電気集塵機 乾湿式飛灰処理 ESP システム
電気集塵機の動作原理
電気集塵機の動作原理は、高電圧電場を使用して煙道ガスをイオン化し、空気流中に帯電した粉塵が電場の作用下で空気流から分離されることです。負極は断面形状の異なる金属線で構成されており、放電電極と呼ばれます。
正極は異なる幾何学的形状の金属板で構成されており、集塵電極と呼ばれます。電気集塵機の性能は、粉塵の性状、装置の構造、排ガス流速の3つの要素に影響されます。粉塵の比抵抗は、粉塵の除去効率に直接影響する導電性を評価する指標です。比抵抗が低すぎるため、粉塵が集塵極に残りにくく空気流に戻ります。比抵抗が高すぎると、集塵電極に到達した粉塵の電荷が放出されにくくなり、粉塵層間の電圧勾配により局所的な破壊や放電が発生します。このような状態では除塵効率が低下します。
電気集塵機の電源はコントロールボックス、昇圧トランス、整流器で構成されています。電源の出力電圧も除塵効率に大きく影響します。したがって、電気集塵機の動作電圧は 40 ～ 75kV、さらには 100kV 以上に維持する必要があります。
電気集塵機の基本構造は 2 つの部分で構成されます。1 つは電気集塵機の本体システムです。もう 1 つの部分は、高電圧の直流を供給する電源装置と低電圧の自動制御システムです。電気集塵機の構造原理、昇圧変圧器電源、集塵極接地用の高圧電源システム。低電圧電気制御システムは、電磁ハンマー、灰排出電極、灰送出電極、およびいくつかのコンポーネントの温度を制御するために使用されます。
電気集塵機の原理と構造
電気集塵機の基本原理は、電気を使用して排ガス中のダストを捕集することであり、主に次の 4 つの相互に関連する物理プロセスが含まれます。 (1) ガスのイオン化。 （２）粉塵の帯電。 (3) 帯電した塵埃は電極に向かって移動します。 (4)帯電粉塵の捕捉。
帯電ダストの捕捉プロセス: 大きな曲率半径差を持つ 2 つの金属アノードとカソード上で、高電圧直流により、ガスをイオン化するのに十分な電場を維持し、ガスのイオン化後に生成された電子 (アニオンとカチオン) が吸着します。粉塵が電界を通過することにより、粉塵は電荷を得る。電場力の作用下で、異なる電荷極性を有するダストは、異なる極性を有する電極に移動し、電極上に堆積し、ダストとガスの分離の目的を達成する。
(1) ガスのイオン化
大気中には少数の自由電子とイオン (立方センチメートルあたり 100 ～ 500) が存在しますが、これは導電性金属の自由電子より数百億倍悪いため、通常の状況では空気はほとんど非導電性です。しかし、ガス分子がある一定のエネルギーを得ると、ガス分子内の電子が離れ、ガスが導電性を持つようになる可能性があります。高電圧電場の作用下では、空気中の少数の電子が特定の運動エネルギーまで加速され、衝突した原子が電子を逃がし（イオン化）、多数の自由電子とイオンが生成されます。
(2) 粉塵の帯電
電場の力の作用下でガスから分離するには、塵を帯電させる必要があります。塵の電荷と塵が運ぶ電気量は、塵の粒径、電界の強さ、滞留時間に関係します。ダスト帯電には、衝突帯電と拡散帯電という 2 つの基本的な形式があります。衝突電荷とは、電界の力の作用下で、マイナスイオンがはるかに大量の塵粒子に打ち込まれることを指します。拡散帯電とは、イオンが不規則な熱運動をし、塵に衝突して帯電することをいいます。粒子の帯電過程では、衝突帯電と拡散帯電がほぼ同時に存在します。電気集塵機では、衝撃電荷が粗大粒子の主な電荷であり、拡散電荷は二次的なものです。直径が0.2μm以下の微細塵の場合、衝突電荷の飽和値は非常に小さく、拡散電荷が大きな割合を占めます。直径約 1um のダスト粒子の場合、衝突電荷と拡散電荷の影響は同様です。
