[发明专利]用于静电除尘器的气体分布测量的系统和方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于在静电除尘器中以自动方式执行气体分布的测量的方法。

本发明还涉及用于静电除尘器中的气体分布的测量的气体分布测量系统。

背景技术

煤、工业废物、家庭废物、油、泥炭、生物质等的燃烧产生包含灰尘颗粒的废气。灰尘颗粒到周围空气的排放需要保持在低水平处，并且静电除尘器(在本文中在后面被称为“ESP”)是使悬浮在废气中的灰尘颗粒沉淀的最广泛使用的装备。为了获得ESP的最佳收集效率，从入口管进入其中的废气必须均匀地分布在ESP的整个截面上方。入口过渡喷嘴使用在进口处以降低气体速度。接着，气体流通过放置在入口处的气体筛均匀地分布在ESP中。在气体筛之后，废气沿着ESP的长度穿过电极之间的通路，该电极沿着ESP的宽度平行堆叠。存在以交替的方式放置的两种电极(即，收集电极和放电电极)。取决于ESP的设计和尺寸使用不同尺寸的收集电极。两个收集或发射电极之间的间隙标准化为在250mm到600mm的范围内。一组电极在所谓的区域中聚集，该所谓的区域是垂直于气体流的母线(bus)区段的配置，其通过一个或多个高压电源通电。ESP的可独立地通电的最小部分被称为母线区段。放电电极和收集电极之间的充电灰尘颗粒被收集电极板吸引并且收集在收集电极板上。收集电极板偶尔被拍打以使收集的灰尘从板释放。随后，灰尘落下到漏斗中，该灰尘从该漏斗运输以用于进一步使用或处理。接着，无灰尘气体经由烟道排放到周围空气。

为了评价ESP中的废气的分布的均匀性，通常在ESP内进行“气体分布试验”。在这样一种试验中，在ESP的整个截面上测量废气速度，接着变量的系数‘CV’从速度值计算以静态地表示ESP中的流动变化。该试验(利用空气)离线地进行，并且常规地，其由进行ESP截面上的空气速度的测量的(多个)人人工地进行。用于测量的必要气流利用诱导通风(ID)风扇产生在ESP中。接着，人编辑所有的数据以计算C_V。取决于ESP的尺寸，对于两个人而言，该常规的测量方式可花费8小时以用于完成试验。该时间包括人工测量、将数据录入到计算机、结果的编辑和报告所花费的时间。

在ESP内，人的进入/移动可用的空间通常位于两个区域之间或筛板和区域之间。取决于ESP的设计，可以从ESP的顶部侧或漏斗侧进入。在一些ESP中，水平梯子安装用于区域之间的行走。对于一些其他设计，甚至没有走道。大多数ESP具有更小的用于进入的人孔开口。

在进行气体分布试验时，所有的人孔关闭以避免空气从外部泄漏。人需要携带灯进入ESP以用于照明。因为间隙是非常小的，所以工作条件对于人工工作而言是非常困难的。大型ESP可达到15m高，并且对于测量而言，操作者必须在小空间中通过梯子在该高度攀登或使用脚手架，这从安全角度来讲是危险的。

另外，由于保持粘贴和沉积在各个ESP构件上的来自废气的灰尘，因此ESP的内部布满非常多的灰尘。

人工地进行读取的过程是非常漫长且单调的。因为大型ESP通常具有相当多的收集电极，所以测量的总次数也是一个大数字。

因为本方法使人疲劳，所以精确度有时不是最好的。在非常大的ESP中，为了使工作合理，在更少的测量点处进行测量(通常通过忽略可选点)。这不利地影响结果的质量。因为人工地测量来自高度的数据的人必须通过听说在站在下面的另一个人的帮助下记录，所以数据的收集是不精确的。这在记录时有时导致数据的错误记录或少数遗漏点。在少数ESP设计中，其中，人进入由于小间隙而是困难的，气体分布的直接测量甚至是不可行的。

此外，对于操作者而言，保持粘贴在ESP的构件和壁上的来自废气的灰尘使移动更加困难。该多尘环境还对操作者造成健康风险，其随着操作者在ESP中的逗留时间增加。

出于前述原因，存在如下需要：用于以完全安全、快速且精确的方式执行ESP中的气体分布的测量的方法和用于成功地实施该方法的系统。

发明内容

本发明的目的是以操作者在ESP内的最少逗留时间在包括大ESP(覆盖大区域和大量的收集电极(具有较高高度))的任何类型的ESP中执行气体分布测量，同时收集较大且更精确的数量的数据。气体分布的结果应当使得能够以如下方式对ESP进行微调：颗粒收集效率提高，并且某些构件的寿命延长。