CN206716214U - 一种电除尘器的阴极系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种电除尘器的阴极系统，包括阴极吊杆和套设在阴极吊杆外部的穿墙套管，位于穿墙套管上方的阴极吊杆与紧固螺母相固定连接，令紧固螺母下端面与穿墙套管开口外周的上端面相限位接触，并密封阴极吊杆与穿墙套管之间的间隙。本实用新型通过设置的穿墙套管避免了支撑瓷套表面出现沿面放电现象。本实用新型可通过改变紧固螺母在阴极吊杆上的位置来调整阴极框架在电场的高低位置，从而调高电除尘器的除尘效率。

Description

一种电除尘器的阴极系统

技术领域

本实用新型涉及一种电除尘器的阴极系统。

背景技术

火电厂作为煤炭消耗大户，尤其要重视电除尘器的除尘效率，因此电除尘器稳定运行尤其重要。

根据我公司电除尘器多年的缺陷分析，其80％的故障是电气故障，而电气故障的90％是绝缘故障，而绝缘故障绝大部分原因是支撑瓷套表面爬电引起的。

通过对电除尘器的支撑瓷套检修，发现支撑瓷套内壁表面有白色附着物，该附着物是在脱销改造后产生。清洗掉附着物后电场绝缘全部合格，但清洗后仍会有新的附着物产生，不能彻底解决电场绝缘问题，因此对支撑瓷套的绝缘改造优化势在必行。

同时，在电除尘器的安装过程中，需调整阴极框架在电场的高低位置，以实现电场收尘面积最大化，从而提高电除尘器的除尘效率。

有鉴于此，特提出本实用新型。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种电除尘器的阴极系统，以避免支撑瓷套表面出现沿面放电现象，同时令阴极框架的位置调整更为简单。

为实现该目的，本实用新型采用如下的技术方案：

一种电除尘器的阴极系统，包括阴极吊杆和套设在阴极吊杆外部的穿墙套管，位于穿墙套管上方的阴极吊杆与紧固螺母相固定连接，令紧固螺母下端面与穿墙套管开口外周的上端面相限位接触，并密封阴极吊杆与穿墙套管之间的间隙。

进一步，所述紧固螺母的下方设有位于穿墙套管上方、套设在阴极吊杆外部的第二密封圈，第二密封圈夹持固定于紧固螺母和穿墙套管之间。

进一步，所述穿墙套管外部设有供穿墙套管穿过的上盖，穿墙套管的中部设有径向凸出的法兰，穿墙套管穿过上盖的开口，法兰下端面与上盖开口外周的上表面相限位接触，并经螺钉固定连接。

进一步，所述上盖的下方设有供穿墙套管穿过的支撑瓷套，上盖的外周经螺钉与支撑瓷套的开口外周相固定连接。

进一步，所述支撑瓷套外部环绕有加热圈，加热圈外部套设有保温筒，保温筒的下侧与顶梁相密封连接，保温筒的上侧设有密封保温筒上侧开口的、可拆卸的保温盖19，以构成支撑瓷套的保温腔室。

进一步，所述保温筒内部设有温度传感器，温度传感器经PLC控制装置与加热圈相连接，以控制加热圈的温度。

进一步，所述上盖下方还设有从上盖的开口外周向上盖的外周径向延伸的加强筋，加强筋的两端分别与穿墙套管的外壁和支撑瓷套的内壁相抵触支撑。

进一步，所述穿墙套管外部设有供穿墙套管穿过的上盖，穿墙套管的中部设有径向凸出的法兰，法兰经螺钉与设置于法兰下方的、套设在穿墙套管外部的球面垫圈相固定连接，穿墙套管穿过上盖的开口，球面垫圈的球面与设置于上盖开口外周的球面封头相接触连接。

进一步，所述支撑瓷套下方设有顶梁，顶梁上方设有竖直向上延伸的、环绕支撑瓷套下侧外周的凸台，凸台与支撑瓷套之间设有第一密封圈，令凸台内壁与支撑瓷套外壁的密封连接。

进一步，所述穿墙套管的下边缘低于支撑瓷套的下边缘。

与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：

1、本实用新型通过设置的穿墙套管避免了支撑瓷套表面出现沿面放电现象。

2、本实用新型可通过改变紧固螺母在阴极吊杆上的位置来调整阴极框架在电场的高低位置，操作更为简单。

3、本实用新型通过设置的保护套避免了阴极吊杆和紧固螺母之间出现旋不动状况。

附图说明

附图作为本实用新型的一部分，用来提供对本实用新型的进一步的理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，但不构成对本实用新型的不当限定。显然，下面描述中的附图仅仅是一些实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出 创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。在附图中：

