電除塵器內氣流分布特性的研究

呂浩

摘 要：隨著國家經濟的不斷發展，但是對環保要求卻越發嚴格。而電除塵器可以將煙氣中的細顆粒去除，且效率高、范圍廣、運行成本低;最大的特點是無二次污染，從而大幅度地降低了排入大氣環境中的煙氣、粉塵含量，改善了環境。而電除塵器內氣流分布特征是影響電除塵工程設計與運行的關鍵，本文就電除塵器內氣流分布特性的研究進行簡要闡述。

關鍵詞：電除塵器;氣流分布;特性

一、電除塵器及其原理

電除塵器的運用十分普遍，除塵率很高效，能夠幫助減少煙氣粉塵量，從而減少了大量的煙氣粉塵污染環境，而且因為電除塵器本體所采用的都是鋼鐵結構，所以電除塵器還是十分經久耐用的，而且能夠運行穩定且長久，是十分良好的環保設備除塵裝置。

電除塵器的主要構造材料為鋼結構，內部全部由型鋼連接而成，外表層則包覆著蒙皮（薄彩瓦鋼板）和建筑保溫材料，以便于設計生產和裝配時的方便。架構設計上采取了分層形式，每塊片由構架式的若干個根主梁所構成，片和片間則以大梁相連。由于鋪設蒙皮與保溫板材的要求，在主橋之間加焊次橋，對這種大型構件，應該均按實物方式連接，其工程量和單元數都將相當大。按建筑的實際設計要求和電除塵器主體架構設計，重點考慮了結構剛度、結構穩定性和掛設陰極板主梁的最大位移量。

電除塵器的實驗原理，主要分為收塵系統、電暈放電系統、荷電塵埃顆粒的捕集和清灰系統四大階段。其理論抽象，只有借助于實地觀察的試驗現象和對試驗結果檢測方可使實驗學習者提高對專業知識的了解、把握與運用。如果要觀察到放電情況以及在各種狀態下粉塵的消除效率，就必須有先進工業化的實驗設備才可以達到試驗條件，因而在產品設計時全部按照實際工業應用要求設計，操作系統比較完善，可以進行啟、停等動作的運行;有大量觀察口和取樣孔，方便于觀察和測量。

二、氣流均布裝置

電除塵器通過煙箱直接連接到系統。當含塵煙氣在排煙管中的流速等于15m/s時，粉塵不會在排煙管中沉淀。但充分考慮到煙塵流的摩擦損失，電除塵器上下煙道內的煙塵速度約為8～13m/s，但為了提高電除塵器的除塵效果，電除塵器電場中的煙塵速度一般為0.8～1.5m/s。

進氣煙箱通常用8mm的鋼材制成，并適當配備高角鐵，槽鋼，扁鋼以適應強度、剛性等需要，而對于較大型的先進煙箱還需要在里面設有管支撐。

如果在入口煙箱中沒有采取必要的措施，廢氣將沿著電場的橫截面不均勻地分散。電除塵器截面上速度分布得不均勻性也會限制除塵器的除塵效果，速度分布越不均勻，除塵效果越低。目前，最常用的方法是多孔板型均布安裝。

三、影響除塵效果的因素

1.除塵器氣流分布特性

除塵器內的空氣分配不均會直接影響灰塵工作效率。而造成的電除塵器空氣不平衡，有兩個方面的影響原因。其中高流速區空氣不會威脅除塵器的使用效果，但這種高速區空氣分配的不平衡程度，要超過低流區。另外氣流分配的不均衡，會造成局部煙氣流速過高，而使集塵板上的灰塵產生分離現象，而這種情況現彖越嚴重甚至還會產生空氣回流，從而產生更大的破壞。氣流的分配不均會使二次揚塵現象的產生，而這種惡劣狀況通常都和氣流分配問題產生了密切關系。所以，需要對形成二次揚灰物的空氣分配問題加以深入研究，找出二次揚塵現象形成的主要成因。

2.其他影響因素

影響除塵效率的主要原因，有塵土化物，該物質會形成二次揚塵，對塵土的處置形成阻力影響。在實際的除塵過程中，因為懸浮粒子的電荷作用持續時間比較長，所以塵埃中的粒子還必須經過一定量的運動時間后，才能夠完全地被電荷作用，而這個狀態也就離理想塵埃處置目標還有相當一段距離。同時，由于除塵內的氣濟短路，還會將煙塵遠離了電場的技術區域，而直接在灰斗區域留出空間，在實際的除塵工作中，還會使用擋板來減少氣體短路對除塵效率的影響。

四、改進措施

根據原電除塵器在電場范圍內氣體分配極不平衡的特性，可以在將原電除塵器進口端的氣體從多孔分布板移除后，在原電除塵器的出入口部位上重新設定了氣體分配裝置。具體的采取措施方式包括：

1.電除塵器的進口前端必須加裝三塊流線型氣體導流擋板垂直安裝，在不影響氣體流形狀的情況下把流入電除塵器的氣體流均勻分為上、中、下三股，這樣才能保證氣體在電場內的上、中、下方向基本相同。

2.電除塵器進口的封頭內設有兩層氣流分配的多孔擋板。通過增大內部摩擦力，將散布板前部大規模的湍流給割裂了出來，在散布板后部產生小型湍流，同時，它還可以在很短的距離內降低湍流強度。在原始方向上不垂直于氣流擴散板的氣流變得垂直于擴散板。

五、氣流分布試驗應注意的問題

1.在測試時要確保市電除塵器氣體密封性良好，入孔門與灰斗插板門均保持緊閉狀態。

2.在檢驗前應檢測氣流均布板，并更換已損壞或已剝落的氣流均布板。

3.在試驗過程中，應暫停電除塵器的工作電源，陰極框架應接地，振打系統時應暫停電源。

4.氣流分布試驗時的電場風速應當接近于設定值。電場風力太小，會使空氣相對均方根值偏小，無法影響實際反應的氣流分布情況而;電場風力過大，會使電除塵器內反應氣體的均勻分布情況;電場風力過大時，會使電除塵器內灰塵含量大、噪音大，從而使試驗無法完成。此外，在冬季試驗時由于冷空氣密度較大，當風機到滿開啟程度時電場技術風力就無法接近設定值，這時就可以開啟在鍋爐溫度尾部排煙口的入孔門以擴大風力范圍，但也要避免引風機電壓達到最大額定值。

5.在檢測完畢后，要徹底清除在檢測時臨時設定的鐵絲等雜質，以免短路。

6.當熱球風速計的信號線加長后，須重新計量并檢定試驗儀器。

六、結語

綜上所述，隨著現代社會經濟和技術發展，環保各項技術也不斷完善。但是基礎設施建設需要大量的鋼鐵來保障基建，而各項重工業又是當前空氣污染中的主要粉塵污染物源頭所在，也是對空氣質量負面影響很大的主要原因，唯有進行對煙塵問題的綜合治理，才能夠讓自然環境和經濟社會發展得更為和諧，因此對于電除塵器內分布特性的研究至關重要。

參考文獻：

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