Лекция 9. Устройство и работа электрофильтра
Электрофильтры служат для глубокой очистки дымовых газов от золы путем осаждения заряженных частиц золы в высоконапряженном электростатическом поле.
Основные элементы электрофильтров:
система осадительных и коронирующих электродов;
корпус;
узлы подвода и отвода очищаемых газов;
устройство для удаления уловленной золы с электродов;
устройства для вывода пыли из электрофильтра;
узлы электрического питания и автоматического поддержания оптимального напряжения.
Выпрямленный электроток высокого напряжения (50–80кВ) подводится к электродам: отрицательный к коронирующим и положительный – к осадительным.
Напряженность электростатического поля должна быть неравномерной – максимальной у коронирующего электрода и минимальной у осадительного. Поэтому коронирующие электроды имеют заостренную ленточно-игольчатую форму, а осадительные – С-образного типа и профильно-пластинчатого.
Осадительные и коронирующие электроды объединяются по ходу движения газов в поля по 2÷5 в каждом, длиной от 2,5 до 4 м с общим механизмом встряхивания, самостоятельным электропитанием и отдельным бункером.
В процессе горизонтального движения происходит зарядка частиц вблизи коронирующих электродов и последующее их осаждение на осадительных.
Электрофильтры серии УГ рассчитаны на работу с газами до 250 °С и активной высотой поля: УГ2 – 7,5 м; УГ3 – 12 м; – под разряжением до 4кПа. Маркировка ЭФ означает:
УГ – унифицированные горизонтальные;
ЭГА – электрофильтр горизонтальный серии "А".
Принципиальное устройство электрофильтра показано на рис. 9.1.
Основные технические характеристики электрофильтров серии ЭГА представлены в табл. 9.1.
а) б)
A B H
в) г)
Рис. 9.1. Устройство электрофильтра: а) разрез корпуса трехпольного электрофильтра; б) профильный вид двухпоточного одноярусного электрофильтра; в) принципиальная схема расположения электродов; г) трехсекционный четырехпольный электрофильтр
1 – вход газов на очистку; 2 – выход очищенных газов; 3 – газораспределительные решетки; 4 – подвод тока; 5 – коронирующие электроды; 6 – осадительные электроды; 7 – встряхивающий механизм коронирующих электродов; 8 – встряхивающий механизм осадительных электродов; 9 – корпус; 10 – бункер; 11 – перегородка против перетечки газов; 12 – подъемная шахта; 13 – объемные элементы МЭИ; 14 – конфузоры отвода газов; 15 – смотровые люки.
Примеры обозначений. Цифры после букв ЭГА обозначают: ЭГА2-56-12-6-3: 2 – количество секций, 56 – количество газовых проходов, 12 – номинальная высота осадительных и коронирующих электродов. 6 – количество элементов в осадительных электродах. 3 – количество полей по длине электрода; УГ3-4-265-Э: 3 – три секции, 4 – число полей, 265 – площадь сечения активной зоны.
Производительность по газам, м3/с – 400; высота электрода, м – 12; длина А мм, -–24800; ширина Б, мм – 27000; высота Н, мм – 21750 (1 ярус)
Таблица 9.1
Технические характеристики некоторых электрофильтров серии ЭГА
|
Марка |
Площадь активного сечения ω, м2 |
Активная зона поля, м |
Общая площадь осаждения А, м2 |
Габаритные размеры, м |
Масса, т | ||
|
длина |
ширина |
высота | |||||
|
ЭГА1-30-7,5-4-3 |
61,4 |
2,56 |
3,550 |
13,44 |
9,2 |
14,9 |
139,9 |
|
ЭГА1-40-12-6-4 |
129,8 |
3,84 |
15000 |
22,74 |
12,2 |
19,9 |
387,7 |
|
ЭГА2-88-12-6-4 |
285,6 |
3,84 |
33000 |
22,74 |
27,2 |
19,9 |
817,3 |
Основные элементы электрической части ЭФ:
Агрегат питания – регулятор напряжения, повысительный трансформатор, выпрямитель – от 380В до 50 кВ (амплитудное значение – 80 кВ).
Необходимый электрический ток для игольчатых коронирующих электродов, мА
,
где
– удельный ток, мА/м2;
– поверхность осадительных электродов
на один агрегат питания, м2.
Например:
– 0,2–0,35 мА/м2
– каменный уголь; 0,3–0,5 мА/м2
– бурый уголь.
Из-за высокого УЭС (удельного электросопротивления) слоя золы некоторых углей на осадительных электродах возникает разность потенциалов выше пробойной и в местах кратеров, трещин возникают коронные разряды (обратная корона – источник положительных ионов, ведущий к вторичному уносу). Эти ионы двигаются к коронирующим электродам и нейтрализуют встречные отрицательные заряды. Схема такой нейтрализации показана ниже.
Рис. 9.2. Схема образования обратной короны
Для надежной работы электрофильтра нужна униполярная корона.
Можно снизить УЭС уменьшением температуры уходящих газов, например, установив предвключенный скруббер.
Однако предельная температура отводящих дымовых газов после скруббера по условиям отсутствия низкотемпературной коррозии в нем должна быть не ниже 90 ºС.