電除塵器節(jié)能

1、電除塵器節(jié)能摘要：從經(jīng)典分離粒子所需能量很小的理論分析目前國內(nèi)外采用的常規(guī)電除塵，其電場能耗還有98以上的潛力可挖?！败浄€(wěn)”電除塵技術(shù)節(jié)電是很明顯的。關(guān)鍵詞：粒子；電除塵；能耗；節(jié)電電除塵不僅其除塵效率高，而且比其它常見的除塵器，如機(jī)械除塵、布袋除塵及水除塵省電很多而成為煙塵污染治理的佼佼者。多年來，很多人為了進(jìn)一步改善和提高電除塵的性能，利用現(xiàn)代的電子技術(shù)，采用微機(jī)自動控制，進(jìn)行火花自動檢測、自動跟蹤、自動抑制，把供電電源控制在“最佳火花率”狀態(tài)下運(yùn)行。但仔細(xì)研究常規(guī)電除塵供電電源還有多大潛力可挖的人為數(shù)不多。甚至有一種傾向，為進(jìn)一步提高除塵效率，還繼續(xù)增大電場的輸入電流，幾百毫安不行，要幾

2、千毫安。豈不知，其已進(jìn)入電除塵的誤區(qū)。目前，國內(nèi)和國外的常規(guī)除塵器，盡管采用了先進(jìn)的電子自動控制技術(shù)，但是電場能耗的絕大部分對除塵不起作用，屬于浪費(fèi)的問題，并沒有得到很大的解決。如何挖掘這一潛力？分析如下：1理論分析電除塵器捕集粒子所需的能量是很小的美國學(xué)者懷特先生對電除塵捕集粒子所需的能量作了深入的研究。他認(rèn)為從氣體中分離出煙粉塵粒子所需的電能很小，它可以根據(jù)氣流塵粒的粘滯力和粒子向著集塵電極運(yùn)動所經(jīng)過的距離計(jì)算出來。根據(jù)斯托克斯定律，一個(gè)球狀粒子所受到的磨擦力F為：F6式中：為氣體粘度；為塵粒半徑；為驅(qū)進(jìn)速度。使塵粒向著集塵極運(yùn)動經(jīng)過的距離為s，所消耗的功為：WFs6s進(jìn)一步假設(shè)氣體含塵濃

3、度為c，塵粒的密度為，則單位氣體體積的塵粒為N0為：N0因此，使1m3氣體中全部塵粒全部分離所需的功為W0為：W0WN06s由式可以看出，從氣流中分離塵粒所需的功與氣體粘度，塵粒驅(qū)進(jìn)速度，平均移動距離s和含塵濃度c成正比，而與塵粒半徑的平方和塵粒的密度成反比。從接近除塵工程實(shí)際進(jìn)行推算：假設(shè)塵粒的平均直徑為6，找文章到文秘寫作網(wǎng)-范文每日更新,資源應(yīng)有盡有！文秘寫作網(wǎng)站注：去掉中間符號在百度搜索第一個(gè)網(wǎng)站向著集塵極運(yùn)動所經(jīng)過的距離為34cm，驅(qū)進(jìn)速度為16cm/s，含塵濃度為100g/m3，塵粒的密度為1g/cm3，則1m3氣體中全部塵粒分離所需的功W0，根據(jù)式推算：NextPageW0 10

4、8爾格10-5即電場能耗1KWh可以捕集的數(shù)量為：N106可見分離塵粒所需的能耗是很小的。2常規(guī)電除塵實(shí)際的能耗浪費(fèi)巨大目前國內(nèi)和國外仍占主要地位的常規(guī)電除塵，其電場能耗浪費(fèi)是驚人的，現(xiàn)以浙江勝潔環(huán)保工程有限公司為天津分公司熱電部50MW機(jī)組鍋爐配套的電除塵實(shí)際運(yùn)行情況為例說明：平均通風(fēng)量為Q為50104m3/h平均入口濃度C為80g/Nm3平均收塵效率為則其每小時(shí)收塵量為：N501048010-310-3如果按公式推出的單位能耗收塵量/KWh，可以推算出這套設(shè)備每小時(shí)分離塵粒所需耗的能量W0為：W0但這套設(shè)備電場每小時(shí)實(shí)際能耗W為64KW，每耗電1KWh只能收到的塵量N0為：N0對除塵有用的

