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浅谈静电除尘器的基本工作原理及其维护

2016-06-07 10:44:09来源:论文网浏览:评论:0
  1 静电除尘器的基本工作原理   利用天然气制乙炔装置部分氧化单元静电除尘器是用来清除乙炔裂化气中的炭黑粉尘,确保乙炔生产工艺进行良好化学反应的重要设备,同时也减少了炭黑粉尘对设备及周围环境的污染。我们知道在一对电极间施加电压就可以建立电场,电场中的带电微粒在电场力的作用下向带相反电荷的极板运动,并能吸附在极板上。静电除尘器的基本工作原理就是让带电的炭黑粉尘在电场力的作用下奔向并吸附到电极板上,从而达到清洁气体的目的,如图1静电除尘器原理示意图所示。为了达到这个目的首先必须产生大量的荷电粒子,所以在静电除尘器中用极丝作为一极(小曲率半径电极附近的电场很强),用极板作另一极构成电场,在高电压(DC72kV)的作用下就能产生极高的极不均匀的电场,特别是在极丝附近场强更高,只有在这样极强的电场区域中才能使气体导电(因形式光晕而称“电晕”)。同时强电场使电子加速到很高的速度,也就使电子具有相当大的能量(E=mv2),当电子在电场中撞击中性气体分子时,便能将气体分子的外层电子释放出来,从而产生更多的电子和正离子(荷电粒子)去吸附炭黑粉尘。静电除尘器具有直接将作用力施加到粉尘本身上,使粉尘与气流脱离的特点,因其处理气体量大、除尘效率高,而得到广泛的应用。   2 静电除尘器供电   乙炔装置静电除尘器供电系统由升压变压器、高压整流器、控制系统等部分组成,其中升压变压器将线路电压升到除尘器要求的电压,高压整流器将高压交流电转换成静电除尘器需用的直流电。控制系统则是静电除尘器供电的核心设备,它的结构形式直接关系到静电除尘器的除尘效果。   乙炔装置的静电除尘器为恒流型静电除尘用高压直流电源。恒压型高压直流电源的控制量是电压,电流是随机量,在含尘浓度较大,电阻较高或沉淀极积灰较厚时,电晕电流往往变得很小,这时即使运行电压较高,除尘效果也很不理想。恒流型高压直流电源控制量是电流,不论工况如何,电晕电流是可以根据需要来确定的,而电压是随机量,与前者正好形成对偶关系,在静电除尘器的实际运行中,电压、电流均显着升高,有良好的电压自动跟踪性能,当粉尘浓度增加时,电场高阻状态,电压能自动上升,能有效地克服电晕电流“闭塞”的现象,对电极肥大或沉淀极积灰加厚时的适应性也较强,可实现电压自动跟踪,而不需要任何电子反馈控制电路,电压会自动上升,明显地提高了除尘效率和运行的可靠性。   3 静电除尘器的维护   乙炔装置满负荷运行时3台静电除尘器任何1台出现故障,都会使乙炔降低负荷,同时也影响到下游装置的生产,因此如何保证乙炔静电除尘器的长周期运行,是我们较为重要的工作。现在的静电除尘器本体已连续运行20多年,设备老化较为严重,特别是近几年来故障频发,除了更新控制电源以外我们主要还作了以下工作:从静电除尘器的原理,我们知道静电除尘器的电场是在极丝和极板之间形成的。由于极丝很细,易断裂而引起静电除尘器故障停车。   静电除尘器除尘效果的好坏,还取决于极丝组成的负极排与正极板的平行度。正极板是固定在静电除尘器本体壳体上,负极排由192根极丝排列成12排固定在支导架上与其正极板交替排列,支倒架由四根碳钢螺杆固定在主导架上,整个导架通过两个支撑瓷瓶进行支撑固定,支撑瓷瓶起着绝缘和载重的作用。   从静电除尘器设计的本体结构就确定了不能实现正负极间平行度的调节,就连可以进行导架水平度(水平方向)调节的功能也因运行时间长的主螺杆锈蚀而无法实现,往往在检修本体,特别是更换支撑瓷瓶后,受调节的限制,常常造成两个支撑瓷瓶因受力不均而损坏,既影响生产又造成人力物力的浪费。我们针对这一现象开展了对主、支导架连接方式的攻关,设计增加了焊接的连接件,同时用不锈钢螺杆取代了原碳钢螺杆,实现了一定范围内正、负极板间相对位置的全方位整体调节(三维空间),从而提高了检修效率,杜绝了支撑瓷瓶因受力不均而损坏的事件发生。   针对支撑瓷瓶裂纹放电闪络故障,我们在检修中加大检修力度,发现有裂纹的瓷瓶及时更换,同时督促工艺人员经常检查蒸气阀是否打开,使瓷瓶始终处于加热保温状态,起到瓷瓶干燥、增强瓷瓶绝缘,防止瓷瓶放电闪络、炸裂等作用。
 

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