篇:洗煤廠除(chú)塵器適用性強

