摘 要：本文針對現(xiàn)有除塵器煙氣旁路導(dǎo)致的出口排放超標(biāo)問題，提出了一種導(dǎo)流抑塵裝置。該裝置不僅能夠解決原除塵器氣流分布板底部與進(jìn)口喇叭底板間隙，陽極板底部與灰斗面頂部間隙間煙氣流速過高，形成煙氣旁路的問題，還能將氣流導(dǎo)入除塵器電場內(nèi)部，使旁路的粉塵實(shí)現(xiàn)二次荷電、收塵的過程，并使氣流不進(jìn)入灰斗內(nèi)部，保證灰斗內(nèi)存灰不被二次擾動，防止出現(xiàn)灰斗內(nèi)存灰二次擾動揚(yáng)塵。

關(guān)鍵詞：旁路；導(dǎo)流抑塵；煙氣走廊；二次揚(yáng)塵

中圖分類號：X 701" " 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

“十三五”以來，電除塵行業(yè)已經(jīng)成為我國環(huán)保產(chǎn)業(yè)中能與國際廠商相抗衡且最具競爭力的行業(yè)，未來企業(yè)應(yīng)主動融入國內(nèi)、國際雙循環(huán)戰(zhàn)略的大格局中[1]。新時期要求煤電行業(yè)向爐煤種多變、負(fù)荷多變的實(shí)際情況以及低低溫解列依然能夠滿足粉塵排放標(biāo)準(zhǔn)要求的挑戰(zhàn)[2]。因此，常規(guī)電除塵器通常是被動適應(yīng)，通過加大煙氣斷面以降低煙氣流速、增加電場數(shù)量以延長煙氣停留時間以及增加極板數(shù)量以提高收塵面積等被動適應(yīng)手段來滿足不斷提高的煙塵排放標(biāo)準(zhǔn)要求。而上述何種技術(shù)手段均會導(dǎo)致除塵器能耗增大，與低碳節(jié)能的發(fā)展理念相悖。而一些低成本、高技術(shù)含量的除塵器補(bǔ)丁技術(shù)的應(yīng)用既能夠保證除塵器超低排放的要求，又符合現(xiàn)階段低碳環(huán)保的全球發(fā)展理念。鑒于此，本文提出了一種導(dǎo)流抑塵裝置，并對其進(jìn)行研究。

1 現(xiàn)有技術(shù)方案和技術(shù)缺陷

1.1 現(xiàn)有技術(shù)方案

現(xiàn)有電除塵器雖然已經(jīng)較成熟，但在一些細(xì)節(jié)方面還不盡如人意，具體如下所示。1）常規(guī)電除塵器在進(jìn)口喇叭位置設(shè)置多層氣流分布板裝置，為防止積灰，其底部與進(jìn)口喇叭底板間留有150mm～200mm的縫隙。2）為防止灰斗滿灰造成陽極板變形，同時避免陰極放電，陽極板底部與灰斗頂部留有一定間隙。3）為防止灰斗落灰造成二次揚(yáng)塵和煙氣進(jìn)入灰斗內(nèi)部后擾動造成二次揚(yáng)塵，在灰斗內(nèi)部設(shè)置灰斗阻流板裝置。

