最新大气污染控制工程第六章第二节教学课件.ppt
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1、大气污染控制工程第六章第二节大气污染控制工程第六章第二节2 电除尘器电除尘器l旋风除尘器对于旋风除尘器对于dp10102 2s s,完全可以忽略不计完全可以忽略不计l所以,驱进速度所以,驱进速度(电场力与空气阻力达到平衡电场力与空气阻力达到平衡)(1 1)驱进速度驱进速度l驱进速度与粒径和场强的关系驱进速度与粒径和场强的关系l当颗粒直径为当颗粒直径为250 m时,时,与粒径成正比与粒径成正比(2 2)捕集效率一德意希公式)捕集效率一德意希公式l德意希公式的假定德意希公式的假定:l除尘器中气流为湍流状态除尘器中气流为湍流状态l在垂直于集尘表面的任一横断面上粒子在垂直于集尘表面的任一横断面上粒子浓
2、度和气流分布是均匀的浓度和气流分布是均匀的l粒子进入除尘器后立即完成了荷电过程粒子进入除尘器后立即完成了荷电过程l忽略电风、气流分布不均匀、被捕集粒忽略电风、气流分布不均匀、被捕集粒子重新进入气流等影响子重新进入气流等影响(2 2)捕集效率一德意希公式)捕集效率一德意希公式ldt时间内在长度为时间内在长度为dx的空间所捕集的粉尘量为的空间所捕集的粉尘量为l由由d dtd dx/ul积分积分l最最终终得得(2 2)捕集效率一德意希公式)捕集效率一德意希公式l捕集效率随粒径的变化捕集效率随粒径的变化(3 3)有效驱进速度)有效驱进速度l当粒子的粒径相同且驱进速度不超过气流速度的当粒子的粒径相同且驱
3、进速度不超过气流速度的1020时,德意希方程理论上才是成立的时,德意希方程理论上才是成立的 l作为除尘总效率的近似估算,作为除尘总效率的近似估算,应取某种形式的平均驱进应取某种形式的平均驱进速度速度l有效驱进速度有效驱进速度-实际中常常根据在一定的除尘器结构型式实际中常常根据在一定的除尘器结构型式和运行条件下测得的总捕集效率值,代入德意希方程式中和运行条件下测得的总捕集效率值,代入德意希方程式中反算出的相应驱进速度值,以反算出的相应驱进速度值,以e e表示表示 e=0.22m/sK指数,一般取0.5(3)有效驱进速度)有效驱进速度粉尘种类粉尘种类驱进速度驱进速度/ms-1粉尘种类粉尘种类驱进速
4、度驱进速度/ms-1煤粉(飞灰)煤粉(飞灰)0.100.14冲天炉(铁焦比冲天炉(铁焦比10)0.030.04纸浆及造纸纸浆及造纸0.08水泥生产(干法)水泥生产(干法)0.060.07平炉平炉0.06水泥生产(湿法)水泥生产(湿法)0.100.11酸雾(酸雾(H2SO4)0.060.08多层床式焙烧炉多层床式焙烧炉0.08酸雾(酸雾(TiO2)0.060.08红磷红磷0.03飘旋焙烧炉飘旋焙烧炉0.08石膏石膏0.160.20催化剂粉尘催化剂粉尘0.08二级高炉(二级高炉(80生铁)生铁)0.125 例例6-3 在在气气体体压压力力为为101.325kPa,温温度度为为20条条件件下下运运行
5、行的的管管式式电电除除尘尘器器,圆圆筒筒形形集集尘尘极极直直径径D=0.3m,管管长长L=2.0m,气气体体流流量量Q0.075m3/s,若若集集尘尘极极附附近近的的平平 均均 场场 强强 E=100Kv/m,粒粒 径径 为为 1.0m的的 粉粉 尘尘 荷荷 电电 量量q=0.31015。试计算粉尘的驱进速度和捕集效率。试计算粉尘的驱进速度和捕集效率。解:(解:(1)计算粉尘的趋进速度,)计算粉尘的趋进速度,20时时(2)计算捕集效率,集尘极的表面积计算捕集效率,集尘极的表面积m2,m2则除尘效率为:则除尘效率为:5、被捕集粉尘的清除、被捕集粉尘的清除 l电晕极和集尘极上都会有粉尘沉积电晕极和
