电收尘器培训讲议.pptx
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1、电收尘电收尘器器培训讲议培训讲议阳极集灰板入口分布板入口分布板四点铰四点铰链机构链机构阴极振阴极振打装置打装置阳极振阳极振打装置打装置阴极极丝阴极极丝集灰振打操纵机构LHigh voltage wire for corona dischargeClean gashDirty gasCorona discharge along the length of wireCollected dust on plateDust removed from plates to hoppers2H 集尘板烟气清洁气体电晕线长度收集在集尘板上的尘dust-collection plate高压电晕线清料漏斗 这这种
2、种装装置置由由许许多多不不同同的的型型式式,但但最最基基本本的的组组成成部部分分都都是是一一对对电电极极(高高电电位位的的放放电电电电极极和和接接地地的的收收尘尘电电极极),简简单单模模式式下下图图。除除尘尘过过程程大大致致就就是是这这样样一一过过程程,两两电电极极间间加加一一电电压压。一一对对电电极极的的电电位位差差必必须须大大得得使使放放电电极极周周围围产产生生电电晕晕(常常常常加加直直流流),高高电电压压使使含含尘气体通过这对电极之间时,尘气体通过这对电极之间时,形成气体离子(正离子、负离子)这些负离形成气体离子(正离子、负离子)这些负离子迅速向集尘极运动,并且由于同粒子相撞子迅速向集尘
3、极运动,并且由于同粒子相撞而把电荷转移给它们粉尘荷电,然后与粒子而把电荷转移给它们粉尘荷电,然后与粒子上的电荷互相作用的电场就使它们向收尘电上的电荷互相作用的电场就使它们向收尘电极漂移,并沉积在集尘电极上,形成灰尘层。极漂移,并沉积在集尘电极上,形成灰尘层。当集尘电极表面粉尘沉集到一定厚度后,用当集尘电极表面粉尘沉集到一定厚度后,用机械振打等方法将沉集的粉尘层清除掉落入机械振打等方法将沉集的粉尘层清除掉落入灰斗中。灰斗中。电除尘器的主要优点电除尘器的主要优点压力损失小,一般为压力损失小,一般为200200500Pa500Pa处理烟气量大,可达处理烟气量大,可达105105106m106m3 3
4、/h/h能耗低,大约能耗低,大约0.20.20.4kWh/1000m0.4kWh/1000m3 3对细粉尘有很高的捕集效率,可高于对细粉尘有很高的捕集效率,可高于9999可在高温或强腐蚀性气体下操作可在高温或强腐蚀性气体下操作缺点缺点:1 1、一次性投资高、一次性投资高2 2、安装精度要求高、安装精度要求高3 3、对粉尘比电阻有一定要求、对粉尘比电阻有一定要求电除尘器+三个基本过程三个基本过程三个基本过程三个基本过程悬浮粒子荷电高压直流电晕悬浮粒子荷电高压直流电晕悬浮粒子荷电高压直流电晕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带电粒子在电场内迁移和捕集延续的电晕电带电粒子
5、在电场内迁移和捕集延续的电晕电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场(单区电除尘器)或光滑的不放电的电极之场(单区电除尘器)或光滑的不放电的电极之场(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)间的纯静电场(双区电除尘器)间的纯静电场(双区电除尘器)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捕集物从集尘表面上清除振打除去接地电极捕集物从集尘表面上清除振打除去接地电极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上的粉尘层并使其落入灰斗上的粉尘层并使其落入灰斗上的粉尘层并使其落入灰斗 一、电除尘
6、器的工作原理一、电除尘器的工作原理 静电极静电极电除尘器的工作原理(续)电除尘器的工作原理电除尘器的工作原理(续续)集电极集电极(阳极)(阳极)电场电场带电带电粒子粒子接地接地放电集放电集(阴极)(阴极)不带电不带电粒子粒子集电极吸引粒集电极吸引粒子和收集灰尘子和收集灰尘接地接地流入废气流入废气流出清流出清洁气体洁气体+单区和双区电除尘器双区电除尘器双区电除尘器单区电除尘器单区电除尘器含尘气体清洁气体集尘板(+)电晕线(一)粒子荷 电和放电在同一个电场中进行荷电段集尘段电晕线集尘板(-)高压板(+)电除尘器的工作原理电除尘器的工作原理(续)(续)电晕放电 粉尘荷电 粉尘运动 (气体电离)放电金