1.2 現(xiàn)有技術(shù)缺陷

現(xiàn)有技術(shù)雖然能夠在一定程度上起到緩沖作用，但或多或少存在一定缺陷。1）作為氣流均布的一種手段，氣流分布板的作用是使煙氣進(jìn)入除塵器前由無序狀態(tài)轉(zhuǎn)化為有序狀態(tài)[3]，但出于防止積灰的考慮，在氣流分布板底部與喇叭底板間通常留有150mm～200mm的間隙，煙氣流經(jīng)此區(qū)域時，流速將為電場區(qū)域的2～3倍，從而形成煙氣走廊，高速流經(jīng)的氣流將攜帶走大量粉塵（如圖1所示）。2）灰斗頂部與陽極板底部間留有較大間隙，同樣存在高風(fēng)速區(qū)，進(jìn)而形成煙氣走廊，灰斗落灰造成的二次揚(yáng)塵和經(jīng)由氣流分布板底部煙氣走廊攜帶的粉塵等均將由此區(qū)域到達(dá)電場尾部，無法得到有效捕集，造成除塵器出口排放超標(biāo)（如圖1）。3）雖然灰斗內(nèi)部設(shè)置有阻流板裝置，但是其主要目的為防止氣流進(jìn)入灰斗內(nèi)部造成灰的二次擾動，并且其布置位置通常為前、后2個電場灰斗內(nèi)，中間電場無設(shè)置，擾動的粉塵將隨煙氣走廊到達(dá)電場尾部，造成除塵器出口排放超標(biāo)。

2 導(dǎo)流抑塵裝置研究

2.1 研究目的

基于分布板底部預(yù)留間隙、灰斗頂部與陽極板底部空間大、灰斗內(nèi)部只有前/后電場安裝阻流板等現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，本文研究了一種既能實(shí)現(xiàn)煙氣零旁路，又能防止粉塵堆積的裝置。其主要目的是使氣流最大限度地進(jìn)入電場內(nèi)部，防止形成煙氣走廊，提高除塵效率。

2.2 導(dǎo)流抑塵裝置組成

該裝置主體可分為以下4個部分：前置導(dǎo)流抑塵裝置、進(jìn)口流線型導(dǎo)流抑塵裝置、中部流線型導(dǎo)流抑塵裝置以及出口流線型導(dǎo)流抑塵裝置。

本文通過與附圖對照方式進(jìn)一步闡述該導(dǎo)流抑塵裝置，如圖2所示。

2.3 前置導(dǎo)流抑塵裝置

原則上，氣流分布板的安裝應(yīng)覆蓋進(jìn)口喇叭整個橫斷面，但考慮其對粉塵具有一定的攔截作用，因此其底部與喇叭底板留有150mm～200mm的間隙，防止積灰。正是該間隙的存在，導(dǎo)致該區(qū)域風(fēng)速過高，進(jìn)而形成煙氣走廊。基于上述不合理現(xiàn)象，本文在分布板底部安裝一定數(shù)量的前置導(dǎo)流抑塵裝置，其層數(shù)與分布板層數(shù)一致。鑒于此處入口粉塵濃度較高，前置導(dǎo)流抑塵裝置結(jié)構(gòu)形式選用平板間隔布置的平板式，平板能夠覆蓋間隙高度，根據(jù)入口粉塵濃度、分布板結(jié)構(gòu)形式以及飛灰特性確定平板和間隔大小，同時，在煙氣流經(jīng)方向，將各層進(jìn)行交錯安裝（如圖3所示）。

2.4 進(jìn)口流線型導(dǎo)流抑塵裝置

氣流經(jīng)過分布板底部后，在慣性和電場風(fēng)速的作用下，一部分進(jìn)入第一電場灰斗內(nèi)部，對灰斗內(nèi)存灰進(jìn)行二次擾動，造成二次揚(yáng)塵；另一部分在風(fēng)速的作用下，沿陽極板底部、灰斗頂部間隙進(jìn)入下一級電場煙氣走廊內(nèi)。鑒于此，需要除塵器進(jìn)口下端板頂部位置增設(shè)進(jìn)口流線型導(dǎo)流抑塵裝置，目的是將氣流進(jìn)行強(qiáng)制改向，一方面阻止其進(jìn)入灰斗內(nèi)部，對存灰造成二次擾動，同時抑制振打落灰造成的二次揚(yáng)塵；另一方面使改向的氣流進(jìn)入除塵器電場內(nèi)部，實(shí)現(xiàn)粉塵荷電、收塵的過程。由于該進(jìn)口流線型導(dǎo)流抑塵裝置布置于第一電場內(nèi)部，粉塵濃度較高且具有氣流改向作用，其結(jié)構(gòu)形式選取弧形梳齒板。根據(jù)入口粉塵濃度、一電場收塵效率、飛灰特性以及前端前置導(dǎo)流抑塵裝置的形狀統(tǒng)一確認(rèn)該弧形梳齒板梳齒大小、間隔和梳齒數(shù)量，并根據(jù)第一電場柱距、電場有效長度等基礎(chǔ)參數(shù)計(jì)算確認(rèn)弧形梳齒板長度（如圖4所示）。