(3) 帯電粉塵の捕捉
粉塵が帯電すると、帯電した粉塵は電界力の作用を受けて集塵極に向かって移動し、集塵極の表面に到達し、電荷を放出して表面に堆積し、粉塵の層を形成します。最後に、時々、機械的振動によって集塵ポールから塵の層が除去され、集塵が達成されます。
電気集塵機は除塵体と電源装置から構成されます。本体は主に鋼製サポート、ボトムビーム、灰ホッパー、シェル、放電電極、集塵ポール、振動装置、空気分配装置などで構成されています。電源装置は高電圧制御システムと低電圧制御システムで構成されています。 。電気集塵機の本体は粉塵の浄化を実現する場所であり、最も広く使用されているのは、図に示すような水平プレート電気集塵機です。
除塵電気集塵機のシェルは、排ガスを密閉し、内部部品と外部部品のすべての重量を支える構造部品です。その機能は、排ガスを電界に誘導し、振動装置をサポートし、外部環境から隔離された独立した集塵空間を形成することです。シェルの材質は処理する排ガスの性質に応じて異なり、シェルの構造は十分な剛性、強度、気密性を有するだけでなく、耐食性や安定性も考慮する必要があります。同時に、シェルの気密性は一般に 5% 未満であることが要求されます。
集塵ポールの役割は帯電したダストを捕集することであり、衝撃振動機構によりプレート表面に付着したフレーク状ダストや塊状ダストをプレート表面から除去し、灰ホッパーに落下して目的を達成します。ゴミ取りの様子。プレートは電気集塵機の主要コンポーネントであり、集塵機の性能には次の基本要件があります。
１）プレート表面上の電界強度の分布は比較的均一である。
2) 温度によるプレートの変形が小さく、剛性が良好です。
3) 粉塵の飛散を二重に防ぐ優れた性能を持っています。
4）振動力伝達性能が良好で、プレート表面の振動加速度分布がより均一で、洗浄効果が良好です。
５）放電電極と放電電極間でフラッシュオーバ放電が起こりにくい。
6) 上記性能を確保する場合、重量は軽い方がよい。
放電電極の役割は、集塵電極とともに電界を形成し、コロナ電流を発生させることです。陰極線、陰極フレーム、陰極、吊り下げ装置などの部品から構成されます。電気集塵機を効率よく安定して長時間運転するためには、放電電極には次のような特性が必要です。
1) 頑丈で信頼性が高く、機械的強度が高く、連続ライン、ドロップラインなし。
2) 電気的性能は良好で、陰極線の形状とサイズにより、コロナ電圧、電流、電界強度のサイズと分布がある程度変化します。
3) 理想的なボルトアンペア特性曲線。
4) 振動力は均一に伝達されます。
5) シンプルな構造、簡単な製造、低コスト。
振動装置の機能は、電気集塵機の正常な動作を保証するために、プレートおよび極線上の塵埃を除去することであり、電気集塵機は陽極振動と陰極振動に分けられます。振動デバイスは、電気機械式、空気圧式、電磁式に大別できます。
気流分配装置は、燃焼排ガスを電界に均一に分散させ、設計に必要な除塵効率を確保します。電場内の空気流の分布が均一でない場合、それは電場内に燃焼排ガスの高速領域と低速領域があり、一部の部分に渦や死角が存在することを意味し、塵の除去が大幅に低下します。効率。
空気分配装置は分配プレートとデフレクタープレートで構成されます。分配板の機能は、分配板の前で大規模な空気の流れを分離し、分配プレートの後ろで小規模な空気の流れを形成することです。煙道バッフルは煙道バッフルと分配バッフルに分かれています。煙道バッフルは、電気集塵機に入る前に、煙道内の空気の流れをいくつかのほぼ均一な流れに分割するために使用されます。分配偏向板は、傾斜した空気流を分配板に垂直な空気流に導き、空気流が電場に水平に入るようにし、空気流に対する電場が均一に分配されるようにする。
