收塵極的布置形式對收塵的影響
1 引言
收塵極是收塵極板通過懸吊裝置組裝連接在一起的總稱。收塵極板又稱陽極板或沉淀極,其作用是捕集荷電粉塵,在沖擊振打時,極板表面附著的塵粒成片狀或團狀脫離極板表面,落入下部灰斗,達到收塵的目的。
2 除塵器中收塵極的布置方式
在工業電除塵器中,氣流受陰極框架和極線等結構因素的影響,氣流呈現為紊流狀。塵粒在電場中的運動軌跡主要取決于氣流狀態和電場庫侖力。對于細微粉塵而言,其運動狀態主要取決于氣流,電場庫侖力的影響是次要的。只有當荷電塵粒進入層流區域,粒子才有可能被捕集。根據除塵器中的氣流特點,在選擇極板布置方式時,盡可能使帶電塵粒在氣流通道中即氣流任一橫斷面上,兩側極板所收集的粉塵量大致相等;任一橫斷面上粉塵濃度盡可能均勻;任一橫斷面上電場強度盡可能接近。這就需要根據極板的結構形式,在布置方式上做一些合理的調整。下面就收塵極的同向布置和異向布置做一個比較。
2.1收塵極的同向布置形式
收塵極同向布置時,如圖一所示。
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這種布置形式,兩側板面形狀和該通道中心面不對稱。同一通道中極板防風溝側和防風溝背面側相對,任意一組收塵極板排列方式相同。任一通道中防風溝側和防風溝背面側分布在放電極線的兩側,放電極中心線和兩側板面在形式上不對稱。
2.2收塵極的異向布置形式
收塵極異向布置時,如圖二所示。
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這種布置形式,每個通道兩側板面形狀和該通道中心面對稱。同一通道中極板防風溝側和防風溝背面側分別交錯對稱布置,任意一組收塵極板交錯排列。任一通道中,防風溝側和防風溝背面側分別交錯分布在放電極線的兩側,放電極中心線和兩側板面在形式上對稱。
3 收塵極的布置形式對收塵的影響
工業電除塵器中緊貼極板表面的死流區內,其流速比主氣流流速要小,當帶電粉塵進入該區時,易沉積于極板表面。可見死流區大,荷電粉塵被收集的幾率就大。同時由于死流區不直接受到主氣流的沖刷,被收集下來的粉塵不易重返氣流,而且振打時的二次揚塵也較小。從極板的結構特征可以看出,極板的防風溝側,死流區較寬,約4~5mm;而防風溝背面側,死流區較窄,約2~3mm,因此極板的防風溝側收塵效率比防風溝背面側收塵效率要高。
3.1收塵極同向布置時的收塵情況
收塵極同向布置時,板面的電流密度分布相對通道中心面是不對稱的,中心面兩側的場強也是不對稱的,這就使通道兩側板面收塵的幾率不均等。當含塵氣流進入通道時,由于通道兩側的死流區不同,同一通道中兩側收塵極板所收到的粉塵量不一樣,造成通道兩側同一斷面上氣流的含塵濃度不同,靠近極板的防風溝側的氣流含塵濃度低于防風溝背面側氣流含塵濃度,造成整個通道兩側收塵不均等,全部通道亦如此。振打時,也由于通道兩側死流區不同,防風溝側的二次揚塵低于防風溝背面側的二次揚塵。收塵極同向布置時,收塵極熱變形朝同一方向發展,變形量較大,對除塵器的正常運行電壓有不利影響,影響除塵器的除塵效率。
3.2收塵極異向布置時的收塵情況
收塵極異向布置時,板面的電流密度分布相對通道中心面是對稱的,中心面兩側的場強也是對稱的,這就使通道兩側板面收塵的幾率均等。含塵氣流進入通道入口防風溝對面布置的第一對極板的電場時,因通道兩側板面附近都有相等且范圍較寬的死流區,兩側極板都有利于收塵;因死流區較寬,氣流對粉塵層的沖刷相對較小;振打時,也因死流區較寬,引起的二次飛揚也相對減弱。當含塵氣流進入防風溝背面側相對的第二對極板時,因該區兩側板面附近死流區較窄,均不易收塵,板面收塵量相對少些。隨著粉塵被前部極板所收集氣流的含塵濃度沿氣流方向是遞減的。極板的這種布置方式,還會使氣流方向的任一斷面上含塵濃度容易均一。由于整排收塵極中各塊極板往異極距方向的變形是相反的,可互相抵消一部分熱應力,而使極板變形相對較小。
從上面兩種收塵極布置方式來看,要防止電除塵器運行中極板受熱變形和氣流沖刷引起的極板晃動,收塵極異向布置比收塵極同向布置要好;從收塵效果來看,收塵極異向布置時,每個通道兩側極板收塵效率基本相同,所以收塵極異向布置比收塵極同向布置時收塵效率要高。
4 結束語
影響除塵器收塵效率的因素很多,如煙氣比電阻的大小、濕度、粒度分布,氣體載體的溫度、壓力、以及煙氣的含塵濃度等。雖然煙氣的性質在很大程度上受客觀條件和經濟條件所限制,無法選擇,但了解煙氣的性質,對合理選擇收塵極的布置方式是很重要的,因為收塵極的布置方式在很大程度上影響除塵器的收塵效率。因此正確合理地配置收塵極的布置方式,有利于提高除塵器的除塵效率,從而達到合理的環保要求。
參考文獻
[1]《除塵器技術》,華北電力大學,高香林編
[2]《電除塵器的選型安裝》,中國電力出版社出版,黎在時編

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