7、属线电晕极 含负离子区区 电晕区 金属管集尘极 三步曲电除尘器的工作原理示意图+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二二.电晕放电电晕放电+正、负电晕极在空气中的电晕电流一电压曲线 n电晕区范围逐渐扩大致使极间电晕区范围逐渐扩大致使极间空气全部电离空气全部电离-电场击穿;相电场击穿;相应的电压应的电压-击穿电压击穿电压n在相同电压下通常负电晕电极在相同电压下通常负电晕电极产生较高的电晕
8、电流,且击穿产生较高的电晕电流,且击穿电压也高得多电压也高得多 n工业气体净化倾向于采用稳定工业气体净化倾向于采用稳定性强,操作电压和电流高的负性强,操作电压和电流高的负电晕极;电晕极;n空气调节系统采用正电晕极,空气调节系统采用正电晕极,好处在于其产生臭氧和氮氧化好处在于其产生臭氧和氮氧化物的量低物的量低电晕放电电晕放电(续)(续)+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 电
9、晕放电(续)+两种机理两种机理电场荷电或碰撞荷电电场荷电或碰撞荷电-离子在静电力作用下做定向运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动,与粒子碰撞而使粒子荷电扩散荷电扩散荷电-离子的扩散现象而导致的粒子荷电过程;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粒子的主要荷电过程取决于粒径对于对于d0.50.5 m m的微粒,以电场荷电为主的微粒,以电场荷电为主对于对于d0.50.5 m m的微粒,以扩散荷电为主的微粒,以扩散荷电为主对对于于粒粒径径介介于于0.150.150.50.5 m m之
10、之间间的的粒粒子子,则则需需要要同同时时考虑这两种过程。考虑这两种过程。三三、粒子荷电粒子荷电 +电晕极和集尘极上都会有粉尘沉积+粉尘沉积在电晕极上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+从集尘极清除已沉积的粉尘的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 四、被捕集粉尘的清除+现代的电除尘器大都采用电磁振打或锤式振打清灰。振打系统要求既能产生高强度的振打力,又能调节振打强度和频率+常用的振打器+有电磁型和+挠臂锤型 被捕集粉尘的清除被捕集粉尘的清除(续续)1.除尘器类型双区电除尘器通风空气的净
11、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2550m3/s以上五五.电除尘器结构除尘器类型电除尘器结构除尘器类型 +电晕电极 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 a.a.圆形线圆形线 b.星形线星形线 c.锯齿线锯齿线 d.芒刺芒刺线线2.电晕电极+电晕电极 电晕线固定方式重锤悬吊式管框绷线式 电晕电极电晕电极(续续)+集尘极集尘极结构对粉尘的二次扬起,及除尘
12、器金属消耗量(约占总耗量的4050%)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3.3.集尘极集尘极+常用板式电除尘器集尘极+进展宽间距压电除尘器:现已公认,在某些情况下板间距可比平常增加50100%,然而除尘器性能并未改变。其原理还没有完全解释清楚集尘极集尘极(续续)+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+通常高压供电设备的输出峰值电压为70l000kV,电流为1002000mA+增加供电机组的数目,减少每个机组供电的
13、电晕线数,能改善电除尘器性能,但投资增加。必须考虑效率和投资两方面因素4.高压供电设备+电除尘器内气流分布对除尘效率具有较大影响+为保证气流分布均匀,在进出口处应设变径管道,进口变径管内应设气流分布板+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n 对气流分布的具体要求是任何一点的流速不得超过该断面平均流速的 40%在任何一个测定断面上,85%以上测点的流速与平均流速不得相差 25%。5.气流分布板+比电阻比电阻+各种物质的电阻与其长度成正比,与其横截面积成反比,并和温度有关:+Rs比电阻;+L长度;+A横截面积。+定义:一种物质的比电阻是其长度和横截面积各为一单位时的