灰ホッパーは、塵を集めて短期間保管する容器で、ハウジングの下に位置し、底部の梁に溶接されています。その形状は、円錐形と溝形の 2 つの形状に分けられます。粉塵をスムーズに落下させるために、灰受け容器の壁と水平面との間の角度は、一般に60°以上にする必要があります。紙のアルカリ回収、石油燃焼ボイラー、およびその他の補助的な電気集塵機の場合、その微細な粉塵と大きな粘度のため、灰バケツの壁と水平面の間の角度は一般に 65° 以上になります。
電気集塵機の電源装置は、高圧電源制御システムと低電圧制御システムに分かれています。排ガスや粉塵の性質に応じて、高圧電源制御システムがいつでも電気集塵機の動作電圧を調整し、平均電圧を火花放電の電圧よりわずかに低く保つことができます。このようにして、電気集塵機は可能な限り高いコロナ電力を獲得し、良好な除塵効果を達成します。低電圧制御システムは主に負極および陽極の振動制御を実現するために使用されます。灰ホッパーのアンロード、灰輸送制御。セキュリティ連動機能など。
電気集塵機の特徴
他の除塵装置と比較して、電気集塵機はエネルギー消費が少なく、除塵効率が高いです。排ガス中の0.01～50μmのダストの除去に適しており、排ガス温度が高く、圧力が高い場合にも使用できます。実際には、処理されるガスの量が多いほど、電気集塵機への投資と運用コストがより経済的であることがわかります。
ワイドピッチ水平静電気集塵機技術
HHD型ワイドピッチ横型電気集塵機は、ますます厳格化する排ガス規制やWTO市場基準に適応するため、工業炉排ガス条件の特性と組み合わせ、様々な先進技術を導入・学習した学術研究の成果です。その結果は、冶金、電力、セメント、その他の産業で広く使用されています。
最適な広い間隔とプレートの特殊構成
電界強度とプレート電流分布がより均一になり、駆動速度が1.3倍に向上し、収集されたダストの比抵抗範囲が10 1 ～10 14 Ω-cmに拡大され、特に回収に適しています。硫黄床ボイラー、新セメント乾式ロータリーキルン、焼結機、その他の排気ガスからの高比抵抗粉塵を除去し、コロナ対策現象を遅らせるか排除する。
新型RSコロナワイヤー一体型
最大長は15メートルに達し、低いコロナ電流、高いコロナ電流密度、強い鋼、壊れることがなく、高温耐性、耐熱性があり、上部振動方式と組み合わせると洗浄効果が優れています。コロナライン密度は粉塵濃度に応じて設定されているため、高粉塵濃度の集塵にも適応でき、最大許容入口濃度は1000g/Nm3に達します。
コロナポールトップ強振動
灰洗浄理論によれば、上部電極の強力な振動は機械的および電磁的オプションで使用できます。
陰陽極は自由にぶら下がっています
排気ガス温度が高すぎると、集塵機やコロナポールが膨張して三次元方向に勝手に伸びてしまいます。集塵システムも耐熱スチールテープ拘束構造で特別に設計されており、HHD集塵機は高い耐熱性能を備えています。 HHD電気集塵機は商用運転により390℃まで耐えられることが実証されています。
振動加速度の増加
清掃効果の向上：集塵ポールシステムの塵の除去は集塵効率に直接影響し、ほとんどの集電器は一定期間の運転後に効率の低下を示しますが、これは主に集塵ポールシステムの塵の除去効果が低いことが原因です。集塵板。 HHD 電気集塵機は、最新の衝撃理論と実践結果を使用して、従来の平鋼インパクトロッド構造を一体の鋼構造に変更します。集塵ポールのサイド振動ハンマの構造を簡素化し、ハンマ落下リンクを2/3に縮小しました。実験の結果、集塵極板の最小加速度は220Gから356Gに増加した。
設置面積が小さく、軽量
