1. Производство электрофильтров

• разработаны и внедрены новые интенсивные игольчатые коронируюшие электроды типа СФ различной модификации для улавливания не высокоомной и высокоомной пыли

• разработаны и внедрены осадительные элементы типа ЭКО МК 4x160 повышенной точности изготовления, что позволило создавать аппараты с высотой электродов до 18 метров, а также существенно повысить степень очистки за счет улучшения центровки электродных систем

• разработано и внедрено на базе малогабаритных, надежных приводов устройство встряхивания электродов с использованием частотного преобразователя для регулирования частоты и периодичности встряхивания в широком диапазоне

• разработан и внедрен микропроцессорный регулятор БУЭФ для агрегатов питания электрофильтров с различными программами управления, позволяющими эффективно регулировать напряжение при улавливании пыли с различными свойствами. Наличие линии связи позволяет подключить БУЭФ к современным комплексам АСУТП для управления технологическим процессом.

• разработана и внедрена в практику конструирования аппаратов с горизонтальным ходом газа компоновка механического оборудования в корпусе аппарата с верхним встряхиванием коронирующих электродов, что позволило значительно уменьшить межпольные промежутки, увеличить активное время пребывания газа и повысить степень очистки газа в заданном корпусе.

Впервые в отечественной практике очистки газов разработанкомбинированный аппарат типа ЭФ - РФ, представляющий собой последовательное соединение электрофильтра и рукавного фильтра. В таком аппарате можно очищать газ до 20 мг/нм³ при входной запыленности 150 г/м³и более. Причем на степень очистки газа здесь не влияет величина удельного электрического сопротивления пыли, т.е. не требуется традиционная подготовка газа при улавливании высокоомной пыли.

Большинство этих технических решений являются оригинальными и запатентованы.

Преимущества электрического пылеулавливания:

• возможность работы при высоких температурах до 425°С;

• работа установки в среде перенасыщенной влагой;

• возможность работы электрофильтра в агрессивных средах;

• возможность продолжительной работы установки за пределами технологических параметров, предусмотренными картой эксплуатации;

• низкое гидравлическое сопротивление установки ~200 Па;

• низкие эксплуатационные расходы;

• простота в обслуживании;

• высокая надежность узлов и механизмов.

• Коронный разряд возникает при некото­ром начальном (критическом) напряжении, со­ставляющем в промышленных электрофильт­рах 20...40 кВ.

• Осаждение частиц обусловлено или по­следующим воздействием на них поля короны, или прохождением их в чисто электростатиче­ском поле между гладкими некоронирующими электродами. Электрофильтры первого типа известны как одноступенчатые, или осадители Коттреля, а второго - как двухступенчатые, поскольку в них зарядка и осаждение протека­ют в различных ступенях. Схемы устройств этих двух типов представлены на рис. 3.2.1 и рис. 3.2.2.

• К числу преимуществ электрофильтра относятся: высокая степень очистки (превыша­ет 99 %); низкие энергетические затраты на улавливание частиц, состоящие из потерь энер­гии на преодоление газодинамического сопро­тивления аппарата (не превышает 150.. .200 Па)

• Осадительные пластины

• Бронирующие продолоки

• 4 v

• А)

• \_________________________________________ Осадительнь/е

• Пластины

• ~Т}ысокойальтные ________________________ электроды

• Заряди и к Коллектор

• Б)

• Рис. 3.2.1. Принцип действия одноступенчатого (а) и двухступенчатого (б) электрофильтров:

• 1 - осадительные пластины. 2 - коронирующие проволоки, 3 - зарядник, 4 - высоковольтные электроды; 5 - осадите ль

  Пыль с пластин - S бункер Рис. 3.2.2. Схема одноступенчатого электрофильтра: 1 - высоковольтные проволоки; 2 - осадительные Пластины, 3 - коронирующие проволоки; 4 - заземление, 5 - пыль, собранная на пластинах

• И затрат энергии (обычно 0,3.-1,8 МДж или 0,1...0,5 кВт-ч) на 1000 м3 газа; возможность улавливания частиц размером 100...0,1 мкм и менее, при этом концентрация взвешенных частиц в газах может колебаться от долей до 50 г/м3 и более, а их температура может пре­вышать 500 °С. Электрофильтры могут рабо­тать под давлением и разрежением, а также в условиях воздействия различных агрессивных сред.

• К недостаткам электрофильтров относит­ся их высокая чувствительность к отклонениям от заданных параметров технологического ре­жима, а также к незначительным механическим дефектам в активной зоне аппарата.

• Электрофильтры широко применяются во многих отраслях промышленности: химиче­ской и нефтехимической, теплоэнергетической, черной и цветной металлургии, строительной, при производстве удобрений и утилизации бы­товых отходов и др.

• Электрофильтры не применяются, если очищаемый газ является взрывоопасной сме­сью. так как при работе электрофильтра неиз­бежно возникновение искровых разрядов.

