河北敬业集团电除尘器培训教材安环生产部前言气体除尘从广义上来说可以分为机械方法和电气方法两大类。机械的方法包括基本上依靠惯性力和机械力回收粒子的一切方法在内,如重力沉降法、离心分离法、气体洗涤法、介质过滤法等等。电气的方法就是电除尘。它与一切机械方法的区别在于作用在悬浮粒子上的使粒子与气体分离的力。电除尘器运行原理电离荷电移动沉积清除电除尘器术语1、结构术语:1.1电除尘器(简称EP或ESP)在高压电场内,悬浮于烟气流中的尘粒,受到发射离子的作用而带电,这种荷电尘粒受到带有不同极性的电极表面的吸引二被吸附在电极表面上通过周期性或连续性的振打或冲刷由金属表面脱落,同时在重力的作用下落入灰斗。一台单独的电除尘器是将沉尘极和电晕极置于一个单独壳体内的一种构造。1.2人孔门:装于需要经常进出的活动门,应设有安全开关锁装置。1.31阳极系统:是工业电除尘器的接地电极。带电尘粒受该电极的吸引,向其移动并被吸附在该电极上。又称为沉尘极(集尘极)系统。1.32阳极板:是阳极系统的组成单元。又称为沉尘极(集尘极)板。1.33阳极振打装置:使阳极板产生冲击振动或抖动、以使沉积在极板上的尘粒振落的装置。1.34集尘面积:有效电场内阳极板投影面积的总和。1.41阴极系统:电除尘器中带电高压的所有部件的总称。又称为电晕极(放电极)系统。1.42阴极线:在高压系统中使气体电离和产生电场的带电负高压的极线。又称为电晕极线(放电极线)。1.43阴极系统支持绝缘子:对电极系统在结构上起支撑作用;在电气上起绝缘作用的器件。包括套管、支柱绝缘子。1.5振打绝缘轴:在电气上起绝缘作用;在机械上传递阴极系统所需的振打或冲击力的器件。1.6壳体:由屋顶(包括大梁和顶封)、侧墙(包括立柱和侧封)、端底梁、灰斗及底部结构,进出口烟箱构成。1.7电场:在单台电除尘器中垂直烟气流方向舵并列供电分区。1.8大室:电除尘器纵向的隔离分区。1.9台:具有一个完整的独立外壳的电除尘器称为台。2.0室:在电除尘器内部由壳体所围成的一个气流的通道空间称为室,一般电除尘器设计成单室,有时也将两个单室并联在一起,称为双室电除尘器。2.1场:沿气流流动方向将各室分成若干区:每一区有完整的收尘板和电晕极,并配以相应的一组高压电源装置,称每个独立区为收尘电场,卧式电除尘器一般设有二个、三个或四个电场,有时也可设置四个以上的电场。为了获得更高的除尘效率,也可将每个电场分成二个或三个独立区,每一个区配一组高压电源装置分别供电。2.2电场高度(m):一般将收尘极板的有效高度(即除去上下两端夹持端板的收尘极高度)称为电场高度。2.3电场通道数:电场中两排极板之间的宽度称为通道,电场中的极板总排数减一称为电场通道;电场宽度(m):一般将一个室最外两侧收尘极轴线之间的有效臣离(减去板阻流宽度),称作电场宽度,它等于电场通数与同极距(相邻两排极板的中心距)的乘积减去每块极板的阻流宽度。2.4电场截面(m2):一般将电场高度与电场宽度的乘积称为电场截面,它是表示电除尘器规格大小的主要参数之一。2.5电场长度(m):在一个电场中,沿气体流动方向一排收尘极板的宽度(即每排极板第一块极板的前端到最后一块极板末端的距离)称作单电场长度。沿气流方向各个单电场长度之和,称作电除尘器的电场长度。2.6、处理风量(m3/s):即被处理的烟气量。通常指工作状态下电除尘器人口与出口的烟气量的平均值。它等于工作状态下电除尘器人口处的烟气流量与除尘器漏风量的一半之和。2、电气术语:1.11高压整流变压器:一种集升压变压器、硅整流器为一体的供用除尘器用的变压器。1.12高压控制柜:用手控制并调整高压整流变压器输出直流电压的电控设备。1.13高压隔离开关:用来隔离直流高压电源或转换直流高压电源连接方式的不带负荷操作的开关。1.14低压控制设备:用于控制振打、卸灰、加热并具有保护、检测功能的电控设备。1.15安全联锁:由钥匙旋转的主令电器与机械组成的系统。