放電電極システムの上部振動設計、電場ごとの非対称サスペンション設計という従来にない独創的な使用、および設計の最適化のための米国環境機器社のシェルコンピュータソフトウェアの使用により、放電電極の全長は電気集塵機は、同じ総集塵面積で 3 ～ 5 メートル縮小され、重量は 15% 削減されます。
高保証絶縁システム
電気集塵機の高電圧絶縁材料の結露と沿面現象を防ぐために、シェルは蓄熱二重膨張屋根設計を採用し、電気加熱は最新のPTCおよびPTS材料を採用し、双曲逆吹きおよび洗浄設計を採用しています。これにより、磁器スリーブの結露による破損が完全に防止されます。
マッチングLCハイシステム
高電圧制御はDSCシステム、上位コンピュータ操作、低電圧制御はPLC制御、中国タッチスクリーン操作で制御できます。高電圧電源は定電流、高インピーダンスDC電源を採用し、HHD電気集塵機本体と一致します。高い除塵効率、高比抵抗の克服、高濃度対応など優れた機能を発揮します。
除塵効果を左右する要因
集塵機の除塵効果は排ガスの温度、流量、集塵機の密閉状態、集塵板間の距離など多くの要因に関係します。
1. 排ガスの温度
排ガス温度が高すぎると、コロナ開始電圧、コロナ極表面の電場温度、火花放電電圧がすべて低下し、除塵効率に影響を及ぼします。排ガスの温度が低すぎるため、結露による断熱部品の沿面現象が発生しやすくなります。金属部品は腐食しており、石炭火力発電から排出される排ガスにはSO2が含まれており、より深刻な腐食が発生しています。灰ホッパー内の粉塵の固着は灰の排出に影響を与えます。集塵板及びコロナラインが焼損変形破損し、灰ホッパー内に長期間の灰の堆積によりコロナラインが焼損した。
2.煙の速度
排ガスの流速は、電界中で帯電させた後、アイランドの集塵棒に堆積するまでにある程度の時間がかかるため、あまり速度を速めることはできない。排ガスの風速が高すぎると、原子力ダストが沈降せずに空気中から取り出され、同時に排ガスの速度が速すぎて、堆積したダストが発生しやすくなります。特に粉塵を振り落とすときは、集塵板が2回飛びます。
3. 基板間隔
動作電圧とコロナ ワイヤの間隔と半径が同じ場合、プレートの間隔を増やすと、コロナ ワイヤ付近の領域で生成されるイオン電流の分布に影響があり、表面領域の電位差が増加します。コロナの外側の領域の電場強度の低下につながり、塵の除去効率に影響を与えます。
4. コロナケーブルの間隔
動作電圧、コロナ半径、プレート間隔が同じ場合、コロナライン間隔を広げると、コロナ電流密度と電界強度の分布が不均一になります。コロナ線の間隔が最適値よりも小さい場合、コロナ線付近の電界の相互遮蔽効果により、コロナ電流が減少します。
5. 不均一な空気分布
空気の分布が不均一な場合、風速が遅い場所では集塵率が高く、風速が速い場所では集塵率が低く、風速が遅い場所では集塵量の増加が少なくなります。風速が速い場所では集塵量が減少し、トータルの集塵効率が低下します。また、風速が速いところでは洗掘現象が起こり、集塵板に堆積した粉塵が再び大量に舞い上がります。
6. エア漏れ
電気集塵機は負圧運転のため、シェルの接合部が密閉されていないと冷気が外部に漏れ、電気集塵による風速が増加し、排ガス温度が低下し、排ガスの露点が変化し、集塵性能が低下します。灰ホッパーや灰排出装置から空気中に空気が漏れると、捕集した粉塵が発生して飛散し、集塵効率が低下する。また、灰が湿って灰ホッパーに付着して灰の排出がスムーズにならなくなったり、灰詰まりが発生したりすることがあります。温室のシールが緩んでいると、大量の高温の熱灰が漏れ出し、除塵効果が大幅に低下するだけでなく、多くの断熱リングの接続ラインが焼損します。また、灰ホッパーも空気漏れにより灰出口が凍結し、灰が排出されなくなり、灰ホッパー内に大量の灰が溜まってしまいます。
