10.4.4.2. Оптимизация режима встряхивания осадительных электродов

Режим встряхивания электродов характеризуется следующими основными параметрами: энергия удара, период встряхивания (количество ударов за цикл встряхивания) и интервал встряхивания. Величина энергии удара в отечественных электрофильтрах, как правило, определена конструкцией механизмов встряхивания и при эксплуатации аппарата не изменяется. Требуемое количество ударов по электроду при встряхивании определяется экспериментально. При этом необходимо обеспечить такую чистоту электродов, при которой не происходило бы снижения тока короны и степени очистки газов.

Наименьший унос пыли при встряхивании имеет место в том случае, когда пыль с электрода отряхивается за один удар молотка. В тех случаях, когда применения одного удара недостаточно, необходимо применять серию ударов. При этом требуемое количество ударов можно контролировать, например, по восстановлению показателей электрических щитовых приборов агрегатов питания.

При выборе оптимального режима встряхивания осадительных электродов электрофильтров необходимо учитывать такие параметры как электрический режим, величина уноса пыли при самообрушении и др.

Условием оптимального режима встряхивания является достижение максимума усредненной во времени степени очистки газов, определяемой в периоды работы и паузы механизмов встряхивания.

Оптимизация режимов встряхивания осадительных электродов позволяет существенно повысить эффективность и надежность работы электрофильтров. Как показывают исследования, проведенные Семибратовским филиалом НИИОГАЗ и другими организациями [2], при правильно выбранном режиме встряхивания выбросы золы из электрофильтров могут быть снижены в 1,3–2,5 раза и более. При этом срок службы механизмов встряхивания осадительных электродов первых полей электрофильтра увеличивается в 1,5–3 раза, а последних – в 5–10 раз.

10.4.4.3. Импульсное питание электрофильтра

В качестве одного из методов повышения эффективности пылеулавливания в электрофильтре предлагается использование импульсного питания вместо постоянного напряжения, подаваемого на электроды [2, 13, 14]. До недавнего времени этот способ не рассматривался как возможный для широкого практического применения ввиду серьезных технических трудностей при конструировании агрегатов электропитания, способных обеспечить надежную коммутацию высоких напряжений с достаточно большой частотой. В последнее время, благодаря развитию электроники, созданы мощные высоковольтные полупроводниковые коммутирующие приборы, позволяющие решить технические проблемы создания надежных импульсных агрегатов электропитания. Однако встречающиеся в литературе сведения не дают практических рекомендаций для проектирования промышленных аппаратов, более того – отсутствие повторяемости экспериментальных исследований и разнобой результатов вообще приводят к сомнениям в целесообразности импульсного питания. Это происходит вследствие отсутствия убедительной физической модели, объясняющей сам механизм воздействия импульсного питания на эффективность пылеулавливания. Между тем, вскрытые эффекты, происходящие в локальных активных зонах у коронирующих электродов, позволяют выдвинуть гипотезу, объясняющую физику воздействия импульсного питания на движение частиц в межэлектродном пространстве.

Как указывалось в 10.4.3.2, высокая напряженность электрического поля в локальной активной зоне препятствует попаданию туда частиц, увлекаемых турбулентными пульсациями. Поэтому, хотя теоретически возможно частице приблизиться сколь угодно близко к коронирующему электроду и приобрести заряд, в десяток раз превышающий средний по сечению межэлектродного пространства, практически вероятность такого события исчезающе мала. Однако если на какое-то время снизить напряжение на коронирующем электроде, то объем локальной зоны заполнится частицами вследствие турбулентного перемешивания. После дальнейшего возрастания напряжения все частицы, попавшие в объем активной зоны, приобретут заряд больший среднего по сечению. Таким образом, периодическое снижение напряжения на коронирующих электродах может способствовать увеличению вероятности приобретения частицами большого заряда.

Изучение физических процессов при очистке газов в электрофильтрах с импульсным питанием продолжается. Уточняются области применения знакопеременного питания электрофильтров. Разрабатываются методы расчета эффективности электрофильтров при использовании знакопеременного электропитания, при котором время напряжения каждой полярности выбирают равным времени возникновения обратного коронного разряда [13].