电除尘器的本体结构(1)

一、BE型电除尘器概述

本文详细介绍BE型电除尘器。BE型电除尘器是利用高直流电压产生电晕放电,使气体电离,烟气在电除尘器中通过时,烟气中的粉尘在电场中荷电;荷电粉尘在电场力的作用下向极性相反的电极运动,到达极板或极线时,粉尘被吸附到极板或极线上,通过振打装置落入灰斗,而使烟气净化。

上图所示为静电除尘器工作原理。接地的金属管称为收尘极(或集尘极),电晕极置于圆管中心,靠重锤张紧。含尘气体从除尘器下部进入,向上通过一个足以使气体电离的静电场,产生大量的正负离子和电子并使粉尘荷电,荷电粉尘在电场力的作用下向集尘极运动并在收尘极上沉积,从而达到粉尘和气体分离的目的。当收尘极上的粉尘达到一定厚度时,通过清灰机构使灰尘落入灰斗中排出。

静电除尘器的工作原理包括电晕放电、气体电离、粒子荷电、粒子的沉积、清灰等过程。
静电除尘的基本过程如下:
(1)气体的电离。

空气在正常状态下几乎是不能导电的绝缘体,气体中不存在自发的离子。它必须依靠外力才能电离,当气体分子获得能量时就可能使气体分子中的电子脱离而成为自由电子,这些电子成为输送电流的媒介,气体就具有导电的能力。使气体具有导电能力的过程称为气体的电离。
(2)粉尘荷电。
在放电极与集尘极之间施加直流高压电,使放电极发生电晕放电,气体电离,生成大量的自由电子和正离子,在放电极附近的所谓电晕区内正离子立即被电晕极(假定带负电)吸引过去而失去电荷。自由电子和随即形成的负荷离子则因受电场力的驱使向集尘极(正极)移动,并充满到两极间的绝大部分空间。含尘气流通过电场空间时,自由电子、负离子与粉尘碰撞并附着其上,就实现了粉尘的负电。
(3)粉尘沉降。
荷电粉尘在电场中受库仑力的作用被驱往集尘极,经过一定时间后到达集尘极表面,所放出的电荷沉积其上。
在电除尘器中,尘粒的捕集与许多因素有关,如尘粒的比电阻、介电常数和密度、气流速度、温度和湿度、电场的伏一安特性以及收尘极的表面状态等。荷电的尘粒在电场中受到静电力、紊流扩散力和惯性飘移力的共同作用,在这些力的综合作用下,尘粒以一定的平均速度向收尘极板驱进,当尘粒到达收尘极板表面以后,就释放电荷并被捕集。
(4)清灰。
集尘极表面上的粉尘沉积到一定厚度后,用机械振打等方法将其清除掉,使之落入下部。放电极也会附着少量粉尘,隔一定时间也需进行清灰。
可见,为保证静电除尘器在高效率下运行,必须使上述四个过程进行得非常有效。

静电除尘器性能参数:
静电除尘器的性能参数主要有电场烟气流速、有效截面积、电场数、电场长度、极距、线距、通道数、除尘效率等。

影响燃煤电厂电除尘器性能的因素可以分为以下三大类:
(1)工况条件。

包括燃煤性质(成分、挥发分、发热量、灰熔融性等)、飞灰性质(成分、粒径、密度、比电阻、黏附性等)、烟气性质(温度、湿度、烟气成分等)等。
(2)电除尘器的技术状况。

包括结构形式、极配型式、同极间距、电场划分、气流分布的均匀性、振打方式、振打力大小及其分布(清灰方式及效能)、制造及安装质量,以及电气控制特性等。
(3)运行条件。

包括操作电压、板电流密度、积灰情况、振打(清灰)周期等。
这些影响因素中,工况条件为主要影响因素,其中煤、飞灰成分对电除尘器性能的影响最大。

影响除尘器电场伏安(U-I)特性的因素可分为四大类,即结构因素、烟气性质、粉尘特性及操作因素。

其中结构因素主要有电极尺寸、极间距、极性、电场集尘面积的大小。对U-I 特性的影响如下:
(1)放电极尺寸的影响。

放电极直径增大时,放电极表面电场强度降低,使起晕电压升高,同样电压下电晕电流减少,曲线类似向右平移。图4-3所示为同样极板面积下,不同的放电极半径对应的不同的U-I特性曲线(rᴀ、rʙ分别为对应于曲线A、B的放电极半径,箭头表示曲线到此已由电晕电离发展到闪络放电,以下类同)。

