电除尘器侧向振打和顶部振打的比较_电除尘振打

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电除尘器侧向振打和顶部振打的比较

2012-11-22 11:30:57 来源：
- 清灰是电除尘器运行的一个关键环节，没有有效的清灰，电除尘器就无法保持持续高效地运行。干式除尘和湿式除尘就是采用了不同的清灰方式而设计的截然不同的除尘器。现在就干式除尘中，采用侧向振打和顶部振打哪一种更好这个问题，通过对积尘的特性，振打机理及两种振打方式的不同特点来深入阐述一下我个人的观点。
- 一．振打清灰的目的：
- 振打清灰是通过振打将积灰成片状振落，而不是使粉尘粉碎，使静电除尘得以有效维持。因此评价振打装置优劣不仅是清灰，还要看它是否有利于减少二次飞扬；减少和杜绝旁路窜流和漏风而影响设备运行；易于操作，方便维修以及耐用可靠。
- 二．积尘的特点：
- 电场正常工作时，极板上积尘符合以下规律：
- 由于尘粒的悬浮和自然沉降特性，加上二次飞扬，造成极板上积尘呈现上薄下厚的规律。
- 同样，由于粗颗粒粉尘先被捕集，而细轻尘易飘浮，要经历较长时间才能捕集。因此极板沿气流方向呈现前厚后薄的特点。
- 三．振打要适应积尘规律：
- 由于积尘受电力、极板与尘粒的吸附力和范德瓦尔力共同作用，需要足够大的振打加速度，使尘层产生振动以克服其粘附在极板上的各种力而呈惯性下滑，同时要求积尘达到一定厚度才能奏效。
- 由于上部和后部的细小尘粒易飘散，累积厚度需要时间，根据电场积尘上薄下厚，前厚后薄的特性，设计的振打装置的振打力应上小下大，前大后小，根据振打后离振打点近的获得的振打加速度大，远处小这一规律，*电场的振打点应在进口侧的底部较佳。而以后的电场，由于积尘逐渐减少，前厚后薄这一规律不明显，需要的是振打力的分布更加均匀，故设置振打点也可以考虑在出口侧。
- 四．避免二次飞扬也是清灰优劣的关键：
- 要设计出高效率（99%以上）的除尘器，必须考虑二次飞扬对除尘器带来的不利影响。从减少极板二次飞扬的角度出发，阳极排振打加速度的分布应该是下大上小，前大后小。因为当极板下部振打力大时，即使产生二次飞扬，因其离灰斗近，消失快，危害小，如果上部振打力大而产生二次飞扬，将弥漫整个电场。同样，前端振打造成二次飞扬即使重返气流，仍有后部极板捕集，而出口端产生二次飞扬，将丧失捕集的机会。因此，对于高除尘效率的除尘器，其振打在满足振打加速度以及均匀性的前提下，首要的是减少二次飞扬。另外，逐排依次振打极板和极线，使振打在各电场交替进行，也是减少二次飞扬的有效手段。同时漏风、窜流更会引起二次飞扬，更应杜绝。
- 五．侧向振打和顶部振打的工作原理及特性：
- 侧向振打是以电机为动力，通过减速器带动轴及振打锤，实现振打。通过设定电机的起停时间，可以改变振打周期；可以通过试验等手段，改变锤重或臂长来改变振打力的大小。
- 顶部振打分电磁振打和机械振打两种。
- 电磁振打是以通电线圈的吸引力提升撞击杆到一定高度，断电时撞击杆惯性下落撞击极板或阴极框架实现振打。
- 调节通电脉冲宽度可以改变线圈提升力大小实现振打控制，调节通断电流频率可以改变振打周期。
- 顶部机械振打用电机作为驱动，同样通过减速器带动挠臂锤捶击顶部的承击砧或用凸轮、拨轴去提升撞击杆来实现振打。与侧向振打一样，也可以调节振打力大小和振打周期。
- 由于目前电除尘器电场高度日益增高，规格也越来越大，侧向振打可以在高度上设置多个振打点达到均衡振打加速度，保证整体振打加速度大于50g或100g的要求。尤其是分段的阴极线，可以通过多点振打，使每根极线得到足够的振打加速度，保证极线不会电晕封闭。
- 侧向振打的振打力方向平行于极板平面，极板平面内刚度远大于平面外刚度，所以其振打加速度在高度和宽度上衰减比较缓慢，振打加速度分布比较均匀。此外，受侧向振打后极板不易横摆，多数情况下只是在原位振动，即使晃动也很轻微，极距不会显著改变。
- 侧向振打力是施加在极板质量中心平面上，小质量锤头与大质量阳极排的弹性碰撞，接触时间极短，传递碰撞力很大。因此只需耗费很小的能量就可以完成清灰。极板有足够的刚性保持形体不变，有足够的强度抵御材料损伤，所以，极板排受侧向振打时寿命长。
- 顶部振打的振打力方向垂直于极板平面，由于极板垂直方向刚度*小，容易激起振动，而且远离振打点处加速度衰减很快，分布极不均匀。为了减少这类情况的影响，顶部振打一般在每三排（或五排）极板或框架设置二个（或三个）电磁振打器，实现交替振打。此外，顶部振打容易引起横向位移，造成极距变化，影响电场工作。另外，振打是朝着阳极排刚度小的方向，容易损伤极板。极线在分段的框架上，由于振打衰减快，引起下部极线易被电晕封闭，造成除尘效率降低。
