Tình trạng phát triển và triển vọng của công nghệ loại bỏ bụi tĩnh điện
Là một loại thiết bị loại bỏ bụi hiệu quả cao, bộ lọc bụi tĩnh điện được sử dụng rộng rãi trong xử lý khí bụi trong ngành thép. Trong môi trường có nhiệt độ tương đối cao và lượng khí thải lớn, bộ lọc bụi tĩnh điện có những ưu điểm rõ ràng và đóng vai trò quan trọng trong việc cải thiện chất lượng môi trường khí quyển. Vai trò quan trọng.
Hiện nay, với sự ra đời của một loạt các chính sách bảo vệ môi trường, các tiêu chuẩn khí thải cho khói đang trở nên khắt khe hơn. Hiệu quả loại bỏ bụi của các bộ lọc bụi tĩnh điện có những khó khăn nhất định trong việc đáp ứng các chỉ số phát thải nồng độ bụi và ứng dụng của nó phải đối mặt với những thách thức nghiêm trọng. Làm thế nào để cải thiện hiệu quả loại bỏ bụi thông qua đổi mới công nghệ lọc bụi tĩnh điện luôn là một vấn đề lớn trong lĩnh vực lọc bụi khí thải.
Để đạt được mục tiêu này, cần tăng cường hơn nữa nền tảng của lý thuyết loại bỏ bụi, phát minh ra các thiết bị lọc bụi tĩnh điện hiệu quả cao mới, nghiên cứu các biện pháp hiệu quả để giảm bụi kháng corona đặc hiệu cao và phát triển lớp phủ chống ăn mòn trên bề mặt công nghệ sửa đổi các tấm thu bụi và Tích cực khám phá công nghệ thu gom bụi thực tế và khả thi, có ý nghĩa lớn trong việc tiết kiệm năng lượng và giảm phát thải trong lĩnh vực lọc bụi khí thải.
Tình trạng phát triển của công nghệ lọc bụi tĩnh điện
Bộ lọc bụi tĩnh điện đã thu hút nhiều sự chú ý nhờ hiệu quả loại bỏ bụi cao, khả năng chống hoạt động thấp, xử lý khí thải lớn và tiêu thụ năng lượng thấp, và nhanh chóng chiếm lĩnh thị trường loại bỏ bụi. Với sự phát triển nhanh chóng của nền kinh tế và cải thiện các tiêu chuẩn bảo vệ môi trường, các quốc gia đã tiến hành nghiên cứu chuyên sâu về công nghệ ứng dụng và thiết bị của bộ lọc bụi tĩnh điện, và đã đạt được những kết quả nhất định.
Kết tủa tĩnh điện cực rộng. Ngay từ năm 1977, Cooperman của Hoa Kỳ đã sử dụng mối quan hệ độ dốc để nghiên cứu ảnh hưởng của cường độ cực rộng đối với luồng khí bụi và đưa ra lời giải thích lý thuyết đầy đủ cho sân cực rộng để cải thiện hiệu quả loại bỏ bụi. Vào năm 1980, H. Hoegh-Petersn đã nhân đôi kênh trên thiết bị ban đầu, sử dụng khoảng cách 400mm và giữ cho cường độ trường không đổi. Nghiên cứu thử nghiệm cho thấy công nghệ sân rộng không chỉ có thể giảm mức tiêu thụ điện mà còn cải thiện hiệu quả loại bỏ bụi. Hệ số cải thiện của tốc độ lái xe từ rộng đến bụi là 1,05 ~ 1,40. Đồng thời, nó có ưu thế rõ ràng so với việc xử lý tro bay với sức kháng đặc hiệu cao. Tình dục. Các học giả Trung Quốc cũng đã tiến hành nghiên cứu liên quan về các bộ lọc bụi tĩnh điện rộng từ những năm 1980.
