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電除塵器側(cè)向振打和頂部振打的比較
2012-11-22 11:30:57 來源：-
清灰是電除塵器運(yùn)行的一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)，沒有有效的清灰，電除塵器就無法保持持續(xù)高效地運(yùn)行。干式除塵和濕式除塵就是采用了不同的清灰方式而設(shè)計(jì)的截然不同的除塵器。現(xiàn)在就干式除塵中，采用側(cè)向振打和頂部振打哪一種更好這個(gè)問題，通過對(duì)積塵的特性，振打機(jī)理及兩種振打方式的不同特點(diǎn)來深入闡述一下我個(gè)人的觀點(diǎn)。
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一．振打清灰的目的：
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振打清灰是通過振打?qū)⒎e灰成片狀振落，而不是使粉塵粉碎，使靜電除塵得以有效維持。因此評(píng)價(jià)振打裝置優(yōu)劣不僅是清灰，還要看它是否有利于減少二次飛揚(yáng)；減少和杜絕旁路竄流和漏風(fēng)而影響設(shè)備運(yùn)行；易于操作，方便維修以及耐用可靠。
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二．積塵的特點(diǎn)：
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電場(chǎng)正常工作時(shí)，極板上積塵符合以下規(guī)律：
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由于塵粒的懸浮和自然沉降特性，加上二次飛揚(yáng)，造成極板上積塵呈現(xiàn)上薄下厚的規(guī)律。
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同樣，由于粗顆粒粉塵先被捕集，而細(xì)輕塵易飄浮，要經(jīng)歷較長(zhǎng)時(shí)間才能捕集。因此極板沿氣流方向呈現(xiàn)前厚后薄的特點(diǎn)。
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三．振打要適應(yīng)積塵規(guī)律：
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由于積塵受電力、極板與塵粒的吸附力和范德瓦爾力共同作用，需要足夠大的振打加速度，使塵層產(chǎn)生振動(dòng)以克服其粘附在極板上的各種力而呈慣性下滑，同時(shí)要求積塵達(dá)到一定厚度才能奏效。
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由于上部和后部的細(xì)小塵粒易飄散，累積厚度需要時(shí)間，根據(jù)電場(chǎng)積塵上薄下厚，前厚后薄的特性，設(shè)計(jì)的振打裝置的振打力應(yīng)上小下大，前大后小，根據(jù)振打后離振打點(diǎn)近的獲得的振打加速度大，遠(yuǎn)處小這一規(guī)律，*電場(chǎng)的振打點(diǎn)應(yīng)在進(jìn)口側(cè)的底部較佳。而以后的電場(chǎng)，由于積塵逐漸減少，前厚后薄這一規(guī)律不明顯，需要的是振打力的分布更加均勻，故設(shè)置振打點(diǎn)也可以考慮在出口側(cè)。
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四．避免二次飛揚(yáng)也是清灰優(yōu)劣的關(guān)鍵：
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要設(shè)計(jì)出高效率（99%以上）的除塵器，必須考慮二次飛揚(yáng)對(duì)除塵器帶來的不利影響。從減少極板二次飛揚(yáng)的角度出發(fā)，陽(yáng)極排振打加速度的分布應(yīng)該是下大上小，前大后小。因?yàn)楫?dāng)極板下部振打力大時(shí)，即使產(chǎn)生二次飛揚(yáng)，因其離灰斗近，消失快，危害小，如果上部振打力大而產(chǎn)生二次飛揚(yáng)，將彌漫整個(gè)電場(chǎng)。同樣，前端振打造成二次飛揚(yáng)即使重返氣流，仍有后部極板捕集，而出口端產(chǎn)生二次飛揚(yáng)，將喪失捕集的機(jī)會(huì)。因此，對(duì)于高除塵效率的除塵器，其振打在滿足振打加速度以及均勻性的前提下，首要的是減少二次飛揚(yáng)。另外，逐排依次振打極板和極線，使振打在各電場(chǎng)交替進(jìn)行，也是減少二次飛揚(yáng)的有效手段。同時(shí)漏風(fēng)、竄流更會(huì)引起二次飛揚(yáng)，更應(yīng)杜絕。
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五．側(cè)向振打和頂部振打的工作原理及特性：
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側(cè)向振打是以電機(jī)為動(dòng)力，通過減速器帶動(dòng)軸及振打錘，實(shí)現(xiàn)振打。通過設(shè)定電機(jī)的起停時(shí)間，可以改變振打周期；可以通過試驗(yàn)等手段，改變錘重或臂長(zhǎng)來改變振打力的大小。
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頂部振打分電磁振打和機(jī)械振打兩種。
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電磁振打是以通電線圈的吸引力提升撞擊桿到一定高度，斷電時(shí)撞擊桿慣性下落撞擊極板或陰極框架實(shí)現(xiàn)振打。
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調(diào)節(jié)通電脈沖寬度可以改變線圈提升力大小實(shí)現(xiàn)振打控制，調(diào)節(jié)通斷電流頻率可以改變振打周期。
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頂部機(jī)械振打用電機(jī)作為驅(qū)動(dòng)，同樣通過減速器帶動(dòng)撓臂錘捶擊頂部的承擊砧或用凸輪、撥軸去提升撞擊桿來實(shí)現(xiàn)振打。與側(cè)向振打一樣，也可以調(diào)節(jié)振打力大小和振打周期。
