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摘 要:電除塵器陰極線直接影響粉塵荷電過程,陰極線正常且高效工作對電除塵器的除塵效率至關重要。針對電除塵器使用現場中陰極線頻繁掉落現象,提出了改進陰極線防脫落結構的建議,以加強陰極線的鎖緊固定。改進后的防脫落結構包括自鎖螺母與鎖緊機構兩個部件,具有結構簡單、性能穩定等優點,可以有效防止電除塵器陰極線的頻繁掉落。該防脫落結構的提出,能夠有效防止電除塵器運行、振打裝置清灰過程中極線與框架部位因應力集中造成的極線掉線,有利于維持電除塵器的長期高效穩定運行。
關鍵詞:電除塵器;陰極線;防脫落;自鎖螺母;鎖緊機構
0 引言
電除塵器是通過煙氣電離→粉塵荷電→荷電粉塵捕集→清灰等一系列步驟完成煙氣中顆粒污染物脫除的除塵設備[1-3]。顯然,對于電除塵器而言,粉塵的荷電過程直接影響電除塵器的除塵效率。
陰極系統是電除塵器的核心結構之一。作為產生電暈、建立電場的主要構件,陰極系統決定著放電的強弱,影響著粉塵荷電的性能[4-5],而陰極線是陰極系統中激發高壓靜電場高效運行的關鍵零部件[6]。因此,煙氣中的粉塵能否有效荷電很大程度上取決于陰極線能否正常且高效工作。
通過勘查電除塵器應用現場發現,電除塵器在使用中頻繁發生陰極線掉落現象,導致電除塵器內部含塵煙氣無法有效荷電,可能造成煙逃逸,影響除塵效率。隨著工業企業的日益大型化和自動化,設備規格不斷增大、數量不斷增加,極線長度也在增加,并且國家對環保要求越來越嚴格,對煙氣除塵效率的要求也更為嚴格,需要重視并尋找合適的方法徹底克服電除塵器陰極線頻繁掉落的問題。本文針對電除塵器使用現場中陰極線頻繁掉落現象,提出改進陰極線防脫落結構的建議,并對其進行詳細介紹。
1 陰極線介紹
1.1 陰極線種類
電除塵器中常用的陰極線種類有B8線、增強型V型線、RS芒刺線、魚骨線等。
1.2 陰極線固定方式
陰極線和框架一般采取現場組裝的方式,先將陰極線與框架管固定,再將帶有陰極線的框架管固定到框架上即可。雖然陰極線有多種類型,但其與框架管之間的固定形式以螺母加焊接為主,固定后的整體結構如圖1所示。在陰極線兩端車一定長度的螺紋,當陰極線安裝時,將陰極線車螺紋的兩端分別穿過框架管的兩個孔,兩個孔位之間形成一條直線。此時,先在框架管外側使用普通螺母與極線螺桿擰緊緊固,然后將陰極框架管外側的螺母與陰極線螺桿點焊,陰極框架管內側與陰極線本體點焊,完成陰極線的固定。
待陰極線固定在陰極框架管上后,再將陰極框架管通過其自身固定的懸臂架懸吊在陰極大框架上,陰極大框架懸吊在絕緣支撐瓷瓶上,從而實現與陽極系統的有效隔離。電除塵器通過高壓電源供電,極線本身尖端放電來達到煙氣電離荷電、收塵的目的。
1.3 陰極線結構
以B8線為例,目前使用比較廣泛的陰極線結構一般分為以下兩種:
(1)極線本體采用6×24扁鋼加工,兩端采用圓鋼加工。先將極線本體進行激光切割,然后將圓鋼與極線本體焊接為一體,之后在陰極線兩端的圓鋼上加工一定長度的M8螺紋,滿足安裝要求。
(2)極線全部采用6×24扁鋼加工,只需在扁鋼兩端加工一定長度的M8螺紋即可。該結構不僅能夠有效減少加工量,還可避免因二次焊接引發的質量問題,有效提高整體強度。
2 現有陰極線固定方式存在的弊端
目前常用的陰極線存在以下幾種弊端:
(1)一般電除塵器的陰極線數量較多,總長度基本都有好幾千米,而現有陰極線的安裝大多是將多個陰極線穿入框架管后,在陰極線與螺母、陰極線與框架管之間進行點焊固定,現場工作量很大、組裝效率不高、工作強度較大,而且需要嚴格控制焊接質量、焊接電流的強度,避免因焊接電流過大對陰極線本體造成損傷,因此對焊接人員的要求也比較高。
(2)若陰極線與螺母的點焊質量不夠好,會出現虛焊、焊接強度不夠等問題,點焊部位在除塵器后期的清灰振打過程中容易脫焊,進而導致螺母脫落。
(3)陰極線與陰極框架管之間需要焊接,由于框架管管壁厚度過大會造成陰極清灰過程中激振力傳遞效率降低,不易清灰,因此,框架管壁厚一般較薄,點焊時電流控制不好很容易穿透,從而造成框架管損傷,后續極線更換難度也會增加,極線更換的工作量也會較大。
(4)陰極線與陰極框架管焊接后,容易造成陰極線在點焊位置發生應力集中,在后期電除塵器的振打錘清灰或高流速煙氣的沖擊過程中,陰極線容易發生斷線。
以上陰極線固定方式所存在的弊端都可能影響陰極線正常工作,在電除塵器正常運行過程中一旦發生極線斷線,在煙氣的沖擊力和清灰裝置的振打作用下,已經斷線的陰極線會在陰陽極之間左右擺動,影響陰陽極之間的極間距,降低電除塵器效率,致使排放煙氣不達標。
3 改進后的防脫落結構介紹
改進型電除塵器的陰極線防脫落結構[7]主要包括陰極框架、陰極線、自鎖螺母、極線螺桿和鎖緊機構,如圖2所示,可以看到,該結構在不改變極線本身大的整體結構的前提下,對極線和框架管之間的連接部分做了一些小的防脫落調整。首先,加大了陰極線兩端的車螺紋長度;其次,將陰極線套裝在陰極框架中,再將自鎖螺母固定于陰極框架上,用于鎖緊陰極框架與陰極線;最后,鎖緊機構則設置在極線螺桿上,其位于自鎖螺母鎖緊的陰極框架后,與自鎖螺母的外壁緊密銜接,該機構用于自鎖螺母的鎖緊加固,防止陰極框架后自鎖螺母因失效松動而造成陰極線脫落。改進后的防脫落結構主要依靠自鎖螺母的自鎖功能實現陰極線與框架管之間的固定。
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