- 顶部振打的工作必须先提升撞击杆，所耗能量相对较多，表现在电耗较侧向振打大。顶部振打的振打传动部件可以装在电除尘器壳体外部，维修方便，但是由于阴极需要绝缘，外部振打机构必须振打在带有支撑绝缘子的承击砧上，对绝缘材料的要求高，价格贵，而且要承受长时间的振打，绝缘子将成为易损件，随着运行时间的延续，频繁更换绝缘子将使电厂日后维护费用大幅提高。电磁振打机构也较复杂，价格也比侧向振打传动机构（电机加减速器）昂贵，而且数量多的多。对日后维护的工作量和费用将会日益增多。
- 六．侧向振打和顶部振打的比较：
- 侧向振打的优点：
- 1．振打加速度的分布符合结尘规律。
- 2．振打加速度的分布与减小二次飞扬的要求一致。
- 3．每个振打系统与壳体只有一个贯穿孔，即使是阴极多点振打，也可以通过顶部传动来实现多轴同步振打，易于密封。由于轴的转速慢，扭矩大，运动阻尼不成问题。传动机构在壳体外，维修也很方便。
- 4．阳极系统可以延伸到上、下、前、后的*尽端，或紧贴顶盖，或搭连侧板，或靠近阻流板，窜流很少。
- 5．易于逐排轮打，振打加速度分布均衡，无集中二次飞扬的弊病。
- 6．振打周期易于调节，可以通过PC控制振打实现自动化操作。
- 侧向振打的缺点：
- 1．振打力方向与清灰方向不一致。
- 2．振打机构的主要零件都装载电除尘器的壳体内，条件恶劣，不能随时检修和维护，设计、制造和安装质量对其运行将带来很大影响。
- 顶部振打的优点：
- 1．振打方向与清灰方向一致。
- 2．振打驱动装置装在壳体顶盖外，便于维护。
- 3．电磁振打可以调节振打力大小、周期以及振打序列。
- 顶部振打的缺点：
- 1．振打加速度的分布与减小二次飞扬的要求相矛盾，尤其是高电场的情况下，飞扬较大。
- 2．每一个振打点，都要在壳体顶部开孔，此外，运动的灵活性与密封性相矛盾，安装不好导致多处漏风（雨天漏雨）或运动阻尼过大。
- 3．阴极系统采用电磁振打时，阴极瘦高而阳极矮胖，阴极顶端与壳体顶盖必须留有足够的放电距离，烟气短路窜流在所难免，电场下端也有窜流问题，且易产生二次飞扬。
- 4．电磁振打装置比较复杂，且价格较贵，难以对每一排阴、阳极均设振打，而是将三或五排编成一组来打，振打力经连系横梁再向每排分配，无法使各排振打力均衡分配，电场高时连清灰所需的*小加速度也难以保证。同时编组的集中振打必然形成集中的二次扬尘，不易清除，对于高效除尘此缺点尤其突出。
- 5．阴极电磁振打必须通过绝缘子，要保证*小振打加速度与绝缘子耐打击寿命之间的矛盾难以克服，清灰维护和检修的成本随时间推移而增大。
- 七．侧向振打和顶部振打的改进：
- 根据以上分析，可以看到侧向振打和顶部振打由于其各有优点和不足，因而并存于世。根据侧向振打的不足，我们认为可以作以下改进：
- 1．提高振打机构的可靠性，改进轴承以延长其使用寿命，主要方法有：采用尘中轴承或嵌入无油润滑轴套，尘中轴承结构较复杂，但寿命较长，无油润滑轴套结构简单，更换方便，但寿命比尘中轴承要短。
- 2．提高传动机构的可靠性，主要方法是将传动机构及易换的瓷转轴设置在电场外部，可以不进入电场进行传动机构的维护和检修。
- 3．增加振打试验的研究，针对不同工况和不同电场规模选择与之配套的振打锤规格。
- 4．加强现场热态振打调整，使振打处于较佳的工作状态。
- 5．出口喇叭处设置槽板（出口分布板）用以捕集来电场少量的二次飞扬的微尘。
- 顶部振打的不足使其在使用范围和场合受到影响。我们认为选择顶部振打要注意的方面：
- 1．电除尘器不易过高，因为顶部振打的振打加速度分配不均匀，底部振打效果较差。
- 2．电除尘器不易过长，或者采用电场长度上分区供电和振打为宜。理由同上。
- 3．多排电极集中振打弊病较多，经尽量增加振打点以利振打力均匀和二次飞扬的减少。
- 4．绝缘子和电磁振打装置的成本降低对其运用有较大影响，只有不断降低维护和检修成本才能给用户带来长久的利益。
- 5．由于顶部振打比侧向振打在电场长度方向更短，所以在设备改造项目中其场地利用率高的优势显现，同时由于壳体小其成本也比侧向振打要低，这正是其受欢迎的主要原因。
- 侧向振打和顶部振打的优劣是目前除尘学术界争论的热点之一，本文只是根据作者自身的认识所作的，难免有不当之处，敬请同行指正。
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