Status rozwoju i perspektywa elektrostatycznej technologii usuwania pyłu
Jako rodzaj wysokowydajnego urządzenia odpylającego, elektrofiltr jest szeroko stosowany w oczyszczaniu pyłu w przemyśle stalowym. W środowisku o stosunkowo wysokiej temperaturze i dużej ilości spalin, elektrofiltr ma oczywiste zalety i odgrywa ważną rolę w poprawie jakości środowiska atmosferycznego. Ważna rola.
Obecnie wraz z wprowadzeniem szeregu polityk ochrony środowiska normy emisji dymu stają się coraz surowsze. Efekt usuwania pyłu przez elektrofiltry ma pewne trudności ze spełnieniem wskaźników emisji pyłu, a jego zastosowanie wiąże się z poważnymi wyzwaniami. Jak poprawić efektywność usuwania pyłu dzięki technologii elektrofiltrów innowacja zawsze była głównym problemem w dziedzinie oczyszczania pyłu kominowego.
Aby osiągnąć ten cel, konieczne jest dalsze pogłębienie podstawy teorii odpylania, wynalezienie nowych wysokowydajnych elektrofiltrów, zbadanie skutecznych środków w celu obniżenia odporności na korozję o wysokiej odporności właściwej i opracowanie powłok antykorozyjnych przewodzących na powierzchni technologia modyfikacji płyt zbierających pył, oraz Aktywnie eksplorować praktyczną i wykonalną technologię odpylania, która ma ogromne znaczenie dla oszczędności energii i redukcji emisji w zakresie oczyszczania pyłu kominowego.
Stan rozwoju technologii elektrofiltra
Elektrofiltry przyciągnęły wiele uwagi ze względu na wysoką skuteczność usuwania pyłu, małą odporność na działanie, dużą ilość oczyszczania spalin i niskie zużycie energii, a także szybko zajmują się rynkiem odpylania. Wraz z ciągłym szybkim rozwojem gospodarki i poprawą standardów ochrony środowiska, kraje przeprowadziły dogłębne badania nad technologią aplikacji i wyposażeniem elektrofiltrów i osiągnęły określone wyniki.
Szeroki biegunowy elektrofiltr. Już w 1977 r. Cooperman ze Stanów Zjednoczonych wykorzystał gradientową zależność do zbadania wpływu szerokiego skoku biegunowego na przepływ powietrza pyłu i dokonał wystarczającego teoretycznego wyjaśnienia szerokiego skoku bieguna w celu poprawy skuteczności usuwania pyłu. W 1980 r. H. Hoegh-Petersn podwoił kanał na oryginalnym sprzęcie, stosując podziałkę 400 mm i utrzymując stałą siłę pola. Eksperymentalne badania pokazują, że szeroka technologia może nie tylko zmniejszyć zużycie energii, ale także poprawić wydajność usuwania pyłu. Współczynnik poprawy prędkości jazdy z szerokim skokiem ku pyłu to 1,05 ~ 1,40. Jednocześnie ma oczywistą przewagę nad przetwarzaniem popiołu lotnego o wysokiej oporności właściwej. Seks. Chińscy uczeni przeprowadzili również pokrewne badania elektrofiltrów szerokotorowych od lat 80. XX wieku.
Zalety wysokiej wydajności, niskiej rezystancji i niskich materiałów eksploatacyjnych wielobiegunowego elektrofiltra zostały powszechnie uznane. Jednocześnie jednak gęstość prądu elektrofiltru wielobiegunowego jest niska, ładunek pyłu jest powolny i niewystarczający, koszt sprzętu do rektyfikacji jest wysoki, inwestycja sprzętu zasilającego jest zbyt duża, a powierzchnia odpylania jest odpowiednio zmniejszona. Dlatego też podlega pewnym ograniczeniom w faktycznej produkcji. Konieczne jest określenie optymalnego odstępu poprzez kompleksowe porównanie technologii ekonomicznych i technicznych dla różnych warunków pracy.
