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2019-09-06 08:56:09 | 分类:默认分类 | 标签:

摘要:从经典分离粒子所需能量很小的理论分析目前国内外采用的常规电除尘,其电场能耗还有98%以上的潜力可挖。“软稳”电除尘技术节电是很明显的。

  电除尘不仅其除尘效率高,而且比其它常见的除尘器,如机械除尘、布袋除尘及水除尘省电很多而成为烟尘污染治理的佼佼者。

 多年来,很多人为了进一步改善和提高电除尘的性能,利用现代的电子技术,采用微机自动控制,进行火花自动检测、自动跟踪、自动抑制,把供电电源控制在“最佳火花率”状态下运行。但仔细研究常规电除尘供电电源还有多大潜力可挖的人为数不多。甚至有一种倾向,为进一步提高除尘效率,还继续增大电场的输入电流,几百毫安不行,要几千毫安。岂不知,其已进入电除尘的误区。目前,国内和国外的常规除尘器,尽管采用了先进的电子自动控制技术,但是电场能耗的绝大部分对除尘不起作用,属于浪费的问题,并没有得到很大的解决。如何挖掘这一潜力?分析如下:

 1理论分析电除尘器捕集粒子所需的能量是很小的

 美国学者怀特先生对电除尘捕集粒子所需的能量作了深入的研究。他认为从气体中分离出烟粉尘粒子所需的电能很小,它可以根据气流尘粒的粘滞力和粒子向着集尘电极运动所经过的距离计算出来。根据斯托克斯定律,一个球状粒子所受到的磨擦力F为:

 F=6πηаω(1)

 式中:η――为气体粘度;

 а――为尘粒半径;

 ω――为驱进速度。

 使尘粒向着集尘极运动经过的距离为s,所消耗的功为:

 W=Fs=6πηаωs(2) 

进一步假设气体含尘浓度为c,尘粒的密度为ρ,则单位气体体积的尘粒为N0为:

 N0=(3) 

因此,使1m3气体中全部尘粒全部分离所需的功为W0为:

 W0=W・N0 

=6πηаωs×= (4) 

由(4)式可以看出,从气流中分离尘粒所需的功与气体粘度η,尘粒驱进速度ω,平均移动距离s和含尘浓度c成正比,而与尘粒半径的平方和尘粒的密度成反比。

 怀特先生根据斯托克斯定律,列举一个典型的例子:设粒子直径为1μ,向着收尘电极运动所经过的距离为5cm,驱进速度为30cm/s,而计算出这个粒子所消耗的能量为2.54×10-12J。他还举了一个例子:分离浓度为2.28g/m3全部尘粒所需的能量为3.1×10-1J。这是一个很小的数值。

 从接近除尘工程实际进行推算:

 假设尘粒的平均直径为6μ,【找文章到☆范文搜 fwsou.com-一站在手,写作无忧!范文搜 fwsou.com=站注:去掉中间符号在百度搜索第一个网站】向着集尘极运动所经过的距离为34cm,驱进速度为16cm/s,含尘浓度为100g/m3,尘粒的密度为1g/cm3(此假设接近水泥磨生产的实际情况),则1m3气体中全部尘粒分离所需的功W0,根据式(4)推算:

 W0=

 = 

=48.94×108尔格

 =48.94(J)

 =1.36×10-5(KW・h)

 即电场能耗1KW・h可以捕集的数量为:

 N=

 =7.35×106(g/KW・h)

 =7.35(t/KW・h)

 可见分离尘粒所需的能耗是很小的。

 2常规电除尘实际的能耗浪费巨大

 目前国内和国外仍占主要地位的常规电除尘,其电场能耗浪费是惊人的,现以浙江胜洁环保工程有限公司为天津分公司热电部50MW机组锅炉配套的电除尘实际运行情况为例说明:

 平均通风量为Q为50×104m3/h

 平均入口浓度C为80g/Nm3

 平均收尘效率η为99.4%

 则其每小时收尘量为:

 N=50×104×80×10-3×0.994×10-3

 =39.76(t)

 如果按公式(4)推出的单位能耗收尘量7.35t/KW・h,可以推算出这套设备每小时分离尘粒所需耗的能量W0为:

 W0==5.41(KW・h)

 但这套设备电场每小时实际能耗W为64KW,每耗电1KW・h只能收到的尘量N0为:

 N0==0.62(t)

 对除尘有用的电场能耗比为:

 η===0.085 

即电场能耗对除尘起作用的部分,还不足10%,90%以上的电场能耗都白白浪费掉了。

 3“软稳”电除尘实际节电效果明显

 所谓“软稳”电除尘器,实际上是采用软特性准稳定直流电源。

 在北京恒运科利水泥厂Ф3×9m水泥球磨机尾使用“软稳”电除尘器,取得如下实际数据: 

当电除尘器处于空载的时候,即引风机处于停止状态,此时电场没有尘粒,电场的空载电压为43KV,空载电流为4.6mA,这是对电除尘没有起作用的无效消耗:

 W1=43KV×4.6mA=197.8(W)

 当开启引风机,球磨机内粉尘粒被吸入电除尘器,此时电场工作电压自动上升,电流自动下降,稳定后,认为把电场工作电流调整至4.6mA,其相应的电压为103KV。此时电场消耗的功率W 为:

 W2=103KV×4.6mA=473.8(W)

 由于粉尘粒进入电场的作用,所增加的功率消耗△W可视作分离尘粒的功率为有效功率:

 △W=W2-W1=473.8-197.8=276(W)

 在这种情况下,实测出运行1小时,所收集到的粉尘为1890kg。分离尘粒的能耗为0.276KW・h,占总能耗的58.7%,其消耗1KW・h【找材料到☆范文搜 fwsou.com-ˇ范文搜 fwsou.com网上服务最好的文秘资料站点!

注:去掉中间符号在百度搜索第一个网站】的能量可分离尘粒6.5t,接近(4)式理论推算结果7.35t。 


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