2021年電除塵器節(jié)能

1、2021年電除塵器節(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)”電除塵技術節(jié)電是很明顯的。關鍵詞：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，很多人為了進一步改善和提高電除塵的性能，利用現(xiàn)代的電子技術，采用微機自動控制，進行火花自動檢測、自動跟蹤、自動抑制，把供電電源控制在“最佳火花率”狀態(tài)下運行。但仔細研究常規(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

2、不行，要幾千毫安。豈不知，其已進入電除塵的誤區(qū)。目前，國內(nèi)和國外的常規(guī)除塵器，盡管采用了先進的電子自動控制技術，但是電場能耗的絕大部分對除塵不起作用，屬于浪費的問題，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動所經(jīng)過的距離計算出來。根據(jù)斯托克斯定律，一個球狀粒子所受到的磨擦力F為：F=6krai(1)式中：”為氣體粘度；為塵粒半徑；式一一為驅(qū)進速度。使塵粒向著集塵極運動經(jīng)過的距離為s，所消耗的

3、功為：W=Fs=6兀7acos(2)進一步假設氣體含塵濃度為c,塵粒的密度為p,則單位氣體體積的塵粒為N0為：N0=(3)因此，使1m3氣體中全部塵粒全部分離所需的功為WM：W0=WN0=6幾4as_=(4)由(4)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。從接近除塵工程實際進行推算：假設塵粒的平均直徑為6N，找文章到文秘寫作網(wǎng)-范文每日更新，資源應有盡有！文秘寫作網(wǎng)站注：去掉中間符號在百度搜索第一個網(wǎng)站向著集塵極運動所經(jīng)過的距離為34cm，驅(qū)進速度為_cm/s，含塵濃度為1_g/m3，塵粒的密度為1

4、g/cm3(此假設接近水泥磨生產(chǎn)的實際情況)，則1m3氣體中全部塵粒分離所需的功W0根據(jù)式(4)推算：Ne_tPageW0=48.94_1_爾格=48.94(J)=1.36_-5(KWh)即電場能耗1KWh可以捕集的數(shù)量為：N=7.35_1_(g/KW-h)=7.35(t/KWh)可見分離塵粒所需的能耗是很小的。2常規(guī)電除塵實際的能耗浪費巨大目前國內(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50MW1組鍋爐配套的電除塵實際運行情況為例說明：平均通風量為Q為501m3/h平均入口濃度C為80g/Nm3平均收塵效率”為99.4%則其每小時

5、收塵量為：N=50_1_80_-3_0.994_-3=39.76(t)如果按公式(4)推出的單位能耗收塵量7.35t/KWh,可以推算出這套設備每小時分離塵粒所需耗的能量W吻：W0=5.41(KWh)但這套設備電場每小時實際能耗W64KW每耗電1KWh只能收到的塵量N0為：N0=0.62(t)對除塵有用的電場能耗比為：=0._5即電場能耗對除塵起作用的部分，還不足_，90以上的電場能耗都白白浪費掉了。3“軟穩(wěn)”電除塵實際節(jié)電效果明顯所謂“軟穩(wěn)”電除塵器，實際上是采用軟特性準穩(wěn)定直流電源。在北京恒運科利水泥廠3_9m水泥球磨機尾使用“軟穩(wěn)”電除塵器，取得如下實際數(shù)據(jù)：當電除塵器處于空載的時候，即

6、引風機處于停止狀態(tài)，此時電場沒有塵粒，電場的空載電壓為43KM空載電流為4.6mA,這是對電除塵沒有起作用的無效消耗：Ne_tPageW1=43KV_4.6m陣_7.8(WW2=1_KV_4.6mAF473.8心由于粉塵粒進入電場的作用，所增加的功率消耗可視作分離塵粒的功率為有效功率：材料4 常規(guī)電除塵電場實際能耗浪費的分析盡管常規(guī)電除塵器比機械除塵、水除塵等省電很多，但其電場能耗有效利用率還不足_，換句話說其電場能耗的90以上是浪費的。究其原因，與其供電電源的工作狀態(tài)和電壓波形有關。常規(guī)電除塵的學術觀點認為：“電除塵的操作電壓最好是提高到發(fā)生一些火花放電，但又不太嚴重的境界，這樣才能保證最高

7、的收塵效率?！痹谶@一基礎上，懷特先生等人又進一步提出了電除塵器在運行中“最佳火花率”的概念。所以，后來常規(guī)電除塵器設立火花自動跟蹤，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有的高度。目前國內(nèi)外基本沿用這種觀點進行電除塵器的設計及處理其有關的工藝問題。如果從微觀的瞬態(tài)觀點看，高壓靜電除塵器是利用高壓電暈放電特性，實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，并有足夠的時間與粉塵結合，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，但沒有達到

8、火花放電的臨界狀態(tài)效率最高。一旦電壓達到火花放電，兩極間氣體全路擊穿，這是候電離子由一極躍到另一極，在兩極間的停留時間不夠，電離子還沒來得及與粉塵結合，就跑到另一極去了，粉塵就荷不上電。此時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到全擊穿那部分，對除塵也是無效的。關于電壓波形對除塵效率的影響問題，懷特先生指出：“科特雷爾在早期的實驗中，曾就未經(jīng)濾波的整流機組所得到的脈沖電壓與在整流機組輸出電路上增加一個濾波電容器所得到的定向直流電壓進行了比較，結果證明，脈沖電壓肯定地優(yōu)于直流電壓，這主要因為直流電壓火花放電性能不好

9、?！边@種觀點也是從宏觀的試驗得出的結論。如果從微觀的瞬態(tài)觀點來看，把供電電源的電壓控制在火花始發(fā)點以下臨界處，即全擊穿以下的臨界處，這時它的效率是最高的，讓其每時每刻都處于這一高度，然后在整個周期把其積分起來，肯定在整個周期都處于高效，這樣的電壓波形肯定是一條平行時間軸線的穩(wěn)定直線。然而，脈動直流在整個周期中，只有4個點處于火花始發(fā)點以下的臨界處屬于高效，超過火花始發(fā)點，那部分盡管肉眼看不見，也屬于無效。所以應該說：“穩(wěn)定直流電壓比脈動電壓優(yōu)越”，因為穩(wěn)定有可能每時每刻都處于高效，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。大量實踐已表明“軟穩(wěn)”電除塵比常規(guī)電除塵明顯節(jié)電。