低能耗阴极吊挂清扫装置在电除尘器上的应用

寇向上，黄新杰

(福建龙净环保股份有限公司，福建龙岩364000)

低能耗阴极吊挂清扫装置在电除尘器上的应用

寇向上，黄新杰

(福建龙净环保股份有限公司，福建龙岩364000)

阴极系统的绝缘性对电除尘器的运行可靠性起着至关重要的作用，而阴极吊挂起着连接高压进线和阴极电场的作用，并绝缘隔离保温箱等宏观阳极。烟气结露和积灰对绝缘系统的影响也一直困扰着电除尘器的稳定运行。从常规阴极吊挂系统展开，改进阴极绝缘系统的热风吹扫方式，以期得到最佳解决方案。

电除尘器;阴极吊挂;短路;热风清扫装置

0 引言

电除尘器是工业烟尘治理领域的主力军，其具有处理烟气量大、适应温度变化范围广、适应粉尘性质和烟气成分复杂、安装维护方便、运行费用低等优点。阴极吊挂是阴极系统中的重要部件，上与高压进线的穿墙套管一端连接，下部通过吊杆与阴极系统(如阴极大框架)进行连接，承受着阴极系统及其吸附粉尘的重量。阴极吊挂之绝缘瓷瓶与含尘烟气直接接触，而含尘烟气的温度和湿度随主设备的工艺在时刻变化，当含尘烟气温度低于烟气露点温度，水蒸气在绝缘件表面结露，同时粉尘黏附在结露的水滴上，当粉尘达到一定厚度后会造成绝缘件表面短路。即使烟气温度高于烟气露点温度以上，荷电的超细粉尘也会弥漫至瓷瓶内部空间并吸附在内壁。因此，解决烟气结露问题和粉尘粘附于瓷瓶内外壁的问题同等重要。

1 阴极吊挂及其作用

阴极吊挂的作用是支撑整个阴极系统的荷重并与宏观阳极部件(如箱型梁保温箱)绝缘。它是电除尘器的心脏部件——阴极系统的关键部件，其工作性能直接影响到电除尘器的除尘效率。随着国家环保标准的日益提高，工业电除尘器的发展应更加适应高温、高湿，要求阴极另挂能高效，可靠地工作。阴极吊挂主要由高压绝缘子(如瓷瓶)、支承绝缘子(如瓷支柱)、盖板及密封装置、吊挂梁、电加热装置等组成。

图1 阴极吊挂装置示意

阴极吊挂装置安装在小保温箱或箱型保温箱内，其内安装有电加热装置及恒温控制装置，以保证其内部温度高于烟气露点15℃以上。热风吹扫系统作为辅助系统，起作用是防止烟尘侵入绝缘子室或保温箱内，同时热空气送到绝缘子室，防止设备初运转时的烟气结露。

2 常规阴极吊挂清扫装置

常规阴极吊挂的清扫装置大多采用热风吹扫(见图2)，其主要设备由过滤器、风机、电加热器及其配套管道系统组成。大气中常温的空气经过滤器、风机、电加热器，使温度加热到设计的温度值，再通过热风管道引到绝缘子室。阴极吊挂顶盖上开有小孔，热风在风机推力和除尘器负压的作用下，通过小孔吹扫绝缘子内壁。缺点:能耗大，控制精度低，操作、维护复杂，密封性差。

图2 常规阴极吊挂清扫装置

3 改进型阴极吊挂清扫装置

改进型阴极吊挂清扫装置示意如图3所示。

图3 改进型阴极吊挂清扫装置

改进型阴极吊挂清扫装置以压缩空气为气源，也以其压力作为吹扫的动力，通过放置在绝缘室内的自动储能包对压缩空气进行加热，使压缩空气的温度保持与保温箱内的温度一致，加热后的压缩空气再由风管引至绝缘子顶盖上，通过复合顶盖的内置气孔对瓷瓶内表面进行热风吹扫。通过设置在压缩空气进口主管道上的电动阀门进行吹扫控制，时间间隔自动可调。优点:介质来源广，配套设施能耗低，维护、操作方便，密封性好。

4 两种热风系统比较

以100m2单室四电场电除尘器的配置为例，常规阴极吊挂清灰装置，改进后阴极吊挂装置的一次性投资分别为6.25万元、2.98万元;年运行成本分别为94.61万能元和21.12万元。其中常规阴极吊挂清灰装置风机系统电耗15kW，按0.8元/kW计，电费10.512万元;电加热系统电耗120kW，按0.8元/kW计，电费84.096万元。改进后阴极吊挂清灰装置压缩空气耗量300m3/h，单价按0.08元/m3计，费用21.024万元;绝缘瓷套管0.1费用万元。从计算可知，改进型的阴极吊挂清扫装置年能耗比常规的节省约348%。此外从可靠性对比可知，改进型的阴极吊挂清扫装置隔绝了含尘烟气进入绝缘子室的可能性，避免了绝缘子破裂的现象，保证了设备长期、稳定运行。

5 结语

热风吹扫装置是电除尘器的辅件，装置设计的科学性和合理性关系到电除尘器是否能高效、可靠的运行。改进型的热风吹扫装置与常规的热风吹扫装置相比，无论是在初期的投资成本上还是在后期的运行维护成本上都具有较大的优势，并且可靠性得到的大幅的提高。改进型热风吹扫装置应用范围广，在结构上进行局部改进，不仅能运用在电除尘器的阴极吊挂上，也可适用在阴极瓷轴箱的电瓷转轴的清扫等。

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Applications and research of low－energy and reliable Discharge Electrode hanging sweeping device on ESP

The insulation of Discharge Electrode(D.E)System plays a key role in ESP operation.D.E hanging connects HV leading and D.E field，the other hand separates D.E system from macro Collecting Electrode(C.E)system(such as insulator boxes).The problem may cause ESP operation failures is that gas condensation and ash deposit interfere with insulation system.It is aim to solve this problem by improving D.E hanging and purge air heater device in D.E system.

ESP;D.E hanging;short circuit;purge air heater device

X701.2

B

1674－8069(2015)05－043－02

2015-03-14;

:2015-06-10

寇向上(1964-)，男，河北省张家口人，副总工程师，高级工程师，主要从事大气污染行业的粉尘治理和脱硫、脱销治理。E－mail:18605970866@139.com