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由于目前電除塵器電場(chǎng)高度日益增高，規(guī)格也越來越大，側(cè)向振打可以在高度上設(shè)置多個(gè)振打點(diǎn)達(dá)到均衡振打加速度，保證整體振打加速度大于50g或100g的要求。尤其是分段的陰極線，可以通過多點(diǎn)振打，使每根極線得到足夠的振打加速度，保證極線不會(huì)電暈封閉。
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側(cè)向振打的振打力方向平行于極板平面，極板平面內(nèi)剛度遠(yuǎn)大于平面外剛度，所以其振打加速度在高度和寬度上衰減比較緩慢，振打加速度分布比較均勻。此外，受側(cè)向振打后極板不易橫擺，多數(shù)情況下只是在原位振動(dòng)，即使晃動(dòng)也很輕微，極距不會(huì)顯著改變。
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側(cè)向振打力是施加在極板質(zhì)量中心平面上，小質(zhì)量錘頭與大質(zhì)量陽(yáng)極排的彈性碰撞，接觸時(shí)間極短，傳遞碰撞力很大。因此只需耗費(fèi)很小的能量就可以完成清灰。極板有足夠的剛性保持形體不變，有足夠的強(qiáng)度抵御材料損傷，所以，極板排受側(cè)向振打時(shí)壽命長(zhǎng)。
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頂部振打的振打力方向垂直于極板平面，由于極板垂直方向剛度*小，容易激起振動(dòng)，而且遠(yuǎn)離振打點(diǎn)處加速度衰減很快，分布極不均勻。為了減少這類情況的影響，頂部振打一般在每三排（或五排）極板或框架設(shè)置二個(gè)（或三個(gè)）電磁振打器，實(shí)現(xiàn)交替振打。此外，頂部振打容易引起橫向位移，造成極距變化，影響電場(chǎng)工作。另外，振打是朝著陽(yáng)極排剛度小的方向，容易損傷極板。極線在分段的框架上，由于振打衰減快，引起下部極線易被電暈封閉，造成除塵效率降低。
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頂部振打的工作必須先提升撞擊桿，所耗能量相對(duì)較多，表現(xiàn)在電耗較側(cè)向振打大。頂部振打的振打傳動(dòng)部件可以裝在電除塵器殼體外部，維修方便，但是由于陰極需要絕緣，外部振打機(jī)構(gòu)必須振打在帶有支撐絕緣子的承擊砧上，對(duì)絕緣材料的要求高，價(jià)格貴，而且要承受長(zhǎng)時(shí)間的振打，絕緣子將成為易損件，隨著運(yùn)行時(shí)間的延續(xù)，頻繁更換絕緣子將使電廠日后維護(hù)費(fèi)用大幅提高。電磁振打機(jī)構(gòu)也較復(fù)雜，價(jià)格也比側(cè)向振打傳動(dòng)機(jī)構(gòu)（電機(jī)加減速器）昂貴，而且數(shù)量多的多。對(duì)日后維護(hù)的工作量和費(fèi)用將會(huì)日益增多。
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六．側(cè)向振打和頂部振打的比較：
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側(cè)向振打的優(yōu)點(diǎn)：
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1．振打加速度的分布符合結(jié)塵規(guī)律。
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2．振打加速度的分布與減小二次飛揚(yáng)的要求一致。
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3．每個(gè)振打系統(tǒng)與殼體只有一個(gè)貫穿孔，即使是陰極多點(diǎn)振打，也可以通過頂部傳動(dòng)來實(shí)現(xiàn)多軸同步振打，易于密封。由于軸的轉(zhuǎn)速慢，扭矩大，運(yùn)動(dòng)阻尼不成問題。傳動(dòng)機(jī)構(gòu)在殼體外，維修也很方便。
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4．陽(yáng)極系統(tǒng)可以延伸到上、下、前、后的*盡端，或緊貼頂蓋，或搭連側(cè)板，或靠近阻流板，竄流很少。
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5．易于逐排輪打，振打加速度分布均衡，無集中二次飛揚(yáng)的弊病。
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6．振打周期易于調(diào)節(jié)，可以通過PC控制振打?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)化操作。
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側(cè)向振打的缺點(diǎn)：
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1．振打力方向與清灰方向不一致。
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2．振打機(jī)構(gòu)的主要零件都裝載電除塵器的殼體內(nèi)，條件惡劣，不能隨時(shí)檢修和維護(hù)，設(shè)計(jì)、制造和安裝質(zhì)量對(duì)其運(yùn)行將帶來很大影響。
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頂部振打的優(yōu)點(diǎn)：
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1．振打方向與清灰方向一致。
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2．振打驅(qū)動(dòng)裝置裝在殼體頂蓋外，便于維護(hù)。
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3．電磁振打可以調(diào)節(jié)振打力大小、周期以及振打序列。
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頂部振打的缺點(diǎn)：
