Страус В. - Промышленная очистка газов (1044946), страница 101
Текст из файла (страница 101)
Уайт 1932) предполагает, что диапазон 0,16— 1,6 искр в 1 с на каждую высоковольтную секцию обеспечивает оптимальный к.п.д. в промышленных электрофильтрах. Применяются обычные трансформаторы с внешним обдувом для работы при температурах до 45'С и с дополнительным водяным охлаждением, если трансформатор должен работать при более высоких температурах. Если используют селеновые выпрямители, их устанавливают вместе с трансформаторами при мощности до 40 кВ.А 1743). Прил7еняемые выходные напряжения трансформаторов составляют 30, 60, 75 или 90 кВ, причем два средних значения (60 и 76 кВ) являются наиболее распространенными.
Используются три типа выпрямителей: механический, транзисторный (селеновый, купроксный и совсем недавно — кремниевый) и кенотронный выпрямители. Механические выпрямители (рис. Х-ЗЗ) были использованы в первых электрофильтрах промышленного значения, установлеи- ных Коттреллом, до 1945 г. благодаря своей низкой стоимости, прочной конструкции и тому факту, что на их работу не влияют колебания в технологическом режиме. Однако на контактах об.
разуются оксиды азота, поэтому электрофильтры требуют особогс ухода, а также необходимости установления корпуса с хорошей вентиляцией. Следует также предусматривать устройства для снижения помех, создаваемых ими для радио- и телевизионного приема. На рис. Х-34 показана схема с установкой механического выпрямителя. Из применяемых в настоящее время выпрямителей самыми распространенными являются выпрямители транзисторного типа, обычно селецовые выпрямители.
Они немного дороже выпрямителей механического типа, но не нуждаются в специальных экранированных и вептилируемых корпусах, так как не создают радиопомех или помех в диапазоне УКВ, а также не образуют оксидов азота. В ранних транзисторных выпрямителях использовали оксид меди, в настоящее время наблюдается тенденция использовать кремниевые выпрямители. Высоковакуумные термокатодные диоды со сроком службы 25 000 — 30000 ч были разработаны в СШЛ и нашли там широкое примсненис.
Схема (рис. Х-35) представляет собой особую четырехламповую схему, по которой можно получить волны двухполупернодного напряжения. В промышленных установках часто устанавливают лампы в панелях на трансформаторных выводах. Элсктронные ламповые выпрямители используются также для электрофильтров по очистке воздуха с положительной короной. В промышленных установках применяется либо однополупериодное, либо двухполупериодное выпрямление от одной или большего числа фаз. Однополупериодная схема осуществляет гашение искр менее, чем за один период, что обеспечивает устойчи- Рис. Х-34.
Схема подключения механического выпрямителя ~920р 1 — раэрывиой контакт; т — элсктрафнльтр; а — бакслнтовый писк; а — выпрнмитель; а ивполвижиый башмак: 6 — высоковольтная яторнннан обмотка трансформатора. Рис. ХЬ33. Схема подключения диодных выпрямителей ~9200 1 — элснтроннсэс лампы; т — трансформаторы накала; а — элактрофильтр; 4 — выеояовольтнан вторичная обмотка трансформатора. вую работу электрофильтра.
При двухполупериодной схеме искры приобретают ббльшую склонность перерасти в мощные дуги, и электрофильтр демонстрирует менее устойчивую работу. Уайт разработал метод импульсного питания энергией, при котором удается получить более высокий ток короны и пиковое напряжение, которое на несколько киловатт выше, чем при обычном выпрямлении. Оборудование, используемое для этой цели, аналогично разработанному для микроволнового радара. Оно включает линейный импульсный генератор, в котором энергия накапливается в высоковольтном конденсаторе, а затем разряжается на потребителя. Продолжительность импульса — порядка нескольких сотен микросекунд, частота импульса несколько сотен раз в секунду. Импульсный выход может быть скоммутирован с несколькими секциями электрофильтра.
