燃煤电厂烟气治理技术进步与发展课件.ppt

1、一、烟尘的性质一、烟尘的性质 1 1、烟尘的分类、烟尘的分类 2 2、烟尘的物理特性、烟尘的物理特性二、除尘设备二、除尘设备 1 1、除尘装置的性能、除尘装置的性能 2 2、静电除尘设备、静电除尘设备 3 3、袋式除尘设备、袋式除尘设备 4 4、电袋式除尘设备、电袋式除尘设备1 1、颗粒物（尘）的分类、颗粒物（尘）的分类总悬浮颗粒物（TSP）：空气动力学直径小于粒径小于100m的颗粒物； 可吸入颗粒物（PM10）：空气动力学直径小于粒径小于10m的颗粒物； 细颗粒物（PM2.5）：空气动力学直径小于粒径小于2.5m的颗粒物； 空气动力学直径表述粒子运动的一种“假想”粒度。定义为：单位密度（0=

2、1g/cm3）的球体，在静止空气中作低雷诺数运动时，达到与实际粒子相同的最终沉降速度（Vs）时的直径。back一、形状、粒径及分散度一、形状、粒径及分散度二、粉尘密度二、粉尘密度三、粉尘的安息角三、粉尘的安息角四、粉尘的磨损性四、粉尘的磨损性五、粉尘的粘附性五、粉尘的粘附性 back六、粉尘的浸润性六、粉尘的浸润性七、粉尘的荷电性七、粉尘的荷电性八、粉尘的导电性八、粉尘的导电性九、粉尘的含水率九、粉尘的含水率十、粉尘的爆炸性十、粉尘的爆炸性形状：形状： 尘粒的形状有：针状、球状、枝状、片状、纤维状等。 尘粒的形状直接影响除尘器的捕集效果和清灰情况。 （例如：对纤维状粉尘，选用机械式除尘器和电除

3、尘器时除尘效果往往不理想，对球形粉尘，用各种除尘器都会取得满意效果）粒径：粒径： 为表征颗粒的大小，通常采用当量粒径。所谓当量粒径，是指颗粒在某方面与同质量球体具有相同特性的球体直径。（由于颗粒形状不规则，要精确测量其粒径是非常困难的事，所以采用当量粒径）分散度：分散度： 是指粉尘中各种粒径的颗粒所占的百分数，其可分为计重分散度和计数分散度。 （粉尘的分散度不同，对人体的危害、除尘机理和除尘方式也不同，所以它是评估粉尘危害程度、除尘器性能和选择除尘的基本条件之一。粉尘粒径越细越难补集。）真密度 -不考虑粉尘颗粒间的空隙，颗粒本身实有的密度，即在抽真空的条件下测得的密度。堆放密度-在自然堆积状态

4、下的单位体积的质量 ，即包括尘粒间和尘粒体内部的空隙的密度。空隙率-表征真密度和堆积密度之间的关系。空隙率越大堆积密度越小。（对一种粉尘来说，堆积密度是一定的，真密度则随着空隙率的变化而变化。） 安息角：粉尘自漏斗连续地落到水平板面上时，自安息角：粉尘自漏斗连续地落到水平板面上时，自然堆积成的锥体母线与水平板面的夹角称为粉尘的安然堆积成的锥体母线与水平板面的夹角称为粉尘的安息角，也称休止角或堆积角等。息角，也称休止角或堆积角等。 安息角是粉尘动力特性之一，与粉尘物料的种类、粒径、形状、含水率、粘附性、等有关。安息角小于30时颗粒流动性好，大于30小于45时颗粒流动性中等，大于45时颗粒流动性差

5、。 粉尘安息角的大小对设计除尘器灰斗的角度有重要粉尘安息角的大小对设计除尘器灰斗的角度有重要的意义。通常把灰斗的斗壁与水平面的夹角设计为比的意义。通常把灰斗的斗壁与水平面的夹角设计为比粉尘安息角粉尘安息角3 3551、尘粒直接冲击器壁引起的磨损。 尘粒以90 角直接冲击器壁时最为严重，对硬度高的金属尤为严重。（宜采用韧性好的钢材来预防磨损）2、尘粒与器壁摩擦所引起的磨损。 尘粒以30 角冲击器壁时最为严重，这是一种微切割作用 。（宜采用硬度高的钢材来预防磨损） （粗尘的磨损以第2种磨损为主，细尘则以第1种为主；此外尘粒的硬度对磨损有很大影响，尘粒比钢软时磨损不严重，当尘粒的硬度是钢的1.11.