除塵効率を高めるための対策と方法
電気集塵機の除塵プロセスの観点から見ると、3段階から除塵効率を向上させることができます。
ステージ 1: 煙から始めます。静電気除塵では、塵埃の捕捉は塵埃自体に関係します。パラメータ：ダストの比抵抗、誘電率と密度、ガス流量、温度と湿度、電界のボルタンメトリー特性、集塵極の表面状態など。粉塵が静電除塵に入る前に、一部の大きな粒子や重い粉塵を除去するために一次集塵装置が追加されます。サイクロン除塵を使用すると、粉塵はサイクロンセパレーターを高速で通過するため、粉塵を含むガスは軸に沿って下向きの螺旋を描き、遠心力を利用して粗大な粉塵を除去し、初期粉塵濃度を低くします。電界への入射が効果的に制御されます。水ミストを使用して粉塵の比抵抗と誘電率を制御することもできるため、集塵機に入った後の煙道ガスの帯電能力が強化されます。ただし、ゴミを除去したり、結露を防ぐために使用する水の量を制御する必要があります。
第二段階: 煤処理から始めます。静電除塵自体の除塵能力を活用することで、静電集塵機の除塵プロセスの欠陥や問題点が解決され、除塵効率が効果的に向上します。主な対策としては以下のようなものが挙げられます。
(1) 不均一なガス流速分布を改善し、ガス分配装置の技術パラメータを調整します。
(2) 集塵装置の絶縁には留意し、絶縁層の材質、厚さを確保してください。集塵機の外側の断熱層は集塵ガスの温度に直接影響します。外部環境にはある程度の水分が含まれており、ガスの温度が露点より低くなると結露が発生します。結露により集塵ポールやコロナポールに粉塵が付着し、振っても効果的に粉塵が落ちません。粉塵の付着量がある程度以上になると、コロナ極からコロナが発生しなくなり集塵効率が低下し、電気集塵機が正常に動作できなくなります。さらに、結露は電極システムや集塵機のシェルやバケットの腐食を引き起こし、耐用年数が短くなります。
(3) 集塵装置の密閉性を向上させ、集塵装置の空気漏れ率を 3% 以下とする。電気集塵機は通常負圧下で作動するため、性能を確保するためにエア漏れを少なくするためのシール使用に注意する必要があります。外気の侵入は次の3つの弊害をもたらすため、 (1) 集塵機内のガス温度が低下するため、特に冬場の気温が低い場合には結露が発生し、結露によるトラブルが発生する可能性があります。上記の結露です。 ② 電界風速を上げると粉塵ガスの電界滞留時間が短くなり、集塵効率が低下します。 (3) 灰ホッパーや灰排出口に空気漏れがあると、漏れた空気が沈殿した粉塵を直接吹き上げて気流中に舞い上がり、二次粉塵の舞い上がりが大きくなり、集塵効率が低下します。
(4) 排ガスの化学組成に応じて、電極板の耐食性を高め、電極板の腐食による短絡を防止するために、電極板の材質を調整する。
(5) 電極の振動周期と振動力を調整することでコロナパワーを向上させ、粉塵の飛散を低減します。
（６）電気集塵機の容量や集塵面積を大きくする、すなわち電場を大きくする、あるいは電気集塵機の電場を大きくするか広くする。
(7) 電源装置の制御モードと電源モードを調整します。高周波（20～50kHz）高電圧スイッチング電源の適用は、電気集塵機のアップグレードのための新しい技術的方法を提供します。高周波高圧スイッチング電源（SIR）の周波数は、従来の変圧器/整流器（T/R）の400～1000倍です。従来のT/R電源では、火花放電が激しい場合に大電力を出力できない場合が多くありました。電界に比抵抗の高い塵が存在し、逆コロナが発生すると、電界の火花はさらに増加し、出力が急激に低下し、場合によっては数十MAにまで低下し、重大な影響を及ぼします。集塵効率の向上。出力電圧周波数が従来の電源の 500 倍であるため、SIR が異なります。火花放電発生時の電圧変動が少なく、ほぼ滑らかなHVDC出力が得られます。したがって、SIR は電界により多くの電流を供給できます。いくつかの電気集塵機の動作は、一般的な SIR の出力電流が従来の T/R 電源の 2 倍以上であり、電気集塵機の効率が大幅に向上することを示しています。
