Электростатические осадители – общая информация

Контроль загрязнения воздуха путем фильтрации пылевых частиц из дымовых газов, образующихся при сжигании твердого топлива

Дымовые газы, образующиеся при сжигании твердого топлива в печи, содержат множество пылевых частиц. Когда дымоход выпускает эти газы в атмосферу без фильтрации пылевых частиц, атмосфера может загрязняться. Поэтому в системах сжигания топлива используются специальные фильтры для удаления как можно большего количества пылевых частиц из дымовых газов до их выброса в атмосферу. Таким образом, мы можем контролировать загрязнение воздуха. Электростатический осадитель (ЭО) выполняет эту задачу для печных систем. Это устройство устанавливается в тракте дымовых газов от печи к дымоходу, чтобы фильтровать дымовые газы до того, как они попадут в дымоход.

Как работают электростатические осадители

Принцип работы ЭО довольно прост. Фильтр имеет два комплекта электродов – один положительный и один отрицательный. Отрицательные электроды представляют собой стержни или проволочную сетку. Положительными электродами являются пластины. Положительные пластины и отрицательные электроды расположены вертикально в электростатическом осадителе, чередуясь друг с другом. Отрицательные электроды подключены к отрицательному выводу высоковольтного источника постоянного тока, а положительные пластины — к положительному выводу источника постоянного тока. Положительный вывод источника постоянного тока может быть заземлен для создания более сильного отрицательного напряжения на отрицательных электродах.Расстояние между каждым отрицательным электродом и положительной пластиной, а также напряжение постоянного тока, приложенное к ним, выбираются таким образом, чтобы градиент напряжения между каждым отрицательным электродом и соседней положительной пластиной стал достаточно большим для ионизации среды между ними. Средой между электродами является воздух, и из-за высокой отрицательности электродов вокруг электродных стержней или проволочной сетки может возникать коронный разряд. Молекулы воздуха в поле между электродами ионизируются, поэтому это пространство будет содержать большое количество свободных электронов и ионов.

Вся система заключена в металлический контейнер, в котором с одной стороны расположен вход для отработанных газов, а с другой — выход для отфильтрованного газа. Как только отработанные газы попадают в электростатический осадитель, частицы пыли, содержащиеся в газах, сталкиваются со свободными электронами, имеющимися в среде между электродами, и свободные электроны прикрепляются к частицам пыли. В результате частицы пыли становятся отрицательно заряженными. Эти отрицательно заряженные частицы затем притягиваются электростатической силой положительных пластин.

Вследствие этого заряженные частицы пыли движутся к положительным пластинам и оседают на них. Здесь избыток электронов от частиц пыли удаляется на положительных пластинах, и частицы отрываются под действием силы тяжести. Положительные пластины называются коллекторными пластинами. После прохождения через электростатический осадитель отработанные газы становятся практически свободными от частиц золы и в конечном итоге выбрасываются в атмосферу через дымоход. Электростатический осадитель не вносит прямого вклада в производство электроэнергии на тепловой электростанции, но помогает поддерживать чистоту атмосферы, что очень важно для живых организмов. Под камерой электростатического осадителя устанавливаются воронки для сбора пылевых частиц. Для ускорения удаления пыли с собирающих пластин сверху можно использовать водяные модули.

Особенности и области применения электростатических осадителей

Преимущества электростатических осадителей

• Непрерывное удаление значительных объемов пыли из отработавших газов;
• Высокая эффективность фильтрации, обусловленная, в частности, низким сопротивлением потоку газовых смесей;
• Возможность достижения высокой эффективности – до 99%;
• Фильтрация газов при высоких температурах.

Недостатки электростатических фильтров

• Необходимость дополнительной защиты или более дорогостоящих решений из-за риска воспламенения легковоспламеняющихся веществ газы;
• Высокая себестоимость производства;
• Большие габариты фильтра;
• Чувствительность к изменениям окружающей среды и характеристик дымовых газов – температуре, влажности, удельному сопротивлению.

Применение электростатических фильтров

• Удаление угольной пыли из котлов;
• Удаление пыли из металлургических процессов, например, спекания сырья;
• Удаление пыли и удаление окалины из сырых газов в коксовых печах;
• Удаление пыли из печных газов на цементных заводах;
• Удаление пыли из дымовых газов на угольных электростанциях.

Что такое высоковольтный источник питания?

Высоковольтный источник питания – это сложная схема преобразования энергии, которая преобразует потенциал более низкого напряжения в Более высокий потенциал напряжения. Термин «высокое напряжение» относителен, а не количественен. Типичные выходные напряжения для высоковольтных источников питания варьируются от нескольких десятков В до приблизительно 500 кВ.

Высоковольтные источники питания могут работать как с постоянным, так и с переменным входным напряжением. Постоянное входное напряжение экономично для использования в маломощных приложениях (от 1 Вт до 125 Вт). Типичные значения постоянного входного напряжения составляют +12 В постоянного тока и +24 В постоянного тока. Высоковольтные источники питания с переменным входным напряжением могут работать с различными входными напряжениями от 100 В переменного тока до 480 В переменного тока, однофазными или трехфазными, в зависимости от конструкции. Высоковольтные источники питания с коррекцией коэффициента мощности/универсальным входом могут работать от 90 до 264 В переменного тока без вмешательства пользователя.

Необходимо учитывать полярность высоковольтного источника постоянного тока. Доступны устройства с фиксированной положительной полярностью, фиксированной отрицательной полярностью или обратимой полярностью. Некоторые специализированные источники питания могут электронным способом изменять полярность выходного сигнала с помощью переключателя или сигнала дистанционного управления.

Выход высоковольтного источника питания подключается к конечному устройству с помощью высоковольтного кабеля соответствующей мощности.