(2)极间距的影响(见图)。

极间距增加后,电场要达到同样的平均场强,势必要增加电极上的电压。间距加宽后电场的空间电荷增多,对放电极的屏蔽作用增强,从而使同样极板面积下的电晕电流减少。由于极间距增大对起晕电压的影响较小,故随着极间距d增加,曲线类似向右旋转。

(3)正负电晕的极性效应使正电晕时击穿电压明显下降(见图)。

(4)电场大小影响(见图)。

集尘面积A增加后,同样的板电流密度 j,

代表曲线A的电场集尘面积大。当电场增大后,安装难度增大,总体安装精度受影响。而任何一点的放电,都会使整个电场的击穿电压下降。击穿电压下降多少,取决于电场总集尘面积及安装过程中的质量,这之间存在以下关系式,即

Uₙ——有n根电晕线电场的击穿电压;
b——经验常数。

二、BE型电除尘器本体结构

BE型电除尘器是由除尘器本体和配套高压整流设备及低压控制系统共同组成的机电一体化产品,其有独特的阴极悬吊、锥形绝缘轴联结和顶部电磁锤振打等技术,如图所示。BE型电除尘器本体结构包括:入口气流分布装置、出口槽形板装置、电晕极系统(阴极系统)、收尘极系统(阳极系统)、阴阳极系统振打装置、保温箱、气流均布装置、储灰系统、壳体、管路系统及其辅助设施、楼梯平台等。

BE型电除尘器的主要特点如下:
(1)采用顶部电磁锤振打,结构新颖,布置合理,运行安全可靠。

主要包括:
1)振打机构设置于电除尘器顶部,提高了电场内部空间利用率,尤其在场地受限制情况下,这种优势更得以发挥;
2)振打器布置于电除尘器顶部,隔离于烟气之外,检修方便,可靠性高,可实现不停机检修,提高了设备的常运率;

3)顶部电磁锤振打方式,按划小区域的方式布置,加速度分布更为合理、均布,每个振打器的振打高度(振打力)、频率和顺序均可独立调节,且对内部不产生横向剪切力,构件寿命长;
4)由于采用顶部振打,阳极板纵向刚性由成型的防风沟予以保证,横向不承担刚性的要求,所以在极板中间不需轧制加强筋,在振打时极板面产生颤抖,使极板的积灰更易脱落,从而达到良好的清灰效果;
5)采用顶部振打,实行划小振打单元的方式,合理地对每个单元进行控制,不仅达到有效清灰的目的,同时也有有效抑制二次扬尘的效果。

(2)可根据设计要求采用小分区供电,对改善电气性能,提高除尘器的运行电压,以及提高除尘效率均十分有利。

主要包括:
1)实行小风区供电,区内含尘浓度梯度小,即供电装置与电厂匹配得更好,提高运行功率有利于提高除尘效率,最大限度地发挥供电特性;
2)实行小分区供电,可增加电场级数,提高跟踪性能;
3)实行小分区供电,可利用计算机控制实行局部范围的断电振打等,提高清灰效果;
4)实行小分区供电,在达到相同的除尘效率下,更节约能耗。
(3)对于大型电除尘器采用独特的吊打分开式刚性阴极系统,既可提高承压绝缘子的使用寿命,又使阴极系统获得最大振打加速度。
(4)阴、阳极采用刚性框架结构,可提高安装精度和顶部振打加速度的合理传递,阴、阳系统均采用上吊下垂的悬吊方式,避免热胀冷缩变形,提高电除尘器的适用温度。
三、阳极系统及其振打装置
1. 收尘极板的基本要求

