【水泥人網(wǎng)】摘要:本文介紹了電除塵器工作過(guò)程，分析了SP爐窯尾電除塵器本體可能存在的主要缺陷、原因及影響，提出了SP爐窯尾電除塵實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放的總體方案。指出：本體狀態(tài)完好是電除塵器實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放的基礎(chǔ)，運(yùn)用MEC技術(shù)可使大多數(shù)現(xiàn)役SP爐窯尾電除塵器滿足當(dāng)前環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。
§1 概述
一個(gè)除塵系統(tǒng)的運(yùn)行效果，受到很多因素的影響：工藝操作因素，系統(tǒng)布置因素，設(shè)備構(gòu)造因素（選型和設(shè)計(jì)）和電氣因素等，而電除塵器的合理構(gòu)造及狀態(tài)完好是長(zhǎng)期可靠運(yùn)行的基礎(chǔ)。
當(dāng)前，窯尾余熱利用成為水泥企業(yè)節(jié)能增效的亮點(diǎn)，大型水泥生產(chǎn)線紛紛投建余熱發(fā)電鍋爐。然而， SP爐的投運(yùn)對(duì)窯尾電除塵器來(lái)說(shuō)，意味著本已使用效果欠佳的出口粉塵排放濃度進(jìn)一步惡化。對(duì)此，不少水泥企業(yè)已將窯尾電除塵改為袋收塵，雖然滿足了環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)，但增加了的改造投資和運(yùn)行成本。
那么，有沒(méi)有一種方法，僅通過(guò)對(duì)原有電除塵器的改造就能滿足新的環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)呢？
答案是肯定的。實(shí)例證明：通過(guò)對(duì)除塵系統(tǒng)內(nèi)機(jī)械、電氣、煙氣條件三位一體優(yōu)化改造，SP爐窯尾電除塵器的確能夠?qū)崿F(xiàn)達(dá)標(biāo)排放。而且達(dá)標(biāo)治理的費(fèi)用和運(yùn)行成本均低于電改袋。
§2 電除塵工作過(guò)程
電除塵器的工作是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程。
如圖1，通有高壓直流電的陰極產(chǎn)生電暈使電場(chǎng)內(nèi)的空氣電離并產(chǎn)生大量的正、負(fù)離子，電暈區(qū)域很小，正離子很快被陰極吸附，負(fù)離子在電場(chǎng)力的驅(qū)動(dòng)下向陽(yáng)極［集塵極］遷移；含塵廢氣通過(guò)電場(chǎng)時(shí)，廢氣中的固體顆粒［粉塵］捕獲離子從而荷電，荷電粉塵在紊流氣流的作用下隨機(jī)進(jìn)入集塵極附近的層流區(qū)并在靜電力的驅(qū)動(dòng)下向極板遷移最終吸附于極板表面，極板表面的粉塵積聚到一定厚度之后再通過(guò)清灰使粉塵層從極板表面剝離落入灰斗，最后通過(guò)排灰機(jī)械輸送到指定位置。
?圖1.電除塵原理圖
不難理解，電場(chǎng)工作過(guò)程的每一步如果不能順利完成，最終的除塵效果都會(huì)受到很大影響。電場(chǎng)工作過(guò)程的有效進(jìn)行，要求電除塵器本體構(gòu)造合理并且完好保持，粉塵必須在較好工作條件下荷電和遷移，并能順利被清除、落入灰斗和排出。
除塵效率的高低，在一定程度上取決于除塵空間的大小。但是，如果殼體漏風(fēng)嚴(yán)重、極板極線大量變形或偏移錯(cuò)位、氣流分布很不均勻、電場(chǎng)周圍擋風(fēng)阻流失落、清灰失效、排灰不暢、絕緣性能下降等，就不可能獲得期望的除塵效果。此外，除塵效率同時(shí)還受到煙氣條件、供電質(zhì)量的影響。
收塵（把粉塵從煙氣中分離出來(lái)）是電場(chǎng)工作的目標(biāo)，但只是電場(chǎng)內(nèi)部發(fā)生的一個(gè)事件。電場(chǎng)內(nèi)發(fā)生的另一個(gè)事件是：被收集到極板表面的粉塵在氣流吹掃下重又返回氣流；極板表面的粉塵層在清灰剝離下落過(guò)程中，總有一部分散落后重又被氣流揚(yáng)起；殼體并非完全密閉空間，總有一定的漏風(fēng)，外部空氣通過(guò)這些縫隙或孔隙進(jìn)入殼體內(nèi)部，不單增大電除塵負(fù)荷（煙氣量增大），還由于漏進(jìn)來(lái)的空氣流速極高（可達(dá)每秒數(shù)十米），使正在落入灰斗的粉塵再度揚(yáng)起并直接帶到電場(chǎng)出端。上述被已被收集的粉塵重新回到氣流中的現(xiàn)象稱二次揚(yáng)塵。電場(chǎng)四周的非收塵區(qū)域總有少量氣流通過(guò)，這部分煙氣不經(jīng)過(guò)收塵區(qū)域直接到達(dá)電場(chǎng)出端，形成煙氣短路或旁路。氣流短路和二次揚(yáng)塵都使除塵效率降低，這是與收塵功能相背離的事件。
§3 本體形位缺陷對(duì)收塵效率的影響分析
如前所述，電除塵器機(jī)械［本體］狀況的好壞直接影響除塵效率，是基礎(chǔ)基本的因素，因?yàn)槌龎m的全過(guò)程都在本體內(nèi)部完成。
由于歷史的原因，實(shí)際的電除塵器在本體構(gòu)造上都存在一定的缺陷；經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的使用，電除塵器不可避免地會(huì)出現(xiàn)形位上的變化。這些，都不利于收塵效率的保持。
電除塵器可能存在的主要缺陷及其對(duì)除塵效率的影響如下：
§3.1氣流分布不均——煙氣在各個(gè)通道內(nèi)的流動(dòng)速度不一致，則在電場(chǎng)內(nèi)停留時(shí)間長(zhǎng)短不一，引起每股氣流的收塵效率不相同。收塵效率與進(jìn)口濃度呈指數(shù)關(guān)系：
η=1-e-ωA/Q=1-e-2ωL/av?
式中，收塵效率η，驅(qū)進(jìn)速度ω，集塵極總面積A，煙氣流量Q，電場(chǎng)長(zhǎng)度L，同極間距a，煙氣在電場(chǎng)內(nèi)的流速v。
可以推算：流速不均造成的綜合結(jié)果，是總的收塵效率降低。
引起流速分布不均的原因有設(shè)計(jì)因素，也有維護(hù)方面的因素。設(shè)計(jì)因素包括：系統(tǒng)布置未考慮電除塵器入口前的煙氣導(dǎo)流，或氣流均布裝置設(shè)計(jì)不合理。使用維護(hù)因素有：工藝系統(tǒng)出現(xiàn)過(guò)煙氣溫度過(guò)高的情況，使分布板發(fā)生變形甚至燒壞但沒(méi)有及時(shí)有效地給予恰當(dāng)處理，或煙氣腐蝕性強(qiáng)，使分布板銹蝕損壞，或粉塵粘性大、發(fā)生堵塞。