附加阳极极配在改造碱回收炉电除尘器中的应用

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1、附加阳极极配在改造碱回收炉电除尘器中的应用胡小吐冯肇霖谢逢俊刘红成(华南理工大学)摘要本文定性分析了附加阳极的极配方式、电场分布情况及其在电收尘中的作用，这种结构应用在造纸厂碱回收炉ZHF21-10型静电除尘器的改造中，获得成功。改造中采用了附加阳极与长针刺电晕极的极配方式和电磁型调幅控制的电源供电，电晕极、阳极及其它与烟气接触的构件采用不锈钢制作，使改造后电除尘器在烟气温度低于120℃时仍能正常、可靠和高效地工作，除尘效率高达98.8%，具有投资小、运行可靠、维护方便等优点。关键词静电除尘附加阳极极配碱回收6一、引言ZHF21-10型10m2静电除尘器是常用于

2、造纸黑液碱回收炉烟气治理的电收尘器，主体外壳是混凝土结构，内部振打和供电及控制与SHW-10型电除尘器相同。事实上，常规电除尘器用于碱回收炉烟气的治理，会受到常规电除尘器的运行条件和技术参数的限制，而碱回收炉的烟气参数不完全符合常规电除尘的工况要求。如碱回收炉的烟气湿度高达50%以上；温度有时低于120℃；烟气中含有硫等腐蚀气体；碱灰轻且易吸潮,不但具有腐蚀性，而且粘附在极板不易脱落等等，因此常规电除尘器在碱回收炉应用中主要存在如下问题：1.高压绝缘故障多，电热抗结露装置电耗大，而且不能有效防止绝缘缸套产生高压爬闪，容易损坏绝缘；2.供电与电场及工况电负荷不匹配

3、，工作点不稳定，易跳闸，除尘效率偏低，达不到排放要求。3.电极容易腐蚀，一至两年就要更换。为此，需要对ZHF21-106型电除尘器进行彻底的改造。改造中只保留原电除尘器壳体、清灰系统和高压整流变压器，重新设计电场分布、极配、绝缘、振打、低压控制和高压控制系统，采用实用技术。改造方案在广西某厂实施，经过近两年的使用，设备运行稳定可靠，效率高，达到了改造设计的目标。二、新的电场结构及电场分布改造后的收尘电场由385Z型阳极板、附加阳极和长针刺电晕极组成，这些电极全部采用1Cr18Ni9Ti不锈钢材料制成，收尘电场的布置示意如图1。设计同极距为600毫米，中间用槽形附

4、加阳极相隔，其电场分布见图2，从图中可见,槽形附加阳极板改变了电晕极间的电场分布，消除了两电晕极间的同极电力线交界，消除了在阳极板上的“零”电流分布区，从而提高了极板的利用面积。同时,槽形附加阳极板也进行垂直气流方向的横向收集作用，提高了收尘效率。图2中，由385Z阳极板、槽形附加阳极板围成一个矩形，长针刺电晕极呈“米”字形布置，其针尖的包络线也近似一个矩形，且与阳极围成的矩形相似，形成合理均匀的电力线分布，也即获得较均匀的电场分布。工作时烟气与385Z阳极板平行通过，并绕过槽形附加阳极板，由于电场分布较均匀，粉尘在电场力、紊流和扩散的共同作用下，附着沉淀在Z阳

5、极板和槽形阳极板表面的粉尘附着也是均匀的，而不会或较少出现收尘弱区，这实际上提高了阳极的有效收尘面积，即降低了钢耗，降低了改造成本，有利于提高除尘效率。1-385Z阳极板2-附加阳极板3-电力线4-电晕极长针图2附加阳极极配的电场分布（a）是俯视图（b）为侧视图1-385Z型阳极板2-附加阳极板3-电晕极4-绝缘子图1收尘电场的布置示意6这种极配的电场分布与多管立式电除尘器相似，但其气流是绕穿过槽形附加阳极板与Z形阳极成平行通过，可见其收尘机理相当复杂，是多管立式、常规板卧式和横向电极卧式三种类型电除尘器收尘机理的综合。三、绝缘和振打机构原ZHF21-10型电除

6、尘器的主绝缘是由瓷缸套和片式吊挂绝缘子组成，由于瓷缸套内侧与烟气接触，故尽管有保温箱保温，仍会在其内侧积上一层碱灰，这层碱灰极易吸潮、硬化而粘附在缸套内侧，不易振脱和清除。这碱灰层是导电的，尤其是当吸潮时，保温箱也无法保证其良好绝缘。故时常会发生高压爬闪，影响升压运行。为此，需要采用绝缘与烟气隔离的方法来保证主绝缘的强度。由于电晕极的重量轻，故采用吊挂绝缘子，其结构示意图见图3。绝缘子室设有一个风扫调风阀，用于调节风扫的风量，以确保除尘壳体内的烟气不能进入绝缘子室，使绝缘子保持“清洁”状态，保证良好的绝缘性能和足够的耐压。密封门可以开启，便于检查和清洁。经过近两

7、年的使用，证明这种结构可靠实用，绝缘故障明显减少。1-绝缘子室2-高压绝缘子3-吊杆4-除尘器外壳5-密封门6-风扫调风阀图3绝缘子室示意图原ZHF21-10型电除尘器的振打是采用绕臂锤方式振打阳极，提升脱扣方式振打阴极，这些振打器的材料全部采用普通钢，振打部位均在除尘主体内，与烟气碱灰直接接触，已被腐蚀失效，脱灰效果不理想，阳极板上积灰层增厚超过50mm，减小了极间距离，使工作电压降低超过30%，除尘效率大大降低。改造时把振打点引到壳体外，并且采用多点振打，阳极用电动平板振动器振打，阴极采用电磁铁敲击振打，脱灰效果良好。分点振打有效减少了二次扬尘，而振打点引到

8、壳体外，传振杆等与烟气接