收尘极板的结构形式直接影响着电除尘器的除尘效率、金属耗量和造价,所以应精心设计。对收尘极板的基本要求是:
(1)有良好的电气性能,即极板表面上的电场强度和电流密度分布均匀,火花电压高。
(2)有利于粉尘在板面上沉积,经过定期振打又能顺利落入灰斗,同时具有防止二次扬尘的功能。
(3)极板受温度影响变形小,并具有足够的刚度,有较高的机械强度,不易变形。
(4)极板的振打性能好,有利于振打加速度均匀地传递到整个板面,使清灰效果好。
(5)形状简单,平面度好,制造容易,每块极板不允许有焊缝。
(6)与放电极之间不易产生闪络放电。

阳极系统是由阳极板、上部悬挂装置及下部撞击杆(或上部振打砧梁)等零部件组装后的总称。
阳极板是阳极系统的组成单元,也称为集尘板或极板。是电除尘器的接地电极,带负电荷的粉尘在电场力的作用下移向并被吸附其上。
阳极板通常又称收尘极板或沉淀极板,其作用是捕集荷电粉尘,通过振打机构冲击振打,使极板发生冲击振动或抖动,将极板表面附着的粉尘成片状或团状脱离板面落到灰斗中,达到除尘的目的。

收尘极板的形式很多,有板式和管式两大类,在处理烟气温度高的高温型电除尘器中,如果采用板状的阳极板,易产生变形。因此,往往采用圆钢把它排成一组成管帏式的阳极。

而板式电极又可分为以下三类:

(1)平板形电极

其包括网状电极和棒帷式电极等。
(2)箱式电极

其包括鱼鳞板式和布袋式(郁金香式)电极等。鱼鳞型板状极板是由三层钢板组成的,两侧的薄钢板上做出了许多鱼鳞片似的缺口和凸起,缺口斜向上对着气流方向。从理论上讲这种极板防止粉尘二次飞扬的性能是比较好的,但它的板面振打加速度分布均匀性较差,实际使用下来,鱼鳞板的缺口易被积灰所堵塞。
(3)型板式电极

其是用1.2~2.0mm厚的钢板冷轧加工成一定形状的型板,如C型、Z型、CW型、工字形、ZT型、大C型、波纹型及棒帷型,如图所示,此外还有CSA型、CSW型、CSV型等。型板式收尘极板两面皆有轧制的沟槽和凸棱,其作用是提高极板刚度,在靠近极板附近的边界层中形成一层涡流区。边界层中的气流速度小于主体气流速度,因而进入该区的荷电粉尘容易沉降。同时由于收尘极表面不直接受主气流的冲刷,所以沉积粉尘重返气流的可能性及振打时的二次扬尘都较小。

大C型极板,是用薄钢板在专用轧机上将板的断面轧成C形的极板。C型极板目前按宽度方向的大小可分为480C型和735C型两种。大C型极板从其断面形状组成来看,基本上也是由两部分组成的,中间是凹凸条槽较小,平直的部分较大,两边做成弯钩形,通称防风沟,防风沟能防止气流直接吹到极板表面。这样可减少粉尘的二次飞扬,提高收尘效率。这种极板电性能较好,有足够的刚度,板面的振打加速度分布较均匀,粉尘的二次飞扬少。材料一般采用普通碳素钢、厚度为1.2~1.5mm的卷板轧制,质量较轻,耗钢量少。目前,国内电除尘器制造厂在设计、生产中采用这种断面型式的最多,尤其在大型电除尘器中,几乎全部采用这种大C型极板。

BE型电除尘器使用的极板称BE板,其截面形状如图所示。形状与我国的C型板相似,宽度为445mm,防风沟宽44mm,中部为平板状,这一点与C型板不同,这种结构比较适合顶部振打时力的传递。
在极板上端两侧防风沟处,分别焊两根一定长度的方钢,通过方钢跟上部吊板连接。振打力就是通过两侧面的方钢传递到极板上的。

2.阳极板的悬挂
BE型阳极板的悬挂(见图)一般采用分小区悬挂的方式。这种收尘极板悬挂方式是将一个电场的收尘极板排固定地分为两组,每组由四块收尘极板组成,单组长度1780mm,换算成一个电场固定长度为3560mm,并形成独立的悬挂,与放电极一起构成“小分区”,收尘极板的悬吊方式如图所示。这种悬挂方式的最大好处,一是出厂前就可以将收尘极板排组装成整体运输,安装现场不必组装收尘极板排,减少安装现场的工作量,保证了收尘极板排的组装质量;二是易于构成“小分区”,为供电区的划分带来方便,可将常规的前后分区布置成左右分区,这种小分区理论上符合沿电场长度方向粉尘浓度分布不均匀而引起的场强、荷电和收尘效率的差异问题。另外,一旦某供电分区故障,停止工作对整体效率的影响较前后分区小。

