立筒式电除尘器结构探讨
金烈水 陈德伟
(诸暨环保研究所) (浙江大学)
摘 要 本文讨论了立筒式电除尘器的本体结构形式及其优缺点,
认为方形集成束式筒体结构是立筒式电除尘器本体结构的一种良好形
式。
关键词: 立筒式 电除尘器
一、引 言
我国中小型水泥厂星罗棋布,数量很多。
所使用的除尘设备主要有袋式除尘器和电除
尘器两种。电除尘器的结构多为立筒式,电晕
线在筒中垂直悬挂,气流沿垂直方向运动。由
于立筒式电除尘器具有净化效率高、阻力损失小、处理烟气量大、占地面积小、投资省等优
点,得到水泥厂家的广泛欢迎,应用越来越
普遍。
目前国内水泥厂的立筒式电除尘器,结构形式多种多样,较典型的主要有四种:小筒组
合式、小筒集伞式、大筒组合式和方形集束式。
本文试对这几种结构进行探讨,分析其优缺
点。
二、小筒组合式
这是使用较早,也是常见的一种结构形
式,如图1所示。筒体的个数为1~6个,筒体直径为700~800mm,电场电压约为10万伏,
一般是从下端进风,上端出风。具有除尘效率
高、阻力小、制作简单等优点,但也存在着许
多不足,尤其在多筒体时更加明显,主要有:
1. 多筒体时,由于筒体是并列排放的,
法兰占据空间,整机占地面积大。
2. 筒体之间的气流难以均布,使筒体的
个数一般不能多于6个,处理烟气量受到限制。
3. 各筒体内电晕线固定较困难,电场极
间距不容易保证。
4. 对筒体的垂直要求较高,人无法进到筒体内部,安装调试困难。
5. 圆形筒体积灰时易产生内拱力,振打清灰效果差。
6. 每个筒体四周均要保温,保温面积大,成本高。
三、小筒集伞式
这种结构与小筒组合式相似,不同之处是在筒体内增设了一组伞形圈,如图2所示。伞圈呈圆台锥形,数量视电场高度而定,一层层叠加起来构成收尘极。伞形圈上小下大,台锥角大于60°,用1~3mm薄钢板制成。所有的伞形圈由角钢或扁钢串联在一起,悬挂在筒体的顶部,烟气在筒体自下而上运动,振打清灰时粉尘从上向下运动,沿着伞形圈的斜面和筒体的内壁的环形圈落入灰斗。采用这种结构
的本意是减少二次扬尘。
这 种结构同样具有小筒组合式的缺点。此外,伞形圈,使重量加大,增加了加工和安装的难度,电场极间距不相同,除尘效率下降。实际使用中,伞形圈的外斜面要积 灰,振打力又很难传到伞形圈上,清灰效果差,日积月累,伞形圈之间的缝隙会全部堵住,伞形圈内外流体压力相等,起不到减小二次扬尘的作用。
四、大筒组合式
这种设计的出发点是将电旋风、电抑制、电凝聚等复式收尘机理组合在一起,以兼备机械和电气除尘的特性。其结构如图3A所 示。内外套管电除尘器由汇风筒使其彼此隔离,由灰斗予以贯通。内管除尘器由内放电极和内管组成。和内放电极相连的抑制电极与灰斗组成电收抑尘器。外放电极 位于内外管中间。其形如筒,端部或针或齿使其和内外管壁形成不均匀电场以产生电晕,其中部筒体虽不放电但仍和内外管形成均匀电场作为凝聚收尘。烟气由
汇风进风管下斜切向高速进入内管电场,净化后的烟气由汇风筒的出风管排出。
这种结构有如下缺点:
图3A 3B 大筒组合式结构示意图
1. 结构复杂,制造、安装、维修困难。
2. 多筒体时占地面积大。
3. 气流难以均匀分布,靠调节风门也难保证气流均布,而且进风管成水平布置,容易积灰,使气流更难均布。
4. 从顶部进风,引风管长。
5. 整个除尘系统配套的管道、调节阀、卸灰阀、输灰设备、高压电源多,投资大。
另有一种单简大筒体电除尘器,外筒体直径在2100mm左右,结构上模仿上述大筒组合式,从筒体顶部中间进风,以沉降一部份尘粒。其主要优点是重量轻。在处理大烟气量时,增大筒体直径,但不能保证有足够的收尘面积,只有外围筒体作为收尘面,因面除尘效率差。如图3B所示。
五、方形集束式
这种结构的示意图如图4所示。单筒体横截面为方形,多筒体时为方形集束式结构。各相邻格板边部设溢流孔及三角支撑件。方形筒体在电晕线放电形式上与园形筒体相似,为不
等 半径的变形扇面。方形筒体内部极板双面都是收尘极,极板利用率高,收尘面积大,有利于工厂化保证极间距,整机占地面积最省,加工简单,安装检修时人员可以 到达筒体电场内的每一个部位。边部溢流孔和三角支撑件可使各筒体气流自动分布均匀。平面极板比园形筒体传递振动性能优越,振打清灰效果好。方格集束结构热 容量高,有利于保温,并且外围保温面积省。方形筒体集束结构克服了国内外电
除尘器长期采用园筒形的多种弊端,可使电除尘器综合除尘性能大大提高。
在处理烟气量相同的情况下,各种结构形式立筒式电除尘器的性能比较见表1。
表1 各种结构立筒式电除尘器的性能比较表
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收尘面积
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除尘效率
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占地面积
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烟气均布
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振打清灰
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安装维修
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保温面积
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材料消耗
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小筒组合式
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较大
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较高
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大
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差
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差
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难
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大
|
一般
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小筒集伞式
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较大
|
一般
|
大
|
差
|
差
|
难
|
大
|
多
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大筒组合式
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小
|
差
|
大
|
差
|
一般
|
一般
|
一般
|
多
|
方形集束式
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大
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高
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小
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好
|
好
|
易
|
小
|
一般
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六、结 论
通过上面的分析可以看出,方形集束式筒体结构比其他的各种结构的性能都好。诸暨环保研究所多年潜心研究,研制成功的KT型抗结露电除尘器采用了方形集束式结构,配以抗结露绝缘子、K形电晕线、清灰装置等元件,使除尘效率大大提高。实际使用表明,这种设备适合我国中小型水泥厂立窑、烘干机、磨机的烟尘治理,具有独特的抗结露功能,能一年四季长期稳定高效运行。证明方形集束式筒体结构是优越的,应大力推广应用。