2.5 中部流線型導(dǎo)流抑塵裝置（一）

電場風(fēng)速作用下的氣流和部分紊流氣流到達(dá)第一電場末端時，由于原設(shè)計(jì)未采用導(dǎo)流、阻流措施，因此粉塵將在電場風(fēng)速作用下進(jìn)入第二電場，并在后續(xù)的電場中重復(fù)上述進(jìn)程。鑒于此，在除塵器第一電場尾部、灰斗面頂部位置設(shè)置中部流線型導(dǎo)流抑塵裝置（一），其目的也是將氣流進(jìn)行強(qiáng)制改向，一方面最大限度阻止氣流進(jìn)入下級電場煙氣走廊，并抑制振打落灰造成的二次揚(yáng)塵；另一方面使改向的氣流最大限度地進(jìn)入除塵器電場內(nèi)部，在后級電場實(shí)現(xiàn)粉塵荷電、收塵。該中部流線型導(dǎo)流抑塵裝置（一）同樣布置于第一電場內(nèi)部，粉塵濃度較高且具有氣流改向作用，其結(jié)構(gòu)形式選取弧形梳齒板。根據(jù)入口粉塵濃度、一電場收塵效率、飛灰特性統(tǒng)一確認(rèn)該弧形梳齒板梳齒大小、間隔和梳齒數(shù)量，并根據(jù)第一電場柱距、電場有效長度等基礎(chǔ)參數(shù)計(jì)算確認(rèn)弧形梳齒板長度（如圖4所示）。

2.6 中部流線型導(dǎo)流抑塵裝置（二）

由于第一電場收塵效率為50%以上，當(dāng)粉塵通過第一電場后，其濃度已經(jīng)降低，通常為10g/Nm3以下。此時粉塵比第一電場收集的粉塵顆粒更細(xì)。當(dāng)由第一電場流經(jīng)的氣流到達(dá)第二電場后，攜帶的粉塵量相對較少，此時在第二電場前設(shè)置中部流線型導(dǎo)流抑塵裝置（二）。其作用與上述導(dǎo)流抑塵裝置基本一致，但粉塵量較少且更細(xì)，結(jié)構(gòu)形式選取開孔方式為長孔的弧形孔板。根據(jù)前述導(dǎo)流格柵及入口粉塵濃度等參數(shù)確定該弧形孔板中孔的大小、；開孔率等。一般情況下，長孔長度為60mm～100mm，寬度為40mm～50mm，開孔率為30%～55%?；⌒慰装彘L度根據(jù)電場柱距、電場有效長度等基礎(chǔ)參數(shù)確定（如圖5所示）。

2.7 中部流線型導(dǎo)流抑塵裝置（三）

氣流到達(dá)第二電場末端時，常規(guī)除塵器在此位置未設(shè)置其他導(dǎo)流手段，粉塵將在電場風(fēng)速的作用下進(jìn)入第三電場且同樣會被煙氣走廊帶入后級電場，影響收塵效率。因此在此位置設(shè)置中部流線型導(dǎo)流抑塵裝置（三），作用與前述導(dǎo)流抑塵裝置基本一致。但該裝置處于第二電場尾部，粉塵濃度比上述導(dǎo)流抑塵裝置更低，結(jié)構(gòu)形式可選取長孔式弧形孔板，也可以為圓孔式弧形孔板，具體選取方式需要根據(jù)上述導(dǎo)流抑塵裝置形式、入口粉塵濃度而定，并通過計(jì)算選取長（圓）孔的大小、開孔率等參數(shù)。當(dāng)選用長孔式孔板時，長孔長度為60mm～90mm，寬度為40mm～50mm，開孔率為30%～55%；當(dāng)選用圓孔時，其孔徑為40mm～50mm，開孔率為30%～55%，孔板長度根據(jù)電場柱距和有效長等基礎(chǔ)參數(shù)計(jì)算確定（如圖5、圖6所示）。