阳极排是由若干块阳极板组成的,考虑到运行温度下,阳极排的热膨胀及振打力的传递,因此阳极排是悬挂于电除尘器壳体内的。阳极板最常见的悬挂方式有紧固型和自由型。

阳极板紧固型悬挂方式有以下几种:
(1)极板上、下端均用螺栓加以固定,使极排组成一个整体,借助垂直于极板表面的法向振打加速度,固有频率高,振打力从振打杆到极板的传递性能好。如图6-2所示,这种极板连接形式,极板表面最小点的法向振打加速度值应在150~200g范围。为了使同一排极板有良好的加速度分布,安装时必须注意各个螺栓拧紧力要一致,并且拧紧力要符合设计要求,一般拧紧力矩在130~150N·m。安装时,要采用力矩扳手来拧紧极板的各紧固螺栓。

这种紧固型悬挂方式,由于阳极板顶部是固接的,所以极板远离振打点位置的振打加速度衰减较快。若振打力选择不当,容易使远离振打点位置的局部区域得不到清灰所需要的足够的振打加速度,影响极板的清灰效果。

(2) 紧固型悬挂的另一种方式是将极板上的悬杆固定在一根弹性梁上,如图6-3所示。弹性梁是由两片薄钢板压制而成的柔性结构,其下端可随极板振动而振动,传递冲击振打时允许有轻微的弹性变形。弹性梁的尺寸取决于悬挂极板的自重及极板粘灰的荷重。采用这种结构能提高极板顶端的振打加速度值,并使板面的振打加速度值分布较均匀。

阳极板自由悬挂方式分为不偏心悬挂和偏心悬挂方式两种。
(1)不偏心悬挂方式。

如图所示,该阳极悬挂方式是在极板上端部冲出两个方孔,在与挂钩接触的方孔一边加一保护卡子,用厚2mm左右的钢板压制而成。安装时,只要将极板两方孔插入悬挂角铁上的两个钩子即可,下部固接。极板受热伸长时,由于上端不是固接,影响异极距的可能性小得多。这种悬挂方式与紧固型的固有频率不同,具有极板上端部分的振打加速度值衰减相对较少,并使极板表面振打加速度值分布较均匀,制造简单、安装方便等优点。极板表面最小点法向振打加速度应在120~150g范围内。该方式是目前国内最先进、最理想的极板连接形式。

(2)偏心悬挂方式,如图所示。

要使附着在极板表面的粉尘层从板面分离,不仅要有一定的振打加速度,而且极板要有一定的位移量。基于这种振打机理,采用了单点偏心悬挂。这种悬挂方式在极板的上、下端均焊有加强板,下端加强板4插入下部的振打杆(又称撞击杆)5中,由于极板是单点偏心悬挂的,在自身重力矩的作用下,极板紧靠于振打杆的挡块6上。振打时,极板绕上端偏心悬挂点回转,下端加强板对于挡铁有一相对运动,极板下端的加强板与挡铁分离开,产生一定的位移量(可达几毫米),当极板落下时再次与挡铁撞击,从而再次振动极板。

单点偏心悬挂的极板振打时位移量较大,虽振打力较小、板面振打加速度不大,但比较均匀,因此清灰效果好。这种悬挂方式适用于烟气温度较高的场合,板面振打加速度只要在60~100g之间即可。但是这种结构极板两端的加强板与极板的连接容易脱开。由于极板与加强板的厚度相差很大,所以采用焊接连接时,焊接工艺难以保证。若用铆接,不但铆接工作量大,而且铆孔处易裂开,安装中调整也比较复杂。因此,目前新设计的电除尘器已不采用这种悬挂方式。

3.阳极振打系统

收尘极板上收集并吸附的粉尘达到一定厚度时,就要通过机械或电磁冲击振打的方式,使粉尘层脱离收尘极板表面落入灰斗中,通过卸、输灰系统将灰斗中的灰及时排除。保持收尘极板的清洁,是保障电除尘器高效稳定运行的关键。