6、6倍时磨损严重。粉尘的磨损性还与其流速和浓度有很大关系）设计管道式，除考虑粉尘不沉积外还必须考虑其摩擦，对摩擦系数大的粉尘，应适当降低管内流速，并在弯头处增加管道的耐摩层，做成耐磨弯头。 尘粒附着在固体表面上、或粒子间彼此附着的现象称为粘附。这一性质有利于粉尘的分离和捕集。可用粉尘层的粘附强度作为评定粉尘粘附性的指标。 粉尘颗粒间的粘附力主要有以下3种：作用力、 库仑力和毛细粘附力。（毛细粘附力是粉尘颗粒含有水分时，互相吸附的颗粒之间由于毛细管作用而生成“液桥”，产生颗粒互相粘附的力。）粉尘的粘附性对除尘既有利，也有害。 粉尘的粘附性直接影响管道和除尘器的堵塞和结垢情况，所以遇到粘附性大的粉尘

7、时，必须考虑采取相应的措施防止堵塞和结垢。 使用袋式除尘器时处理粘附性强的粉尘时，应适当增加清灰次数和清灰强度，避免滤袋粘附粉尘。灰斗上的振打电动机的功率也应稍大些，使粉尘不至于在灰斗下料口搭桥堵塞。 back粉尘颗粒能被水（或其他液体）浸润的特性叫做浸润性。粉尘可根据被水浸润的程度分为疏水性粉尘和亲水性粉尘。粉尘的浸润性是选择除尘方式的依据之一：对于亲水性粉尘，选用湿式除尘方法可能取得较好的效果；对于疏水性粉尘，则不宜选用湿式除尘法。对于吸湿性粉尘，袋式除尘器的清灰力度要加大，否则可能发生湖黏滤袋问题。粉尘的粒径、生成条件、组分、温度、压力、含水率、表面粗糙度及荷电性。液体的表面张力、尘粒与

8、液体间的粘附力及相对运动速度等。例如，粉尘的浸润性随温度上升而下降，随压力增加而增加，随液体表面张力减小而增强，随细尘粒(5m以下)特别是lm以下的超微米尘粒与水滴问相对运动速度的增高而增大 亲水性粉尘易被水润湿的，如锅炉飞灰、石灰尘，可选用湿式除尘器。疏水性粉尘难于被水润湿的，如煤尘、石墨、硫黄尘。不宜选用湿式除尘器。水硬性粉尘吸水后形成不溶于水的硬垢，如水泥、熟石灰和白云石粉尘等。不宜采用湿式除尘，易使管道和设备结垢、堵塞。back尘粉与尘粒间的摩擦、尘粒与器壁间的摩擦都可能使尘粒获得电荷。在气体电离的电场内，尘粒会从气体离子获得电荷，较大尘粒是与气体离子碰撞而荷电。微小尘粒则由于扩散而荷

9、电。粉尘的导电性用电阻率来表示，其大小与它测定时的温度、湿度、粉尘的粒径和堆积的松散度等有关。粉尘的导电性只是用来表示相互比较的粉尘电阻，所以也称比电阻。粉尘的比电阻是指面积为1cm2、厚度为1cm的粉尘层的电阻值，单位为cm。粉尘的比电阻值直接影响电除尘器及荷电滤料的捕尘效果。 粉尘中所含水量与粉尘总质量的百分比称为粉尘的含水率。粉尘中所含水量是指附着在尘粒表面上的和包含在凹坑处及细孔中的自由水份，以及紧密结合在尘粒内部的结合水份。化学结合的水份，如结晶水等不属于水量范围。粉尘总质量是指粉尘中所含水量与干粉尘质量之和。粉尘的含水率对粉尘的润湿性、粘附性、荷电性、导电性、安息角及爆炸性等有影响

10、。具有一定浓度的某种粉尘遇到明火、放电、高温、摩擦等作用时，在氧气充足的条件下具有爆炸性，这在堆放和输送过程中要注意。用袋式除尘器处理易燃易爆的粉尘时，除选用导电滤袋外，还应设计相应的防爆装置，选用防爆配件，如防爆电磁阀等。1 1、除尘装置的性能、除尘装置的性能2 2、袋式除尘器、袋式除尘器3 3、静电除尘器、静电除尘器 3 3、电袋式除尘器、电袋式除尘器处理气体量：是除尘装置处理气体能力大小的指标，以体积流量表示。除尘器的进口气体量为 ，出口气体量 ，则除尘器处理的气体量除尘器的漏风率除尘效率： 总效率 ，通过率 ，分级分级除尘效率除尘效率 jVchV)/)(213sNmVVVchjp%10

11、0jchjVVV除尘装置的总效率是指同一时间内除尘装置除去的粉尘量与装置进口的含尘气体中粉尘量的百分比，也称平均效率。当除尘装置的除尘效率很高时，用通过率表示除尘装置性能上的差别比用总效率表示时更为明显。例如，除尘器的除尘效率从99提高到99.8，只提高了0.8，而从通过率来看，则由1降到2，即排尘量降低了80。 含尘气流流经除尘器时所消耗的能量大小。也称压力降， 用 表示 ： 除尘器的阻力系数，由实验和经验 公式确定 气流的密度 除尘器进口时的气流速度 22uPuP除尘器压力损失的大小，取决于除尘器的结构形式、气流的密度和速度。压力损失大的除尘器，运行时能量消耗大，费用高，还直接关系列所需要

12、的烟囱高度，以及是否需要安装引、送风机等。除尘器的压力损失，一般用除尘器进、出口断面上的全压差表示。back袋式除尘器袋式除尘器主要依靠滤料表面形成的粉尘初层和集尘层进行主要依靠滤料表面形成的粉尘初层和集尘层进行过滤作用。它通过以下几种效应捕集粉尘。过滤作用。它通过以下几种效应捕集粉尘。1. 1. 筛滤效应筛滤效应: : 当粉尘的粒径比滤料空隙或滤料当粉尘的粒径比滤料空隙或滤料上的初层孔隙大时上的初层孔隙大时, , 粉尘便被捕集下来。粉尘便被捕集下来。 2. 2. 惯性碰撞效应惯性碰撞效应: : 含尘气体流过滤料时含尘气体流过滤料时, , 尘粒尘粒在惯性力作用下与滤料碰撞而被捕集。在惯性力作用

