Влияние различных факторов на работу электрофильтра

При приемке электрофильтра особое внимание следует уделять качеству и центровке коронирующих электродов. Если диаметры электродов различны, то при возникновении короны на тонких электродах коронирования на более толстых электродах не происходит. В случае повышения напряжения для получения короны на толстых электродах может наступить пробой на тонких электродах. При неправильной центровке в месте сближения электродов пробой может произойти раньше, чем в остальных местах начнется устойчивое коронирование.

Приближение коронирующего электрода к осадительному хотя бы в одном месте приводит к необходимости снижать напряжение на электрофильтре вследствие опасности пробоя в этом месте. Аналогично влияют любое случайное острие, неровность, заусеница. Все электроды должны быть тщательно обработаны.

Влияние скорости газов. Чем больше скорость газов, тем меньших размеров требуются электрофильтры, а следовательно, меньше их стоимость. В то же время уменьшается время пребывания частиц в аппарате. Кроме того, с увеличением скорости возрастают турбулентность потока и вторичный унос уже уловленных частиц. В большинстве случаев электрофильтр работает достаточно хорошо, если время пребывания частиц в активной зоне составляет 8—12 с, что обычно соответствует скорости газового потока 1,0—1,5 м/с.

Практика показала, что при работе на некоторых пылях цветной металлургии для получения эффективных результатов приходится снижать скорость газов в активной зоне электрофильтров до 0,5 и даже до 0,25 м/с. Следует иметь в виду, что увеличение подсосов воздуха приводит к превышению оптимальных скоростей газа и резкому ухудшению эффективности электрофильтра.

Влияние параметров газа. Вопреки вольтамперным характеристикам коронного разряда, согласно которым ток короны уменьшается с увеличением влажности газа, последняя влияет положительно на работу электрофильтра. Это объясняется тем, что, во-первых, вследствие адсорбции молекул воды частицами пыли увеличивается проводимость пылевого слоя и, во-вторых, с повышением влажности растет величина пробойного напряжения. Это позволяет работать при более высоких напряженностях электрического поля (рис. 14.1). Температура газа отрицательно влияет на работу электрофильтра. С повышением температуры снижается величина пробойного напряжения и увеличиваются вязкость газа, а также объемы и скорости газа. Повышение давления газа отрицательно сказывается на эффективности работы электрофильтра из-за снижения подвижности ионов.

Рис. 14.1. Зависимость пробивного напряжения от температуры и влажности воздуха: 1 — при влажности 1 %; 2 — 5%; 3 — 10%; 4 — 15%; 5 — 20 %

Влияние вида топлива. Физико-химические свойства топлива и технология его сжигания также влияют на скорость дрейфа частиц. Поэтому изменение состава газов, особенно присутствие серного ангидрида, оказывает значительное влияние на работу электрофильтра.

Влияние запыленности газа и размеров частиц. Повышение запыленности газа сверх определенного предела ухудшает эффективность фильтра в связи с уменьшением ионного тока. Появляются признаки частичного запирания короны, которое для многих пылей может перейти в полное запирание ее уже при запыленности газа 20—25 г/м³.

Кроме того, высокая запыленность газов усложняет удаление пыли с электродов, повышает нагрузку на опорные конструкции их, а также интенсивность работы и износ встряхивающих механизмов.

С увеличением размеров частиц до 20—25 мкм возрастает эффективность их улавливания. Наибольшая эффективность наблюдается при размерах частиц 20—40 мкм. При наличии более крупных частиц эффективность иногда может уменьшаться. Последнее объясняется тем, что по своему составу пыль неоднородна; обычно крупные частицы имеют большую проводимость и поэтому склонны к вторичному уносу.

Влияние загрязнения электродов. Чистота коронирующих электродов — один из важнейших факторов нормальной эксплуатации электрофильтров. При загрязнении хорошо проводящей пылью диаметр коронирующего электрода как бы возрастает, вследствие чего требуется увеличение начального напряжения короны. При загрязнении плохо проводящей пылью коронирующий электрод покрывается изолирующим слоем и коронирование может вообще прекратиться.

Мерой загрязнения осадительного электрода является пылеемкость, т.е. масса пыли, осевшая на единице его поверхности перед встряхиванием; она существенно влияет на величину вторичного уноса пыли. С одной стороны, увеличение пылеемкости уменьшает вторичный унос при встряхивании, а с другой — чрезмерная пылеемкость вызывает самообрушение осажденной пыли, при котором вторичный унос возрастает. Оптимальная величина пылеемкости m_опт зависит от удельного электрического сопротивления, (УЭС) слоя пыли (рис. 14.2). Исходя из нее можно определить оптимальный интервал между ударами по электроду при встряхивании t_уд:

, (14.1)

где F_п— площадь осаждения пыли, м²; V — расход газа, поступающего в поле, м³/ч; z₁— запыленность при входе в поле, г/м³; h — степень очистки газа полем электрофильтра.

Рис. 14.2. Зависимость оптимальной пылеемкости осадительного электрода m_опт от УЭС осажденной пыли.

Соблюдение режима встряхивания — важный фактор нормальной эксплуатации электрофильтра.