Przesuń elektrodę ESP (MEEP-ESP). Technologia elektrod mobilnych skutecznie rozwiązuje problem polegający na tym, że trudny do usunięcia drobny pył osadzony na płycie zbierającej pył jest trudny do usunięcia za pomocą metody strzepywania. Podstawową zasadą jest to, że płyta zbierająca pył jest wykonana w formie, która może poruszać się w górę i w dół, a następnie obracający się kurz jest szczotkowany od środka dolnego zbiornika, aby utrzymywać zebrany kurz stosunkowo czysty, a kurz jest oczyszczany. Strefa przepływu poza powietrzem jest skuteczna, zapobiegając w ten sposób tworzeniu się tylnej korony i występowaniu wtórnego latania wibrującego pyłu i zapewniając skuteczne usuwanie pyłu.
Obecnie kilka firm w Chinach niezależnie opracowało podobne technologie i wypróbowało je w kilku projektach. Sytuacja jest dobra i wprowadza się dalsze ulepszenia. Praktyczne zastosowanie w kraju i za granicą pokazuje, że MEEP-ESP nadaje się nie tylko do pyłu o wysokiej specyficzności, drobnego pyłu i lepkiego pyłu, które trudno jest zbierać konwencjonalnymi ESP, ale nadaje się również do spalania pieców ze specjalnymi trudnymi rodzajami węgla i rodzajami węgla . Wytworzony pył, jak również ograniczone miejsce na sprzęt, mogą osiągnąć wyższą wydajność zbierania pyłu przy stosunkowo niewielkim obszarze zbierania pyłu i osiągnąć większe korzyści ekonomiczne przy relatywnie mniejszej inwestycji w sprzęt.
Technologia spójności. Technologia koagulacji, która pojawiła się w ostatnich latach, jest skutecznym środkiem do usuwania drobnych cząstek z gazów spalinowych i poprawy wydajności usuwania pyłu. Główną ideą tej technologii jest zainstalowanie urządzenia koalescencyjnego na przewodzie wlotowym o długości 5 m przed filtrem, który jest urządzeniem do wstępnej obróbki, zanim szybkie spaliny przedostaną się do filtra. Aglomerator zawiera zestaw równoległych kanałów między fazą dodatnią i ujemną. Kiedy gazy spalinowe i pył przechodzą odpowiednio, otrzymuje się ładunki dodatnie lub ujemne, a gazy spalinowe z różnych kanałów miesza się ze sobą, wchodząc do kolektora pyłu, a dodatnie cząstki w gazie są dodatnio naładowane. Mieszanie z ujemnie naładowanymi grubymi cząstkami wypływającymi z sąsiednich kanałów ujemnej polarności, podczas gdy ujemnie naładowane drobne cząstki są mieszane z dodatnio naładowanymi grubymi cząstkami, zmniejszając w ten sposób liczbę drobnych cząstek i tworząc stosunkowo łatwy do usunięcia rozmiar cząstek większy niż 10 μm. Cząsteczki kurzu poprawiają wydajność usuwania pyłu.
Wysokoprzepływowe spaliny utrzymują płytkę uziemiającą w czystości, bez potrzeby stukania jak elektrofiltr, co zmniejsza koszty konserwacji. W przypadku agregatu prądotwórczego o mocy 100 MW aglomerator potrzebuje tylko około 5 kW energii elektrycznej. W przypadku wentylatora wyciągowego, dodatkowa rezystancja wynosi tylko 200 Pa. Ze względu na niskie koszty inwestycji, koszty operacyjne i opłaty za utrzymanie technologia spójności ma szerokie możliwości zastosowania.