6、集尘极上都会有粉尘沉积 l粉尘沉积在电晕极上会影响电晕电流的大小和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均匀性,一般方法采取振打清灰方式清除 l从集尘极清除已沉积的粉尘的主要目的是防止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粉尘重新进入气流l在湿式电除尘器中,用水冲洗集尘极板在湿式电除尘器中,用水冲洗集尘极板l在干式电除尘器中,一般用机械撞击或电极在干式电除尘器中,一般用机械撞击或电极振动产生的振动力清灰振动产生的振动力清灰5、被捕集粉尘的清除、被捕集粉尘的清除l现代的电除尘器大都采用电磁振打或锤式振打清灰。现代的电除尘器大都采用电磁振打或
7、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打强度和频率l常用的振打器常用的振打器l有电磁型和有电磁型和l挠臂锤型挠臂锤型 1.气流分布气流分布l电除尘器内气流分布对除尘效率具有较大影响电除尘器内气流分布对除尘效率具有较大影响l为为保保证证气气流流分分布布均均匀匀,在在进进出出口口处处应应设设变变径径管管道道,进进口口变变径管内应设气流分布板径管内应设气流分布板l最最常常见见的的气气流流分分布布板板有有百百叶叶窗窗式式、多多孔孔板板分分布布格格子子、槽槽形形钢式和栏杆型分布板钢式和栏杆型分布板n对气流分布的具体要求是对气
8、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任何一点的流速不得超过该断面平均流速的 40%40%在任何一个测定断面上,在任何一个测定断面上,85%以上测点的流速与平均流速以上测点的流速与平均流速不得相差不得相差 25%。影响静电除尘装置除尘效率的因素:影响静电除尘装置除尘效率的因素:2.气流分布板气流分布板l气流分布不均匀时,电除尘器通过率的校正气流分布不均匀时,电除尘器通过率的校正系数系数FV例例6-4 利用一高压电除尘器捕集烟气中的粉尘,利用一高压电除尘器捕集烟气中的粉尘,已知该电除尘器由四块集尘板组成,板高和板长已知该电除尘器由四块集尘板组成,板高和板长均为均为366cm,板
9、间距,板间距24.4cm,烟气体积流量,烟气体积流量2m3/s;操作压力为;操作压力为1atm,设粉尘粒子的驱进速,设粉尘粒子的驱进速度为度为12.2cm/s。试确定:。试确定:1)当烟气的流速均匀分布时的除尘效率;)当烟气的流速均匀分布时的除尘效率;2)当供入某一通道的烟气为烟气总量的)当供入某一通道的烟气为烟气总量的50%,而,而其他两个各供入其他两个各供入25%时的除尘效率时的除尘效率1)Q=2/3=0.667 m3/s,S=3.662=13.4m2;2)查图查图627得得Fv=1.75 故故解:解:3.粉尘比电阻粉尘比电阻l比电阻比电阻l各各种种物物质质的的电电阻阻与与其其长长度度成成
10、正正比比,与与其其横横截截面面积积成反比,并和温度有关:成反比,并和温度有关:l l Rs比电阻;比电阻;lL长度;长度;l A横截面积。横截面积。l定定义义:一一种种物物质质的的比比电电阻阻是是其其长长度度和和横横截截面面积积各各为一单位时的电阻,比电阻的倒数称为电阻率。为一单位时的电阻,比电阻的倒数称为电阻率。3.粉尘的导电性粉尘的导电性l工业粉尘导电方式工业粉尘导电方式有两种有两种:l本本体体导导电电:取取决决于于粉粉尘尘和和气气体体的的温温度度及及组组成成。在在高高温温时时(约约大大于于200),导导电电主主要要通通过过粉粉尘尘本本体体内内部部的的电电子子或或离离子子进进行行。在在本本
11、体体导导电电占占优优势势的的温温度度范范围围内内,粉粉尘尘比比电阻称为容积比电阻。电阻称为容积比电阻。l表表面面导导电电:在在较较低低温温度度下下,气气体体中中存存在在的的水水分分或或其其它它化化学学调调节节剂剂被被尘尘粒粒表表面面吸吸附附,因因而而导导电电主主要要是是沿沿尘尘粒粒表表面面所所吸吸附附的的水水分分和和化化学学膜膜进进行行的的,在在导导电电沿沿尘尘粒粒表表面面进进行行的温度范围内,粉尘比电阻称为表面比电阻。的温度范围内,粉尘比电阻称为表面比电阻。l沉沉积积在在集集尘尘电电极极上上的的灰灰尘尘的的比比电电阻阻对对电电除除尘尘器器能能否否有有效效地运行有显著的影响地运行有显著的影响:
