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W1=43KV×4.6mA=197.8(W)
当开启引风机,球磨机内粉尘粒被吸入电除尘器,此时电场工作电压自动上升,电流自动下降,稳定后,认为把电场工作电流调整至4.6mA,其相应的电压为103KV。此时电场消耗的功率W2为:
W2=103KV×4.6mA=473.8(W)
由于粉尘粒进入电场的作用,所增加的功率消耗△W可视作分离尘粒的功率为有效功率:
△W=W2-W1=473.8-197.8=276(W)
在这种情况下,实测出运行1小时,所收集到的粉尘为1890kg。分离尘粒的能耗为0.276KW·h,占总能耗的58.7%,其消耗1KW·h[找材料到☆文秘写作网-文秘写作网网上服务最好的文秘资料站点!注:去掉中间符号在百度搜索第一个网站]的能量可分离尘粒6.5t,接近(4)式理论推算结果7.35t。如果按电场总能耗0.47KW·h计算,耗1KW·h电能收集到尘粒4.02t,单位能耗的收尘量相当于浙江胜洁环保工程有限公司为天津分公司热电部50MW机组锅炉配套的常规电除尘器收尘量0.62t的6.5倍。
4常规电除尘电场实际能耗浪费的分析
尽管常规电除尘器比机械除尘、水除尘等省电很多,但其电场能耗有效利用率还不足10%,换句话说其电场能耗的90%以上是浪费的。究其原因,与其供电电源的工作状态和电压波形有关。常规电除尘的学术观点认为:“电除尘的操作电压最好是提高到发生一些火花放电,但又不太严重的境界,这样才能保证最高的收尘效率。”在这一基础上,怀特先生等人又进一步提出了电除尘器在运行中“最佳火花率”的概念。所以,后来常规电除尘器设立火花自动跟踪,自动抑制系统,把电除尘器的高压电源调整在“最佳火花率”的工作状态。尽管如此,也未能把供电电源的供电效率提高到应有的高度。目前国内外基本沿用这种观点进行电除尘器的设计及处理其有关的工艺问题。如果从微观的瞬态观点看,高压静电除尘器是利用高压电晕放电特性,实际上是电晕极与集尘极之间的气体产生局部击穿,这样在两级之间才有可能存在着大量的电离子,并有足够的时间与粉尘结合,使粉尘荷电。荷了电的粉尘在电场力的作用下趋向集尘极,起到了除尘的作用。并且两极间将要火花放电,但没有达到火花放电的临界状态效率最高。
一旦电压达到火花放电,两极间气体全路击穿,这是候电离子由一极跃到另一极,在两极间的停留时间不够,电离子还没来得及与粉尘结合,就跑到另一极去了,粉尘就荷不上电。此时尽管消耗了巨大的能量,但对除尘并不起作用。气体的全击穿不仅指肉眼明显看得见的火花放电,而且也包含着肉眼看不见的脉动电压达到全击穿那部分,对除尘也是无效的。关于电压波形对除尘效率的影响问题,怀特先生指出:“科特雷尔在早期的实验中,曾就未经滤波的整流机组所得到的脉冲电压与在整流机组输出电路上增加一个滤波电容器所得到的定向直流电压进行了比较,结果证明,脉冲电压肯定地优于直流电压,这主要因为直流电压火花放电性能不好。”
这种观点也是从宏观的试验得出的结论。如果从微观的瞬态观点来看,把供电电源的电压控制在火花始发点以下临界处,即全击穿以下的临界处,这时它的效率是最高的,让其每时每刻都处于这一高度,然后在整个周期把其积分起来,肯定在整个周期都处于高效,这样的电压波形肯定是一条平行时间轴线的稳定直线。然而,脉动直流在整个周期中,只有4个点处于火花始发点以下的临界处属于高效,超过火花始发点,那部分尽管肉眼看不见,也属于无效。所以应该说:“稳定直流电压比脉动电压优越”,因为稳定有可能每时每刻都处于高效,所以“稳定”是高效的前提。至于如何解决“火花电性能不好”的问题,硬特性电源的火花电性能必然不好。常规电除尘器的供电电源就是硬特性,无法克服这一矛盾。采用软特性的电源就能较好地解决这一矛盾。可以说“软特性”则是维持高效的可能。大量实践已表明“软稳”电除尘比常规电除尘明显节电。尽管如此,“软稳”电除尘的电场能耗约40%还是无效的,有待进一步去开发利用。
5结论
(1)常规电除尘器的电场能耗只有极小部分对除尘有用,其绝大部分对除尘没有作用,属于浪费,潜力有待挖掘。
(2)采用软特性准稳定直流电源代替常规电源作为电除尘器的供电电源,电场能耗可以节约90%以上。 上一页 [1] [2] [3]
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