10.4.3.3. Факторы, определяющие унос пыли из электрофильтра

Как уже говорилось выше, степень эффективности очистки, определенная теоретически, несколько отличается от действительной эффективности, т. к. исходит из идеализированных условий и не учитывает всех факторов, влияющих на эффективность. Для суждения о действительной эффективности необходимо рассматривать и анализировать все известные составляющие выбросов пыли из электрофильтра. В имеющейся литературе [2] предлагается следующий вариант классификации выбросов пыли из электрофильтров.

Выбросы состоят из двух основных составляющих – проскока и уноса (рис. 10.4.3.4).

Рис. 10.4.3.4. Классификация выбросов пыли из электрофильтра

Проскок обусловлен недозарядом или нейтрализацией (полной или частичной) частиц и наличием в электрофильтре неактивных и полуактивных зон, характеризуемых неоднородностью электрического поля.

Унос происходит при осаждении пыли, при ее удалении или уносе с газовым потоком.

Каждый из этих трех видов уноса можно также разделить на составляющие.

При осаждении пыли в электрофильтрах под действием электрического поля происходит целый ряд процессов в слое осажденной пыли и на его поверхности. Эти процессы еще недостаточно изучены, однако некоторые из них могут быть оценены, имеются средства для учета и измерения их величины.

Отскок частиц при перезарядке имеет место, например, при улавливании технического углерода, имеющего малое удельное электрическое сопротивление, когда осевшие частицы теряют свой заряд и снова попадают в поток газа благодаря действию отталкивающих кулоновских сил.

Выбивание (эрозия) слоя и рикошет связаны с механическим взаимодействием оседающих пылевых частиц с поверхностью слоя пыли или осадительного электрода.

Высоким значением удельного электрического сопротивления пыли обусловлен другой процесс, встречающийся у 10–15 % электрофильтров, – выброс пыли при обратной короне. Это явление обусловлено электрическим пробоем высокоомного слоя пыли на осадительном электроде.

Унос при удалении пыли имеет место при встряхивании осадительных и коронирующих электродов. Происходит он также при самопроизвольном обрушении накопившихся на электродах слоев пыли, а также в процессе движения падающей пыли внутри бункера.

Унос с газовым потоком зависит от давления (разрежения) внутри электрофильтра. В исправном аппарате присосы атмосферного воздуха и выбивание газов через бункеры и неплотности люков и корпуса должны отсутствовать. Однако в процессе эксплуатации электрофильтров они нередко имеют место.

10.4.4. Пути снижения выбросов пыли из электрофильтров

В настоящее время имеется большое количество разновидностей электрофильтров, которые по конструктивным признакам можно разделить на два основных типа; горизонтальные и вертикальные. В зависимости от способа удаления с осадительных электродов улавливаемой пыли электрофильтры могут быть сухие и мокрые. Наконец, имеется целый ряд специальных конструкций электрофильтров, особенности которых обусловлены специфическими свойствами очищаемой пылегазовой среды.

Несмотря на многообразие типов электрофильтров для очистки газов, можно выделить основные виды работ, направленные на повышение их эффективности, а именно: организационные мероприятия, контроль за работой электрофильтров, улучшение процесса улавливания пыли за счет режимных, конструктивных и технологических мероприятий. Все эти виды работ взаимосвязаны, и невыполнение любого из них снижает эффективность отдачи от других работ.

Организационные работы должны выполняться на всем жизненном цикле электрофильтра, начиная с изготовления его узлов, транспортировки, складирования и хранения оборудования перед монтажом и далее при монтаже и эксплуатации электрофильтров.

Снижение выбросов пыли из электрофильтра можно обеспечить изменением режима работы электрофильтра (режим питания током высокого напряжения, встряхивание электродов, газораспределение и др.).

Технологические методы повышения эффективности работы электрофильтров могут быть использованы для интенсификации одной из стадий процесса очистки (зарядка частиц, движение к осадительному электроду, удаление частиц с осадительной поверхности, транспортировка и сбор уловленного продукта, его утилизация, хранение) или для нескольких стадий одновременно.

Конструктивные методы повышения эффективности применяются, как правило, для модернизации устаревших электрофильтров, в первую очередь быстро изнашиваемых или неудовлетворительно работающих в данных условиях узлов: механизма встряхивания, коронирующих электродов и др. Нередко всю устаревшую активную зону аппарата заменяют на более совершенную конструкцию, подвергая конструктивным изменениям и корпус реконструируемого аппарата.

Важным направлением следует считать работы по утилизации и хранению или захоронению уловленного продукта.

Особенность создания электрофильтра заключается в том, что на заводе-изготовителе создается лишь внутреннее Лабораторное оборудование аппарата. Корпус электрофильтра, устройства удаления уловленной пыли, газоходы и ряд других элементов изготовляются на месте установки аппарата, что создает специфические условия монтажа и эксплуатации электрофильтра.

Трудность организации работ по обслуживанию электрофильтров заключается в необходимости учета большого количества факторов, а также в сложности учета их влияния на работу аппаратов. Эта трудность усугубляется недостаточной оснащенностью электрофильтров контролирующими приборами, такими, например, как датчики запыленности, измерители влажности газов, сигнализаторы заполнения бункеров и др. Одной из принципиальных трудностей, особенно при очистке газов энергоблоков, является сложность останова электрофильтров для проведения внепланового ремонта. Другим важнейшим фактором, влияющим на эффективность работы электрофильтров, является необходимость строгого соблюдения норм центровки электродной системы. Отклонение одного элемента коронируюшсго электрода от центрального положения более чем на 5 мм исключает нормальную работу всего поля электрофильтра. При децентровке, составляющей 20 мм на всех полях электрофильтра, выбросы пыли возрастают в три раза, а при децентровке 30 мм – более чем в десять раз. Поэтому достижение высокой эффективности работы электрофильтра возможно лишь при наличии правильно выполненного монтажа электродной системы. Без соблюдения этого условия любые мероприятия по повышению эффективности не позволяют достичь существенного повышения степени очистки газов.

Центровка электродов в процессе эксплуатации электрофильтров не остается неизменной. Встряхивание электродов ускоряет износ узлов встряхивания и способствует расцентровке электродов. Переход от постоянного к периодическому встряхиванию электродов не только резко снижает вероятность расцентровки, но в 3–10 раз увеличивает сроки службы узлов электрофильтра и снижает выбросы пыли в атмосферу в диапазоне от 1,3 до 2,5–3 раз в зависимости от физико-химических свойств пылегазовой среды.