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摘要:从相关调查中可以发现,在已经投入使用的静电除尘器中,气象条件对于设备的使用寿命有着非常重要的影响。静电除尘器的作用主要是用于处理锅炉尾部的气体,具备高效、节能的特点,但是影响设备运行效率的因素多种多样,例如设计、制作和气象条件等。为了取得一个良好的烟尘效果,达到排放的标准,相关人员就应该从气象条件出发,找出静电除尘器腐蚀的原因,然后提出一些有效的防治措施,这样才能使得设备得以长时间保持一个高效的除尘效果。
关键词:静电除尘器;气象条件;防治措施
静电除尘器实际上是一种非常高效的除尘设备,可以被广泛的应用到一个工业、制造业中。从相关的的数据表述,美国、日本等国家静电除尘器的应用数量一般占据整个设备的80-90%,当空气污染愈加严重的时候,我国也制定相应的防范措施。按照分析的结果而言,影响除尘器使用期限的因素比较多,如粉尘浓度、气候条件等。所以,对于已经投入应用的设备,工作人员一定严格控制周围的温度,避免出现低温腐蚀的情况。
一、静电除尘器的结构介绍
这项设备的工作原理,主要是采用高压电场中的烟气来产生电流,然后在电场的作用下去进行气流的相互分离。设备在性能一般会受到多个方面的影响,粉尘性质、设备的构成模式和气象条件。从设备的构成而言,一般可以将其分为两个不同的部分,一个是本体,而另一个是低压自动控制系统,高压供电系统是升压变压器供电,低压主要是用于控制电极和其它几个部件的温度。同一般的除尘器相比,这项设备拥有更为明显的优势,主要体现在耗能少,而且除尘的效率非常高,可应用在0.01-50μm的粉尘处理中,而且能广泛的应用在那些压力大、温度高的区域。从整个社会应用价值而言,如若含烟量越大,那么设备的投资和运行的费用则越经济。
二、外界温度对除尘器的影响
低温腐蚀会影响整个设备的运行效果和使用时间。当前,国内外一般采用CFD模拟的方式,对除尘器内部的电场的流畅性进行相应的分析,研究了内部流畅、温度场的分布情况,在相应的分数环境下,掌握外部温度对于壳体温度的影响情况,然后提出了一些有针对性的防治措施。在烟气的温度中,如若温度过高,电极表面的温度、电压等就会开始下降,继而影响到最终的除尘效果,如若温度过低,就非常容易造成绝缘部件爬电的情况,导致金属部件被腐蚀掉,然后从中排出大量的二氧化碳,让整个腐蚀程度变得更为的严重。在模拟实验中,进口断面要进行相应的设计,烟气量为12000m3/min,那么烟气的速度则是13.28m/s,按照现场测量的数据表示,温度一般是在130℃。在多次的实验数据中,最终模拟的数据是1,这时候,外部的温度就可以将其设置到40℃,然后将风速控制在2m/s。
从外界温度对除尘器外壳的温度的影响而言,当外界温度在变化的时候,也会对壳体的温度造成一定的影响。当外界的温度从0-40℃进行上升变化的时候,壳体的温度会升高大概5℃,金属表面降低1℃的时候,低温腐蚀的问题也会显得更为的严重。因此从中就可以判断出,除尘器的壳体温度会受到外部气温的影响,而这也是设备腐蚀最为主要的原因。
三、静电除尘器腐蚀的原因
如若外界的温度是2m/s,温度是0.25,那么在40℃温度的时候,壳体温度的最低点主要是集中在灰斗的地方,尤其是在后排中。另外,在壳体交界处的温度也是比较低的,而且从现场的观测中也可以发现,这些部分的腐蚀情况都是比较严重的,这也从侧面反映出了整个模拟的结果符合实际的情况。产生这些情况最为主要的问题还是壁面的温度比较低,有时候甚至是会低于露面。当130℃的含尘烟气在进入到设备中,同这些部位相互接触的时候,烟气中的SO3会与水蒸气结合生成及其微小的硫酸雾滴,雾滴不仅会同金属的受热面产生相应的化学反应,而且还会同一些碱性灰进行反映,这样就会加剧对金属的腐蚀。另外,当锅炉在负荷状态下运行时,除尘器会按照温度变化而产生相应的改变,不仅会在灰斗处产生酸溶液,还会在一些电极板出形成酸液。当溶液量逐渐增大的时候,就会在重力的影响,最终汇集到灰斗中,这也是设备腐蚀最严重的一个部分。
从烟气分析仪的检测情况而言,温度传感器将重点放置在进出口管道、箱体和灰斗中,如表1所示。
表1
从表1中便可以看出,当烟气在通过除尘器的时候,会产生一定的热量,这些热量就开始传递到内部灰斗和壁面中,导致整体的温度开始下降。同时,烟气中还含有一些二氧化硫等气体,这些物质在低温的时候,也会出现腐蚀的情况,导致二氧化硫的浓度开始下降。
四、避免静电除尘器腐蚀的主要措施
从最后的结论而言,在除尘器的内部,气流的不均匀点主要集中在灰斗处,而且气体的流速会趋近于0.这样就会导致该温度变得更低,导致低温腐蚀的发生。同时,除尘器壳体的温度同外界温度之间也有着一定的联系,在温度最低的地方,也是腐蚀问题最为严重的点。从实际的计算结果而言,温度的升高对于除尘的效率,排烟的浓度也会造成一定的影响,所以这是相关人员在选型设计和运行时都应该关注的问题。
因此,就可以采取以下的防治措施。第一,适当的去提高烟气的温度,确保设备内部的元件同金属表面的温度都应该要高于标准点,避免溶液的凝结,这样可以最大限度的避免腐蚀问题的出现。第二,针对一些腐蚀问题比较严重的区域,就可以在壳体的内部喷射有机涂层,然后按照实际情况去进行相应的补喷,这样在防腐的时候,也不会对设备的密封性造成任何的影响。第三,按照外界温度对于静电防尘器壳体的影响,在低温的时候,对其中一些关键部位喷射隔离层,这样就能将外部气温对于壳体的温度降到最低。
结束语:
从实际的分析中可以看出,影响除尘器使用寿命的原因有许多种,例如烟气温度、硫化物温度和外界的气象条件等。对于已经投产使用的设备,工作人员应该加强对温度的重视程度,按照内部流畅和温度场的分布情况,有针对性的提出一些有效的防治方案。同时,相关人员在具体应用的时候,也应该通过优化改进除尘器的结构,用于提高它的除尘效率,这样才能确保设备得以达到一个最好的应用状态。
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简介:周斌,汉,1984年12月,男,四川资阳人,大专,助理工程师,研究方向:环境保护。