窑头电收尘器的改造

2017-06-01刘清元王卫德

水泥技术 2017年3期

刘清元，王卫德

窑头电收尘器的改造

Improvement of Electric Precipitator of Kiln Fire Hood

刘清元1，王卫德2

某公司5 000t/d水泥熟料生产线于2009年投产，窑头电收尘器规格型号为33/12.5/3×11/0.45，设计出口含尘排放浓度50mg/m3。随着使用时间的延长，收尘器的效果越来越差，实际排放浓度远高于国家30mg/m3的新标准，迫切需要进行改造。经过对比，该公司选用临界脉冲软稳电源技术对电收尘器进行了改造，改造效果良好，具体方案介绍如下。

1 技术方案介绍

临界脉冲软稳电源技术，不同于传统“火花监测”控制方式，是将输出电压始终控制在瞬时工况下的火花始发点以下临界处，系统可以根据电场内部工况而变化，自动调节、动态适应，实现了连续场强最高化。该电源特性如下：

（1）临界脉冲电源具有硬件储能与限能和微脉冲式供电特性，输出的电压随工况（电场内温度、湿度、压力、粉尘浓度、粒度、比电阻以及市电波动）的变化，能自动调节、动态适应，使输出电压值稳定位于火花始发点以下临界区。

（2）电压无须大幅降低或关断以熄灭火花，连续输出临界电压，可实现最理想的，也是运行中最高的场强（荷电场强、驱进场强）。

（3）能使电场保持在“二次电子崩”与“流注初期”状态，空间自由电荷最多，荷电效率最高。二次电子崩：当初始电子崩发展到阳极时，初始电子崩中的电子迅速跑到阳极上中和电量。留下来的正离子作为正空间电荷使后面的电场受到畸变和加强，同时向周围放射出大量光子。这些光子在附近的气体中导致光游离，在空间产生二次电子。它们在正空间电荷所畸变和加强了的电场的作用下，又形成新的电子崩，称二次电子崩。

图1 不均匀电场流注的发展

应用流注理论描述放电过程见图1。在电场作用下，电子崩由阴极向阳极发展，由于气体原子（或分子）的激励、电离、复合等过程产生光电离，在电子崩附近由光电子引起新的子电子崩，电子崩接近阳极时，电离最强。光电子产生的子电子崩汇集到由阳极生长的放电通道，并帮助它的发展，形成由阳极向阴极前进的流注（正流注），流注的速度比碰撞电离快。同时，光辐射是指向各个方向的，光电子产生的地点也是随机的，这说明放电通道可能是曲折进行的。正流注达到阴极时，正负电极之间形成一导电的通道，可以通过大的电流，使间隙击穿。如果所加电压超过临界击穿电压（过电压），电子崩电离加强，虽然电子崩还没有发展到阳极附近，但在间隙中部就可能产生许多光电子及子电子崩，它们汇集到主电子崩，加速放电的发展，增加放电通道的电导率，形成由阴极发展的流注（负流注）。

（4）高电压低电流。在使电压保持在临界区的同时，避免了大量的无效电耗，实现小电流供电。而且，采用高频技术，功率因数高。