13、下与滤料碰撞而被捕集。 3. 3. 扩散效应扩散效应: : 徽细粉尘由于布朗运动与滤料接徽细粉尘由于布朗运动与滤料接触而被捕集。触而被捕集。袋式除尘器的除尘机理袋式除尘器的除尘机理袋式除尘器袋式除尘器 袋式除尘器的性能参数袋式除尘器的性能参数 1. 1. 除尘效率除尘效率: : 袋式除尘器的除尘效率与滤料表面的粉尘袋式除尘器的除尘效率与滤料表面的粉尘层有关层有关, , 滤料表面的粉尘初层比滤料起着更重要的捕集作用滤料表面的粉尘初层比滤料起着更重要的捕集作用, , 以滤料在不同运行状态下的分级除尘效率变化曲线即可看出以滤料在不同运行状态下的分级除尘效率变化曲线即可看出这个结论这个结论. . 2.

14、 2. 过滤风速过滤风速: : 单位时间通过每平方米滤料表面积的空气单位时间通过每平方米滤料表面积的空气体积体积, , 即为过滤风速即为过滤风速, , 其单位为其单位为m m3 3/m/m2 2minmin。 过滤风速对除尘器的性能有很大的影响过滤风速对除尘器的性能有很大的影响. . 过滤风速增大过滤风速增大, , 过滤阻力增大过滤阻力增大, , 除尘效率下降除尘效率下降, , 滤袋寿命降低滤袋寿命降低; ; 在低过滤风在低过滤风速的情况下速的情况下, , 阻力低阻力低, , 效率高效率高, , 但需设备尺寸增大但需设备尺寸增大. . 一般要一般要求求, , 细粉尘的过滤风速要比粗粉尘的低细粉

15、尘的过滤风速要比粗粉尘的低, , 大除尘器的过滤风大除尘器的过滤风速要比小除尘器的低。速要比小除尘器的低。袋式除尘器袋式除尘器3. 3. 阻力阻力: : 袋式除尘器的阻力袋式除尘器的阻力() )一般由除尘器的结构阻力一般由除尘器的结构阻力( ( g)g)、滤料阻力滤料阻力(o)o)和粉尘层阻力和粉尘层阻力(C)C)三部分组成三部分组成, , 即即 = = g + g + o + o + C C结构阻力：也称为机械阻力结构阻力：也称为机械阻力, , 它与设备的进出口及内部通道有关它与设备的进出口及内部通道有关. . 在正常过滤速度下在正常过滤速度下, , 该项阻力一般为该项阻力一般为200200

16、500Pa500Pa. .滤料阻力是指过滤粉尘前清洁滤料的阻力滤料阻力是指过滤粉尘前清洁滤料的阻力, , 它与过滤风速它与过滤风速FF( (m3m3/ /m2m2minmin) )、空气动力粘度、空气动力粘度(PaPas s) )成正比成正比, , 即即 o =o =* * *F F/60 Pa /60 Pa 其中其中oo为滤料的阻力系数为滤料的阻力系数(1/m).(1/m).粉尘层阻力粉尘层阻力PcPc影响的因素较多影响的因素较多, , 它与过滤风速它与过滤风速UFUF, , 空气动力粘度空气动力粘度, , 粉尘层厚度粉尘层厚度cc, , 粉尘密度粉尘密度cc成正比成正比. . 即即: :

17、PcPc= = mccccUUF F/60 Pa/60 Pa 其中其中mm为粉尘层的平均比阻为粉尘层的平均比阻(m/Kg), (m/Kg), 它随粉尘粒径它随粉尘粒径, , 真密度真密度及粉尘层内部空隙率的减小而增加及粉尘层内部空隙率的减小而增加袋式除尘器的性能参数袋式除尘器的性能参数1. 1. 按清灰方式分有以下几种按清灰方式分有以下几种结构：结构： （1 1）机械清灰）机械清灰: : 这是一种最简单的方式这是一种最简单的方式, , 它包括人工振打它包括人工振打, , 机械振打机械振打, , 高频振荡等高频振荡等. . 清灰时清灰时, , 振打方式有水平振打振打方式有水平振打, , 垂直振打

18、和快速振动垂直振打和快速振动. . 机械清灰机械清灰简单简单, , 但振动分布不均匀但振动分布不均匀, , 过滤风速低过滤风速低, , 对滤袋损害较大对滤袋损害较大. . （2 2）逆气流清灰）逆气流清灰: : 它是采用室外或循环空气以与含尘气流相反的方向它是采用室外或循环空气以与含尘气流相反的方向通过滤袋通过滤袋, , 使滤袋上的尘块脱落使滤袋上的尘块脱落, , 掉入灰斗中掉入灰斗中. . 逆气流清灰有两种工作方式逆气流清灰有两种工作方式: : 反吹风清灰和反吸风清灰反吹风清灰和反吸风清灰. . 前者以正压将气流吹入滤袋前者以正压将气流吹入滤袋, , 后者则是以负压将后者则是以负压将气流吸出