Kompozytowy odpylacz elektryczny. W połączeniu z innymi mechanizmami usuwania kurzu w celu poprawy wydajności usuwania pyłu, połączona metoda usuwania pyłu ma ogromne zalety. Może przezwyciężyć niekorzystne czynniki związane z pojedynczym procesem zbierania pyłu, a także uzyskać korzyści i uniknąć słabości oraz dodatkowych zalet. Najczęściej spotykany jest kompozytowy ESP w połączeniu z elektrofiltrem i innymi metodami usuwania pyłu. Wśród nich najbardziej skuteczny jest elektryczny odpylacz kompozytowy.
Pod koniec lat 80. XX wieku instytut Palo Alto Electric Power Research Institute w Kalifornii opracował elektryczne torby COHPAC, głównie jako ulepszenie ESP. Rozwiązaniem jest dodanie filtra workowego za oryginalnym ESP, aby utrzymać stężenie pyłu poniżej 10 mg / Nm3. W 2002 r. Firma zajmująca się ochroną środowiska w Chinach przekształciła 70-procentowy ESP w piecu obrotowym o dziennej produkcji 1000 ton w seryjną torbę elektryczną w Cementowni Pudong w Szanghaju. Obrobiona objętość gazów spalinowych wynosiła 240 000 m3 / h, a pierwsze pole elektryczne oryginalnego kolektora pyłu zostało zachowane. (Technologia stukania bocznego anody), drugie i trzecie pole elektryczne zostały zmienione na usuwanie pyłu workowego (technologia z niskociśnieniowym impulsem w torebce). Akumulator został uruchomiony 2 kwietnia 2003 r., A stężenie emisji było stabilne poniżej 30 mg / Nm3 przez długi czas.
Wraz z coraz bardziej rygorystycznymi normami ochrony środowiska w Chinach, torby elektryczne wykazały mocne zalety jako nowy sprzęt do usuwania pyłu w celu poprawy skuteczności usuwania pyłu ESP i skutecznego kontrolowania drobnego pyłu. Jest odpowiedni nie tylko do nowych projektów, ale także nadaje się do transformacji starego ESP.
Problemy i kierunki poprawy
Pogłębić teorię teorii usuwania pyłu. Mechanizm gromadzenia pyłu w elektrofiltrze oparty jest na podstawowym założeniu, że płyta zbierająca pył jest zawsze czysta podczas procesu zbierania pyłu, a elektrofiltr w aktualnym procesie zbierania pyłu wraz z naładowanym pyłem gromadzącym pył płyta Sedymentacja na powierzchni tworzy stopniowo pogrubioną warstwę pyłu na powierzchni płyty. Grubość warstwy pyłu i różnica pomiędzy rezystancją właściwą a prądem koronowym będzie nieuchronnie wpływać na przewodzenie i uwalnianie prądu w warstwie pyłu, powodując różne ilości ładunku pozostające w warstwie pyłu. Nagromadzony ładunek w warstwie pyłu spowoduje odkurzenie przestrzeni. Pole elektryczne stanowi efekt przeciwny. Jednocześnie charakterystyka rozkładu ładunku w warstwie pyłu bezpośrednio determinuje możliwość generowania efektu antykorozyjnego. Dlatego gromadzenie pyłu w elektrofiltrze jest niestabilnym procesem zbierania pyłu. W istniejącej teorii usuwania pyłu elektrostatycznego brakuje dokładnego opisu tego procesu, co osłabia w pewnym stopniu jego naukowość, czego skutkiem jest brak trafności w projektowaniu i parametrach działania elektrofiltrów. Dogłębne teoretyczne i praktyczne badania nad niestacjonarnym procesem zbierania elektrofiltrów mogą nie tylko wzbogacić teorię gromadzenia pyłu elektrostatycznego, ale także prowadzić badania nad kluczowymi zagadnieniami, które mają na celu przezwyciężenie efektu zbierania kurzu przez elektrofiltry.