振打装置的基本作用就是在收尘极板上产生足够大的力,使阳极板产生振动或抖动,在粉尘层中产生惯性力,用以克服粉尘层附着在收尘极板上的各种力。由于惯性力是由粉尘层的质量决定的,所以应使粉尘层积累到一定厚度,振打所产生的加速度才能使收尘极板上的粉尘脱落。研究证明,收尘极板上的粉尘层越薄所需要的振打力越大。最佳振打时机是收尘极板上积累的粉尘层厚度大于10mm时。

对阳极振打装置的基本要求如下:
(1)应用适当的振打力。
(2)能使极板获得满足清灰要求的加速度。
(3)能够按照粉尘的类型和浓度不同,适当调整振打周期和频率。
(4)运行可靠,能满足主机大、小修周期要求。

由于极板的断面、连接方式和悬挂方式不同,所以振打装置的型式、振打的位置也是多种多样的。如机械切向振打、弹簧凸轮振打和电磁振打等。阳极振打采用最多的是下部旋转式挠臂锤切向振打装置和顶部电磁振打装置。

按阳极振打位置的不同主要分侧部振打顶部振打两种方式。
(1) 侧部振打阳极排的下部由阳极振打杆固接,振打杆一侧装有承击砧。目前国内振打杆的型式主要有两种:一种是由两片扁钢组成;另一种是由一根角钢组成。前者制造成本高、安装连接为螺栓加焊接,调整较复杂,但可靠性好;后者制造、安装简便,一般为虎克螺栓连接,并需专用工具。

振打的动力由除尘器两侧面传入,重锤旋转振打在电场底部的撞击杆上,该振打装置由振打轴、振打锤、振打轴承及传动减速电动机等部分组成。

(2) 顶部振打方式根据实际情况选择2~5块阳极板排上部安装一个振打砧梁,周边焊接传力板,振打砧梁由圆钢和工字钢组成,传力板由楔形钢板制成,在运动时振打锤敲出时受其冲击力。
顶部电磁振打器设在电场的顶部,通电后电磁引力提升振打杆,失电后振打杆自由落下打击阳极悬挂框架。该振打机构由电磁锤振打器、振打砧梁、传力装置三部分组成。

4. 收尘极振打系统的类型

收尘极振打系统按振打部位可分为侧部振打和顶部振打两大类,按传动方式可分为电动机械式和电磁式两大类。

侧部振打就是在收尘极板排底部与振打杆(即冲击杆)垂直位置,沿电场宽度方向布置振打轴,每一排收尘极板排位置处设置振打锤,在电动减速机构的带动下,振打锤绕振打轴旋转,当振打锤转动到最高位置时下落,锤击在该排振打杆的承击砧面上,如图所示。
顶部振打是在电除尘器的顶部,收尘极板在悬挂横梁上设置振打点,由电动机械式或电磁式提升锤击棒到一定高度,然后自由下落,撞击振打点,实施振打,如图所示为机械传动顶部振打结构,顶部电磁振打结构。

电动机械振打传动装置是由电动机和减速机组成的,通常电动机的容第量为0.4~0.6kW,减速机构为摆线针轮减速机。根据摆线针轮减速机的技术要求,它不能承受过大的轴向力。该振打装置结构简单,维护工作量小,问题是振打力和振打周期要通过更换减速机构的传动速比来实现,不能任意调整。振打力的改变只能通过调整振打锤体质量来实现,而振打周期的改变只能通过更换减速机构的传动速比来实现。

电磁式振打装置主要由线圈和锤击棒组成。当给线圈通电时产生吸引力,使锤击棒上升到任意高度处,断电时借助弹簧(有的不设置弹簧)或锤击棒的自重使其自由下落。通过振打杆向收尘极板传递振打力。这种电磁振打装置主要用于卧式电除尘器收尘极(放电极)的顶部振打。它可以通过调节电能对振打力和频率加以控制。振打力的调节是通过调节提升锤击棒的高度来实现。

