ОБМЕН ПРОИЗВОДСТВЕННЫМ ОПЫТОМ

Удельное электрическое сопротивление (УЭС) золы существенно влияет на эффективность работы электрофильтра и может значительно изменяться с изменением режимов работы котла. При осаждении высокоомной золы возможно образование обратной короны (ОК) на осадительном электроде. Как правило, ОК образуется при значении УЭС выше 5 108 Ом м, и ее наличие обнаруживается при снятии вольт-амперной характеристики электрофильтра (ЭФ). Отрицательное влияние ОК заключается в существенном ослаблении степени очистки отходящих топочных газов от золы при униполярном питании.

Возникновение обратной короны приводит к образованию ионов обратного знака в межэлектродном пространстве, что ведет к уменьшению заряда частиц и напряженности поля у поверхности осадительного электрода и снижению скорости дрейфа частиц. Уменьшение напряжения пробоя при увеличении потребляемого тока, в конечном итоге, приводит к снижению эффективности газо- очистки и увеличению энергозатрат. Разработаны и применяются на практике несколько способов подавления ОК. Создание специальных форм напряжения питания электрофильтра (импульсное, знакопеременное или прерывистое) позволяет повысить эффективность работы электрофильтра за счет подавления ОК [1, 2].

Саморегенерация осадительных электродов, возникающая при знакопеременном питании электрофильтра, – эффективный способ увеличения срока службы механизмов отряхивания осадительных электродов, снижения эксплуатационных расходов. Эксперименты, которые были проведены на ТЭЦ-22 Мосэнерго, при осаждении достаточно высокоомной золы угля Кузнецкого бассейна, в том случае, когда ОК не образовывалась, показали возможность работы электрофильтра без включе- ния механизмов отряхивания (до 3 сут. в зависимости от режима работы котла) без снижения эффективности улавливания. Кроме того, в отдельных случаях была показана возможность повыше-

ния эффективности осаждения при импульсном питании в тех же условиях осаждения. УЭС золы значительно влияет на режимы работы источников питания и эффективность их применения, поэтому необходим периодический, оперативный контроль УЭС золы на разных полях ЭФ.

За рубежом промышленность выпускает сравнительно дорогие приборы для определения УЭС, в которых измерение производится в условиях, полностью соответствующих условиям осаждения пыли в ЭФ. Это устройство представляет собой миниатюрный ЭФ с одним коронирующим электродом (зондом) и осадительной площадкой. Для его монтажа необходимо наличие фланца на прямом участке газохода в месте наиболее характерного золопотока. Измерение при помощи данного прибора занимает несколько часов, при этом результаты наиболее достоверны.

Для сравнительно быстрого, ориентировочного определения УЭС золы можно использовать стационарный измеритель, реализующий методику, заключающуюся в помещении исследуемой золы между металлическими контактами и измерении омического сопротивления – контактный метод измерения. Образец золы забирается из бункера ЭФ и помещается между пластинами измерителя. В процессе извлечения золы и ее транспортировки происходит частичное изменение структуры, влажности, температуры газового состава, что является существенным недостатком, так как изменение этих параметров может внести существенную погрешность в определение УЭС.

Поэтому возникла идея создания простого, дешевого в производстве и эксплуатации технологичного устройства (УЭС-тестера), позволяющего быстро и оперативно провести измерения сопротивления золы без трудоемкой предварительной подготовки на основе контактного метода измерения. Золу для этого измерения не забирают из золосборника ЭФ, а наоборот, специально разработанный измеритель помещают в золосборник, используя для этого уже имеющиеся отверстия в зо-

2

; # ! " " #)2: )" *

1 – вывод кабеля; 2 – раздвигающиеся контакты измерителя; 3 – фланец держателя; 4 – скобы держателя; 5 – хомуты; 6 – индикатор перемещения; 7 – фиксатор; 8 – динамометр, 9 – конус пылесборника; 10 – фланец пылесборника; 11 – çîëà

лоудаляющих устройствах. Таким образом, измерения всегда происходят в тех же условиях, при которых работает ЭФ. Температура, газовый состав, влажность и другие параметры не изменяются, что повышает достоверность измерений.