12、3.粉尘的导电性粉尘的导电性l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尘器器的的除除尘尘效效率率,适宜的范围是从适宜的范围是从10103 3-10-104 4cm-210cm-2101010cmcm。l通常所需要的粉尘的最小导电率是通常所需要的粉尘的最小导电率是1010(/cm)1 l高比电阻粉尘高比电阻粉尘导电率低于大约导电率低于大约1010(/cm)1,即,即电阻率大于电阻率大于1010/cm的粉尘的粉尘,通常称为高比,通常称为高比电阻粉尘电阻粉尘。l影响粉尘层比电阻除粒子温度和组成之外,还包括粒子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
13、厚度和压缩程度,施加于粉尘层的大小和形状,粉尘层厚度和压缩程度,施加于粉尘层的电场强度等电场强度等 l在评价电除尘器的操作性能时应根据现场测得的粉尘比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电阻数据(1)比电阻过低比电阻过低l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,l形形成成在在集集尘尘电电极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尘和和石石墨墨粉尘、炭黑粉尘都可以看到这一现象。粉尘、炭黑粉尘都可以看到这一现象。l解解决决途途径径:采采取取在在电
14、电除除尘尘气气后后面面串串联联旋旋风风除除尘尘器器的的办法来解决。办法来解决。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,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,使电除尘器的效率降低。象,使电除尘器的效率降低。3.粉尘的导电性粉尘的导电性l烟气湿度和温度对粉尘比电阻的影响烟气湿度和温度对粉尘比电阻的影响a.飞灰飞灰 b.水泥窑粉尘水泥窑粉尘4.高比电阻粉尘对电除尘器性能的影响高比电阻粉尘对
15、电除尘器性能的影响l高比电阻粉尘会干扰电场条件,导致除尘效率高比电阻粉尘会干扰电场条件,导致除尘效率下降下降l低于低于10101010/cm时,比电阻几乎对除尘器操作时,比电阻几乎对除尘器操作和性能没有影响和性能没有影响l比电阻介于比电阻介于10101011/cm之间时,火花率之间时,火花率增加,操作电压降低增加,操作电压降低l高于高于1011/cm时,产生明显反电晕时,产生明显反电晕 4.高比电阻粉尘对电除尘器性能的影响高比电阻粉尘对电除尘器性能的影响l粉尘比电阻对除尘器伏安特性的影响粉尘比电阻对除尘器伏安特性的影响 4.高比电阻粉尘对电除尘器性能的影响高比电阻粉尘对电除尘器性能的影响l粉尘
16、比电阻对有效驱进速度的影响粉尘比电阻对有效驱进速度的影响 4.高比电阻粉尘对电除尘器性能的影响高比电阻粉尘对电除尘器性能的影响l粉尘比电阻对场强分布的影响粉尘比电阻对场强分布的影响 5.克服高比电阻影响的方法克服高比电阻影响的方法l保持电极表面尽可能清洁保持电极表面尽可能清洁l采用较好的供电系统采用较好的供电系统l烟气调质烟气调质l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SO3、NH3,及,及Na2CO3等化合物,使粒子导电性增加。最常用的化等化合物,使粒子导电性增加。最常用的化学调质剂是学调质剂是SO3 l改变烟气温度改变烟气温度l向烟气中喷水,同时增加烟气湿度和降低温度向烟
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- 最新 大气污染 控制工程 第六 第二 教学 课件
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