Elektrostaatilise tolmu eemaldamise tehnoloogia arengu staatus ja väljavaade
Tüüpilise kõrgtõhusa tolmu eemaldamise seadmena kasutatakse elektrostaatilist sadestajat laialdaselt tolmulise gaasi töötlemisel terasetööstuses. Suhteliselt kõrge temperatuuri ja suitsugaasiga keskkonnas on elektrostaatilisel sadestajal ilmseid eeliseid ja see mängib olulist rolli atmosfäärikeskkonna kvaliteedi parandamisel. Oluline roll.
Praegu on rida keskkonnakaitsepoliitikaid kehtestades suitsu heitkoguste normid muutumas rangemaks. Elektrostaatiliste sadestite tolmu eemaldamise mõjul on teatud raskusi tolmu kontsentratsiooni heite näitajate täitmisel ning selle rakendamine seisab silmitsi tõsiste väljakutsetega. Suitsugaaside tolmu puhastamise valdkonnas on alati olnud oluline probleem, kuidas parandada tolmu eemaldamise tõhusust elektrostaatilise sadestamise tehnoloogia abil.
Selle eesmärgi saavutamiseks on vaja veelgi süvendada tolmu eemaldamise teooria alust, leiutada uusi suure efektiivsusega elektrostaatilisi sadestajaid, uurida tõhusaid meetmeid kõrge korrosioonivastase tolmu vähendamiseks ja korrosioonivastaste pindade tekitamiseks pinnal tolmu kogumisplaatide modifitseerimise tehnoloogia ja aktiivselt uurida praktilist ja teostatavat tolmu kogumise tehnoloogiat, mis on suure tähtsusega energia kokkuhoiu ja heitgaaside vähendamise seisukohalt suitsugaaside tolmu puhastamise valdkonnas.
Elektrostaatilise sadestaja tehnoloogia areng
Elektrostaatilised sadestajad on pälvinud suurt tähelepanu tolmu eemaldamise kõrge efektiivsuse, madala töökindluse, suitsugaaside töötlemise ja väikese energiatarbimise tõttu ning hõivanud kiiresti tolmu eemaldamise turu. Majanduse pideva kiire arengu ja keskkonnakaitsestandardite parandamisega on riigid läbi viinud põhjaliku uurimise elektrostaatiliste sadestite rakendustehnoloogia ja seadmete kohta ning saavutanud teatud tulemused.
Laia poolusega elektrostaatiline sadestaja. Juba 1977. aastal kasutas Ameerika Ühendriikide Cooperman gradiendi suhet laiapoolse sammuga tolmu õhuvoolu mõju uurimiseks ja tegi piisava teoreetilise selgituse laia pooluse sammule tolmu eemaldamise tõhususe parandamiseks. 1980. aastal kahekordistas H. Hoegh-Petersn kanali algseadmel, kasutades 400 mm kõrgust ja hoides põllu tugevust konstantsena. Eksperimentaalsed uuringud näitavad, et laiaulatuslik tehnoloogia ei vähenda mitte ainult energiatarbimist, vaid parandab ka tolmu eemaldamise tõhusust. Lairiba ja tolmu sõidukiiruse parandamise tegur on 1,05 ~ 1,40. Samal ajal on see ilmselgelt parem kui kõrge spetsiifilise resistentsusega lendtuha töötlemine. Sugu. Hiina teadlased on läbi viinud ka 1980ndatel aastatel läbi viidud laiaulatuslike elektrostaatiliste sadestajate uuringuid.
Laiapõhjalise elektrostaatilise sadestaja kõrge efektiivsuse, madala takistuse ja väikese tarbimisega eelised on laialdaselt tunnustatud. Samas on laiapõhjalise elektrostaatilise sadestaja voolutihedus madal, tolmu laeng on aeglane ja ebapiisav, parandusvarustuse maksumus on kõrge, toiteseadme investeering on liiga suur ja tolmu kogumise piirkond on vastavalt vähenenud. Seetõttu sõltub see ka tegelikust tootmisest teatud piirangutest. On vaja kindlaks määrata optimaalne vahekord majanduslike ja tehniliste tehnoloogiate põhjaliku võrdlemise kaudu erinevate töötingimuste jaoks.