Площадь контакта переносного измерителя S = 3,14 10 – 4 ì2 выбирается из соображений оптимального размера для использования уже имеющихся отверстий в золосборнике. УЭС золы определяется по формуле

Róýñ = RS Í,

ãäå R – сопротивление слоя золы, Ом; S – площадь контактов измерителя, м2; Í – расстояние между контактами измерителя, м.

Конструкция и место установки разработанного переносного измерителя УЭС показаны на ðèñ. 1.

При контактном методе измерения давление контактных площадок должно создавать объем-

ÓÝÑ, Îì·ì

108

107

106

105

0 & " " 2: #

" ) ) ) 4

ÓÝÑ, Îì·ì 106

105

104

103

+ 0 & " " 2: #

" ) ) ! ) ) ) #

ную плотность слоя, которая сравнима с плотностью при осаждении золы на осадительные электроды.

У переносного измерителя УЭС давление, прикладываемое к контактным площадкам, можно изменять в широком диапазоне, что предоставляет возможность определить давление, при котором измеряемое УЭС практически перестает изменяться и сравнить значения УЭС в данной области и при давлении, характерном для приборов, использующих контактный метод измерения (около 30 гс см2). Усилие создается и контролируется с помощью динамометра, установленного на неподвижной части.

Исследования влияния толщины слоя золы проводились на стенде при постоянной влажности окружающей среды и температуре с образцами золы, предварительно взятыми из бункера. На графике ðèñ. 2 показана зависимость между толщиной слоя золы и измеренным сопротивлением. Исследовались слои толщиной 1,2; 2,2; 2,5; 4,5 и 4,7 мм.

Из приведенных результатов измерений можно сделать вывод, что толщина слоя в зазоре между электродами имеет незначительное влияние, наибольший разброс значений наблюдается при толщине слоя менее 2 мм. Измеренные значения УЭС практически не меняются в диапазоне от 2 до 4 мм.

Íà ðèñ. 3 проказаны данные, полученные на стенде в тех же условиях, для разных значений давления, прикладываемого к измерительным пластинам при толщине слоя золы 3 – 4 мм.

Проведенные многочисленные опыты по измерению сопротивления золы, отобранной из золосборников ЭФ первого, второго и третьего полей, показали, что слой золы, обладающей большим УЭС, меньше подвержен изменению сопротивления при сжатии.

Из графика ðèñ. 3 видно, что существует нелинейная зависимость УЭС от давления между пластинами. Значительное, в районе одного порядка измеряемого значения, изменение измеряемого

УЭС, которое происходит в диапазоне давлений 0,2 – 1,0 кгс м2, вызвано изменением структуры слоя. Дальнейшее увеличение давления не приводит к такому изменению. Значения УЭС, полученные при давлении межу пластинами 1,0 – 1,5 кгс м2, имеют малый разброс и именно этот диапазон используется для измерений на реальном электрофильтре. Методическая погрешность измерения может быть учтена при сравнении данных, полученных с помощью других методов измерения.

Диапазон изменения давления и толщины слоя, при которых производится измерение УЭС на электрофильтре, определяется в результате предварительных замеров, данные значения могут зна- чительно изменяться при изменении типа осаждаемой золы и ее дисперсного состава по полям электрофильтра.

Выводы

1.Переносной измеритель УЭС золы, осажденной в электрофильтре, позволяет проводить оперативный контроль УЭС по полям электрофильтра.

2.Определена методика проведения предварительных замеров УЭС золы, позволяющая определить диапазон изменения толщины слоя и давления, приложенного к нему, при проведении измерений на электрофильтре.

Список литературы

1.Studies of dust layer formation on electric precipitator electrodes at a alternating polarity power supply (APPS) Perevodchikov V. I, Kalinin V. G., Lamin Y. A., a.o. – VI ISESP Conference June 19 – 21, 1996, Technical University of Budapest, Budapest, Hungary.

2.Исследование особенностей работы пылеулавливающих

электрофильтров при знакопеременном питании Пере-

В. Д. Ковалева. Высоковольтная и преобразовательная техника. М.: Тр. ВЭИ, 2001.