14、电阻,比电阻的倒数称为电阻率。七七、粉尘比电阻粉尘比电阻工业粉尘导电方式有两种:+本体导电:取决于粉尘和气体的温度及组成。在高温时(约大于200),导电主要通过粉尘本体内部的电子或离子进行。在本体导电占优势的温度范围内,粉尘比电阻称为容积比电阻。+表面导电:在较低温度下,气体中存在的水分或其它化学调节剂被尘粒表面吸附,因而导电主要是沿尘粒表面所吸附的水分和化学膜进行的,在导电沿尘粒表面进行的温度范围内,粉尘比电阻称为表面比电阻。沉积在集尘电极上的灰尘的比电阻对电除尘器能否有效地运行有显著的影响:1.1.粉尘的导电性粉尘的导电性+比比电电阻阻过过高高或或过过低低都都会会大大大大降降低低电电除除尘
15、尘器器的的除除尘尘效效率率,适适宜的范围是宜的范围是从从10103 3-10-104 4cm-cm-2102101010cmcm。+通常所需要的粉尘的最小导电率是1010(/cm)1+高比电阻粉尘导电率低于大约1010(/cm)1,即电阻率大于1010/cm的粉尘,通常称为高比电阻粉尘。+影响粉尘层比电阻除粒子温度和组成之外,还包括粒子大小和形状,粉尘层厚度和压缩程度,施加于粉尘层的电场强度等+在评价电除尘器的操作性能时应根据现场测得的粉尘比电阻数据 粉尘的导电性粉尘的导电性(续续)+如果灰尘的比电阻小于如果灰尘的比电阻小于10103 3-10-104 4cmcm,+形形成成在在集集尘尘电电极
16、极上上跳跳跃跃的的现现象象,最最后后可可能能被被气气流流带带出出电电除除尘尘器器。用用电电除除尘尘器器处处理理各各种种金金属属粉粉尘和石墨粉尘、炭黑粉尘都可以看到这一现象。尘和石墨粉尘、炭黑粉尘都可以看到这一现象。+解解决决途途径径:采采取取在在电电除除尘尘气气后后面面串串联联旋旋风风除除尘尘器的办法来解决。器的办法来解决。(1)比电阻过低比电阻过低j-+V 比电阻过高时模拟电路图比电阻过高时模拟电路图(2)比电阻过高)比电阻过高当灰尘的比电阻超过当灰尘的比电阻超过1010cm,电除尘器的性能就随着比电阻,电除尘器的性能就随着比电阻的增加而下降。主要是由于比电阻过高,容易形成反电晕现象,的增加
17、而下降。主要是由于比电阻过高,容易形成反电晕现象,使电除尘器的效率降低。使电除尘器的效率降低。+保持电极表面尽可能清洁保持电极表面尽可能清洁采用较好的供电系统采用较好的供电系统烟气调质烟气调质增加烟气湿度,或向烟气中加入增加烟气湿度,或向烟气中加入SOSO3 3、NHNH3 3,及,及NaNa2 2COCO3 3等化合物,使粒子导电性增加。最常用的化学调质等化合物,使粒子导电性增加。最常用的化学调质剂是剂是SOSO3 3 改变烟气温度改变烟气温度向烟气中喷水,同时增加烟气湿度和降低温度向烟气中喷水,同时增加烟气湿度和降低温度发展新型电除尘器发展新型电除尘器 (3)(3)克服高比电阻影响的方法克
18、服高比电阻影响的方法(一)静电除尘器主要影响因素有:粉尘比电阻、气(一)静电除尘器主要影响因素有:粉尘比电阻、气体含尘浓度、气流速度等。体含尘浓度、气流速度等。1 1、粉尘的比电阻、粉尘的比电阻 图图1 1 粉尘比电阻与除尘效率之间的关系粉尘比电阻与除尘效率之间的关系静电除尘器的影响因素静电除尘器的影响因素如图如图1所示,比电阻在所示,比电阻在10104 410101111cmcm之间的粉尘,电之间的粉尘,电除尘效果好。当粉尘比电阻小于除尘效果好。当粉尘比电阻小于10104 4cmcm时,由于粉时,由于粉尘导电性能好,到达集尘极后,释放负电荷的时间快,尘导电性能好,到达集尘极后,释放负电荷的时
19、间快,容易感应出与集尘极同性的正电荷,由于同性相斥而容易感应出与集尘极同性的正电荷,由于同性相斥而使使粉尘形成沿极板表面跳动前进粉尘形成沿极板表面跳动前进,降低除尘效率。,降低除尘效率。当粉尘比电阻大于当粉尘比电阻大于10101111cmcm时,粉尘释放负电荷慢,时,粉尘释放负电荷慢,粉尘层内形成较强的电场强度而使粉尘空隙中的空气粉尘层内形成较强的电场强度而使粉尘空隙中的空气电离,出现反电晕现象。正离子向负极运动过程中与电离,出现反电晕现象。正离子向负极运动过程中与负离子中和,而使除尘效率下降。负离子中和,而使除尘效率下降。电除尘器的影响因素2气体含尘浓度气体含尘浓度 粉尘浓度过高,粉尘阻挡离