19、滤袋气流吸出滤袋. . 清灰气流可以由主风机供给清灰气流可以由主风机供给, , 也可以单独设反吹也可以单独设反吹( (吸吸) )风机风机. . 这这种清灰方式气流分布比较均匀种清灰方式气流分布比较均匀, , 但清灰强度小但清灰强度小, , 过滤风速不宜过大过滤风速不宜过大. . （4 4）声波清灰）声波清灰: : 它是采用声波发生器使滤料产生附加的振动而进行清它是采用声波发生器使滤料产生附加的振动而进行清灰的灰的. . （3 3）脉冲喷吹清灰）脉冲喷吹清灰: : 它以压缩空气通过文氏管诱导周围的空气在极短它以压缩空气通过文氏管诱导周围的空气在极短的时间内喷入滤袋的时间内喷入滤袋, , 使滤袋产

20、生脉冲膨胀振动使滤袋产生脉冲膨胀振动, , 同时在逆气流的作用下同时在逆气流的作用下, , 滤滤袋上的粉尘被剥落掉入灰斗袋上的粉尘被剥落掉入灰斗. . 这种方式的清灰强度大这种方式的清灰强度大, , 可以在过滤工作状态可以在过滤工作状态下进行清灰下进行清灰, , 允许的过滤风速高允许的过滤风速高. . 2. 2. 按含尘气流进入滤袋的方向分按含尘气流进入滤袋的方向分: : 有向外式和向有向外式和向内式内式. . 向外式含尘气流首先进入滤袋内部向外式含尘气流首先进入滤袋内部, , 由内向外过滤由内向外过滤, , 粉尘积于滤袋内表面粉尘积于滤袋内表面. . 向外式的滤袋外部为干净气体侧向外式的滤袋

21、外部为干净气体侧, , 便便于检查和换袋于检查和换袋. . 向内式的含尘气流由滤袋外部通过滤料进入滤袋内向内式的含尘气流由滤袋外部通过滤料进入滤袋内, , 净化后的气体由袋内排出净化后的气体由袋内排出. . 向内式适用于脉冲喷吹和高压气向内式适用于脉冲喷吹和高压气流反吹的袋式除尘器流反吹的袋式除尘器.袋式除尘器的基本结构袋式除尘器的基本结构3. 3. 按除尘器内的压力分按除尘器内的压力分: : 分有负压式和正压式分有负压式和正压式. . 负压式的除尘系统中风机置于除尘器的后面负压式的除尘系统中风机置于除尘器的后面, , 使除使除尘器处于负压尘器处于负压, , 含尘气流被吸入除尘器中进行净化含尘

22、气流被吸入除尘器中进行净化. . 这种这种方式的特点是进入风机的气流是已经净化的气流可以防止方式的特点是进入风机的气流是已经净化的气流可以防止风机被磨损风机被磨损. . 正压式的除尘系统中风机置于除尘器的前面正压式的除尘系统中风机置于除尘器的前面, , 除尘器除尘器在正压下工作在正压下工作. . 正压式的特点是管道布置紧凑正压式的特点是管道布置紧凑, , 对外壳结对外壳结构的强度要求不高构的强度要求不高, , 但风机易磨损但风机易磨损, , 不适用于浓度高不适用于浓度高, , 颗颗粒粗粒粗, , 硬度大硬度大, , 磨损性强的粉尘磨损性强的粉尘. .袋式除尘器的基本结构袋式除尘器的基本结构 4

23、. 4. 按滤袋形状分有圆袋和扁袋按滤袋形状分有圆袋和扁袋. . 圆袋结构简单圆袋结构简单, , 便于清灰便于清灰. . 扁袋占空间小扁袋占空间小, , 单位体积内所布置的过滤面积单位体积内所布置的过滤面积大大; ; 但结构和清灰较复杂但结构和清灰较复杂, , 换袋困难换袋困难, , 滤袋与骨架滤袋与骨架的磨损较大的磨损较大. . 因此工业中大多采用圆袋因此工业中大多采用圆袋. .袋式除尘器的基本结构袋式除尘器的基本结构 5. 5. 按进气口位置分有下进风式和上进风式按进气口位置分有下进风式和上进风式. . 下进风式的含尘气流由除尘器下部、灰斗部分进入除下进风式的含尘气流由除尘器下部、灰斗部分

24、进入除尘器内尘器内. . 该方式除尘器结构简单该方式除尘器结构简单, , 但气流方向与粉尘下落但气流方向与粉尘下落方向相反方向相反, ,容易使部分细粉尘返回滤袋表面上容易使部分细粉尘返回滤袋表面上, , 降低清灰效降低清灰效果果, , 设备阻力增加设备阻力增加. . 上进风式的含气流由除尘器上部进入除尘器内上进风式的含气流由除尘器上部进入除尘器内. . 该方式该方式的气流与粉尘下落方向一致的气流与粉尘下落方向一致, , 下降的气流有助于清灰下降的气流有助于清灰, , 设设备阻力可降低备阻力可降低151530%, 30%, 除尘效率也有所提高除尘效率也有所提高. .袋式除尘器的基本结构袋式除尘器

