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电晕电极装置 |
电晕电极的类型对静电除尘器的运行指标影响较大，设计制造、安装过程都必须十分重视。在应用中对电晕电极的一般要求如下。
①有较好的放电性能，即在设计电压下能产生足够的电晕电流，起晕电压低，与收尘电极相匹配，收尘电极上电流密度均匀。直径小或带有尖端的电晕电极可降低起晕电压，利于电晕放电。如烟气含尘量高，特别是电收尘器入门电场空间电荷限制了电晕电流时，应采用放电性能强的芒刺状电晕电极。
②易于清灰，能产生较高的振打加速度，使黏附在电晕电极上的烟尘振打后易于脱落。
③机械强度好，在正常条件下不因振打、闪络、电弧放电而断裂。
④能耐高温，在低温下也具有抗腐蚀性。
1、电晕电极的形式
电晕电极按电晕辉点状态分为有无固定电晕辉点状态两种。
(1)无固定电晕辉点的电晕电极 这类电晕电极沿长度方向无突出的尖端，亦称非芒刺电极，如圆形线、星形线，绞线、螺旋线等。
①光圆线。光圆线的放电强度随直径变化，即直径愈小，起晕电压愈低，放电强度愈高。为保持在悬吊时导线垂直和准确的极距，要挂一个2～6kg的重锤。为防止振打过程火花放电时电晕线受到损伤，电晕线不能太细。一般采用直径为1.5～3.8mm镍铬不锈钢或合金钢线，其放电强度与直径成反比，即电晕线直径小，起始电晕电压低，放电强度高。通常采用φ2.5～3mm耐热合金钢(镍铬线、镍锰线等)，制作简单。常采用重锤悬吊式刚性框架式结构，但极线过细时，易断造成短路。
②星形线。星形电晕线四面带有尖角，起晕电压低，放电强度高。由于断面积比较大(边长为4mmx 4mm左右)，比较耐用，且容易制作。它也采用管框绷线方式固定。常用φ4～6mm普通钢材经拉扭成麻花形，力学强度较高，不易断。由于四边有较长的尖锐边，起晕电压低，放电均匀，电晕电流较大。多采用框集式结构，适用于含尘浓度低的场合。
星形线的常用规格为边宽4mrn×4rnrn，四个棱边为较小半径的弧形，其放电性能和小直径圆线相似，而断面积比2mm的圆线大得多，强度好，可以轧制。湿式静电除尘器和电除雾器使用星形线时应在线外包铅。
③螺旋线。螺旋线的特点是安装方便，振打时粉尘容易脱落，放电性能和圆线相似，一般采用弹簧钢制作，螺旋线的直径为2.5mm。一些企业采用的电除尘技术，其电晕电极即为螺旋线。
(2)有固定辉点的电晕电极 芒刺电晕线属于点状放电，其起晕电压比其他形式极线低，放电强度高，在正常情况下比星形线的电晕电流高1倍。力学强度高，不易断线和变形。由于尖端放电，增强了板线附近的电风，芒刺点不易积尘，除尘效率高，适用于含尘浓度高的场合，在大型静电除尘器中，常在第一、第二电场内使用。芒刺电极的刺尖有时会结小球，因而不易清灰。常用的有柱状芒刺线、扁钢芒刺线、管状芒刺线、锯齿线、角钢芒刺线、波形芒刺线和鱼骨线等。
①管状芒刺线 管状芒刺线亦称RS线，一般和480C形板或385Z形板配用，是使用较为普遍的电晕电极。早期的管状芒刺线是由两个半圆管组成并焊上芒刺。因芒刺点焊不好容易脱落，如果把芒刺和半圆管由一块钢板冲出，成为整体锋状芒刺线，芒刺不会脱落，但测试表明，与圆管相对的收尘极板处电流密度为零。现在在圆管上压出尖刺的管形芒刺线，解决了电晕电流不均匀问题。
②扁钢芒刺线 扁钢芒刺线是使用较普遍的电晕电极，其效果与管状芒刺线相近，480C形板和385Z形板一般配两根扁钢芒刺线。
④鱼骨状芒刺线 鱼骨状电晕电极是三电极静电除尘器配套的专用电极，管径为25～40mm，针径3mm，针长100mm，针距50mm。
2、电晕电极的材质
圆形线通常采用Cr15Ni60、Cr20NiS0或1Cr18NiTi等不锈钢材质；星形线采用Q235—A钢；螺旋线采用60SiMnA或50CrMn等弹簧钢；芒刺状电极可全部采用Q235钢。
3、电晕电极的组装
电晕电极的组装有两种方式。