Những lợi thế của hiệu quả cao, sức đề kháng thấp và vật tư tiêu hao thấp của bộ lọc bụi tĩnh điện cực rộng đã được công nhận rộng rãi. Tuy nhiên, đồng thời, mật độ hiện tại của thiết bị lọc bụi tĩnh điện cực rộng, điện tích bụi chậm và không đủ, chi phí cho thiết bị chỉnh lưu cao, đầu tư thiết bị cung cấp điện quá lớn và diện tích thu bụi được giảm tương ứng. Do đó, nó cũng chịu một số hạn chế nhất định trong sản xuất thực tế. Cần xác định khoảng cách tối ưu thông qua so sánh toàn diện các công nghệ kinh tế và kỹ thuật cho các điều kiện làm việc khác nhau.
Di chuyển điện cực ESP (MEEP-ESP). Công nghệ điện cực di động giải quyết thành công vấn đề rằng bụi mịn có điện trở đặc biệt cao lắng đọng trên tấm thu bụi rất khó loại bỏ bằng phương pháp rap. Nguyên tắc cơ bản là tấm thu bụi được chế tạo thành dạng có thể di chuyển lên xuống, sau đó bụi quay được quét sạch bên trong phễu dưới để giữ cho bụi được thu gom tương đối sạch, và bụi được làm sạch. Vùng không có luồng không khí được thực hiện, do đó ngăn chặn hiệu quả sự hình thành của corona trở lại và sự xuất hiện của bay thứ cấp của bụi rung, và đảm bảo loại bỏ bụi hiệu quả.
Hiện tại, một số công ty ở Trung Quốc đã phát triển độc lập các công nghệ tương tự và đã thử chúng trên một số dự án. Tình hình là tốt và cải thiện hơn nữa đang được thực hiện. Ứng dụng thực tế trong và ngoài nước cho thấy MEEP-ESP không chỉ phù hợp với bụi kháng đặc hiệu cao, bụi mịn và bụi nhớt khó thu thập bởi ESP thông thường, mà còn phù hợp để đốt lò với các loại than và loại than đặc biệt khó . Bụi được tạo ra, cũng như vị trí thiết bị hạn chế, có thể đạt được hiệu quả thu gom bụi cao hơn với diện tích thu bụi tương đối nhỏ và đạt được lợi ích kinh tế lớn hơn với đầu tư thiết bị tương đối ít hơn.
Công nghệ kết dính. Công nghệ đông máu xuất hiện trong những năm gần đây là một biện pháp hiệu quả để loại bỏ các hạt mịn trong khí thải và cải thiện hiệu suất loại bỏ bụi. Ý tưởng chính của công nghệ là lắp đặt một thiết bị kết hợp ở đầu vào 5 m trước ống lọc, đây là một thiết bị tiền xử lý trước khi khí thải tốc độ cao đi vào bộ lọc bụi. Bộ kết tụ bao gồm một tập hợp các kênh song song giữa các pha dương và âm. Khi khí thải và bụi bay qua tương ứng, sẽ thu được các điện tích dương hoặc âm và các khí thải của các kênh khác nhau được trộn lẫn với nhau khi đi vào bộ thu bụi và các hạt dương trong khí được tích điện dương. Trộn với các hạt thô tích điện âm chảy ra từ các kênh phân cực âm liền kề, trong khi các hạt mịn tích điện âm được trộn với các hạt thô tích điện dương, do đó làm giảm số lượng hạt mịn và tạo thành một hạt tương đối dễ dàng để loại bỏ kích thước hạt lớn hơn 10 .m. Các hạt bụi cải thiện hiệu quả loại bỏ bụi.
Khí thải dòng chảy cao giữ cho tấm tiếp đất sạch mà không cần phải gõ như một bộ lọc bụi điện, tiết kiệm chi phí bảo trì. Đối với bộ máy phát 100 MW, bộ kết tụ chỉ cần khoảng 5 kW điện. Đối với quạt gió cảm ứng, điện trở thêm chỉ là 200Pa. Do đầu tư thấp, chi phí vận hành và phí bảo trì, công nghệ gắn kết có triển vọng ứng dụng rộng rãi.
Túi thu gom bụi composite điện. Kết hợp với các cơ chế loại bỏ bụi khác để cải thiện hiệu suất loại bỏ bụi, phương pháp loại bỏ bụi kết hợp có những ưu điểm tuyệt vời. Nó có thể khắc phục các yếu tố bất lợi của hoạt động thu gom bụi đơn, và đạt được các ưu điểm và tránh các điểm yếu và lợi thế bổ sung. Phổ biến nhất là ESP tổng hợp kết hợp với bộ lọc bụi tĩnh điện và các phương pháp loại bỏ bụi khác. Trong số đó, máy hút bụi composite túi điện là hiệu quả nhất.
