4.5电除尘器.ppt

4.5 电除尘器 旋风除尘器对于 dp 5μm的粒子效率低，必须借助外力（电场力等）捕集更小的粒子 使尘粒荷电并在电场力的作用下沉积在集尘极上 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 电除尘器 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 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 电除尘器的工作原理 Source: www.state.ia.us 电除尘器的分类 按集尘极的形式 管式 板式 按气流流动方式 立式 卧式 按粒子荷电段和分离段的空间布置 单区 双区 沉降粒子的清除 干式 湿式 电除尘器的工作原理 单区和双区电除尘器 电除尘器结构－除尘器类型 除尘器类型 双区电除尘器－通风空气的净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25～50m3/s以上 电晕放电 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 电晕放电 电晕放电 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 在r=a时 （电晕电极表面上），起始电晕电压 电晕放电 正、负电晕极在空气中的电晕电流一电压曲线 电晕区范围逐渐扩大致使极间空气全部电离－电场击穿；相应的电压－击穿电压 在相同电压下通常负电晕电极产生较高的电晕电流，且击穿电压也高得多 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物的量低 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 大于0.5?m的微粒，以电场荷电为主 小于0.15?m的微粒，以扩散荷电为主 介于之间的粒子，需要同时考虑这两种过程。 异常荷电现象 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,破坏正常电晕过程 荷电粒子的运动和捕集 驱进速度 力平衡关系 t＝0时，?＝0，则 最终得 驱进速度 驱进速度 e的指数项是一个很大的数值。例如，密度为1g/cm3、直径为10μm的球状粉尘粒子，在空气中有 若t10－2s， 完全可以忽略不计 所以，驱进速度 驱进速度 驱进速度与粒径和场强的关系 当颗粒直径为2～50?m时，?与粒径成正比 捕集效率 捕集效率一德意希公式 德意希公式的假定: 除尘器中气流为湍流状态 在垂直于集尘表面的任一横断面上粒子浓度和气流分布是均匀的 粒子进入除尘器后立即完成了荷电过程 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 捕集效率 dt时间内在长度为dx的空间所捕集的粉尘量为 由dt＝dx/u 积分 最终得 有效驱进速度 当粒子的粒径相同且驱进速度不超过气流速度的10％～20％时，德意希方程理论上才是成立的 作为除尘总效率的近似估算，ω应取某种形式的平均驱进速度 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ωe表示 有效驱进速度 被捕集粉尘的清除 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 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