低压反吹在烧结机机头电除尘器清灰上应用的探讨1.doc

空气炮清理烧结机机头 电除尘器阳极板积灰的探讨 赵金蛟 张相致 （能源环保部） 摘 要 电除尘器阳极板清灰的好坏直接决定着除尘器除尘效率的高低。本文将空气炮反吹时产生的作用力引入电除尘器，通过分析及构想设计，试图提供一种解决烧结机机头电除尘器阳极板积灰的方法。 关键词 空气炮 电除尘器 振打加速度 清灰  1 引 言 机械振打清灰技术已是一种十分成熟的清灰技术。但这种清灰技术在烧结机机头电除尘器的使用效果欠佳，由于烧结烟气中含尘性质特点是比电阻高、粘性强，导致传统的机械清灰技术清灰效果极不理想，造成电除尘器除尘效率急剧下降。为了解决烧结机机头电除尘器阳极板积灰问题，国内普遍在电除尘器顶部增加振打同时在电除尘器的顶部和侧部设置声波清灰器，通过增加辅助清灰的方法加强除尘器清灰，而实际清灰效果差强人意。新出现的移动阳极板技术可以彻底解决阳极板积灰问题，但其工艺繁琐、占地面积大、投资费用高、故障率高的缺陷限制了它的推广，国内仅在新建的项目中有所应用。一种投资小便于在现有设备基础上实现改造并且清灰效果理想的清灰方法成为了一种迫切需要。 2 电除尘器工作原理 在电除尘器两极间的高压不均匀电场产生了大量的自由电子、负离子、和正离子，使进入其空间内的烟气尘粒荷电，荷电粒子在电场力的作用下移向异性电极，附着于异性电极上并放出电荷，随后在振打力或其他方式产生的力的作用下，脱离电极，这一过程周而复始，从而实现烟气不间断的净化。电除尘器工作过程可由图1表示：   图1 电除尘器工作过程 3 振打清灰要求简述 机械振打电除尘器电极在捕集粉尘达到一定厚度时，必须设法使吸附在极板（或阴极线上）的粉尘脱落，并尽可能少的减少落下粉尘产生二次飞扬。粉尘的脱落要有足够的振打力，图2为采用机械振打时振打力及产生的振打加速度的分析。  图2 机械振打时振打力及产生的振打加速度挠臂锤下落产生的振打力通过振打砧子、振打杆、连接螺栓传递到阳极板使阳极板产生振动，并将此力传递到粉尘块M上，作用在粉尘M上的力可分解为X 方向（切向）FX和Z方向（法向）的FZ，在X和Z方向产生惯性加速度－max和 －maz。在－maz大于粉尘的粘附力的情况下，粉尘就会脱离阳极板被清除。 传统的机械振打属于整体振打形式，即一个振打锤要同时使在7块至8块阳极板及附属的上下夹板产生振打加速度，而在实际应用中由于安装存在偏差（振打锤落点偏移、连接及紧固件不牢靠等）、振打锤疲劳等问题导致振打加速度往往被衰减达不到设计值。如果在每块阳极板法向（即Z方向）直接引入一个力，产生使粉尘脱落的－maz振打加速度，此力直接作用在单块阳极板上，不存在力传递遭到衰减的情况发生，使振打力的执行效率更高，便可解决机械振打存在的以上不足，实现阳极板理想的清灰效果。 4 空气炮引入 凌钢240m2烧结机机头电除尘器检修时采用人工清理阳极板积灰，作业人员用铁锤人工逐个垂直敲打每块阳极板上部，从而完成阳极板积灰的清理。模拟上述人工清灰的过程，引入空气炮，将空气炮出气端垂直于阳极板并留出一定空隙布置，利用空气炮喷吹瞬间产生的作用力，便可实现连续有效清理阳极板积灰又可避免损坏阳极板。 5 空气炮布置及清灰的可行性 （1）脉冲反吹系统的布置（图3）  图3 脉冲反吹系统布置 为了获得高压空气在喷出瞬间变向后足够大的反吹力，将每个空气炮出口距离阳极板的距离设定在5～7mm之间，并且布置空气炮时使其出口管道的下沿距离阴极框架最高点的距离大于阴阳极异极间距的225mm。 （2）脉冲反吹产生振打加速度的估算 厂内压缩空气压力在0.35～0.6MPa之间，可以通过调整反吹空气压力实现阳极板的法向振打加速度的可控。 选用KQP-B-500型空气炮相关主要参数如下： 工作压力0.4～0.8MPa；冲击力13 800～28 700N；排气时间0.50s； 按单块14m高阳极板重量82.4kg；利用a=f/m计算空气炮瞬间产生的加速度为167.5～348.3即17.1g～35.5g。 （3）空气炮清灰的利与弊 由以上振打力的估算看，设置空气炮清灰可以实现阳极板理想的清灰，而且空气炮在动作时产生的巨大声响对阳极板积灰也有一定的清除作用（类似于声波清灰原理）。但由于其瞬间高压空气的释放，破碎阳极板上部分粉尘，从而在电厂内形成大量的二次飞扬。不过通过调整空气炮清灰的使用时间间隔（即减少每天的使用频次）及合理的调配每排阳极板的清灰顺序，配合原有的机械振打，便可以实现在清除阳极板积灰的同时减少电场中二次飞扬对