25、的基本结构 要求滤料耐温要求滤料耐温, , 耐腐耐腐, , 耐磨耐磨, ,吸湿性小，易吸湿性小，易清灰，有足够的机械清灰，有足够的机械强度强度, , 除尘效率高除尘效率高, , 阻力低阻力低, , 使用寿命长使用寿命长, , 成本低等成本低等. . 袋式除尘器的对滤料的要求袋式除尘器的对滤料的要求脉冲反冲式脉冲反冲式特点：(1)除尘效率高。对于微米或亚微米数量级尘粒的除尘效率一除尘效率高。对于微米或亚微米数量级尘粒的除尘效率一般可达般可达99，甚至可达，甚至可达999以上；以上；(2)处理气体量范围大。根据需要、可设计制造出处理每小时处理气体量范围大。根据需要、可设计制造出处理每小时几立方米到

26、几百万立方米烟气量的袋式除尘器；几立方米到几百万立方米烟气量的袋式除尘器；(3)适应性强。可以捕集多种干性粉尘；不受粉尘比电阻的限适应性强。可以捕集多种干性粉尘；不受粉尘比电阻的限制，特别对于高比电阻粉尘，除尘效率比电除尘器高得多；制，特别对于高比电阻粉尘，除尘效率比电除尘器高得多；进口含尘气体浓度在相当大的范围内变化，对除尘效率和阻进口含尘气体浓度在相当大的范围内变化，对除尘效率和阻力影响不大；力影响不大；(4)结构简单，使用灵活，运行稳定可靠，不存在水污染和污结构简单，使用灵活，运行稳定可靠，不存在水污染和污泥处理等问题。泥处理等问题。缺点：不适于处理粘结性和吸湿性强的含尘气体，特别是当烟

27、气温度低于露点温度时，袋布上会结露，致使袋孔堵塞，破坏袋式除尘器的正常运作；一般滤布的使用温度小于300 。a振动法b反吹法c吹灰圈 法d脉冲喷 吹法 静电除尘器的原理静电除尘器的原理静电除尘器的结构与类型静电除尘器的结构与类型静电除尘器的性能静电除尘器的性能静电除尘器除尘效果的影响因素静电除尘器除尘效果的影响因素几个概念：集尘极，放几个概念：集尘极，放电极，电晕区，击穿电电极，电晕区，击穿电压压在正、负电极之间形在正、负电极之间形成高压电场成高压电场, , 使空气使空气电离电离, , 当含尘气体通当含尘气体通过电场时过电场时, , 粉尘被荷粉尘被荷电电, , 从而使尘粒向集从而使尘粒向集尘极

28、运动并沉积于集尘极运动并沉积于集尘极上尘极上, , 使气体得到使气体得到净化。净化。1.1.驱进速度驱进速度cjcj3qE驱进速度WW3尘粒横向运动阻力PqE尘粒静电力F尘气尘气WV驱进速度：尘粒在静电力的作用下向集尘板运动的速度驱进速度：尘粒在静电力的作用下向集尘板运动的速度理论驱进速度：当粉尘所受的静电力与空气阻力相等时，粉尘理论驱进速度：当粉尘所受的静电力与空气阻力相等时，粉尘的横向运动速度即为理论驱进速度。的横向运动速度即为理论驱进速度。 粉尘所受的静电力为：粉尘所受的静电力为：Pe=qE 其中其中q为粉尘所带的电荷量，为粉尘所带的电荷量，E为电场强度。为电场强度。粉尘在横向运动所受的

29、空气阻力为：粉尘在横向运动所受的空气阻力为：Pr=3Wdc 其中其中为空气动力粘度，为空气动力粘度，dc为粉尘直径，为粉尘直径，W即为理论驱即为理论驱进速度。进速度。根据定义，根据定义，Pe=Pr 即得理论驱进速度的计算式为：即得理论驱进速度的计算式为： W=qE/(3dc)2.2.效率计算：对一定的电除尘器，通过试验测出其效率效率计算：对一定的电除尘器，通过试验测出其效率o，其处理量为其处理量为Lo，设除尘器的总集尘面积为，设除尘器的总集尘面积为Ao，则效率公式，则效率公式为：为： =1-exp(-AW/L)。 1. 1. 粉尘的比电阻粉尘的比电阻: : 比电阻在比电阻在1041041011

30、1011cmcm之间的粉尘之间的粉尘, , 电除尘效电除尘效果好果好. . 当粉尘比电阻小于当粉尘比电阻小于10104 4cmcm时时, , 由于粉尘导电性能好由于粉尘导电性能好, , 到达集尘到达集尘极后极后, , 释放负电荷的时间快释放负电荷的时间快, , 容易感应出与集尘极同性的正电荷容易感应出与集尘极同性的正电荷, , 由于由于同性相斥而使同性相斥而使 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. . 当粉尘当粉尘比电阻大于比电阻大于10111011cmcm时时, , 粉尘释放负电荷慢粉尘释放负电荷慢, , 粉尘层内形成较强的电场粉尘层内形成较

31、强的电场强度而使粉尘空隙中的空气电离强度而使粉尘空隙中的空气电离, , 出现反电晕现象出现反电晕现象. . 正离子向负极运动正离子向负极运动过程中与负离子中和过程中与负离子中和, , 而使除尘效率下降而使除尘效率下降. . 影响比电阻的因素有烟气的温度和湿度影响比电阻的因素有烟气的温度和湿度. . 2. 2. 气体含尘浓度气体含尘浓度: : 粉尘浓度过高粉尘浓度过高, , 粉尘阻挡离子运动粉尘阻挡离子运动, , 电晕电流电晕电流降低降低, , 严重时为零严重时为零, , 出现电晕闭塞出现电晕闭塞, , 除尘效果急剧恶化除尘效果急剧恶化. . 3. 3. 气流速度气流速度: : 随气流速度的增大

