电除尘器反电晕的产生及其防治.docxVIP

电除尘器反电晕的产生及其防治费宏杰1)文2)阎摘要反电晕是影响电除尘器正常运行的主要障碍之一。通过阐述烟气粉尘比电阻的概念及产生反电晕的原因,提出抑制反电晕的途径及其应用实例。关键词电除尘器反电晕防治中国图书资料分类号TK28215电除尘器为火电厂首选的除尘设备,然而它对粉尘固有特性的适应能力较差,特别是粉尘比电阻达到5×10108·cm以上时,可能发生反电晕现象。反电晕的产生可导致除尘效率大幅度下降或难以正常工作。因此,了解反电晕的产生及其规律对于从技术上消除反电晕现象,确保电除尘器高效,稳定运行具有十分重要的意义。当电场中的尘粒荷电后,在电场力作用下达到收尘极(收尘极接地),荷电粉尘经过极板释放掉携带的全部电荷,粉尘此时成为中性,但它们借助尘粒之间的粘着力,疏松地附着在极板上,随着上述过程的不断重复,后到达的荷电粉尘放电需经过先到达极板粉尘形成的粉尘层。由此可以想到,粉尘层的比电阻很高时,必将给尘粒释放电荷带来困难,当后面到达的尘粒所带电荷还没释放完,再后面的荷电粉尘又已经到达,于是,收尘极板上的粉尘越积越厚,电荷释放更加困难,与此同时,大量负离子不断在粉尘表面积累,由于电场力的作用,使得粉尘的附着力加大,极板表面积灰难以用机械振打来消除,这样,在极板粉尘层表面上就形成一个残余的负离子层。由空间电荷对电场的影响可知,它屏蔽了部分通向电晕极的电晕线,削弱了电晕极附近的场强,而提高阳极板处的场强,造成电晕区电离减弱,电流下降,随着阳极板表面积灰厚度的增加,由于残余电荷分布的不均匀性,使阳极局部粉尘层的电流密度与比电阻的乘积超过粉尘层的绝缘强度而局部击穿,导致局部电离,从而在粉尘层表面产生不断闪烁跳动的淡兰色辉光,这便是反电晕出现时的特征。通常,将发生在收尘极板上粉尘层的局部电离称为“反电晕”。电除尘器反电晕的产生反电晕是电除尘器运行中的特异现象,由电除尘原理可知,带负电荷的尘粒需在收尘极上释放掉自身携带的负电荷,成为中性后,才能经振打落下。但带负电荷粉尘的放电速度受粉尘比电阻影响(习惯上把粉尘在疏松状态下的视在电阻称为粉尘比电阻),粉尘比电阻与除尘效率的关系见图1。当粉尘比电阻达到5×1010以上时,电除尘反电晕现象即可产生。1△U=Θj≥Eds发生反电晕的条件为:,?式中:△U——粉尘层表面残余电荷形成的电位差;?——粉尘层厚度;Θ——粉尘层的比电阻;j——极板电流密度;Eds——粉尘层临界击穿场强。图1粉尘比电阻与除尘效率关系1)费宏杰,男,1969年9月生。1992年毕业于太原电力高等专科学校。2)阎文,男,1969年12月生。1992年毕业于山西电力职工大学,技术员。以上2人工作单位:030001,太原市尖草坪区西留庄,太原第二热电厂。如果许多局部击穿频频发生,击穿时产生的电子和正离子将分别进入阳极与电场,使原电场负空间电荷的影响将大大降低,使原电晕区的电离又加·42·山西电力技术1999年第4期强,因此电晕电流增大。更严重的是,由于电晕外区的低场强区是大批正、负离子会合的地区,该区场强小,所以正、负离子运动的相对速度也小,而该区正、负离子的浓度却高,这些条件将造成该区正,负离子的复合,从而导致电流增大,并使间隙的击穿电压较原来大大降低,反电晕发生后,会使粒子的荷电大受影响。前者电晕电流下降,负空间电荷减少,使粒子荷电少(弱反电晕现象);后者则因正,负离子的复合而使尘粒荷不上电,甚至荷上正电荷。所以,除尘效率大大下降。经调制而成,间歇脉冲的数量与电源频率成正比。2反电晕现象的防治反电晕是影响电除尘器正常运行的主要障碍之一,加之发电厂一般都燃用劣质煤,其生成的粉煤灰比电阻均较高,若不采取有效措施防止反电晕的发生,电除尘器的除尘效率将大大降低。经人们多年研究试验,已摸索出多种方法来克服高比电阻带来的困扰,如选取较保守的趋进速度,对烟气进行调质,采用宽极距,辅助电极,用脉冲电源,间隙供电,微机控制最佳火花电压及周期振打清灰等,这些方法均能有效防止反电晕的发生。图2间隙荷电电源装置主接线212间隙荷电的工作原理假定在阴极板上积尘厚度为Ld的电场强度应为:ED=VD/Ld,,则它上面相对式中:VD为积尘表面的负电荷与收尘极板间构成的电位差。当电场强度超过积尘层气隙的击穿强度时,积尘层将发生击穿,积尘层的击穿电压如图3。a)烟气调质是很有效的方法,它通过对烟气添加如硫酸二乙胺或水基调质剂进行调质,促使飞灰比电阻降低,电除尘器火花电压升高。飞灰电阻降低的直接原因是在飞灰表面上形成了一层电液膜。b)极线间距对反电晕有一定影响,通过试验发现,在一定极间距下,存在着最佳线间距,也就是说在一定极间距下,如300mm,400mm,500mm不同的阴极线间距对反电晕的强弱有一定的影响,在线间距由小到大或由大到小的变化中,有一个反电晕最弱的间距,