5. 传动机构

(1)传动装置。

常用的收尘极振打传动装置由两部分组成:一是减速机构,二是传动部分。减速机构有两种:一种是采用蜗轮蜗杆减速,这种减速机构体积庞大,传动效率低,连续长期运行易发热,磨损较大,目前已经较少使用;另一种是行星摆线针轮减速机,这种减速机是应用行星传动原理,采用摆线针轮啮合的方式设计的,其特点是速比大、传动效率高、结构紧凑、体积小、质量轻、故障少、寿命长,因而得到了广泛使用。
通常都将电动机与行星摆线针轮减速机做成一体式,如图所示的收尘极侧部振打传动系统。通过轮、链条或带轮传递动力,连板1固定在轮上,轮在轴上可以转动,只有安装了保险片,连板1才能把动力传递给连板2,连板2通过键与振打轴连接,将扭矩传递给振打轴,如图所示。

(2)保险片。

保险片的最大破坏拉力低于减速机构输出轴允许的最大扭矩,这样做的目的在于,一旦振打轴系统出现卡涩故障,轴系扭矩增大后,保险片首先破坏,从而保护振打传动系统安全。这种保险装置结构简单,成本低。但从图中不难看出,当保险片拉断后,电动机、减速机、轮和链条都仍在转动,表盘指示正常,不易被运行人员发现,易被误认为传动机构工作正常,从而造成振打机构停止工作的问题。因此,为避免上述问题的发生,应增设保险片断裂信号监测系统。

振打装置保险片的作用是保障振打机构的安全,一旦保险片断裂,电动机、减速机将空载运行。要求保险片的破坏扭矩低于减速机的输出轴允许的最大扭矩,一旦出现故障,保险片首先被破坏。

振打装置保险片频繁断裂的改进:
电晕极、集尘极尤其后者的振打装置,往往由于传动轴承支承结构的轴向膨胀考虑不周,它们与外部或减速机的相对膨胀没考虑等,造成运行中其保险片(销)频繁被切断。可采用结构合理的承重支承轴承,选用万向联轴器与减速机相连等方法加以解决。

保险片经常被拉断的原因是:
(1)振轴安装不同心。
(2)运转一段时间后,轴承耐磨套磨损严重造成振打轴不同心。
(3)振打锤头卡死。
(4)保险片安装不正确。
(5)停炉时间长,锤头转动部位锈死。

(3)万向联轴节。

对于小型电除尘器,由于收尘极板排数较少,振打轴一般都比较短,振打轴受热后产生热膨胀的位移量较小。振打轴系受外界影响产生的变形量也较小,因此在振打轴与传动机构连接部分之间,设置简易吸收膨胀位移的膨胀机构即可。对于大型电除尘器,由于其极板比较高,通道数多,振打轴较长,轴间有轴承和联轴节,就必须设置能吸收轴向、径向和其他原因引起位移的伸缩节,为了能吸收各个方向的位移,通常采用汽车万向联轴节。汽车万向联轴节调节余度大,使用灵活、可靠。

6. 振打轴承

由于振打轴的运行速度非常低,平均转速为2.5~3.0r/min,因此对轴系和轴承的加工精度要求并不高。但它处于电除尘器内部,工作环境温度为120~180℃,烟气含尘浓度高,因此其工作环境极其恶劣,轴承的润滑变得不可能。所以必须采用特殊的结构形式来满足要求,同时所使用的材料要具有良好的耐磨性,而且要求轴承工作可靠、使用寿命长,无故障运行时间必须大于3年,在此期间不允许轻易停机检修。正由于电除尘器收尘极振打轴承特殊的工作环境和特殊的要求,国内外电除尘器振打轴承的形式多种多样,主要有以下几种。

(1)叉式轴承。

叉式轴承的结构如图所示。这种轴承结构简单,由两片扁钢交叉组成。振打轴与叉式轴承接触的部位有耐磨套,耐磨套浮动于叉式轴承的托板上,托板和耐磨套经过热处理,提高其耐磨性。

当振打轴转动时,该套滑动于叉式轴承的托板上。托板耐磨套均经过热处理,使用寿命长。托板磨损严重时,只要变换托板一个面即可继续使用,托板更换或变换一个面都很方便。耐磨套的更换也很方便,将托板卸下即可更换耐磨套。这种叉式轴承结构简单,维修方便,更换简单,使用寿命长,这种轴承虽然结构简单,但摩擦力较大,目前应用较少。

