ESP的電極包括電暈極系統和收塵極系統。常規電暈電極又稱陰極線或電暈線,由不同截而形狀的金屬導線制成,接至高壓直流電源的負極。收塵極又稱陽極板或沉降極板,由不同形狀的金屬板制成并接地。ESP的核心是電極的線板結構及其配置,合理的極配可使粉塵最大限度地荷電、沉降,最小限度地產生二次揚塵,最大限度地利用極板面積,降低鋼耗。
1.電暈極結構改進
電暈極系統是產生電暈、建立電場的最主要構件,它包括電暈線、電暈線框架、框架吊桿及支撐套管、電暈極振打裝置等部分。電暈極系統決定了放電的強弱,影響煙氣中粉塵荷電的性能,直接關系著除塵效率。它的強度和可靠性也直接關系著整個ESP的安全運行。所以電暈極系統是ESP設計、制造和安裝的關鍵部件,必須具有良好的線型,合理的結構和適宜的振打,安裝時要保證嚴格的極間距,確保電暈極系統與除塵器其它部件的良好絕緣和足夠的放電距離。研究表明,放電極的幾何形狀和尺寸對電場特性的影響僅次于電壓。
電暈電極分為非芒刺電極(無固定電暈輝點電極)和芒刺電極(有固定電暈輝點電極)。非芒刺形電極主要包括圓形、麻花形、星形,沿線全長放電。圓形線一般采用鎳鉻合金制成螺旋彈簧形,上部懸掛在框架上,下部用重錘保持其垂直位置,在導線保持一定張力的情況下,電暈線處于張緊狀態。圓形電暈極直徑越小,起暈電壓越低、放電強度越高,機械強度也低,振打容易損壞;星形線是用普通碳素鋼冷軋而成,利用極線全長的四個尖角部位放電,放電效果好于光線式。具有材料便宜,易于制造,斷面積較大,比較耐用,有尖銳邊和電流較大等特點。但它在使用時容易因吸附粉塵而肥大,從而失去放電性能,使除塵器除塵效率急劇下降,因此只適用于含塵濃度低的情況;為了克服星形線容易積灰的缺點,關國洛奇一利特雷爾公司設計了一種麻花形線,由于將星形線扭成螺紋形,所以在其溝槽內不易積灰,即使積灰,在振打時也容易被抖落,而且麻花形線力學強度較高,不易斷。
芒刺狀電暈電極是在電暈線的主干上焊上(或沖出)若干個的芒刺,當電暈工作時(通上高壓直流電),在芒刺點能產生強烈的電暈放電,其起暈電壓比其他形式極線低,放電強度高。強烈的粒子流能破壞負空間電荷效應,避免出現電暈閉塞;
靜電除塵器配件同時強烈的離子流還能產生速度較大的電風,電風能促進帶電粉塵向收塵極移動,大大地增加了粉塵的驅進速度,提高除塵效率,適用于含塵濃度高的場合。實驗證明,只要芒刺電極的結構設計合理,使用過程不會產生刺尖結瘤,也不會出現電腐蝕,可以長期使用而不必更換。目前常見的芒刺電暈線主要包括芒刺形和鋸齒形等。芒刺形又衍生出多種結構類型,如柱狀芒刺、三角形芒刺、角鋼芒刺、波形芒刺、管狀芒刺、扁鋼芒刺、角鋼芒刺、鋸齒形芒刺、條狀芒刺和魚骨線等圈。
2.收塵極結構改進
收塵極系統是由若干排極板與電暈線相間排列共同組成的電場,是使粉塵沉積的重要部件,它直接影響ESP的效率。收塵極系統由陽極板排、極板的懸吊和極板振打裝置三部分組成。它的功能是捕獲荷電粉塵,并在振打力作用下使收塵極板表而附著的粉塵成片狀脫離板而,落入灰斗一中,達到除塵的目的。集塵電極要求易于塵粒沉積,避免塵粒二次揚塵,振打性能好,便于清灰,足夠剛度強度,不易變形腐蝕,金屬消耗量小,氣流通過極板時阻力小,氣流容易通過等。
目前,收塵極板形狀主要有網狀、棒怖狀、魚鱗板狀、波紋形、C形、Z形、CW形、ZT形和工宇形等。網狀形式的極板,防二次飛揚的性能差,僅適于電場風速小、溫度高的工況;棒怖狀是采用一排由若干根φ8~φ9mm的圓鋼組成的收塵極,它和網狀收塵極一樣,在高溫下使用時變形小,但粉塵的二次飛揚大,所以電場風速應小于0.6m/s,目前已很少使用;魚鱗板狀極板是由三層鋼板組成,它雖有較好的防止二次飛揚的性能,但因其鋼材消耗量大,極板的振動性能差,所以新設計的ESP也不宜采用;波紋形極板是五十年代末期開始使用的,它比魚鱗板狀的極板有所改進,它的重量較輕,剛度較大,但因其防粉塵二次飛揚和振動性較差,目前也己被淘汰;C形極板是六十年代初期出現的一種極板,由于極板的阻流寬度大,不能充分利用電場空間,所以很快地被其它形式所代替;Z形極板從1965年起是我國普遍采用的一種極板,它有較好的電性能(板電流密度分布較均勻)、防比粉塵二次飛揚的性能以及振動加速度分布均勻的性能等,重量也較輕,但經過長期實踐,發現由于兩端的防風溝朝向相反,
靜電除塵器維修在懸吊后容易出現扭曲;大C形極板一方面保持了Z形極板的良好的工藝性能,克服了Z形極板發生扭曲的缺點,另一方面將其厚度由原來的2mm改為1.5mm,大大地節約了鋼材的消耗量;CW極是聯邦德國魯奇設計的一種極板,它具有良好的振打性能和電性能,但制造困難,己被ZT形極板所代替,另外還有BB型和V型極板等。
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