图1示出了本实用新型所提供的增加穿墙套管后的等效电路图；

图2示出了本实用新型所提供的一实施例的电除尘器的阴极系统结构示意图；

图3示出了本实用新型所提供的另一实施例的电除尘器的阴极系统结构示意图；

其中各组成名称如下：

1——保温筒，2——上盖，3——支撑瓷套，4——加热圈，5——凸台，6——第一密封圈，7——顶梁，8——紧固螺母，9——第二密封圈，10——穿墙套管，11——法兰，12——加强筋，13——阴极吊杆，14——温度传感器，15——球面垫圈，16——球面封头，17——保护套，18——第三密封圈，19——保温盖。

需要说明的是，这些附图和文字描述并不旨在以任何方式限制本实用新型的构思范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本实用新型的概念。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

如图1-3所示，本实用新型的实施例介绍了一种电除尘器，包括位于电除尘器壳体顶部的顶梁7、设置于顶梁7上方的支撑瓷套3和设置于支撑瓷套3上方的上盖2；其中，支撑瓷套3直接放置在顶梁7上，即实现二者的连接；所述上盖2的外周经螺钉与支撑瓷套3的开口外周相固定连接。

所述电除尘器还包括阴极吊杆13和设置于阴极吊杆13下方的阴极框架，阴极吊杆13依次穿过顶梁7、支撑瓷套3、上盖2，并与上盖2相固定连接，令阴极框架悬吊于电除尘器壳体内部。

实施例一

在本实施例中，所述阴极吊杆13外部套设有穿墙套管10，位于穿墙套管10上方的阴极吊杆13与紧固螺母8相固定连接，令紧固螺母8下端面与穿墙套管10开口外周的上端面相限位接触，并密封阴极吊杆13与穿墙套管10之间的间隙。

为实现电除尘器的绝缘优化，本发明优化电场结构，使场强分布均匀化，支撑瓷套3的电场强度受支撑瓷套3电阻的影响，随着电阻的变化而变化。其中支撑瓷套3表面电场随表面电阻的变化比体积电阻的变化更明显，且这种变化是非线性的。改变电场电阻和电极的分布可使支撑瓷套3表面电场更为均匀，以降低支撑瓷套3周围的合场强。

现有技术中，总场强E₀全部加在支撑瓷套3上，支撑瓷套高度600mm，额定电压72kV，每千伏的爬电距离为8.3mm。如果降低烟气温度，使其低于酸露点，在支撑瓷套3内壁凝露的话，明显绝缘能力不足。本实用新型通过增加的穿墙套管10，使电场的总场强E₀分别由支撑瓷套3承担E₁和穿墙套管10承担E₂，大大减轻了支撑瓷套3的绝缘负担。支撑瓷套3与穿墙套管10同轴布置，顶梁7为地电极，上盖2为中间电极，穿过穿墙套管10的阴极吊杆13为高压电极，其中，所述上盖2为铁材质。

在支撑瓷套3内壁与穿墙套管10下部外壁之间的电场E_套内实际上是由E₁₂和E₂₂组成，E₁₂与E₂₂为同轴电场，且方向相反，即E_套内＝E₂₂-E₁₂，可见，如此布置支撑瓷套3内的场强由于E₁₂和E₂₂相互抵消而减小，使吸附在支撑瓷套3表面的带电微粒失去动力，无法迁移，避免支撑瓷套3表面出现沿面放电现象。

另外，在支撑瓷套3下部与阴极吊杆13之间的电场中，由于E₀的切向分量和E₁₂的电场方向同时指向地电极，使地电极附近的电场得到加强，这样就有可能阻止带电微粒进入支撑瓷套3内，从而使绝缘条件得到改善。加装穿墙套管10应考虑不能改变阴极框架间相互位置和空间距离，保证复合高分子绝缘轴长度不变，需适当调整穿墙套管10高度。

同时，上述结构通过改变紧固螺母8在阴极吊杆13上的位置来调整阴极框架在电场的高低位置，以实现电场收尘面积最大化，从而提高电除尘器的除尘效率。紧固螺母8密封阴极吊杆13与穿墙套管10之间的间隙，避免了灰尘自间隙进入支撑瓷套3内部影响电除尘器的运行。

