43电除尘器

4.3电除尘器乌海职业技术学院化学工程系赵丽霞4.3电除尘器•电除尘：利用高压电场的作用下，通过电晕放电使含尘气流中的尘粒带电，利用电场力使粉尘从气流中分离出来并沉积在电极上的过程。•电除尘器：利用电除尘的设备。4.3电除尘器•特点：•1．分离的作用力直接施之于粒子本身，而机械方法大多把作用力作用在整个气体。•2．气流阻力小。耗电少：0.2～0.4度/1000m3，压损小：一般为200～500Pa。•3．捕集细小颗粒（1μm左右）的效率高。•4．除尘效率高，一般在95-99%(最高可达99.9%)。•5.处理气量大，可达105～106m3/h•6.可在高温或强腐蚀性气体下操作。•主要缺点：•设备庞大，消耗钢材多，初投资大，要求安装和运行管理技术较高。4.3.1电除尘的工作原理烟道气烟道气详图：严密的放电极收集的粉尘风板的距离清洁气体4.3.1电除尘的工作原理•三个基本过程：–电晕放电–尘粒的荷电–荷电尘粒的运动和捕集–被捕集粉尘的清除4.3.1电除尘的工作原理•1.电晕放电机理•金属丝放出的电子迅速向正极移动，与气体分子撞击使之离子化•气体分子离子化的过程又产生大量电子－雪崩过程•远离金属丝，电场强度降低，气体离子化过程结束，电子被气体分子捕获•气体离子化区域－电晕区4.3.1电除尘的工作原理2、尘粒的荷电•电场荷电：电晕电场中的电子在电场力的作用下做定向运动，与尘粒碰撞后使尘粒荷电的方式。–大于0.5μm的尘粒•扩散荷电：电子由于热运动与粉尘颗粒表面接触，使尘粒荷电的方式。–小于0.2μm的尘粒4.3.1电除尘的工作原理3、荷电尘粒的运动和捕集•在电晕区内，气体正离子向电晕运动的路程极短，只能与极少数的粉尘相遇并使之荷正电，而沉积在电晕极上。•在负离子区，大量荷负电的粉尘颗粒在电场力的驱动下向集尘极运动，到达极板失去电荷后便沉降在集尘板上。•当尘粒所受的静电力与尘粒的运动阻力达到平衡时时，尘粒向集尘极匀速运动，此时的速度——驱进速度。粉尘种类驱进速度/m∙s-1粉尘种类驱进速度/m∙s-1煤粉（飞灰）0.10～0.14冲天炉（铁－焦比＝10）0.03～0.04纸浆及造纸0.08水泥生产（干法）0.06～0.07平炉0.06水泥生产（湿法）0.10～0.11酸雾（H2SO4）0.06～0.08多层床式焙烧炉0.08酸雾（TiO2）0.06～0.08红磷0.03氧气转炉0.08石膏0.16～0.20催化剂粉尘0.08二级高炉（80％生铁）0.1254.3.1电除尘的工作原理4.3.1电除尘的工作原理4、被捕集粉尘的清除•电晕极：粉尘沉积会影响电晕电流的大小和均匀性，一般方法采取振打清灰方式清除。•集尘极：主要目的是防止粉尘重新进入气流。–在湿式电除尘器中，用水冲洗集尘极板。•无二次扬尘，效率高。缺点是清灰水的处理及设备腐蚀。–在干式电除尘器中，一般用机械撞击或电极振动产生的振动力清灰。•有利于回收有经济价值的粉尘，但易产生二次扬尘。4.3.2电除尘器除尘效率的影响因素•理论捕集效率•1、粉尘特性•粉尘比电阻：1×104—5×1010Ω.cm•克服粉尘高比电阻的影响–保持电极表面尽可能清洁•采用较好的供电系统•烟气调质–增加烟气湿度，或向烟气中加入SO3、NH3，及Na2CO3等化合物，使粒子导电性增加。–向烟气中喷水，同时增加烟气湿度和降低温度2111exp()iiiiAQ4.3.2电除尘器除尘效率的影响因素2、烟气特性•（1）含尘浓度•（2）断面气流速度•（3）气体的温度和湿度•（4）断面气流分布3、清灰4.3.3电除尘器的结构形式和主要部件一、电除尘器的结构形式•1、管式和板式电除尘器•管式电除尘器用于气体流量小，含雾滴气体，或需要用水洗刷电极的场合•板式电除尘器为工业上应用的主要型式，气体处理量一般为25～50m3/s以上4.3.3电除尘器的结构形式和主要部件4.3.3电除尘器的结构形式和主要部件4.3.3电除尘器的结构形式和主要部件•2、立式和卧式电除尘器4.3.3电除尘器的结构形式和主要部件•3、单区和双区电除尘器双区电除尘器－通风空气的净化和某些轻工业部门单区电除尘器－控制各种工艺尾气和燃烧烟气污染单区电除尘器双区电除尘器4.3.3电除尘器的结构形式和主要部件•4、干式和湿式电除尘器•干式：主要通过振打的方式清灰•湿式：采用溢流和喷雾的方式使集尘级表面经常保证一层水膜以清灰。4.3.3电除尘器的结构形式和主要部件•二、电除尘器的主要部件•1、电晕电极–电晕线的一般要求：起晕电压低、电晕电流大、机械强度高、能维持准确的极距、易清灰等–电晕线越细越有棱尖，起晕电压就越低。常用的有直径3mm左右的圆形线、星形线及锯齿线、芒刺线等。–电晕线间距为200-300mm4.3.3电除尘器的结构形式和主要部件a.圆形线b.星形线c.锯齿线d.芒刺线4.3.3电除尘器的结构形式和主要部件•电晕线固定方式–重锤悬吊式–管框绷线式4.3.3电除尘器的结构形式和主要部件•2、集尘极–集尘极结构对粉尘的二次扬起，及除尘器金属消耗量（约占总耗量的40％～50%）有很大影响–性能良好的集尘极应满足下述基本要求•振打时粉尘的二次扬起少•单位集尘面积消耗金属量低•极板高度较大时，应有一定的刚性，不易变形•振打时易于清灰，造价低–集板间距一般取200-350mm4.3.3电除尘器的结构形式和主要部件•常用板式电除尘器集尘极4.3.3电除尘器的结构形式和主要部件•3、气流分布装置–在气体进口和出口位置分别设置渐扩管和减缩管，并设1-2块平行的气流分布板。•4、除尘器外壳–保证严密，减少漏风•5、高压供电装置–高压供电设备提供粒子荷电和捕集所需要的高场强和电晕电流–供电设备必须十分稳定，希望工作寿命在二十年之上4.3.4电除尘器的选型和设计•一、电除尘器主要性能参数的确定•1.比集尘表面积的确定–根据运行和设计经验，确定有效驱进速度ωe按德意希方程求得集尘表面积A=Qln[1/(1-η)]/ω–ω根据粉尘性质查P75表4-8•2、电场断面面积–Ae=Q/u–电场风速u通常取0.6-1.5m/s4.3.4电除尘器的选型和设计•3、集尘室的通道数量–n=Ae/bh–b一般取200-350mm–h为集尘级高度•4、电场长度–L=A/2nh•5、工作电压–U=250b•6、工作电流–I=AId–Id为电流密度4.3.4电除尘器的选型和设计•1．电除尘的选择–①烟尘和烟气的来源和生产过程；–②烟尘粒度大小的分布；–③烟尘浓度；–④烟尘成分和结构；–⑤现场实际的烟尘比电阻；–⑥总烟量；–⑦烟气的压力、温度和成分；–⑧烟气和烟尘的腐蚀性。谢谢观赏