第三段階：排ガス処理からスタート。また、静電気除塵の後に、布袋除塵の使用など、3段階の除塵を追加することもできます。これにより、一部の小さな塵をより完全に除去し、浄化効果を向上させ、無公害の目的を達成できます。排出量。
これはパーですGD型電気集塵機技術導入 日本独自の電気集塵機技術は、国内産業の成功経験を消化吸収して、冶金、製錬業界で広く使用されているGD型電気集塵機シリーズを開発しました。
GDシリーズは、他の電気集塵機の低抵抗、低消費電力、高効率の特徴に加え、以下の点を備えています。
◆独自設計の吸気口の空気分配構造。
◆ 電界には 3 つの電極（放電電極、集塵電極、補助電極）があり、電界の極性配置を調整して電界状態を変化させることができ、異なる特性の粉塵処理に適応できます。浄化効果が得られます。
◆マイナス-プラス極フリーサスペンション。
◆コロナワイヤー：コロナワイヤーはどれだけ長くても鋼管で構成されており、途中にボルト結合がないので断線の心配がありません。グラフ インストール要件
◆設置前に集塵機の底部が受け入れ可能であることを確認してください。電気集塵機の設置説明書および設計図の要件に従って、電気集塵機のコンポーネントを設置します。電気集塵機の中央設置ベースは、確認および合格基準に従って決定され、アノードおよびカソードシステムの設置ベースとして機能します。
◆ベース面の平面度、柱間距離、対角誤差を確認します。
◆シェルの構成部品を確認し、輸送時の変形を修正し、サポートグループ→ボトムビーム（検査合格後に灰ホッパーと電場内部プラットフォームを設置）→コラム、サイドと下から上に向かって一層ずつ設置していきます。壁パネル - 上部ビーム - 入口および出口 (分配プレートおよびトラフ プレートを含む) - アノードおよびカソード システム - 上部カバー プレート - 高電圧電源およびその他の機器。はしご、プラットフォーム、手すりは、設置順序で層ごとに設置できます。各層の設置後、静電集塵機の設置説明書および設計図の要件に従って確認および記録します。たとえば、設置後の平面度、対角線、柱間距離、垂直度、極間距離、気密性の確認などです。設備の点検、欠損部品の溶接補修、欠損部品の溶接検査と補修。
電気集塵機は、気流の方向に応じて垂直型と水平型に分けられ、集塵ポールのタイプに応じてプレート型とチューブ型に分けられ、集塵板上の塵の除去方法に応じて乾式に分けられます。ウェットタイプ。
これはパラグラフです主に鉄鋼業界に適用可能: 焼結機、鉄精錬炉、鋳鉄キューポラ、コークス炉の排ガスを浄化するために使用されます。石炭火力発電所：石炭火力発電所の飛灰用電気集塵機。
その他の産業: セメント産業での応用も非常に一般的であり、新しい大規模および中規模のセメント工場のロータリーキルンと乾燥機には、ほとんどの場合電気集塵機が装備されています。セメント工場や石炭工場などの粉塵源を電気集塵機で制御できます。電気集塵機は、化学産業における酸性霧の回収、非鉄冶金産業における排ガスの処理、および貴金属粒子の回収にも広く使用されています。h
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