为实现电除尘器的绝缘优化，还可以，合理选择足够的爬电距离，增大爬距是提高沿面放电电压的有效方法。电除尘器爬距的选择目标是将沿面放电电压提高到纯气体间隙击穿电压的水平，以使击穿发生在气体介质中，而不是沿支撑瓷套3表面发生。设计支撑瓷套3尺寸时必须注意高压电极对地之间沿支撑瓷套3表面的爬电距离。支撑瓷套3表面状况极为重要，干的表面与附着酸雾的表面，以及覆了水膜的表面大不相同。对有可能污染支撑瓷套3表面的物质(烟尘)，应了解其粉尘比电阻值，作为设计的依据。运行经验表明，在干烟气状态下，当高、中比电阻粉尘时，单位电压(单位为kV)的防爬电距离为0.3英寸～0.4英寸，即7.6mm～10.2mm。按工作电压72kV计，一般燃煤电厂电除尘器用支撑瓷套3的表面爬电距离宜为500mm～700mm。电除尘支撑瓷套3内壁附着有酸雾黏性灰尘。为确保绝缘性能，该状态下支撑瓷套3的表面爬电距离宜取 干烟气状态爬电距离的1.5倍～2倍，即单位电压的防爬电距离取15mm/kV～20mm/kV，按工作电压72kV计，支撑瓷套3的表面爬电距离宜为1000mm～1400mm。

为实现电除尘器的绝缘优化，还可以，采用95瓷振打棒，复合高分子绝缘轴在使用中最大的缺点是容易受潮引起绝缘下降，当表面发生闪络放电后，造成表面碳化，造成绝缘不可恢复。95瓷振打棒能体现瓷绝缘的特点，不会受潮，且表面光滑，有一定的自洁功能。当因湿度大或有进水受潮造成表面发生闪络，但一般不会对瓷表面造成永久性破坏，表面干燥后，绝缘迅速恢复。并具有稳定可靠的机械性能，耐冲击能力强。经调研有关电厂改造使用情况，未发生断裂现象。

优选的，所述穿墙套管10的下边缘低于支撑瓷套3的下边缘。

上述设置增大了绝缘距离，提高了电除尘器工作的稳定性。

更优选的，所述紧固螺母8的下方设有位于穿墙套管10上方、套设在阴极吊杆13外部的第二密封圈9，第二密封圈9夹持固定于紧固螺母8和穿墙套管10之间。

上述设置的第二密封圈9分别与紧固螺母8和穿墙套管10相紧密贴合连接，提高了紧固螺母8和穿墙套管10之间的密封性，从而提高了阴极吊杆13和穿墙套管10之间的密封性，避免灰尘进入支撑瓷套3内部。

所述第二密封圈9包括夹持固定于紧固螺母8下端面和穿墙套管10上端面之间的水平延伸部和夹持固定于阴极吊杆13外壁和穿墙套管10内壁之间的竖直延伸部。

上述设置避免了阴极吊杆13的径向移动。

进一步优选的，位于穿墙套管10下方的阴极吊杆13上套设有第三密封圈18，第三密封圈18与穿墙套管10相贴合接触。

上述设置令阴极吊杆13和穿墙套管10的上下连接处均呈密封状态，同时，第三密封圈18对穿墙套管10起到了支撑作用，加强了阴极吊杆13和穿墙套管10连接的稳定性。

所述第三密封圈18包括与穿墙套管10下端面相贴合连接的水平延伸部和夹持固定于阴极吊杆13外壁和穿墙套管10内壁之间的竖直延伸部。

上述设置加强了阴极吊杆13与穿墙套管10连接的稳定性，进一步避免了阴极吊杆13的径向移动。

进一步的，所述紧固螺母8的外部罩设有保护套17，保护套17包括环绕紧固螺母 8外周的、下边缘与第二密封圈9的上端面相贴合连接的竖直保护部和自竖直保护部上边缘向内径向延伸、内边缘与阴极吊杆13相贴合连接的水平保护部。

经过长时间的风吹日晒，阴极吊杆13和紧固螺母8之间会进入杂质，出现旋不动状况，影响电除尘器的使用，上述设置的保护套17罩设到紧固螺母8外部，对阴极吊杆13和紧固螺母8的连接处进行保护，避免了上述情况的发生。