Такой режим работы на 50 — 6070 повышает эффективность улавливания, наполовину сокращая потери установки. Другой метод выработки высокого потенциала рядом с короппрующими электродными проволоками был .получен с помощью опорных электродов, состоящих из заряженных пластин, при разрядном потенциале между коронирующими электродами и на одной линии с ними 1951. Если такая схема применяется вместе с импульсным питанием при удельном сопротивлении пыли менее 10з Ом м, оиа обеспечивает эффективность улавливания примерно на 70 "10 выше, чем в обычных электрофильтрах. Если электрофильтр выполнен из секций, требующих различное количество энергии, наилучшим решением будет отдельное питание для каждой секции.
Для очень больших установок, в которых параллельные секции стряхиваются отдельно, может оказаться целесообразным предусмотреть отдельное питание на эти секции для получения наивысшего к.п.д. Высказано предположение, что для трубчатого электрофильтра группа, состоящая из 900 трубок, является максимальным условием для работы от единствсшюго источника питания.
Разница в отметках высоты между оборудованием электропитания и изоляторами на высоковольтном электроде должна сохраняться минимальной не только потому, что стоимость высоковольтного кабеля очень велика, но и потому, что состав изоляционной пропитки изменяется н может привести к пробою нзоляцин. Наилучшим расположением считается установка оборудования регулирования напряжения, трансформатора и выпрямителя сверху электрофильтра и соединение высоковольтных электродов с шинами. 12. РЛБОЧИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЭЛЕКТРОФИЛЬТРА, ПРИМЕНЯЕМЫЕ НЛ ПРАКТИКЕ Скорости газа.
Средняя скорость газа, применяемая в электрофилътре, должна обеспечивать максимальный к.п.д., а также максимальную эффективную скорость миграции. Для летучей зо- Рнс. Х-36. Электрофильтры в металлургической промышленности ~3281! о — установка, пключающая скруббср и электрофильтр последовательно для очистки газов нв доменной печи; б — установка, включающая котел-утилизатор, кольцепой скруббер и электрофильтр последовательно на конверторной установке; е — установка, включающая последовательно кирпичную регенератапную насадку.
«отел-утилизатор и электрофнльтр дли очистки газон вз мартенопскай печи; / — скруббер с разбрызгивающнм устройством; 3— трубовропод; 3 — орошаемый электрофнльтр; 4 — вытяжной зонт; 5 — конвертор; 5 — тепло. семенник; 7 — градирни; В, !5 — злектрофильтры; Р, /3 — «лвпаны: /О, /9 — вснтнлнторыт Н вЂ” мартеновская печь; /7 — регенсратор; И вЂ” трубопропод для отработаннык газо; !б— коронирующие проволочные электроды; /7 — осадителы~ые электроды! И вЂ” пароперегрева тель.
лы она равна примерно 2,0 — 2,3 м/с, т. е. чуть ниже скорости увлечения летучей золы, для газовой сажи скорость может быть 0,6 м/с, тогда как для цементной пыли она составляет 4 м/с. Скорости повторного увлечения тумана будут даже еще выше: 6— 6 м/с. Применяемые на практике скорости потоков в электро- фильтре обычно поддерживаются значительно ниже этих значений примерно на 1 — 2 м/с, хотя в экспериментальных электро- фильтрах для летучей золы использовались скорости 1Π— 13 м/с 12651. Лотребление энергии и к. п. д. К. п. д., концентрация пыли па входе и выходе и другие показатели промышленных электро- фильтров приведены в табл. Х-7. Данные о скорости газов были добавлены в эту таблицу из других источников. Потребление энергии электрофильтрами с положительной короной, применяемых для очистки окружающего воздуха, на единицу объема очищенного газа значительно превышает потребление энергии электрофильтрами с отрицательной короной.
Потери давления. Потеря давления при электростатическом осаждении очень мала, гораздо меньше, чем для других методов промышленной очистки газов и составляет обычно 125 Па, редко прсвышая 250 Па, кроме тех случаев, когда испытывались экспериментальные высокоскоростные установки. Перепад давления в электрофильтрах для очистки окружающего воздуха составляет 7,5 Па при скорости 2 м~с и увеличивается до 10 Па при 2,5 м/с. Этот перепад очень мал, поэтому для обеспечения однородного течения по батарее ячеек требуется добавить дополнительное сопротивление по газу.