电捕焦油器中,绝缘箱的加热与精确的温度控制对整个设备的稳定运行和高效捕集焦油起着至关重要的作用,主要体现在以下几个方面:
维持绝缘性能,防止击穿:核心作用:绝缘箱的核心任务是支撑并绝缘高压直流电的阴极系统(电晕极),使其与接地的阳极筒体(沉淀极)之间保持极高的绝缘强度,确保几十甚至上百千伏的高压安全施加。焦油与水分威胁:工艺气体中不可避免地含有焦油蒸汽和水分。在温度较低时,这些物质会在绝缘箱内部的绝缘子(瓷瓶或石英管)表面冷凝、附着。“爬电”与击穿:冷凝的焦油和水分是导电介质。它们覆盖在绝缘子表面会形成导电通路,大大降低其绝缘电阻,导致高压电沿绝缘子表面“爬电”,最终引发绝缘子表面闪络甚至击穿,造成设备跳闸停机,严重时损坏设备。防止气体倒灌凝结,保障气密性:气体流动方向:正常运行时,工艺气体从电捕焦油器底部进入,顶部排出。绝缘箱通常位于设备顶部,其内部应充满清洁的绝缘气体(如经加热的氮气或净化后的煤气),压力略高于筒体内工艺气体压力。温度不足的风险:如果绝缘箱温度过低,特别是低于其内部气体露点或工艺气体露点时:绝缘箱内部:清洁气体中的微量水分或杂质可能凝结在绝缘子上。气体倒灌: 更严重的是,箱内气体因冷缩导致压力下降,可能低于筒体内工艺气体压力。此时,含有焦油和水的工艺气体会倒灌进入绝缘箱内部。灾难性后果:倒灌的工艺气体在温度更低的绝缘箱内会迅速冷凝,焦油和水分直接污染绝缘子内表面,极短时间内就会造成严重爬电、闪络和击穿,设备必须立即停机处理。优化电场工作环境,保障捕集效率:间接影响:虽然绝缘箱温度不直接决定筒体内电晕放电区域的温度,但其稳定运行是高压电场持续存在的前提。稳定高压:稳定的绝缘性能确保了高压电源能持续、稳定地向电场提供所需的高电压和电晕电流。这是电晕放电充分发生、焦油粒子高效荷电并被捕集的基础。避免非计划停机:绝缘箱温度失控导致的击穿或污染会造成非计划停机,直接中断焦油捕集过程,降低整体效率。延长绝缘子寿命:温度冲击:剧烈的温度波动会对陶瓷或石英材质的绝缘子产生热应力,长期作用可能导致微裂纹,降低其机械强度和绝缘性能。化学腐蚀:低温下凝结的焦油和水分混合物可能含有腐蚀性成分,长期附着会缓慢侵蚀绝缘子表面。稳定加热:维持绝缘箱在设定温度范围内稳定运行,避免了温度剧烈变化和有害物质的凝结,有助于保护绝缘子,延长其使用寿命。温度控制的关键性:
仅仅加热是不够的,精确的温度控制同等重要:
设定温度范围: 温度设定值必须显著高于绝缘箱内保护气体和可能倒灌的工艺气体的露点温度(通常需高20-30℃以上),确保在任何工况下都不会发生冷凝。同时,温度上限需低于绝缘子和密封材料的最高允许工作温度。温度均匀性: 大型电捕的绝缘箱体积较大,需确保内部温度分布均匀,避免存在低温死角导致局部冷凝。稳定性: 控制系统需能快速响应环境温度变化(如昼夜温差、季节变化、天气变化)或工艺波动,维持箱内温度高度稳定。波动过大会增加热应力风险,并在温度瞬时过低时带来冷凝威胁。监测与报警: 多点温度监测(特别是关键绝缘子附近)和可靠的超温、低温报警联锁系统是安全保障,能在温度异常时及时提醒操作人员或触发保护动作(如降低电压、启动备用加热器)。总结来说:
绝缘箱的持续、充分加热和精准的温度控制,是电捕焦油器高压绝缘系统的“生命线”。它通过防止有害的焦油和水分在绝缘子表面凝结,有效避免了绝缘性能下降、高压击穿和工艺气体倒灌污染,从而保障高压电场的持续稳定运行,为焦油的高效捕集奠定坚实基础,并延长关键绝缘部件的寿命。任何对绝缘箱温度管理的疏忽都可能导致设备频繁故障、效率下降甚至严重损坏。因此,其加热与温控系统是电捕焦油器设计、操作和维护中必须高度重视的核心环节。返回搜狐,查看更多