更进一步的，所述上盖2的外周设有向下延伸的、与支撑瓷套3的外壁相贴合连接的密封部。

上述设置的密封部起到了遮挡作用，提高了上盖2与支撑瓷套3连接的密封性。

实施例二

在本实施例中，所述穿墙套管10的中部设有径向凸出的法兰11，穿墙套管10穿过上盖2的开口，法兰11下端面与上盖2开口外周的上表面相限位接触，并经螺钉固定连接，其中，所述法兰11与上盖2同为等电位组成中间电极。

上述设置令穿墙套管10与上盖2相固定连接。先将穿墙套管10自上至下穿过上盖2的开口，法兰11与并经上盖2开口外周相限位接触，并经螺钉固定连接，再将阴极吊杆13自下至上穿过穿墙套管10，并与紧固螺母8相插接连接，在重力作用下，紧固螺母8与穿墙套管10相限位接触。

优选的，所述上盖2下方还设有从上盖2的开口外周向上盖2的外周径向延伸的加强筋12，加强筋12的两端分别与穿墙套管10的外壁和支撑瓷套3的内壁相抵触支撑。

上述设置的加强筋12对上盖2起到了支撑作用，避免了上盖2发生变形。

实施例三

在本实施例中，所述穿墙套管10的中部设有径向凸出的法兰11，法兰11经螺钉与设置于法兰11下方的、套设在穿墙套管10外部的球面垫圈15相固定连接，穿墙套管10穿过上盖2的开口，球面垫圈15的球面与设置于上盖2开口外周的球面封头16相接触连接。

上述结构令穿墙套管10始终保持铅锤状态，从而令阴极吊杆13也始终保持铅锤状态，解决了由于安装或变形等引起的系统移位等影响设备安全运行的问题。

所述上盖2开口的直径大于穿墙套管10的直径，以形成用于状态调整的间隙，令穿墙套管10始终保持铅锤状态。

实施例四

在本实施例中，所述支撑瓷套3外部环绕有加热圈4，加热圈4外部套设有保温筒1，保温筒1的下侧与顶梁7相密封连接，保温筒1的上侧设有密封保温筒1上侧开口的、可拆卸的保温盖19，以构成支撑瓷套3的保温腔室。

上述设置令支撑瓷套保持恒温，保证筒内温度干燥，防止结露，进一步避免了爬电现象的发生，外部的保温筒防止了热量散发，使支撑瓷套内外温度相近，避免了瓷套破裂。

具体地，所述保温筒1的下边缘向外折弯形成第一连接部，第一连接部经螺钉与顶梁相固定连接。优选的，所述第一连接部的下端面设有第五密封圈，以实现第一连接部和顶梁的密封连接。

所述保温筒1内部设有温度传感器14，温度传感器14经PLC控制装置与加热圈4相连接，以控制加热圈4的温度。

PLC控制装置通过接收到的温度传感器的感应信息来控制加热圈的加热温度，实现了温度的智能控制。

所述保温盖19的外周设有卡凸，保温筒1上侧外周设有相应的卡扣，以实现保温筒1和保温盖19的固定连接。优选的，所述保温筒的上边缘设有第四密封圈，以实现保温筒1和保温盖19的密封连接。

还可以，所述保温筒1包括内筒和外筒，内筒的下侧与顶梁7相密封连接，内筒的外部环绕有加热圈4，加热圈4外部套设有外筒，外筒与内筒相密封固定连接，以形成供加热圈4放置的腔室。

具体地，所述内筒的下边缘向外折弯形成第二连接部，第二连接部经螺钉与顶梁7相固定连接。优选的，所述第二连接部的下端面设有第五密封圈，以实现第二连接部和顶梁7的密封连接。

在上述保温筒1的安装过程中，先将内筒与顶梁相固定连接，再将加热圈固定于内筒外壁上，最后将外筒套设到加热圈外部，并与内筒相密封固定连接。上述结构便于对加热圈的维修或更换。

所述第二连接部的外周向上折弯形成限位部，在外筒套设到加热圈外部后，外筒的 外壁与限位部的内壁相贴合接触，并经螺钉相固定连接。优选的，所述限位部的内壁上设有第六密封圈，以实现限位部和外筒的密封连接。