1.21火花放电:电子分割两端子的空气或其他电介质材料突然被击穿、引起带有瞬间闪光的短暂放电现象。1.22火花跟踪:自动控制整流输出电压接近火花放电电压的一种控制方式。1.23反电晕:沉积在阳极表面的高比电阻粉尘层内部的局部放电现象。1.31一次电压:施加于高压整流变压器的一次绕组的交流电压。1.32一次电流:通过高压整流变压器的一次绕组的交流电流。1.33二次电压:高压整流变压器施加于电除尘电场的脉动直流电压(平均值)。1.34二次电流:高压整流变压器通向电除尘器电场的直流电流(平均值)。一、静电除尘器的工作原理二、静电除尘器的特点三、静电除尘器的结构与类型四、静电除尘器的性能五、静电除尘器除尘效果的影响因素电除尘器壳体内件阴极系统阳极系统阳极振打装置阴极振打装置吊挂部分气体均风板高压供电装置低压控制系统外部保温出口槽形板电除尘器机构组成静电除尘器外形一、电除尘的除尘原理1、电除尘是何种装置呢?概括而言,电除尘是利用强电场使气体发生电离,气体中的粉尘荷电在电场力的作用下,使气体中的悬浮粒子分离出来的装置。2、电除尘器的工作原理电晕极置于圆管中心,靠下端的重锤张紧。含尘气流从除尘器下端进口引入,净化气体从上部出口排出。管式电除尘器1—高压直流电源2—高压电缆3—绝缘子4—净化气体出口5—电晕极6—收尘极7—重锤8—含尘气体进口右图为管式电除尘器示意图。接地的金属圆管叫收尘极(或集尘极)。与高压直流电源相连的细金属线叫电晕极(或放电极)。3、电除尘器中的净化过程用电除尘的方法分离气体中的悬浮离子,需四个步骤:气体电离粉尘荷电粉尘沉集清灰在电晕极与收尘极之间施加直流高电压(一般为负高压),使电晕极附近的气体电离(即电晕放电),生成大量正负离子。在电晕区(其范围一般限于距电晕极周围2~3mm处)内,正离子立即被电晕极(负极)吸引过去,负离子则因受电场力的驱使向收尘极(正极)移动,并充满到两极间的绝大部分空间。含尘气流通过电场空间时,负离子与粉尘碰撞并附在其上,使粉尘荷电。荷电粉尘在电场中受库仑力的作用被驱向收尘极,到达收尘极后,放出负电荷并沉积在其上。电除尘器中除尘过程示意1—电晕极;2—电子;3—离子;4—尘粒;5—集尘极;6—供电装置;7—电晕区优点(1)除尘效率高,对小于0.1μm粉尘仍有较高的效率;(2)可以处理大风量。(3)阻力小仅(150~300Pa),耗电少,运行费用低;(4)能处理高温烟气。缺点(1)一次投资费用高,钢材耗量较大;(2)对粉尘的比电阻有一定要求,最适宜的范围是104~5×1010Ω·cm。(3)设备庞大,占地面积大;(4)结构较复杂,制造、安装的精度要求高。河北敬业集团目前烧结机机头机尾、竖炉炉顶、链篦机回转窑窑头等全部安装有静电除尘器。设备名称电除尘器型号台数105㎡烧结机头电除尘器200㎡2105m2烧结机尾电除尘器90㎡2105㎡烧结成品筛分电除尘器105㎡1一期10㎡竖炉单室三电场板卧电除尘器60㎡1二期10㎡竖炉单室三电场板卧电除尘器60㎡1三期10㎡竖炉单室三电场板卧电除尘器80㎡1四期10㎡竖炉单室三电场板卧电除尘器70㎡1五期10㎡竖炉单室三电场板卧电除尘器70㎡11#2#3#白灰窑电除尘三电场电除尘器120㎡31#230m2烧结机头双室四电场电除尘器230m221#230m2烧结机尾四电场电除尘器230m212#3#230m2烧结机头双室四电场电除尘器230m242#3#230m2烧结机尾四电场电除尘器230m221#2#260烧结机机头双室四电场电除尘器300m241#2#260烧结机机尾1#2#球团链篦机四电场电除尘器160m22(一)电除尘器的结构电气部分电除尘本体升压变压器自动控制装置调压烟箱系统电晕极系统收尘极系统槽形板系统储灰系统壳体它是将工频380V或220V交流电压升到除尘器所需的高电压,通常工作电压为50~60kV。增大极板间距,要求的电压也相应增高。