Vào cuối những năm 1980, Viện nghiên cứu năng lượng điện Palo Alto ở California đã phát triển túi điện COHPAC, chủ yếu là một cải tiến cho ESP. Giải pháp là thêm bộ lọc túi xuôi dòng của ESP gốc để giữ nồng độ bụi dưới 10mg / Nm3. Năm 2002, một công ty bảo vệ môi trường ở Trung Quốc đã biến một chiếc máy bay 70m2 trong một lò quay với sản lượng hàng ngày 1000 tấn thành một túi điện hàng loạt tại Nhà máy Xi măng Pudong ở Thượng Hải. Thể tích khí thải được xử lý là 240.000m3 / h, và điện trường đầu tiên của bộ thu bụi ban đầu được giữ lại. (Công nghệ rap bên Anode), điện trường thứ hai và thứ ba đã được thay đổi thành loại bỏ bụi túi (công nghệ xung áp suất thấp túi dài). Pin được đưa vào hoạt động vào ngày 2 tháng 4 năm 2003 và nồng độ phát thải ổn định dưới 30mg / Nm3 trong một thời gian dài.
Với các tiêu chuẩn bảo vệ môi trường ngày càng nghiêm ngặt ở Trung Quốc, túi điện đã cho thấy những lợi thế mạnh mẽ như thiết bị loại bỏ bụi mới để cải thiện hiệu quả loại bỏ bụi bẩn ESP và kiểm soát hiệu quả bụi mịn. Nó không chỉ phù hợp cho các dự án mới, mà còn phù hợp cho việc chuyển đổi ESP cũ.
Vấn đề và phương hướng để cải thiện
Nghiên cứu sâu về lý thuyết loại bỏ bụi. Cơ chế thu bụi của bộ lọc bụi tĩnh điện hiện có dựa trên giả định cơ bản rằng tấm thu bụi luôn được giữ sạch trong quá trình thu bụi và bộ lọc bụi tĩnh điện trong quy trình thu bụi thực tế, cùng với bụi tích điện trong quá trình thu bụi tấm Sự lắng đọng trên bề mặt tạo thành một lớp bụi dày dần trên bề mặt của tấm. Độ dày của lớp bụi và sự khác biệt giữa điện trở cụ thể và dòng corona chắc chắn sẽ ảnh hưởng đến hiệu ứng dẫn và giải phóng dòng điện trong lớp bụi, dẫn đến lượng điện tích khác nhau còn lại trong lớp bụi. Điện tích tích lũy trong lớp bụi sẽ làm bụi không gian. Điện trường tạo thành một hiệu ứng phản tác dụng. Đồng thời, các đặc tính phân bố điện tích trong lớp bụi quyết định trực tiếp khả năng tạo ra corona. Do đó, việc thu gom bụi của bộ lọc bụi tĩnh điện là một quá trình thu gom bụi không ổn định. Lý thuyết loại bỏ bụi tĩnh điện hiện tại thiếu một mô tả chính xác của quá trình này, điều này làm suy yếu tính khoa học của nó đến một mức độ nào đó, dẫn đến việc thiếu sự liên quan trong thiết kế và hoạt động của các bộ lọc bụi tĩnh điện. Nghiên cứu sâu về lý thuyết và thực tiễn về quy trình thu gom không ổn định của các bộ lọc bụi tĩnh điện không chỉ có thể làm phong phú thêm lý thuyết về thu gom bụi tĩnh điện, mà còn hướng dẫn việc khám phá các vấn đề chính tìm cách khắc phục hiệu quả thu bụi của các bộ lọc bụi tĩnh điện.