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1．振打加速度的分布與減小二次飛揚(yáng)的要求相矛盾，尤其是高電場(chǎng)的情況下，飛揚(yáng)較大。
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2．每一個(gè)振打點(diǎn)，都要在殼體頂部開孔，此外，運(yùn)動(dòng)的靈活性與密封性相矛盾，安裝不好導(dǎo)致多處漏風(fēng)（雨天漏雨）或運(yùn)動(dòng)阻尼過大。
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3．陰極系統(tǒng)采用電磁振打時(shí)，陰極瘦高而陽(yáng)極矮胖，陰極頂端與殼體頂蓋必須留有足夠的放電距離，煙氣短路竄流在所難免，電場(chǎng)下端也有竄流問題，且易產(chǎn)生二次飛揚(yáng)。
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4．電磁振打裝置比較復(fù)雜，且價(jià)格較貴，難以對(duì)每一排陰、陽(yáng)極均設(shè)振打，而是將三或五排編成一組來打，振打力經(jīng)連系橫梁再向每排分配，無法使各排振打力均衡分配，電場(chǎng)高時(shí)連清灰所需的*小加速度也難以保證。同時(shí)編組的集中振打必然形成集中的二次揚(yáng)塵，不易清除，對(duì)于高效除塵此缺點(diǎn)尤其突出。
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5．陰極電磁振打必須通過絕緣子，要保證*小振打加速度與絕緣子耐打擊壽命之間的矛盾難以克服，清灰維護(hù)和檢修的成本隨時(shí)間推移而增大。
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七．側(cè)向振打和頂部振打的改進(jìn)：
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根據(jù)以上分析，可以看到側(cè)向振打和頂部振打由于其各有優(yōu)點(diǎn)和不足，因而并存于世。根據(jù)側(cè)向振打的不足，我們認(rèn)為可以作以下改進(jìn)：
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1．提高振打機(jī)構(gòu)的可靠性，改進(jìn)軸承以延長(zhǎng)其使用壽命，主要方法有：采用塵中軸承或嵌入無油潤(rùn)滑軸套，塵中軸承結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，但壽命較長(zhǎng)，無油潤(rùn)滑軸套結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，更換方便，但壽命比塵中軸承要短。
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2．提高傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的可靠性，主要方法是將傳動(dòng)機(jī)構(gòu)及易換的瓷轉(zhuǎn)軸設(shè)置在電場(chǎng)外部，可以不進(jìn)入電場(chǎng)進(jìn)行傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的維護(hù)和檢修。
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3．增加振打試驗(yàn)的研究，針對(duì)不同工況和不同電場(chǎng)規(guī)模選擇與之配套的振打錘規(guī)格。
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4．加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)熱態(tài)振打調(diào)整，使振打處于較佳的工作狀態(tài)。
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5．出口喇叭處設(shè)置槽板（出口分布板）用以捕集來電場(chǎng)少量的二次飛揚(yáng)的微塵。
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頂部振打的不足使其在使用范圍和場(chǎng)合受到影響。我們認(rèn)為選擇頂部振打要注意的方面：
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1．電除塵器不易過高，因?yàn)轫敳空翊虻恼翊蚣铀俣确峙洳痪鶆颍撞空翊蛐Ч^差。
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2．電除塵器不易過長(zhǎng)，或者采用電場(chǎng)長(zhǎng)度上分區(qū)供電和振打?yàn)橐�。理由同上�?/span>
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3．多排電極集中振打弊病較多，經(jīng)盡量增加振打點(diǎn)以利振打力均勻和二次飛揚(yáng)的減少。
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4．絕緣子和電磁振打裝置的成本降低對(duì)其運(yùn)用有較大影響，只有不斷降低維護(hù)和檢修成本才能給用戶帶來長(zhǎng)久的利益。
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5．由于頂部振打比側(cè)向振打在電場(chǎng)長(zhǎng)度方向更短，所以在設(shè)備改造項(xiàng)目中其場(chǎng)地利用率高的優(yōu)勢(shì)顯現(xiàn)，同時(shí)由于殼體小其成本也比側(cè)向振打要低，這正是其受歡迎的主要原因。
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側(cè)向振打和頂部振打的優(yōu)劣是目前除塵學(xué)術(shù)界爭(zhēng)論的熱點(diǎn)之一，本文只是根據(jù)作者自身的認(rèn)識(shí)所作的，難免有不當(dāng)之處，敬請(qǐng)同行指正。
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