Poprawić efekt usuwania pyłu z pyłu o wysokiej specyficzności. Innym ważnym powodem skuteczności usuwania pyłu dla wielu elektrofiltrów jest to, że wartość oporu właściwego pyłu spalinowego jest wyższa w warunkach roboczych. Na przykład, opór właściwy pyłu spalinowego głowicy spiekania wynosi 1011 Ω ~ cm ~ 1012 Ω ̇ cm. Gdy konwencjonalny filtr elektrostatyczny jest używany do oczyszczania oparów pyłu o wysokiej specyficzności, warstwa pyłu uformowana na powierzchni słupa zbierającego pył wykazuje wysoką wartość oporu, co powoduje duży wpływ histerezy na przewodzenie prądu pola elektrycznego, oraz gromadzi się w warstwie pyłu. Ilość ładunku wzrośnie, powodując odpychający efekt na kolejny ładunek naładowanych cząstek na płytkę. W ciężkich przypadkach wystąpi z powrotem korona, czyli powierzchnia warstwy pyłu będzie generować wyładowanie, powodując wtórne cofanie się pyłu i efekt gromadzenia się kurzu. pogorszenie. Charakterystyka strukturalna konwencjonalnego elektrofiltra jest trudna do przezwyciężenia skutków działania antykorozyjnego i nie ma zdolności pułapkowania dla dodatnio naładowanego pyłu, więc efekt biegu będzie słaby. Poznanie kluczowych technologii, które mogą skutecznie poprawić efekt usuwania pyłów o wysokiej specyficznej odporności, nadal stanowi pilny problem, który należy rozwiązać za pomocą technologii elektrofiltru.
Technologia modyfikacji powierzchni płyt. Praktyczna praktyka wielu elektrofiltrów jest bardzo oczywista: elektrofiltr ma dobry efekt usuwania pyłu przez pierwsze dwa lata po oddaniu go do użytku, a wydajność usuwania pyłu może osiągnąć ponad 99%, ale z przedłużeniem czasu działania, efekt usuwania pyłu stopniowo się zmniejsza. W wielu warunkach roboczych pył i pył często powodują korozję płyty zbierającej pył, a powierzchnia płyty tworzy silną "warstwę kompozytową z rdzy pyłu". Morfologia szorstkiej powierzchni warstwy kompozytowej dodatkowo pogarsza rdzeń. Trudność szarości. Eksperymenty wykazały, że "warstwa kompozytowa z rdzy pyłu" na powierzchni starej płyty ma negatywny wpływ na efekt zbierania pyłu. Poszukuje się technologii modyfikacji powierzchni płyty elektrody, zapobiegającej korozji płyty elektrody, utrzymującej dobrą przewodność i efekt czyszczenia płyty elektrody oraz zapobiegającej działaniu odciągacza elektrostatycznego przez długi czas, jest nowym przedmiot związany z technologią elektrycznego usuwania pyłu.
Technologia zbierania pyłu. Cooperman wskazał w 1970 r., Że istnieje gradient stężenia masy pyłu na przekroju poprzecznym filtru elektrostatycznego. Obecnie odpowiedni naukowcy w Chinach uzyskali teoretyczną i rzeczywistą formułę rozkładu stężenia pyłu w polu elektrycznym, ustanawiając model matematyczny transmisji pyłu z pola elektrycznego i regresję krzywej rozkładu stężenia pyłu w mierzonym przekroju. Wyniki pokazują, że rozkład stężenia pyłu w polu elektrycznym jest związany z położeniem sekcji. Stężenie masowe drutu falistego do płyty zbierającej pył na każdej sekcji pola elektrycznego jest stopniowo zwiększane, a stężenie pyłu zbliżone do powierzchni płyty elektrody jest najwyższe. Jak skutecznie zbierać kurz w strumieniu powietrza o wysokim stężeniu blisko powierzchni płyty i wtórnego pyłu latającego spowodowanego rdzeniem i czyszczeniem płyty, która wymyśla praktyczną technologię usuwania pyłu w celu skutecznego zmniejszenia szybkości przenikania pyłu. Może mieć natychmiastowy efekt, który może być najbardziej realistycznym problemem w osiągnięciu przełomu w technologii ESP.