(1)垂线式电晕电极 这种结构是由上框架、下框架和拉杆组成的锤线式立体框架，中间按不同极距和线距悬挂若干根电晕电极，下部悬挂重锤把极线拉直(重锤一般质量为4～6kg)，下框架有定位环，套住重锤吊杆，保证电晕电极间距符合规定要求。
垂线式电晕电极结构可耐450℃以下烟气温度，更换电极较方便，但烟气流速不宜过大，以免引起框架晃动。垂线式电晕电极结构可采用圆形线、星形线或芒刺线。这种结构只能用顶部振打方式清灰。
(2)框架式电晕极 静电除尘器大都采用框架式电晕板。通常是将电晕线安装在一个由钢管焊接而成的、具有足够刚度的框架上，框架上部受力较大。可用钢管并焊在一起。框架可以适当增加斜撑以防变形，每一排电晕极线单独构成一个框架，每个电场的电晕极又由若干个框架按同极距联成一个整体，由4根吊杆、4个或数个绝缘瓷瓶支撑在静电除尘器的顶板(盖)上。电晕线可分段固定，框架面积超过25平方米时，可用几个小框架拼装而成。极线布置应与气流方向垂直，卧式除尘器极线为垂直布置，立式除尘器极线为水平布置。
框架式电晕电极的电晕线必须固定好，否则电晕线晃动，极距的变化影响供电电压。电晕线固定形式有螺栓连接、楔子连接、弯钩连接或挂钩连接等。
螺栓连接不便调节松紧，已很少使用，挂钩连接适用于螺旋线电晕电极。
大型框架式电晕电极可以由若干小框架拼装而成，这种拼装分水平方向拼装式和垂直方向拼装式。
4、电晕电极悬挂方式
电晕电极带有高压电，其悬挂装置的支承和电极穿过盖板时，要求与盖板之间的绝缘良好。同时，悬挂装置既要承担电晕电极的重量，又要承受电晕电极振打时的冲击负荷，故悬挂装置要有一定强度和抗冲击负荷能力。
电晕电极可分单点、两点、三点、四点四种悬挂方式。
a、单点悬挂通常用于小型或垂线式电晕电极的静电除尘器，单点悬挂的吊杆要有较大的刚性，最好用圆管制作，同时要有紧固装置，以防框架旋转。
b、两点悬挂一般用于垂线式电晕电极和小型框架式电晕电极的静电除尘器。
c、三点和四点悬挂一般用于框架式电晕电极结构的静电除尘器，三点悬挂可节省顶部配置面积。
电晕电极的支承和绝缘一般采用绝缘瓷瓶和石英管，电晕电极的悬挂结构有以下两种。
①支承电晕。电极的吊杆穿过盖板，用石英管或石英盆绝缘，吊杆因安装于横梁上，横梁由绝缘瓷瓶支承。这种悬挂方式的电晕电极重量和振打的冲击负荷都由瓷瓶承担，石英管仅起与盖板的绝缘作用，不受冲击力，因而使用寿命较长，一般用于大型静电除尘器或垂线式电晕电极。
②悬挂电晕。电极的吊杆穿过盖板与金属电晕框架连接，直接支承在锥形石英管上，不另设支承绝缘柱，节省材料，但电晕电极及振打冲击负荷都由石英管承担，石英管容易损坏，要求石英绝缘性能好，机械强度很高并能耐温度冲击。一般适用于小型静电除尘器或框架式电晕电极。
此外，采用机械卡装的悬挂装置其稳定性和密封性均较好。
5、绝缘装置的保洁措施
由于环境条件或绝缘装置与含尘烟气直接接触，造成积灰将降低绝缘性能，为使绝缘装置保持清洁可采取如下措施。
①定期擦绝缘瓷瓶擦前应关闭电源，接地排除剩余静电。此法适用于裸露在大气中的绝缘瓷瓶。
②用气封隔绝含尘烟气与绝缘瓷瓶接触，并采用热风清扫。气封处气体断面速度为0.3～0.4m/s，喷嘴气流速度为4～6m/s，气封气体温度一般不低于100℃，气体含尘不大于0.03g/m立方。增设防尘套管，为防止烟尘进入石英套管可在其下端增设防尘套管。
若不采取措施，烟气中的酸雾和水分在石英管表面冷凝引起爬电。不仅影响电压升高，而且会造成石英管击穿，设备损坏。防止爬电的方法一般是在石英管周围设置电加热装置，但其耗电大。静电除尘器操作温度高时，电加热装置可间歇供电，在某些条件下适当控制操作温度，也可不设电加热器。湿式静电除尘器和静电除雾器必须设置电加热装置。一般使用管状加热器。其结构简单，使用方便，并用恒温控制器自动调节温度。 |
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