20、子运动,电晕电流粉尘浓度过高,粉尘阻挡离子运动,电晕电流降低,严重时为零,出现电晕闭塞,除尘效果急剧降低,严重时为零,出现电晕闭塞,除尘效果急剧恶化。恶化。电除尘器内同时存在着两种电荷,一种是离子的电除尘器内同时存在着两种电荷,一种是离子的电荷,一种是带电尘粒的电荷。离子的运动速度较电荷,一种是带电尘粒的电荷。离子的运动速度较高,约为高,约为6060100m/s100m/s,而带电尘粒的运动速度却是,而带电尘粒的运动速度却是较低的,一般在较低的,一般在60cm/s60cm/s以下。以下。因此含尘气体通过电除尘器时,单位时间转移的电荷量要比通过清洁空气时少,即这时的电晕电流小。如果气体的含尘浓度
21、很高,电场内悬浮大量的微小尘粒,会使电除尘器电晕电流急剧下降,严重时可能会趋近于零,这种情况称为电晕闭塞。为了防止电晕闭塞的产生,处理含尘浓度较高的气体时,必须采取措施,如提高工作电压,采用放电强烈的电晕极,增设预净化设备等。气体的含尘浓度超过30g/m30g/m3 3时,必须设预净化设备。电除尘器的影响因素电除尘器的影响因素 3气流速度气流速度 随气流速度的增大,除尘效率降低,其原因是,随气流速度的增大,除尘效率降低,其原因是,风速增大,粉尘在除尘器内停留的时间缩短,荷电的风速增大,粉尘在除尘器内停留的时间缩短,荷电的机会降低。同时,风速增大二次扬尘量也增大。机会降低。同时,风速增大二次扬尘
22、量也增大。电场风速的大小对除尘效率有较大影响,风速过电场风速的大小对除尘效率有较大影响,风速过大,容易产生二次扬尘,除尘效率下降。但是风速过大,容易产生二次扬尘,除尘效率下降。但是风速过低,电除尘器体积大,投资增加。根据经验,电场风低,电除尘器体积大,投资增加。根据经验,电场风速最高不宜超过速最高不宜超过1.5m/s1.5m/s,除尘效率要求高的除尘器不,除尘效率要求高的除尘器不宜超过宜超过1.0m/s1.0m/s。电除尘器的影响因素(二)其他影响电除尘收尘效率的几个因素二)其他影响电除尘收尘效率的几个因素A A、二次扬尘对除尘效率的影响二次扬尘对除尘效率的影响1.振打引起的二次扬尘振打引起的
23、二次扬尘 实践证明,合理的周期振打可以提高除尘效率,实践证明,合理的周期振打可以提高除尘效率,在许多情况下,间隙振打比连续振打可减少二次扬在许多情况下,间隙振打比连续振打可减少二次扬尘尘,其效果在烟囱中可以明显的看,其效果在烟囱中可以明显的看到。增加收尘极容量可以减少振打时的二次扬尘,到。增加收尘极容量可以减少振打时的二次扬尘,但是随着容尘量增加,已沉降的粉尘会自动脱落,但是随着容尘量增加,已沉降的粉尘会自动脱落,造成二次粉尘。造成二次粉尘。由于电除尘器各电场积灰程度不同,因而各电场振由于电除尘器各电场积灰程度不同,因而各电场振打周期也有区别。采用交叉振打方式,防止同时振打周期也有区别。采用交
24、叉振打方式,防止同时振打造成二次扬尘,一般情况下,相邻两电场阳极不打造成二次扬尘,一般情况下,相邻两电场阳极不同时振打,同一电场阴阳极不同时振打。同时振打,同一电场阴阳极不同时振打。振打时间各电场相同,具体调整多少,要根据振打时间各电场相同,具体调整多少,要根据振打锤的振打强度,振打方式,灰尘的粒度、粘度振打锤的振打强度,振打方式,灰尘的粒度、粘度来考虑。目的是使电场极板、极线干净,便于收尘。来考虑。目的是使电场极板、极线干净,便于收尘。对于高比电阻粉尘,由于电阻高而不易放出电荷,对于高比电阻粉尘,由于电阻高而不易放出电荷,使粉尘层表面负电荷增加,排斥后来的带负电的粉使粉尘层表面负电荷增加,排
25、斥后来的带负电的粉尘,另一方面,随着粉尘层的加厚,还可形成反电尘,另一方面,随着粉尘层的加厚,还可形成反电晕,降低除尘效率。晕,降低除尘效率。电除尘器的影响因素2.卸灰阀漏风引起的二次扬尘卸灰阀漏风引起的二次扬尘 卸灰阀漏风可造成灰尘温度下降,影响放料,卸灰阀漏风可造成灰尘温度下降,影响放料,还可使卸灰阀磨损严重;另一方面可能造成二次还可使卸灰阀磨损严重;另一方面可能造成二次扬尘。防止卸灰阀系统漏风的办法就是利用粒位扬尘。防止卸灰阀系统漏风的办法就是利用粒位计控制卸灰,防止灰尘卸完造成漏风。计控制卸灰,防止灰尘卸完造成漏风。电除尘器的影响因素B.B.烟气烟气温度对除尘效率的影响温度对除尘效率的
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