• Классификация электрофильтров. К основным типам электрофильтров относятся горизонтальный пластинчатый, вертикальные пластинчатый и трубчатый. Каждый из них может быть использован как мокрый или су­хой, а также как одно - или многосекционный (табл. 3.2.1). Вертикальные аппараты выпол­няются, как правило, однопольными.

• В трубчатых электрофильтрах в качестве осадительных электродов 3 используют цилин­дрические трубы диаметром 0,25...0,3 мили шестигранные (сотовые) с диаметром вписан­ной окружности 0,25 м (рис. 3.2.3). Длина труб 3...5 м. В пластинчатых электрофильтрах оса­дительные электроды 2 выполняют в виде гладких пластин или набирают из прутков диаметром 8 мм, если скорость газа не превы­шает 1 м/с (рис. 3.2.4). При более высоких ско­ростях газа (1,5... 1,7 м/с) осадительные элек­троды набирают из штампованных элементов специального профиля. В зависимости от ти­поразмера пластинчатого электрофильтра [56] активная длина поля составляет 1,5...4 м, а вы­сота 4... 12 м.

  Рис. 3.2.3. Схема трубчатого электрофильтра: / - бункер; 2 - камера поступающего газа; 3 - осади - тельный электрод; 4 - коронирующий электрод; 5 - камера уходящего газа, 6 - рама подвеса корони - рующих электродов, 7 - изолятор; 8 - механизм встряхивания электродов; 9 - заземление, 10 - ниж­няя рама коронирующих электродов, 11- груз

• 3.2.1. Классификационные признаки электрофильтров для разделения пылегазовых смесей

  Признак классификации	Типы электрофильтра
  По типу осадительных электродов	Трубчатый (рис. 3.2.3). пластинчатый (рис. 3.2.4)
  По способу удаления осажденных час­тиц с электродов	Сухой, мокрый
  По направлению хода газа	Вертикальный (рис. 3.2.3), горизонтальный (рис. 3.2.4)
  По количеству последовательных электрических полей	Однопольный (рис. 3.2.3), многопольный (рис. 3.2.4)
  По количеству параллельных секций	Односекционный (рис. 3.2.3 и 3.2.4), многосекционный

• Некоторые конструктивные решения оса - дительных электродов представлены на рис. 3.2.5, а коронирующих - на рис. 3.2.6.

• Коронирующие электроды подключают к отрицательному полюсу высоковольтного ис­точника питания [4] с системой регулирования, позволяющей поддерживать рабочее напряже­ние в электрофильтре.

• JrrXU

• Пыль

• Рис. 3.2.4. Схема горизонтального трехпольного пластинчатого электрофильтра: 1 - коронирующие электроды; 2 - осадительные электроды; 3 - корпус; 4 - груз; 5 - рама осадительных электродов

  На смену мокрым электрофильтрам, из­готовляемым из дефицитных цветных метал­лов, пришли аппараты, отличающиеся широ­ким использованием полимерных материалов. Наиболее перспективным для этих целей, как показали исследования ОАО НИИОгаза, явля­ется композиционный материал на основе по­липропилена с наполнителями из ацетиленовой

  Рис. 3.2.5. Осадительные электроды: А - листовые; б - сетчатые; в - желобчатые (Вальтер-электроды); г - прутковые; д - перфорированные; е, и - С-образные; ж, к, н - вертикальные трубчатые круглого, шестигранного и сотового сечения; з, л - карманные; м, о, п - тюльпанообразные

• UfcJUUUUUUU Рис. 3.2.6. Коронирующие электроды

• Сажи и графита с добавкой этилен-пропилено - вого каучука. Этот материал отличается значи­тельной механической прочностью, стойко­стью к низким температурам окружающего воздуха и к химически агрессивным средам и служит основой для создания ряда конструк­тивных элементов электрофильтров типа ЭВМ 1 -3,8-11 -1 - КПФ, ЭВМ-2-3,54-5,6-1 - СП, ЭВМ 2-3,5-9,0-1-СПФ [29]. Оригинальная оса­дительная система в виде полимерного моно­блока представлена на рис. 3.2.7.

• К техническим характеристикам элек­трофильтров относятся:

• Активная зона - рабочая часть аппарата, образованная межэлектродными промежутка­ми;

• Активное сечение - свободное сечение для прохода газа в активной зоне электро­фильтра;

• Активная высота электродов (поля) - вы­сота коронирующих и осадительных электро­дов в пределах активной зоны;

• Активная длина поля - протяженность по­ля в направлении хода газа в пределах актив­ной зоны;

• Площадь осаждения - суммарная поверх­ность осадительных электродов в активной зо­не электрофильтра;

• Активная длина коронирующих электро­дов - полная длина всех элементов корони­рующих электродов в активной зоне.

Рис. 3.2.7. Полимерная осадительная система в виде моноблока: 1 - несущая часть (основа) коронирующего электро­да; 2 - монолитная осадительная система; 3 - стяжки системы фиксации коронирующих электродов; 4 - фиксаторы коронирующих электродов; 5 - шестере - берные зубчатые насадки коронирующего электрода; 6 - пластины подвески коронирующих электродов