Liigutage elektroodi ESP (MEEP-ESP). Mobiilelektrooditehnoloogia lahendab edukalt probleemi, et tolmu kogumisplaadile sadestunud kõrge spetsiifilise vastupanu peene tolmu on rappimismeetodiga raske eemaldada. Põhiprintsiip on see, et tolmu kogumisplaat valmistatakse vormi, mis võib liikuda üles ja alla ning seejärel pööratakse tolm alumise punkri sisemusest välja, et kogutud tolm oleks suhteliselt puhas ja tolm puhastatakse. Mitte-õhuvoolu tsoon viiakse läbi, takistades seeläbi tõhusalt tagumise korona tekkimist ja sekundaarse lendamise tekkimist tolmu vibreerimisel ning tolmu tõhusa eemaldamise tagamisel.
Praegu on mitmed Hiina ettevõtted arendanud iseseisvalt sarnaseid tehnoloogiaid ja proovinud neid mitmetel projektidel. Olukord on hea ja täiendavaid edusamme tehakse. Praktiline rakendamine kodus ja välismaal näitab, et MEEP-ESP ei sobi ainult kõrge spetsiifilise resistentsusega tolmu, peene tolmu ja viskoosse tolmu jaoks, mida on raske koguda tavapäraste ESP-de abil, vaid sobivad ka raskete söetüüpide ja söetüüpidega ahjude põletamiseks. . Nii tekkiv tolm kui ka piiratud seadme asukoht võivad saavutada suhteliselt väikese tolmu kogumispiirkonnaga suurema tolmu kogumise tõhususe ning saavutada suhteliselt väiksema investeeringuga investeeringutest suurema majandusliku kasu.
Ühtekuuluvustehnoloogia. Viimastel aastatel ilmunud koagulatsioonitehnoloogia on efektiivne meede suitsugaaside peenosakeste eemaldamiseks ja tolmu eemaldamise parandamiseks. Tehnoloogia peamine idee on paigaldada 5 m pikkusele sisselaskeaurule sadestusseadme ette koaleskeeriv seade, mis on enne eeltöötlusseadet, enne kui suitsugaas siseneb sadestisse. Aglomeraator sisaldab paralleelseid kanaleid positiivsete ja negatiivsete faaside vahel. Suitsugaaside ja tolmu läbimise korral saadakse positiivsed või negatiivsed laengud ning erinevate kanalite suitsugaasid segatakse tolmukogumisse sisenemisel kokku ja gaasi positiivsed osakesed on positiivselt laetud. Segamine negatiivselt laetud jämedate osakestega, mis voolavad väljapoole negatiivsetest polaarsetest kanalitest, samas kui negatiivselt laetud peened osakesed segatakse positiivselt laetud jämedate osakestega, vähendades sellega peenosakeste arvu ja moodustades suhteliselt kergesti eemaldatava osakese suuruse, mis on suurem kui 10 μm. Tolmuosakesed parandavad tolmu eemaldamist.
Suure vooluga suitsugaasid hoiavad maandusplaadi puhtana, ilma et oleks vaja rippida nagu elektriline sadestaja, säästes hoolduskulusid. 100 MW generaatori jaoks vajab aglomeraator ainult umbes 5 kW elektrit. Indutseeritud tõmbeventilaatori puhul on lisatud vastupanu vaid 200Pa. Madalate investeeringute, tegevuskulude ja hooldustasude tõttu on ühtekuuluvustehnoloogial laialdased väljavaated.