当电除尘器的振打轴较长时,受热膨胀后的位移量就较大,因此必须采用分散定位的办法来解决。为保证离固定端最远处的振打锤与收尘极板承击砧有良好的振打接触,特在轴承架上方设置了一块压板,这样可以调整定位点到轴的中部,当有膨胀位移时轴沿轴向向两侧移动,减少振打锤与承击砧的接触误差,避免振打锤击偏或击不中承击砧的问题,提高振打效果。

(2)板式轴承。

板式轴承的结构如图所示。板式轴承是由扁钢制成两个V形的托板,上下对扣,两端固定在轴承架上,振打轴与V形托板接触部分设置耐磨套,当振打轴转动时耐磨套与V形托板之间滑动摩擦。由于转速低,加之V形托板上下均有间隙,在下V形托板与耐磨套之间不会因积灰而加剧磨损。一旦下V形托板磨损后,只需将上、下V形托板位置互换,即能保证振打轴的正常工作。这种振打轴承结构简单,维修更换方便。

(3)托辊式轴承。

托辊式轴承的结构如图所示。托辊式轴承是将带耐磨套的振打轴安放在图中所示的两个转动托辊上,托辊轴直接安装在轴承支架上。当振打轴转动时托辊也随之转动。更换托辊简单,只需将旧托辊卸下换上新托辊即可。这种结构不存在积粉尘的问题,摩擦阻力小,不易产生卡轴现象,使用寿命长而且运行安全可靠。但是这种轴承结构较复杂,价格较高。从实际使用来看,是比较理想的轴承,应用较普遍。

(4)铸铁滑动轴承。

铸铁滑动轴承如图所示,轴承是上、下对开式的,两端有大坡口,使灰尘不易堵塞。在轴与轴承的接触面上有利于振打轴灵活转动,耐磨损及受热膨胀时不抱轴。其结构简单、制造容易、使用寿命长、成本低。该轴承的缺点是如果振打轴硬度不高,长期运行振打轴容易磨损。改进后,在轴上加45号钢的对开式轴套,使振打轴不易磨损。即使轴套长期运行磨损,更换也方便。

滑动轴承要有膨胀间隙的原因:
金属材料具有热胀冷缩的性质,当轴处于不同温度条件下工作时,轴的长度和直径也将发生变化。轴在膨胀过程中,如受到障碍或限制将产生很大的应力,因此必须保证轴承受热后能充分膨胀,如果膨胀不充分,轴的膨胀受阻,轴承将被破坏。

7.振打锤

采用电动机械式振打装置的振打轴上装有若干个振打锤,振打锤的结构形式多种多样,但它们都是利用振打锤的势能转变为动能而锤击收尘极板排承击砧的。
锤击机构,依据它的运动形式通常也称为绕臂锤机构,一般振打锤由绕臂和锤体组成,用U形螺栓将曲柄固定在振打轴上,曲柄与振打锤连杆或锤体相连,通常振打锤又分为分体锤和整体锤两种。

(1)分体锤。

指锤头和锤柄两者是分开加工后再合成的振打锤,如图所示。组合锤耗钢量较整体锤省,加工也方便。因其锤头可360°转动,故锤头提升时不会与振打砧钩住而损坏振打系统。

如图所示,锤头通过柱销与连杆相连,连杆通过曲柄连接,曲柄对开,用螺栓紧固在振打轴上,当振打轴转动时,曲柄随轴转动,将连杆提升到一定高度,此后连杆和锤体被曲柄带起,并随曲柄回转,直至连杆垂直,此时锤体位于最高位置处,若曲柄略微转动一角度,锤体和连杆绕连接点转动并下落,锤击到收尘极板排下振打杆的承击砧面上,完成一次振打过程。为避免锤体与连杆的柱销因长时间磨损而引起掉锤故障,在柱销处加装耐磨套,以防止柱销过度磨损。还有的将锤体用铆钉与连杆铆接。