32、随气流速度的增大, , 除尘效率降低除尘效率降低, , 其原因是其原因是, , 风风速增大速增大, , 粉尘在除尘器内停留的时间缩短粉尘在除尘器内停留的时间缩短, , 荷电的机会降低荷电的机会降低. . 同时同时, , 风风速增大二次扬尘量也增大速增大二次扬尘量也增大. . 典型粉尘比电阻与温度的关系典型粉尘比电阻与温度的关系粉尘比电阻与除尘效率的关系粉尘比电阻与除尘效率的关系 是指在电除尘器内，如果含尘浓度很高，则电晕电场受是指在电除尘器内，如果含尘浓度很高，则电晕电场受到抑制，导致电晕电流显著减少，以致尘粒不能正常荷电的到抑制，导致电晕电流显著减少，以致尘粒不能正常荷电的现象。现象。 一般

33、认为气体含尘浓度在一般认为气体含尘浓度在404060g60gm m3 3以下以下时，不会造成时，不会造成电晕闭塞。电晕闭塞。 越细小的尘粒，即使质量浓度不高也可能造成电晕闭塞，越细小的尘粒，即使质量浓度不高也可能造成电晕闭塞，而相反，对于粗颗粒粉尘可以允许入口含尘浓度较高一些。而相反，对于粗颗粒粉尘可以允许入口含尘浓度较高一些。防止电晕闭塞的措施主要如下：防止电晕闭塞的措施主要如下：(1)(1)提高电除尘器的工作电压，以加快电晕速度；提高电除尘器的工作电压，以加快电晕速度；(2)(2)采用放电强度强的电晕极，如芒刺形电极；采用放电强度强的电晕极，如芒刺形电极；(3)(3)增设预净化设备。当入口

34、气体含尘浓度超过增设预净化设备。当入口气体含尘浓度超过40g40gm m3 3时，时，应使含尘气体先进入其他除尘器应使含尘气体先进入其他除尘器( (如重力沉降室、旋风除尘如重力沉降室、旋风除尘器器) )进行初净化，然后再进入电除尘器。进行初净化，然后再进入电除尘器。一、电袋复合除尘器的立足点一、电袋复合除尘器的立足点 1、 利用荷电作用促使微细粒子凝聚成大颗粒 提高微细粒子的捕集率 解决 PM10PM2.5 的捕集问题 2. 利用带同种电荷粉尘的排斥作用 使滤袋表面粉尘层疏松，从而降低阻力， 解决袋式除尘器阻力过高问题 (或保持阻力不变 ，但提高过滤风速)二、电袋复合除尘器的关键 关键在于使粉

35、尘荷电，而且到达滤袋时粉尘仍然有足够电荷。体现了上述关键 滤袋与电场距离很短 粉尘到达滤袋时电荷衰减少效果 过滤风速 3.9 m/min 设备阻力 2000 Pa袋式除尘技术袋式除尘技术一体组合型一体组合型电袋复合除尘器电袋复合除尘器11边壁收集极板边壁收集极板 22电晕极电晕极 33多孔的集尘极多孔的集尘极 44滤袋和框架滤袋和框架三.分区组合型电袋复合除尘器 结构特点是“前电后袋”，电区与袋区分开设置。当除尘器规模较大时(例如用于燃煤电厂) 粉尘荷电后需运动较长距离方能到达滤袋。 对位于后面的滤袋则距离更远 在此过程中粉尘的电荷可能失 从而削弱荷电的效果分区组合型 电袋复合除尘器1气流分布

36、装置b2电区3气流分布装置a4旁路阀5旁路6出口烟道阀7上箱体8滤袋和框架9袋区124578936三.分区组合型 电袋复合除尘器 这种除尘器的不足之处可以从其运行效果得到证明： 在过滤风速 1.21.4 m/min 条件下 滤袋阻力 700900 Pa 说明荷电的效果没有充分体现关于电袋复合除尘器四四.关于电袋复合除尘器的误区关于电袋复合除尘器的误区1.“电场除去电场除去80%的粉尘，降低滤袋的粉尘浓度的粉尘，降低滤袋的粉尘浓度” 这是强调将电场作为预除尘使用这是强调将电场作为预除尘使用 实际上袋式除尘器可以承受高含尘浓度实际上袋式除尘器可以承受高含尘浓度 允许入口含尘浓度允许入口含尘浓度 1

37、400mg/Nm3 甚至更高甚至更高 单纯设置预除尘反而有害单纯设置预除尘反而有害(不利于清灰不利于清灰) 即使需要预除尘即使需要预除尘 也不必采用电除尘这种费用高的设备也不必采用电除尘这种费用高的设备关于电袋复合除尘器四.关于电袋复合除尘器的误区 2.“粉尘浓度降低，避免对滤袋的冲刷” 袋式除尘器滤袋受含尘气流冲刷时有发生 原因 ：气流分布不合理 箱体进风位置不当 进入箱体的含尘气流速度过高 与入口含尘浓度并无直接关系 有些含尘浓度低的设备同样出现气流冲刷关于电袋复合除尘器 五五. 电袋复合除尘器的缺点电袋复合除尘器的缺点 1.电场产生的臭氧使电场产生的臭氧使SO2和和NO氧化氧化 生成生成