Elektrikottide komposiit tolmu koguja. Koos tolmu eemaldamise teiste mehhanismidega, mis parandavad tolmu eemaldamist, on kombineeritud tolmu eemaldamise meetodil suured eelised. See võib ületada ühe tolmu koguja ebasoodsaid tegureid ja saavutada eeliseid ning vältida nõrku külgi ja täiendavaid eeliseid. Kõige tavalisem on komposiit ESP koos elektrostaatilise sadestaja ja teiste tolmu eemaldamise meetoditega. Nende hulgas on kõige tõhusam elektrikoti komposiit tolmu koguja.
1980. aastate lõpus töötas Kalifornias asuv Palo Alto elektriteaduste uurimisinstituut COHPACi elektrikotte, peamiselt ESP-i täiustamiseks. Lahendus on lisada originaalpaketist allavoolu kottfilter, et hoida tolmu kontsentratsioon alla 10 mg / Nm3. 2002. aastal muutis Hiina keskkonnakaitseettevõte 70m2 ESP-d pöörlevahjus, mille igapäevane toodang oli 1000t, Pudongi tsemenditehases Shanghais. Töödeldud suitsugaaside maht oli 240 000 m3 / h ja esialgse tolmu kogumise esimene elektrivälja säilitati. (Anoodipoolne rappimise tehnoloogia), teine ja kolmas elektrivälja muudeti kottide tolmu eemaldamiseks (pika kotti madalrõhu impulsi tehnoloogia). Aku võeti kasutusele 2. aprillil 2003 ja emissioonikontsentratsioon oli pikka aega stabiilne alla 30 mg / Nm3.
Hiina rangemate keskkonnakaitsestandarditega on elektrikotid näidanud tugevaid eeliseid uue tolmu eemaldamise seadmena, et parandada ESP tolmu eemaldamise tõhusust ja tõhusalt kontrollida tolmu. See ei sobi mitte ainult uute projektide jaoks, vaid sobib ka vana ESP ümberkujundamiseks.
Probleemid ja parandamise juhised
Tõhustada tolmu eemaldamise teooria uurimist. Olemasoleva elektrostaatilise sadestaja tolmu kogumise mehhanism põhineb põhilisel eeldusel, et tolmu kogumisplaat hoitakse tolmu kogumise protsessi ajal alati puhtana ja elektrostaatiline sadestaja tegelikus tolmu kogumise protsessis koos laetud tolmuga tolmu kogumisel. plaat Setteerumine pinnal moodustab plaadi pinnale järk-järgult paksenenud tolmu kihi. Tolmu kihi paksus ja eritakistuse ja koronaalvoolu vahe mõjutavad paratamatult tolmu kihi voolu juhtivust ja vabanemist, mille tulemusena jäävad tolmikihti erinevad kogused. Tolmukihis kogunenud laeng tolmab ruumi. Elektrivälja moodustab vastasmõju. Samal ajal määravad tolmu kihi laadimisomadused otseselt korona-vastase põlvkonna võimaluse. Seetõttu on elektrostaatilise sadestaja tolmu kogumine ebakindel tolmu kogumise protsess. Olemasolevast elektrostaatilise tolmu eemaldamise teooriast ei ole selle protsessi täpset kirjeldust, mis nõrgendab mõningal määral selle teaduslikku taset, mille tulemuseks on elektrostaatiliste sadestite projekteerimise ja tööparameetrite puudumine. Põhjalikud teoreetilised ja praktilised uuringud elektrostaatiliste sadestite ebastabiilse kogumisprotsessi kohta ei saa ainult rikastada elektrostaatilise tolmu kogumise teooriat, vaid suunata ka võtmeküsimuste uurimist, mis püüavad ületada elektrostaatiliste sadestite tolmu kogumise mõju.