5、電場能耗比為：即電場能耗對除塵起作用的部分，還不足10，90以上的電場能耗都白白浪費(fèi)掉了。3“軟穩(wěn)”電除塵實(shí)際節(jié)電效果明顯所謂“軟穩(wěn)”電除塵器，實(shí)際上是采用軟特性準(zhǔn)穩(wěn)定直流電源。在北京恒運(yùn)科利水泥廠39m水泥球磨機(jī)尾使用“軟穩(wěn)”電除塵器，取得如下實(shí)際數(shù)據(jù)：當(dāng)電除塵器處于空載的時(shí)候，即引風(fēng)機(jī)處于停止?fàn)顟B(tài)，此時(shí)電場沒有塵粒，電場的空載電壓為43KV，空載電流為，這是對電除塵沒有起作用的無效消耗：NextPageW143KVW2103KV由于粉塵粒進(jìn)入電場的作用，所增加的功率消耗W可視作分離塵粒的功率為有效功率：材料4常規(guī)電除塵電場實(shí)際能耗浪費(fèi)的分析盡管常規(guī)電除塵器比機(jī)械除塵、水除塵等省電很多，但其

6、電場能耗有效利用率還不足10，換句話說其電場能耗的90以上是浪費(fèi)的。究其原因，與其供電電源的工作狀態(tài)和電壓波形有關(guān)。常規(guī)電除塵的學(xué)術(shù)觀點(diǎn)認(rèn)為：“電除塵的操作電壓最好是提高到發(fā)生一些火花放電，但又不太嚴(yán)重的境界，這樣才能保證最高的收塵效率?！痹谶@一基礎(chǔ)上，懷特先生等人又進(jìn)一步提出了電除塵器在運(yùn)行中“最佳火花率”的概念。所以，后來常規(guī)電除塵器設(shè)立火花自動跟蹤，自動抑制系統(tǒng)，把電除塵器的高壓電源調(diào)整在“最佳火花率”的工作狀態(tài)。盡管如此，也未能把供電電源的供電效率提高到應(yīng)有的高度。目前國內(nèi)外基本沿用這種觀點(diǎn)進(jìn)行電除塵器的設(shè)計(jì)及處理其有關(guān)的工藝問題。如果從微觀的瞬態(tài)觀點(diǎn)看，高壓靜電除塵器是利用高壓電暈放

7、電特性，實(shí)際上是電暈極與集塵極之間的氣體產(chǎn)生局部擊穿，這樣在兩級之間才有可能存在著大量的電離子，并有足夠的時(shí)間與粉塵結(jié)合，使粉塵荷電。荷了電的粉塵在電場力的作用下趨向集塵極，起到了除塵的作用。并且兩極間將要火花放電，但沒有達(dá)到火花放電的臨界狀態(tài)效率最高。一旦電壓達(dá)到火花放電，兩極間氣體全路擊穿，這是候電離子由一極躍到另一極，在兩極間的停留時(shí)間不夠，電離子還沒來得及與粉塵結(jié)合，就跑到另一極去了，粉塵就荷不上電。此時(shí)盡管消耗了巨大的能量，但對除塵并不起作用。氣體的全擊穿不僅指肉眼明顯看得見的火花放電，而且也包含著肉眼看不見的脈動電壓達(dá)到全擊穿那部分，對除塵也是無效的。關(guān)于電壓波形對除塵效率的影響問

8、題，懷特先生指出：“科特雷爾在早期的實(shí)驗(yàn)中，曾就未經(jīng)濾波的整流機(jī)組所得到的脈沖電壓與在整流機(jī)組輸出電路上增加一個(gè)濾波電容器所得到的定向直流電壓進(jìn)行了比較，結(jié)果證明，脈沖電壓肯定地優(yōu)于直流電壓，這主要因?yàn)橹绷麟妷夯鸹ǚ烹娦阅懿缓?。”這種觀點(diǎn)也是從宏觀的試驗(yàn)得出的結(jié)論。如果從微觀的瞬態(tài)觀點(diǎn)來看，把供電電源的電壓控制在火花始發(fā)點(diǎn)以下臨界處，即全擊穿以下的臨界處，這時(shí)它的效率是最高的，讓其每時(shí)每刻都處于這一高度，然后在整個(gè)周期把其積分起來，肯定在整個(gè)周期都處于高效，這樣的電壓波形肯定是一條平行時(shí)間軸線的穩(wěn)定直線。然而，脈動直流在整個(gè)周期中，只有4個(gè)點(diǎn)處于火花始發(fā)點(diǎn)以下的臨界處屬于高效，超過火花始發(fā)點(diǎn)，那部分盡管肉眼看不見，也屬于無效。所以應(yīng)該說：“穩(wěn)定直流電壓比脈動電壓優(yōu)越”，因?yàn)榉€(wěn)定有可能每時(shí)每刻都處于高效，所以“穩(wěn)定”是高效的前提。至于如何解決“火花電性能不好”的問題，硬特性電源的火花電性能必然不好。常規(guī)電除塵器的供電電源就是硬特性，無法克服這一矛盾。采用軟特性的電源就能較好地解決這一矛盾?？梢哉f“軟特性”則是維持高效的可能。大量實(shí)踐已表明“軟穩(wěn)”電除塵比常規(guī)電除塵明顯節(jié)電。盡管