电除尘装置-公开课件.ppt

§2电除尘器 旋风除尘器对于 dp 5μm的粒子处理效率低，必须借助外力（电场力等）捕集更小的粒子 利用高压电场使尘粒荷电，在电场力作用下使粉尘从气体中去除的装置 与其他除尘器的根本区别在于，分离力直接作用在粒子上，而不是作用在整个气流上 具有耗能小、气流阻力小的特点 电除尘发展简介 早在公元前600年，希腊人就知道被摩擦过的琥珀对细粒子和纤维的静电吸引作用，库仑发现的平方反比定律称为静电学的科学基础，它也是电除尘理论的出发点。 1908年，柯特雷尔发表了他的第一个专利，并在赛尔拜冶炼厂电除尘成功地回收了过去很难处理的硫酸雾。后来在他的学生施密特协助下又进行了发展，为在冶金和水泥工业中迅速广泛地采用电除尘，成功地控制空气污染奠定了基础，从二十世纪二十年代到四十年代开始应用于其它工业。 电除尘器外观图 电除尘器 Dust-collection plate 电除尘器 电除尘器的主要优点 压力损失小，一般为200～500Pa 处理烟气量大，可达105～106m3/h 能耗低，大约0.2～0.4kWh/1000m3 对细粉尘有很高的捕集效率，可高于99％ 可在高温或强腐蚀性气体下操作 缺点: 1、一次性投资高 2、安装精度要求高 3、对粉尘比电阻有一定要求 一、电除尘器的工作原理 三个基本过程 悬浮粒子荷电－高压直流电晕 带电粒子在电场内迁移和捕集－延续的电晕电场（单区电除尘器）或光滑的不放电的电极之间的纯静电场（双区电除尘器） 捕集物从集尘表面上清除－振打除去接地电极上的粉尘层并使其落入灰斗 一、电除尘器的工作原理 一、电除尘器的工作原理 一、电除尘器的工作原理（续） 单区和双区电除尘器 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 自由电子和气体负离子是粒子荷电的电荷来源 2.起始电晕电压---开始产生电晕电流所施加的电压 管式电除尘器内任一点的电场强度 起始电晕电压与烟气性质和电极形状、几何尺寸等因素有关，起始电晕所需要电场强度（皮克经验公式） ?一空气的相对密度 m－导线光滑修正系数，无因次，0.5m1.0 对于清洁的光滑圆线m=1,实际可取0.6～0.7 2.起始电晕电压---开始产生电晕电流所施加的电压 在r=a时 （电晕电极表面上），起始电晕电压 ： 2.起始电晕电压---开始产生电晕电流所施加的电压 板式电除尘器： 式中：c——两个电晕极之间的半径，m； a——电晕极半径，m； b——电晕极到集尘极的距离。 正、负电晕极在空气中的电晕电流一电压曲线 3.影响电晕特性的因素 电极的形状、电极间距离 气体组成、压力、温度 不同气体对电子的亲合力、迁移率不同 气体温度和压力的不同影响电子平均自由程和加速电子及能产生碰撞电离所需要的电压 气流中要捕集的粉尘的浓度、粒度、比电阻以及在电晕极和集尘极上的沉积 电压的波形 三、粒子荷电 两种机理 电场荷电或碰撞荷电--离子在静电力作用下做定向运动，与粒子碰撞而使粒子荷电 扩散荷电--离子的扩散现象而导致的粒子荷电过程；依赖于离子的热能，而不是依赖于电场 粒子的主要荷电过程取决于粒径 对于dР﹥0.5?m的微粒，以电场荷电为主 对于dР﹤0.5?m的微粒，以扩散荷电为主 对于粒径介于0.15～0.5 ?m之间的粒子，则需要同时考虑这两种过程。 1.电场荷电 1.电场荷电（续） 粒子获得的饱和电荷 2.扩散荷电 与电场荷电过程相反，不存在扩散荷电的最大极限值（根据分子运动理论，不存在离子动能上限） 荷电量取决于离子热运动的动能、粒子大小和荷电时间 扩散荷电理论方程 3.电场荷电和扩散荷电的综合作用 处于中间范围 （0.15～0.5μm）的粒子，需同时考虑电场荷电和扩散荷电 4.异常荷电现象 （1）沉积在集尘极表面的高比电阻粒子导致在低电压下发生火花放电或在集尘极发生反电晕现象,通常当比电阻高于2×1010Ωm时，较易发生火花放电或反电晕，破坏正常电晕过程 （2）气流中微小粒子的浓度高时，荷电尘粒所形成的电晕电流不大，可是所形成的空间电荷却很大，严重抑制着电晕电流的产生，使尘粒不能获得足够的电荷 （3）当含尘量大到某一