38、SO3和和NO2 腐蚀性显著增强腐蚀性显著增强 尤其当用于电厂并采用尤其当用于电厂并采用PPS滤料时滤料时 滤袋寿命将显著缩短滤袋寿命将显著缩短 一位电力行业资深专家一位电力行业资深专家 跟踪调查跟踪调查30多台电袋复合除尘器多台电袋复合除尘器 其中其中11台出现滤袋寿命缩短问题台出现滤袋寿命缩短问题 使用时间最短者仅几个月使用时间最短者仅几个月关于电袋复合除尘器 五五. 电袋复合除尘器的缺点电袋复合除尘器的缺点 2.电区和袋区兼备电区和袋区兼备 设备结构变得复杂设备结构变得复杂 3.占地面积较大占地面积较大 4. 投资高于纯袋式除尘器投资高于纯袋式除尘器 4.增加了维修和配件准备的困难增加了

39、维修和配件准备的困难关于电袋复合除尘器 六.采用电袋复合除尘器需认真考虑 1.想要解决什么问题 例如：捕集微细粒子 显著降低袋式除尘器的阻力 (或 显著提高袋式除尘器过滤风速) 2.权衡利弊 分析采用后带来的好处和不足 看看是否划算关于电袋复合除尘器 六六.采用电袋复合除尘器需认真考虑采用电袋复合除尘器需认真考虑 建议建议1. 如果不是解决微细粒子的捕集如果不是解决微细粒子的捕集 如果不能显著提高袋式除尘器过滤风速如果不能显著提高袋式除尘器过滤风速 (或大幅度降低设备阻力或大幅度降低设备阻力) 不要轻易采用电袋复合除尘器不要轻易采用电袋复合除尘器 建议建议2. 将电除尘器改造为袋式除尘器将电除

40、尘器改造为袋式除尘器 必要时可考虑保留一级电场必要时可考虑保留一级电场 对于新建的除尘器对于新建的除尘器 更不要轻易采用电袋复合除尘器更不要轻易采用电袋复合除尘器 关于电袋复合除尘器七七.滤料滤料 的选择的选择 PPS+PTFE覆膜覆膜 和和 PPS+P84 从过滤和清灰两方面而言从过滤和清灰两方面而言 都有良好的性能都有良好的性能 但若用于燃煤电厂但若用于燃煤电厂 而且是电袋复合除尘器而且是电袋复合除尘器 则则PPS纤维可能受到腐蚀而影响滤袋寿命纤维可能受到腐蚀而影响滤袋寿命 关于电袋复合除尘器八八.过滤风速及其他过滤风速及其他 1. 电厂袋式除尘器正常过滤风速电厂袋式除尘器正常过滤风速 1

41、1.2 m/min 电袋复合除尘器若拟显著提高风速电袋复合除尘器若拟显著提高风速 必须保证粉尘有效荷电必须保证粉尘有效荷电 并使粉尘到达滤袋前保持足够的电荷并使粉尘到达滤袋前保持足够的电荷 关于电袋复合除尘器八八.过滤风速及其他过滤风速及其他 2. 清灰压力清灰压力 主要由喷吹装置的结构和性能决定主要由喷吹装置的结构和性能决定 与是否电袋复合无关与是否电袋复合无关 3.滤袋长度滤袋长度 与是否电袋复合无关与是否电袋复合无关 主要与喷吹装置的清灰能力有关主要与喷吹装置的清灰能力有关 关于电袋复合除尘器九. 气流分布板 1.电袋复合除尘器中 气流分布板的作用 不在于保证或提高电除尘的效率 应当是

42、防止含尘气流对滤袋的冲刷 将气流均匀地输送到不同区域的滤袋 关于电袋复合除尘器九九. 气流分布板气流分布板 2. 电除尘器的气流分布板电除尘器的气流分布板 如果均匀性非常好如果均匀性非常好 对于防止含尘气流冲刷滤袋对于防止含尘气流冲刷滤袋 可能是有效的可能是有效的 但如果均匀性稍差但如果均匀性稍差 局部气流的速度可能超过滤袋的承受限度局部气流的速度可能超过滤袋的承受限度 滤袋可能因冲刷而破损滤袋可能因冲刷而破损关于电袋复合除尘器九九. 气流分布板气流分布板 3. 在在“前电后袋前电后袋”的复合除尘器中的复合除尘器中 由于电极的高度比滤袋的长度大得多由于电极的高度比滤袋的长度大得多 需要注意滤袋

43、以下空间的气流合理分布需要注意滤袋以下空间的气流合理分布 其中的一种情况是其中的一种情况是 如果滤袋下部空间的气体流量太大如果滤袋下部空间的气体流量太大 可能导致袋间气流上升速度过高可能导致袋间气流上升速度过高 增加粉尘的再附着增加粉尘的再附着 从而削弱清灰效果从而削弱清灰效果除尘器技术经济比较序序号号设备名称设备名称技术特点及安全可靠性比较技术特点及安全可靠性比较经济性比较经济性比较占地面占地面积比较积比较1 1电除尘器电除尘器优点：除尘效率高、压力损失小、适用范优点：除尘效率高、压力损失小、适用范围广、维护简单、设备安全可靠性好。围广、维护简单、设备安全可靠性好。缺点：除尘效率受煤、飞灰成