Cải thiện hiệu quả loại bỏ bụi của bụi kháng cao đặc hiệu. Một lý do chính khác cho hiệu quả loại bỏ bụi của nhiều thiết bị lọc bụi tĩnh điện là giá trị điện trở riêng của bụi khí thải cao hơn trong điều kiện vận hành. Ví dụ, điện trở riêng của bụi khí thải của đầu thiêu kết là 1011 ~ cm ~ 1012 cm. Khi sử dụng bộ lọc bụi tĩnh điện thông thường để làm sạch khói bụi kháng điện đặc hiệu cao, lớp bụi hình thành trên bề mặt của cột thu bụi thể hiện giá trị điện trở cao, tạo ra hiệu ứng trễ lớn đối với sự dẫn dòng điện trường và tích lũy trong lớp bụi. Lượng điện tích sẽ tăng lên, gây ra hiệu ứng đẩy lên điện tích tiếp theo của các hạt tích điện vào bản. Trong trường hợp nghiêm trọng, corona trở lại sẽ xảy ra, nghĩa là bề mặt của lớp bụi sẽ tạo ra sự phóng điện, dẫn đến dòng chảy thứ cấp của hiệu ứng thu gom bụi và bụi. xấu đi. Các đặc điểm cấu trúc của bộ lọc bụi tĩnh điện thông thường rất khó khắc phục các tác động của chống corona và không có khả năng bẫy cho bụi tích điện dương, do đó hiệu quả chạy sẽ kém. Khám phá các công nghệ chính có thể cải thiện hiệu quả hiệu quả loại bỏ bụi của bụi kháng điện đặc hiệu cao vẫn là một vấn đề cấp bách cần được giải quyết bằng công nghệ lọc bụi tĩnh điện.
Công nghệ chỉnh sửa bề mặt tấm. Thực hành hoạt động của nhiều máy lọc bụi tĩnh điện thể hiện một tính năng rất rõ ràng: máy lọc bụi tĩnh điện có hiệu quả loại bỏ bụi tốt trong hai năm đầu sau khi đưa vào sử dụng và hiệu quả loại bỏ bụi có thể đạt tới hơn 99%, nhưng với phần mở rộng của thời gian chạy, hiệu quả loại bỏ bụi giảm dần. Trong nhiều điều kiện hoạt động, bụi và bụi thường gây ra sự ăn mòn của tấm thu bụi và bề mặt của tấm tạo thành lớp hỗn hợp bụi rỉ sét mạnh mẽ. Hình thái bề mặt gồ ghề của lớp composite càng làm nặng thêm phần lõi. Khó khăn của màu xám. Các thí nghiệm đã chỉ ra rằng "lớp hỗn hợp bụi gỉ" trên bề mặt của tấm cũ có tác động tiêu cực đến hiệu ứng thu bụi. Tìm kiếm công nghệ biến đổi bề mặt của tấm điện cực, ngăn chặn sự ăn mòn của tấm điện cực, duy trì độ dẫn điện và hiệu quả làm sạch tốt của tấm điện cực, và ngăn chặn hiệu quả thu bụi của máy lọc bụi tĩnh điện trong một thời gian dài chủ đề phải đối mặt với công nghệ loại bỏ bụi điện.
Bụi cưỡng bức công nghệ thu gom. Cooperman đã chỉ ra vào năm 1970 rằng có một gradient nồng độ khối lượng bụi trên mặt cắt ngang của bộ lọc bụi tĩnh điện. Hiện tại, các học giả có liên quan ở Trung Quốc đã có được công thức phân phối nồng độ bụi điện trường lý thuyết và thực tế bằng cách thiết lập mô hình toán học về truyền bụi điện trường và hồi quy đường cong phân bố nồng độ bụi của phần đo. Kết quả cho thấy sự phân bố nồng độ bụi trong điện trường có liên quan đến vị trí của phần. Nồng độ khối lượng của dây lượn sóng đến tấm thu bụi trên mỗi phần của điện trường được tăng dần và nồng độ bụi gần bề mặt của tấm điện cực là cao nhất. Làm thế nào để thu gom bụi một cách hiệu quả trong luồng không khí nồng độ cao gần bề mặt của tấm và bụi bay thứ cấp gây ra bởi sự ăn mòn và làm sạch tấm, phát minh ra một công nghệ thu bụi thực tế để giảm tốc độ xâm nhập của bụi. Nó có thể có tác dụng ngay lập tức, có thể là vấn đề thực tế nhất trong việc đạt được những đột phá trong công nghệ ESP.