(2)整体锤。

整体锤是指锤头和锤柄两者合为一体的振打锤,如图所示。整体锤用40~50mm厚度的钢板整体切割而成,组成振打锤的零件少,出故障的几率小,而且强度大,不易断裂,但耗钢量大。长期运行易造成锤头与极排振打砧钩住,损坏振打系统,这种现象在锤头提升时出现。

如图所示,曲柄是由型板制成的,将它用螺栓固定在振打轴上,整体锤用螺栓与曲柄连接。整体锤由厚度为30~80mm的钢板按一定的形状切割而成。当曲柄运动时将锤体提起至垂直位置后绕连接螺栓下落并锤击在收尘极板下部的振打杆的承击砧面上,完成振打过程。该结构需要在轴上开孔,不但费工还削弱了轴的机械强度。

振打锤还有一种结构形式如图所示,其用U形螺栓将曲柄固定在轴上。当曲柄运动时,锤体被提起并卡在U形螺栓上,锤体被提至垂直位置后下落锤击在收尘极板下振打杆的承击砧面上,完成振打。

侧向阳极振打锤错位布置的作用:
侧向振打的电除尘器,每个电场各排阳极振打砧相对应的锤都装在一根或两根轴上。也即在径向上所有的振打锤按一定的角度间隔均布。一般选用150°~195°的错位角度。振打轴旋转一周,依次对电场内每排阳极板振打一次。这样可以使相邻两排极板不同时振打,减少二次飞扬,并且使整根轴的受力均匀。

8. 电磁振打器
电磁振打器主要由振打棒、线圈、护壳和控制系统组成,如图所示。其工作原理是:当给线圈通电时,线圈周围就产生了磁场,在电磁力的作用下,振打棒被吸引后提升到一定高度,突然断电后,电磁场消失,振打棒在没有电磁力吸引的情况下,靠重力作用自由下落,锤击到振打杆的承击砧面上,振打杆将振打力传递给收尘极板排上横梁的振打点上,完成振打。下振打杆与砧梁连接,上振打杆承受振打棒撞击。绝缘轴位于上、下振打杆之间,起隔离高压电的作用,避免上振打杆和振打器带电,以提供安全运行环境,同时还起传递振打力的作用。这里运动部件只有振打棒,其余均为固定件,而且振打器布置在电除尘器的顶部壳体以外,与烟气隔离,在不停机的情况下可以对电磁振打器进行检修,由于运动部件少,又与烟气隔离,因此维护工作量小,可靠性高。

电磁振打器主要用在电除尘器顶部布置的振打上,电动机械式振打主要用在电除尘器侧部位置振打上。这两种振打在BE型电除尘器上都得到了广泛运用。

ERCCON控制器是专为矩阵式顶部电磁振打系统的控制进行设计、研发的。顶部电磁振打系统因需控制的点较多,常采用矩阵工作方式进行

控制,功能、灵活性、可靠性等方面对控制器的要求较高。

针对顶部电磁振打的工作特点设计了一款微机控制器,它的使用让电磁振打系统调节控制更为便捷,优化振打与电除尘高压控制的联动,系统有可靠性高、外围部件少集成度高、操作简便的特点。

阳极顶部电磁振打装置的主要特点如下:
(1)振打锤提升高度范围为0~450mm,并可实时调节,能满足不同工况下的清灰要求。
(2)电磁锤振打器布置于除尘器顶部,隔离于烟气之外,检修方便,可靠性高,可实现不停机检修,提高设备的投运率。
(3)由于振打力的传递是自上而下的,符合除尘器清灰对振打力的要求,即收尘极的积灰是上端细而薄、下端粗而厚,对振打力的要求是上端大、下端小。这样用较小的振打力即可满足清灰要求,二次扬尘最小。
(4)由于采用顶部振打,其纵向刚性由成型的防风沟予以保证,横向不承担刚性的要求,所以在极板中间不需轧制加强筋。在振打时,极板面产生抖动,使极板的积灰更易脱落,达到良好的清灰效果。
(5)阳极顶部电磁振打可划小振打区域,针对电场各区域积灰特点采取不同的振打制度,区别应用减功率或断电振打控制技术,进一步提高振打清灰效果。
(6)阳极采用顶部电磁振打不再占用电场,使得电除尘器本体空间得到最大限度的利用。

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