44、份的影响。缺点：除尘效率受煤、飞灰成份的影响。对低硫煤粉尘和微细粉尘捕集效率低，难对低硫煤粉尘和微细粉尘捕集效率低，难于保证小于于保证小于30mg/m3排放要求。排放要求。设备费用较低；设备费用较低；年运行费用低；年运行费用低；占地面占地面积大积大2 2袋式除尘袋式除尘器器优点：不受煤、飞灰成份的影响。出口粉优点：不受煤、飞灰成份的影响。出口粉尘浓度低且稳定，能满足小于尘浓度低且稳定，能满足小于30mg/m3排排放要求；能在线检修。放要求；能在线检修。缺点：系统压力损失最大；对烟气温度、缺点：系统压力损失最大；对烟气温度、烟气成份比较敏感；维护成本高。烟气成份比较敏感；维护成本高。设备费用较低

45、；设备费用较低；年运行费用高；年运行费用高；占地面占地面积小积小3 3电袋复合电袋复合除尘器除尘器优点：不受煤、飞灰成份的影响。出口粉优点：不受煤、飞灰成份的影响。出口粉尘浓度低且稳定，能满足小于尘浓度低且稳定，能满足小于30mg/m3排排放要求；清灰效果好。放要求；清灰效果好。缺点：系统压力损失较大；一次投资费用缺点：系统压力损失较大；一次投资费用大，适合老机组改造。大，适合老机组改造。一次投资费用一次投资费用高；年运行费高；年运行费用低；用低；占地面占地面积较小积较小环保标准的提高促进了除尘技术的升级发展。美国：利用高效布袋除尘器直接保证较低出口粉尘浓度保证除尘效率99.9%，目前在美国大

46、约有20的电厂采用了布袋除尘器，其中大部分新建800MW机组采用布袋除尘器。 德国：高效电除尘器是通过对电除尘器控制部分和烟气通道的改进提高电除尘器效率，保证高效电除尘器+烟气脱硫工艺后粉尘排放浓度控制在20mg/Nm3，而实际电除尘器效率达到99.9%以上，电除尘器出口浓度可控制在20mg/Nm3。日本：低低温高效烟气处理技术、移动极板电除尘器三、除尘技术的发展趋势三、除尘技术的发展趋势低低温电除尘器低低温电除尘器在日本，所有的湿法烟气脱硫工艺均设置烟气加热器。在日本，所有的湿法烟气脱硫工艺均设置烟气加热器。而日本三菱公司开发的湿式石灰石而日本三菱公司开发的湿式石灰石- -石膏法烟气脱硫工石

47、膏法烟气脱硫工艺采用无泄漏管式水媒体加热器（艺采用无泄漏管式水媒体加热器（MGGHMGGH）。为适应日本）。为适应日本环保排放控制标准的不断提高并解决环保排放控制标准的不断提高并解决SOSO3 3引起的酸腐蚀引起的酸腐蚀问题，日本三菱公司开始在问题，日本三菱公司开始在19971997年研究将年研究将MGGHMGGH移至空气移至空气预热器后、除尘器前布置的新型低低温高效烟气处理技预热器后、除尘器前布置的新型低低温高效烟气处理技术。术。 移动极板电除尘器（旋转电极、转动极板）移动极板电除尘器（旋转电极、转动极板）移动极板系统，能够利用旋转刷和移动的收尘极板去除移动极板系统，能够利用旋转刷和移动的收

48、尘极板去除捕集的粉尘，从而防止电晕，移动极板系统能有效地收捕集的粉尘，从而防止电晕，移动极板系统能有效地收集高电阻率的粉尘。该系统较之传统的固定电极系统更集高电阻率的粉尘。该系统较之传统的固定电极系统更为紧凑，用电量也更小。使用移动极板电除尘器，四电为紧凑，用电量也更小。使用移动极板电除尘器，四电场电除尘器能够达到五电场除尘效率，入口粉尘浓度场电除尘器能够达到五电场除尘效率，入口粉尘浓度5 530g30g/ /Nm3Nm3时，电除尘器出口粉尘浓度可达时，电除尘器出口粉尘浓度可达30mg30mg/ /NmNm3 3。目前该技术国内已有目前该技术国内已有1000MW1000MW机组订货业绩机组订货业绩，预计在未来预计在未来仍将有较大的发展空间。仍将有较大的发展空间。三、除尘技术的发展趋势目前国内采用最多的还是电除尘器，但由于各方面的原因，绝大多数的电除尘器（包括最近几年刚投运的）都达不到环保要求的排放标准。在最近几年，国内电除尘器改造为袋式除尘器和电袋复合除尘器日趋增多。目前国内大约有1/31/4的燃煤锅炉采用袋式除尘器和电袋复合除尘器，有2/33/4的为电除尘器。电袋复合除尘器是利用二者的优点，也抑制二者缺点。目前低低温高效烟气处理、旋转电极电除尘器等烟气净化新工艺也开始在国内试点，效果有待观察。三、除尘技术的发展趋势