第8章静电除尘器分析.ppt

第八章 静电除尘器 大纲要求 了解电除尘技术的工作原理和特点； 熟悉电除尘器的类型和基本结构及影响除尘效率的主要因素； 掌握电除尘器效率的计算方法。 1、工作原理 气体电离：在放电电极与集尘板之间加上直流高压电，在电晕极附近形成强电场，并发生电晕放电，电晕区内空气电离，产生大量的负离子和正离子。(电晕放电类型与影响特性) 粉尘荷电：在放电电极附近的电晕区内，正离子立即被电晕极表面吸引而失去电荷；自由电子和负离子则因受电场力的驱使和扩散作用，向集尘电极运动，于是在两极间的绝大部分空间内都存在自由电子和负离子，含尘气流通过这部分空间时粉尘与自由电子、负离子碰撞而结合在一起，实现了粉尘荷电。（驱进速度） 1、工作原理 粉尘沉积：在电场库仑力作用下，荷电粉尘被驱往集尘电极，经过一定时间后，到达集尘电极表面，放出所带电荷而沉积在表面上，逐渐形成粉尘薄层。 清灰 ：当集尘电极表面上的粉尘集到一定厚度时，要用机械振打等方法将沉积的粉尘清除，每隔一段时间需要进行清灰。（清灰类型） 1、工作原理 2、驱进速度 粉尘颗粒荷电后，在电场力的驱动下而向集尘极运动过程中，当尘粒所受的静电力和尘粒在运动所受到的气流阻力相等时，尘粒向集尘极作匀速运动，此时的运动速度就称为理论驱进速度，用ω表示： 2、驱进速度 实际中往往是根据在一定除尘器结构形式和运行条件下测得的捕集效率值，代入德意希方程式中反算出相应的驱进速度值，称之为有效驱进速度。 3、静电除尘器的主要特点 静电除尘过程与其他除尘过程的根本区别在于：分离力（主要是静电力）直接作用在粒子上，而不是作用在整个气流上，这就决定了它具有分离粒子耗能少、气流阻力小的特点。由于作用在粒子上的静电力相对较大，所以即使对10μm以下的粒子也能较好捕集。 3、静电除尘器的主要特点 优点： 压力损失小，一般为200～500Pa； 处理烟气量大，单台静电除尘装置烟气处理量可达105～106m3/h； 能耗低，大约0.2～0.4kWh/1000m3； 对细粉尘有较高的捕集效率，可达99％； 耐高温，可达350～450℃； 干法除灰，有利于粉尘的输送和再利用，没有水污染； 自动化程度高，运行可靠。 3、静电除尘器的主要特点 缺点： 设备造价高，一次投资较大。静电除尘装置和其他除尘设备相比，结构较复杂，耗用钢材较多，每个电场需配用一套高压电源、电极的绝缘及控制装置，设备造价较高； 应用范围受比电阻的限制。粉尘比电阻在104～1011Ω·cm范围以外，除尘效率显著下降，因此粉尘比电阻过高或过低，采用静电除尘器不仅不经济，有时甚至不可能。 干式静电除尘器不宜处理爆炸性粉尘，因为产生的电火花可能会引起爆炸。 4、静电除尘器的基本结构 基本结构 除尘器本体：电晕极、集尘极、清灰装置、气流分布装置和灰斗等 供电装置： 附属设备： 4、静电除尘器的基本结构 电晕电极 电晕电极由电晕线、电晕极框架吊杆及支撑套管、电晕极振打装置等组成。 4、静电除尘器的基本结构 电晕电极 电晕极型式很多，常用的有圆形线、星形线、锯齿线及芒刺线等 4、静电除尘器的基本结构 电晕电极要求： 牢固可靠，不断线； 电气性能良好，电极上的电流密度分布均匀、平均电场强度高； 黏附粉尘少。 4、静电除尘器的基本结构 集尘电极 集尘极的作用是使粉尘沉积于其上，其结构形式直接影响除尘效率。集尘极的金属消耗量约占静电除尘器金属总耗量的40％～50％，对除尘器造价有很大影响。 4、静电除尘器的基本结构 集尘电极 极板表面的电场强度分布要均匀； 板面受温度影响的变形小，并具有足够的刚度； 与放电极之间不易发生闪络（电场击穿）； 板面的振打加速度分布要均匀； 单位集尘面积消耗金属量低，造价低。 ＋＋ 容易清灰且粉尘不易飞扬。 4、静电除尘器的基本结构 4、静电除尘器的基本结构 气流分布板 电除尘器内气流分布装置的作用是保证气流分布均匀，减少涡流，对除尘效率有较大的影响。 对气流分布装置的要求是阻力损失小、均匀布气。 气流分布状况与除尘器进口管道形状有关。气流应水平进入，进口处应设渐扩变径管，进口变径管内应设多层气流分布板。 最常见的气流分布板有百叶窗式、多孔板分布格子、槽形钢式和栏杆型分布板等，而以多孔板使用最为广泛。 4、静电除尘器的基本结构 气流分布板 通常采用厚度为3～3.5mm的钢板，孔径为30～50mm，分布板层数为2～3层。开孔率需要通过试验确定，一般开孔率为25％～50％。 我国常采用相对均方根差法评定气流分布的均匀性。气流分布完全均匀时σ＝0，实际上工业电除尘器的σ值处于0.1～0.5之间。国家标准规定，第一电场进口截面的σ＜0.25，其他截面的σ＜0.2。 4、静电除尘器的基本结构 振打装置 振打装置也叫清灰装