2.8 中部流線型導(dǎo)流抑塵裝置（四）～（六）

粉塵通過第一、二電場后，其濃度已經(jīng)非常低，常規(guī)在1g/Nm3以下。此時粉塵屬細(xì)微粉塵的范疇，除塵器收集的粉塵量較少，本文在后級電場前設(shè)置中部流線型導(dǎo)流抑塵裝置（四）、（六），在后級電場尾部設(shè)置中部流線型導(dǎo)流抑塵裝置（五）。作用與上述導(dǎo)流抑塵裝置基本一致，結(jié)構(gòu)形式為圓孔式弧形孔板，孔板開孔率、孔的大小等參數(shù)根據(jù)上述導(dǎo)流抑塵裝置形式、入口粉塵濃度等確定。一般情況下，圓孔孔徑為30mm～50mm，開孔率為30%～50%?？装彘L度根據(jù)電場柱距和電場有效寬度等基礎(chǔ)參數(shù)確定（如圖6所示）。

2.9 出口導(dǎo)流抑塵裝置

除塵器末電場是出口排放把關(guān)的重要一環(huán)，少量粉塵逃逸都會造成出口排放超標(biāo)，為此在出口下端板位置設(shè)置出口導(dǎo)流抑塵裝置。其目的是將流經(jīng)此處的無序氣流調(diào)整為有序氣流，并在前級導(dǎo)流抑塵裝置的配合下，將此處的煙氣流速降至與電場內(nèi)部基本一致，甚至更低。流經(jīng)的粉塵能夠在電場力的作用下被捕集，同時能夠防止氣流進(jìn)入灰斗內(nèi)部，對灰斗內(nèi)存灰進(jìn)行二次擾動，造成二次揚(yáng)塵。由于煙氣難以進(jìn)入灰斗內(nèi)部，振打落灰后粉塵不會被氣流帶起，因此能夠起到抑塵作用。該出口導(dǎo)流抑塵裝置采用圓孔式弧形孔板，孔板開孔率、圓孔大小等參數(shù)根據(jù)上述導(dǎo)流抑塵裝置形式等確定。一般情況下，圓孔孔徑為30mm～50mm，開孔率為30%～45%?？装彘L度根據(jù)電場柱距和電場有效寬度等基礎(chǔ)參數(shù)確定（如圖6所示）。

3 結(jié)語

本文在分布板底部設(shè)置前置導(dǎo)流抑塵裝置，不僅具有緩解煙氣走廊的作用，還可以使上部的分布板氣流更均勻。在除塵器內(nèi)部設(shè)置導(dǎo)流抑塵裝置，可以最大限度地使氣流不進(jìn)入灰斗內(nèi)部，防止灰斗二次揚(yáng)塵，并可使氣流進(jìn)入除塵器電場內(nèi)部，其攜帶的粉塵進(jìn)入電場，實(shí)現(xiàn)荷電、收塵。同時也能保證振打落灰不被氣流裹挾，避免落灰造成的二次揚(yáng)塵，并提高除塵效率。

參考文獻(xiàn)

[1]劉學(xué)軍，胡漢芳，鸝建國，等.2019年電除塵行業(yè)發(fā)展評述及展望[J].中國環(huán)保產(chǎn)業(yè)，2020（2）：12-18.

[2]酈建國，酈祝海，何毓忠，等.低低溫電除塵技術(shù)的研究及應(yīng)用[J].中國環(huán)保產(chǎn)業(yè)，2014（3）：28-34.

[3]林航英，郭剛，章健.一種凝并式多孔氣流分布板裝置研究[J].中國環(huán)保產(chǎn)業(yè)，2020（11）：46-49.