CP型立筒屏蔽式煤磨高压静电除尘器特性与应用
目前我国水泥工业主要以原煤为主要燃料,煤粉的制备多采用烘干兼粉磨的风扫系统。煤磨余风不能全部入窑,必然存在放风收尘问题,在国内中小型水泥厂煤磨除尘问题一直没有很好解决。采用湿法收尘,煤泥及污水难以处理;旋风收尘效率低,运行达不到排放标准;袋收尘多因着火造成烧袋及冬季结露造成糊袋而被迫停车,因此许多厂煤磨烟气对空排放,不仅污染环境也浪费能源。
由于电除尘器具有效率高、阻力小、维修费用低、维护工作量少等特点。中国建材科学研究院与黑龙江省庆安环保设备厂针对“煤粉”这一易燃易爆的特殊介质,经过大量的实验室试验及工厂试验,设计制造出用于煤磨除尘的CP型立筒屏蔽式煤磨高压静电除尘器。
1 CP型除尘器的结构形式、主要规格及主要技术性能
1.1 结构形式
CP型超高压静电除尘器集尘极为截锥型,电晕极为芒刺型并配有两极振打、筒式夹层保温。
1.2 主要规格
有效过滤面积:0.38~3.5m2
电场长度:9~12m
电场个数:1~7个
两极最小中心距:350mm
集尘极面积:25~200m2
电晕极长度:10~75m
1.3 主要技术性能
处理烟气量:3000~27000m3/h
电场风速:2~2.2m/s
标准状态下进口含尘浓度:<40g/m3
标准状态下出口含尘浓度:<150mg/m3
烟气露点:>45℃
烟气温度:60~70℃
工作电压:70~105kV
收尘器压降:300Pa
工作方式:微正压
除尘效率:99.6%
2 CP型除尘器结构原理
为了防止煤粉在电除尘器内产生燃烧和爆炸,在除尘器的内部构造上做了改进,结构示意如图1。
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含尘烟气从进风口进入电除尘器,经风翅管及烟气均布塔均风直接进入预荷电状态,进一步向上进入集尘极截锥圈及六角芒刺型电晕极产生的不均匀电场内。在电场力的作用下,大部分粉尘荷负电荷沉积于截锥圈内壁,只有少部分粉尘荷正电荷沉积于电晕极。经两极振打机构振打,沉积于上一层截锥圈内壁上的粉尘降落到下一层截锥圈外壁上,这样依此类推使大部分粉尘自截锥圈外壁沉落于引风筒外部,并入集灰斗排出(不经电场),只有极少数沉积于电晕极的粉尘经电场下落于集灰斗,这样截锥圈起到避免粉尘二次飞扬作用,同时即使电场中有火花放电产生,因收集后的粉尘与含尘烟气不在同一通道中,亦可使收集的粉尘不受电场放电的影响,经过净化后的烟气,由上部出风口排出。
该除尘器有如下结构特点:
1)利用集尘极截锥圈的屏蔽作用,使收集后的粉尘与含尘烟气在各自的通道中以相反方向运动,使下落粉尘不受气流影响,粉尘降落不经电场,降低电晕线周围粉尘量;同时即使电场中产生火花放电,因有截锥圈屏蔽,使收集的粉尘避免受放电影响,有助于防止煤粉所造成的燃烧和爆炸。
2)CP型除尘器的电场为立筒式结构,可形成较大负压。含尘烟气在负压和风机的诱导作用下,必然有向上运行的自然趋势,即使系统中有微量CO也可及时排出,加之出风管的防爆性能,所以筒式电除尘器的防爆性能较卧式电除尘器要优越。
3)在电除尘器内部构件上为防止煤粉堆积,增设防尘板,消除小平面。
4)利用浅斗型回转下料器使煤粉及时排出。
5)在积灰斗中部设置仓壁振动器,防止下料口拱料而造成存煤。
6)为了防止电极间产生火花放电,配置一套具有临界火花跟踪控制特性的高压硅整流器,使电场的操作电压始终低于火花电压。
7)壳体为夹层结构,在环形通道中通以热风,保温壳体,使煤粉不易结露。
3 CP型除尘器的应用及测试情况
CP型除尘器主要应用于中、小型水泥厂煤磨烟气的净化和回收,其应用情况如表1所示。
表1 CP型除尘器应用情况
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据建筑材料工业环境监测中心测试(标况下):庆安冶金水泥厂煤磨烟气进口含尘浓度为:7805mg/m3,进口风量为10245m3/h,出口含尘浓度为30.7mg/m3,出口风量为10944m3/h,收尘效率为99.55%。黑龙江省小岭水泥厂煤磨烟气进口含尘浓度为16096mg/m3,进口风量为15500m3/h,出口含尘浓度为30.0mg/m3,出口风量为16000m3/h,收尘效率为99.8%,其余厂家实物标定情况略。
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