静电除尘器的结构电除尘器高电压转换装置气流分布板集尘极电晕线卧式板式电除尘器透视图1—本体结构梁;2—集尘电极悬挂梁;3—“C”槽形集尘极板;4—电晕框;5—电晕线(锯齿形);6—电晕极振打装置;7—挠臂锤用于阴极吊挂起绝缘和支撑作用的瓷瓶烟箱系统烟箱系统包括进气烟箱和出气烟箱两部分。进气烟箱是烟道与电场之间的过渡段。烟气经过进气烟箱要完成由进气烟箱的小管道截面到电场大截面的扩散,此时,保持烟气流速、流场分布均匀性的平衡过渡显得尤为重要,因此,为了达到整个电场截面上气流分布的均匀,进气烟箱采用喇叭形,并在其中装有两层以上的气流均布板,同时在进气烟箱上要有对湿度、温度、流速、动静压及含尘浓度等进行监测的监测孔。出气烟箱是已经净化过和烟气由电场到出气烟道的过渡段。这里对气流分布的要求比较低,只需注意不要因为烟气流速的急剧变化对电场内的气流分布造成大的影响就可行了。气流分布装置1—第一层多孔板;2—第二层多孔板;3—分布板振打装置;4—导流叶片(根据需要装设)气流分布板形式多为圆孔板和方孔板。一般开孔率(开孔面积与分布板总面积之比)约为25%~50%,电晕极系统电晕极系统是产生电晕、建立电场的最主要构件,它决定了放电的强弱。影响烟气中粉尘荷电的性能,直接关系着除尘效率,,另外,它的强度和可靠性也直接关系着整个电除尘器的安全运行,所以电晕极系统是电除尘器设计、制造和安装的关键部件。必须选配良好的线型、合理的结构和适宜的振打。安装时要保证严格的极间距,保证整个电晕极系统与电除尘器其它部件良好的绝缘性能和足够的放电距离。实际运行中常发生电晕极系统因振打、热膨胀、积灰等造成极板或极线略发生变形而引发极间距变化的故障,其在运行中的直接表现就是二次电压升至较低电压便发生闪络,无法使二次电压保持较高水平,除尘性能恶化。芒刺型电晕线R—S是目前采用较多的一种(见图)芒刺型电晕线,它是以直径为20mm的圆管作支撑,两侧伸出交叉的芒刺。这种线的机械强度高,放电强。试验表明,在同样的工作电压下,芒刺式有利于捕集高浓度的微小尘粒和有利于减少电晕闭塞。芒刺式电晕极适用于含尘浓度高的烟气,因此,有的电除尘器在第一、二电场采用芒刺式,在第三电场采用光线或星形线。芒刺式电晕极尖端应避免积尘,以免影响放电。极线间距通常取0.50-0.65倍的通道宽度,对常规电除尘器可取160-200mm。芒刺式的间距一般为50-100mm。集尘极和电晕极的制作、安装质量对电除尘器的性能有很大影响,安装前极板和极线必须调直,安装时要严格控制极距,偏差不得大于5mm。如果个别地点极距偏小,会首先发生击穿。R—S芒刺式电晕极收尘极系统收尘极系统是由若干排极板与电晕极相间排列,与电晕极共同组成电场,它是粉尘沉积的重要部件,直接影响着电除尘器的效率。极板一般用厚度为1.2-2.0mm的钢板在专用轧机上轧制而成,为了增大容纳粉尘量大,通常将集尘极做成各种断面形状。极板高度一般为2-15m。每个电场的有效电场长度一般为3-4.5m,由多块极板拼装而成。常规电除尘器的集尘极板的间距通常采用300mm。国内、外研究结果表明,加大极板间间距,增大了绝缘距离,可以抑止电场火花放电;同时可以提高电除法器的工作电压,增大粉尘的驱进速度;另外还可使电极板面积也会相应减小。由于这种除尘器的工作电压比常规的高,故称为宽间距超高压电除尘器。宽间距电除尘器的极板间距一般为400-600mm。根据目前的试验研究,采用400mm为好,其工作电压为120-80kV。这种除尘器目前已在电站、水泥等行业应用。阳极振打阴极振打外观气流分布板电场内部板、线、框架槽形板系统排列在最后一个电场的出口端,较常见的形状为“[”形与“]”形钢错落组成的类似百叶窗的装置,其原理是利用烟气中残余粉尘的惯性力对逸出电场的尘粒进行再捕集,同时它还具有改善气流分布和控制二次飞扬的功能,所以它对提高除尘效率同样具有显著作用。干式电除尘器湿式电除尘器1.根据清灰方式干式电