Parandage tolmu eemaldamise efekti, mis on kõrge spetsiifilise tolmuga. Paljude elektrostaatiliste sadestite tolmu eemaldamise tõhususe teine peamine põhjus on see, et suitsugaaside tolmu eritakistuse väärtus on töötingimustes kõrgem. Näiteks on paagutuspea suitsugaaside tolmu eritakistus 1011 11 ~ cm ~ 1012 Ω ̇ cm. Kui tavapärast elektrostaatilist sadestit kasutatakse kõrge spetsiifilise resistentsusega tolmu suitsude puhastamiseks, on tolmu kogumispuldi pinnal moodustatud tolmukihil kõrge resistentsuse väärtus, mis moodustab suure hüstereesiefekti elektrivälja voolu juhtimisele ja koguneb tolmu kihti. Laengu maht suureneb, põhjustades tagasilöögiva mõju laetud osakeste järgnevale laengule. Rasketel juhtudel tekib seljakorona, st tolmu kihi pind tekitab tühjenemist, mille tulemuseks on tolmu ja tolmu kogumise sekundaarne tagasivool. halvenemist. Tavapärase elektrostaatilise sadestaja konstruktsioonilisi omadusi on raske koronaalkoronite mõju ületada ja positiivse laenguga tolmu jaoks ei ole püünisvõimet, mistõttu jooksev efekt on halb. Elektrostaatilise sadestamise tehnoloogia abil tuleb lahendada peamiste tehnoloogiate uurimine, mis suudavad tõhusalt parandada tolmu eemaldamise efekti kõrge spetsiifilise resistentsusega tolmu abil.
Plaadi pinna modifitseerimise tehnoloogia. Paljude elektrostaatiliste sadestite tööpraktika on väga ilmne omadus: elektrostaatilisel sadestajal on esimese kahe aasta jooksul pärast kasutuselevõttu hea tolmu eemaldamise efekt ning tolmu eemaldamise tõhusus võib ulatuda üle 99%, kuid laiendusega aja jooksul väheneb tolmu eemaldamise efekt järk-järgult. Paljudes töötingimustes põhjustavad tolm ja tolm sageli tolmu kogumisplaadi korrosiooni ning plaadi pind moodustab tugeva “tolmu rooste komposiitkihi”. Komposiitkihi krobeline pinna morfoloogia süvendab veelgi südamikku. Hallituse raskus. Katsed on näidanud, et vana plaadi pinnal olev tolmu rooste komposiitkiht mõjutab negatiivselt tolmu kogumise efekti. Otsides elektroodiplaadi pinna modifikatsioonitehnoloogiat, takistades elektroodiplaadi korrosiooni, säilitades uue elektroodi plaadi hea juhtivuse ja puhastamise mõju ning takistades elektrostaatilise sadestaja tolmu kogumise mõju pikka aega töötamist, on uus elektriline tolmu eemaldamise tehnoloogia.
Tolmu sunnitud kogumise tehnoloogia. Cooperman märkis 1970. aastal, et elektrostaatilise sadestaja ristlõikel on tolmu massikontsentratsioon. Praegu on Hiina asjaomased teadlased saanud teoreetilise ja tegeliku elektrivälja tolmu kontsentratsiooni jaotuse valemit, kehtestades elektrivälja tolmu ülekande matemaatilise mudeli ja mõõdetud sektsiooni tolmu kontsentratsiooni jaotuskõvera regressiooni. Tulemused näitavad, et tolmu kontsentratsiooni jaotus elektriväljas on seotud sektsiooni asendiga. Gofreeritud traadi massikontsentratsioon tolmu kogumisplaadile elektrivälja igas osas suureneb järk-järgult ning tolmu kontsentratsioon elektroodi plaadi pinnale on kõrgeim. Kuidas tõhusalt koguda tolmu suure kontsentratsiooniga õhuvoolu plaadi pinnale ja plaadi korrosioonist ja puhastamisest tingitud teiseste lendavate tolmu lähedale, mis tekitab praktilise tolmu kogumise tehnoloogia, et tõhusalt vähendada tolmu tungimist. See võib avaldada vahetu mõju, mis võib olla kõige realistlikum probleem ESP-tehnoloogia läbimurde saavutamisel.