所述内筒和外筒经横断面呈开口向下的U型的环状密封件相密封固定连接，内筒和外筒的上侧均夹持固定于环状密封件的两侧壁之间，并经螺钉对应固定连接。优选的，所述环状密封件两侧壁的内壁上均设有第七密封圈，以实现两侧壁分别与内筒和外筒的密封连接。

实施例五

在本实施例中，所述顶梁7上方设有竖直向上延伸的、环绕支撑瓷套3下侧外周的凸台5，凸台5与支撑瓷套3之间设有第一密封圈6，令凸台5内壁与支撑瓷套3外壁的密封连接。

上述设置避免了灰尘自支撑瓷套3与顶梁7的连接处进入支撑瓷套3内部，从而保证了电除尘器的稳定运行。

以上所述仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本实用新型的技术人员在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述提示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型方案的范围内。

Claims (10)

1.一种电除尘器的阴极系统，包括阴极吊杆(13)和套设在阴极吊杆(13)外部的穿墙套管(10)，其特征在于，位于穿墙套管(10)上方的阴极吊杆(13)与紧固螺母(8)相固定连接，令紧固螺母(8)下端面与穿墙套管(10)开口外周的上端面相限位接触，并密封阴极吊杆(13)与穿墙套管(10)之间的间隙。

2.根据权利要求1所述的一种电除尘器的阴极系统，其特征在于，所述紧固螺母(8)的下方设有位于穿墙套管(10)上方、套设在阴极吊杆(13)外部的第二密封圈(9)，第二密封圈(9)夹持固定于紧固螺母(8)和穿墙套管(10)之间。

3.根据权利要求1所述的一种电除尘器的阴极系统，其特征在于，所述穿墙套管(10)外部设有供穿墙套管(10)穿过的上盖(2)，穿墙套管(10)的中部设有径向凸出的法兰(11)，穿墙套管(10)穿过上盖(2)的开口，法兰(11)下端面与上盖(2)开口外周的上表面相限位接触，并经螺钉固定连接。

4.根据权利要求3所述的一种电除尘器的阴极系统，其特征在于，所述上盖(2)的下方设有供穿墙套管(10)穿过的支撑瓷套(3)，上盖(2)的外周经螺钉与支撑瓷套(3)的开口外周相固定连接。

5.根据权利要求4所述的一种电除尘器的阴极系统，其特征在于，所述支撑瓷套(3)外部环绕有加热圈(4)，加热圈(4)外部套设有保温筒(1)，保温筒(1)的下侧与顶梁(7)相密封连接，保温筒(1)的上侧设有密封保温筒(1)上侧开口的、可拆卸的保温盖(19)，以构成支撑瓷套(3)的保温腔室。

6.根据权利要求5所述的一种电除尘器的阴极系统，其特征在于，所述保温筒(1)内部设有温度传感器(14)，温度传感器(14)经PLC控制装置与加热圈(4)相连接，以控制加热圈(4)的温度。

7.根据权利要求4所述的一种电除尘器的阴极系统，其特征在于，所述上盖(2)下方还设有从上盖(2)的开口外周向上盖(2)的外周径向延伸的加强筋(12)，加强筋(12)的两端分别与穿墙套管(10)的外壁和支撑瓷套(3)的内壁相抵触支撑。

8.根据权利要求4所述的一种电除尘器的阴极系统，其特征在于，所述支撑瓷套(3)下方设有顶梁(7)，顶梁(7)上方设有竖直向上延伸的、环绕支撑瓷套(3)下侧外周的凸台(5)，凸台(5)与支撑瓷套(3)之间设有第一密封圈(6)，令凸台(5) 内壁与支撑瓷套(3)外壁的密封连接。

9.根据权利要求1所述的一种电除尘器的阴极系统，其特征在于，所述穿墙套管(10)外部设有供穿墙套管(10)穿过的上盖(2)，穿墙套管(10)的中部设有径向凸出的法兰(11)，法兰(11)经螺钉与设置于法兰(11)下方的、套设在穿墙套管(10)外部的球面垫圈(15)相固定连接，穿墙套管(10)穿过上盖(2)的开口，球面垫圈(15)的球面与设置于上盖(2)开口外周的球面封头(16)相接触连接。

10.根据权利要求4所述的一种电除尘器的阴极系统，其特征在于，所述穿墙套管(10)的下边缘低于支撑瓷套(3)的下边缘。