电除尘器1课件.ppt

1、3.4 3.4 静电除尘静电除尘f静电除尘：静电除尘：利用利用静电力静电力从气流中分离悬浮粒子。从气流中分离悬浮粒子。f与惯性、旋风除尘根本区别：与惯性、旋风除尘根本区别：分离能量通过静电力分离能量通过静电力直接作用于尘粒上，不是整个气流，能耗很低，气直接作用于尘粒上，不是整个气流，能耗很低，气压损失小。压损失小。3.4.13.4.1静电除尘基本原理静电除尘基本原理f静电除尘器主要由静电除尘器主要由放电电极放电电极和和集尘电极集尘电极组成。组成。f放电电极放电电极（电晕极）是一根曲率半径很小的纤细裸（电晕极）是一根曲率半径很小的纤细裸露电线，上端与直流电源的一极（露电线，上端与直流电源的一极（

2、负极负极）相连，下）相连，下端由一吊锤固定其位置；端由一吊锤固定其位置；f集尘电极集尘电极是具有一定面积的是具有一定面积的管管或或板板，它与电源的另，它与电源的另一极（一极（正极正极）相连。）相连。静电除尘器的基本原理示意图f其除尘原理包括：其除尘原理包括：1 1气体电离气体电离f空气中存在极少量的正、负离子，当向阴阳两极施空气中存在极少量的正、负离子，当向阴阳两极施加电压时，离子便向电极移动，形成电流，产生加电压时，离子便向电极移动，形成电流，产生“电晕放电电晕放电”。电晕放电使气体电离，放出电子生。电晕放电使气体电离，放出电子生成离子。成离子。f当两极间的电压继续升高到某一点时，电流迅速增

3、当两极间的电压继续升高到某一点时，电流迅速增大，电晕极产生一个接一个的火花，称为大，电晕极产生一个接一个的火花，称为火花放电火花放电。f在火花放电之后，电压继续升高至某一值时，电场在火花放电之后，电压继续升高至某一值时，电场击穿，出现持续的放电，产生强烈的弧光并伴有高击穿，出现持续的放电，产生强烈的弧光并伴有高温，这种现象就是温，这种现象就是电弧放电电弧放电。f由于电弧放电会损坏设备，使电除尘器停止工作，由于电弧放电会损坏设备，使电除尘器停止工作，因此在电除尘器操作中应避免这种现象。因此在电除尘器操作中应避免这种现象。2 2粒子荷电粒子荷电f离子的产生使气流中的尘粒带电。离子的产生使气流中的尘

4、粒带电。f尘粒带电形式：尘粒带电形式：电子直接撞击尘粒使其带电（电子直接撞击尘粒使其带电（电场荷电场荷电电）；）；电子由于热运动与粉尘颗粒表面接触使粉尘荷电子由于热运动与粉尘颗粒表面接触使粉尘荷电（电（扩散荷电扩散荷电）；）；气体吸附电子而成为负气体离子，气体吸附电子而成为负气体离子，撞击尘粒使尘粒带电。撞击尘粒使尘粒带电。f尘粒的荷电方式与粒径有关，粒径大于尘粒的荷电方式与粒径有关，粒径大于0.5m0.5m以电场以电场荷电为主，小于荷电为主，小于0.2m0.2m以扩散荷电为主。以扩散荷电为主。f工程中电除尘器所处理粉尘的粒径一般大于工程中电除尘器所处理粉尘的粒径一般大于0.5m0.5m。3

5、3带电粒子的迁移和沉积带电粒子的迁移和沉积f带电尘粒在电场力作用下，朝着与其电性相反的集尘带电尘粒在电场力作用下，朝着与其电性相反的集尘极移动。带电尘粒到达集尘极，尘粒上的电荷与集尘极移动。带电尘粒到达集尘极，尘粒上的电荷与集尘极上电荷中和，尘粒恢复中性而沉积在集尘极。极上电荷中和，尘粒恢复中性而沉积在集尘极。4 4颗粒的清除颗粒的清除f气流中尘粒在集尘级上连续沉积，气流中尘粒在集尘级上连续沉积，极板上的尘粒层厚度不断增大。极板上的尘粒层厚度不断增大。f比电阻大的粉尘不易荷电，影响除比电阻大的粉尘不易荷电，影响除尘效率，比电阻小的容易放电后再尘效率，比电阻小的容易放电后再次荷电。次荷电。 f用

6、振打方法（机械、压缩空气）或用振打方法（机械、压缩空气）或其它清灰方式（喷淋水）将尘粒层其它清灰方式（喷淋水）将尘粒层强制破坏，使其落入灰斗。强制破坏，使其落入灰斗。f原因：原因：最靠近集尘极的颗粒把大部分电最靠近集尘极的颗粒把大部分电荷传导给极板，集尘极与这些颗粒间的静荷传导给极板，集尘极与这些颗粒间的静电引力减弱，有脱离的趋势。但颗粒层有电引力减弱，有脱离的趋势。但颗粒层有电阻，靠近颗粒层外表面的颗粒没失去电电阻，靠近颗粒层外表面的颗粒没失去电荷，它们与极板所产生的静电力足以使靠荷，它们与极板所产生的静电力足以使靠极板的非带电颗粒被极板的非带电颗粒被”压压”在极板上。在极板上。3.4.2

7、3.4.2 除尘效率及影响因素除尘效率及影响因素f主要因素：粉尘特性、烟气特性、结构因素和操作因素。主要因素：粉尘特性、烟气特性、结构因素和操作因素。1.1.粉尘特性粉尘特性f主要有粉尘的主要有粉尘的粒径分布粒径分布、密度密度、黏附性黏附性和和比电阻比电阻等，等，最主要是粉尘比电阻。最主要是粉尘比电阻。f粉尘比电阻对除尘效率的影响见教材粉尘比电阻对除尘效率的影响见教材8181页图页图3-233-23。f比电阻范围在比电阻范围在10104 42 210101010cmcm最适合电除尘捕集。最适合电除尘捕集。f比电阻比电阻RbRb10104 4cmcm，粉尘在电极上会很快放出电，粉尘在电极上会很快

8、放出电荷，失去极板的吸引力，易产生二次飞扬。荷，失去极板的吸引力，易产生二次飞扬。f比电阻比电阻RbRb10101111cmcm，粉尘很久不放电荷并产生反，粉尘很久不放电荷并产生反电晕，粉尘不能充分荷电，除尘效率下降。电晕，粉尘不能充分荷电，除尘效率下降。f影响粉尘比电阻因素很多，最主要：气体的影响粉尘比电阻因素很多，最主要：气体的温度温度和和湿湿度度。f比电阻值偏高的粉尘通过改变温度和湿度的比电阻值偏高的粉尘通过改变温度和湿度的具体具体方法：方法：f向烟气中喷水，向烟气中喷水，增加烟气湿度增加烟气湿度和和降低烟气温度降低烟气温度；f为了降低烟气的比电阻，也可以向烟气中加入为了降低烟气的比电阻

9、，也可以向烟气中加入SOSO3 3、NHNH3 3以及以及NaNa2 2COCO3 3等化合物，使尘粒的导电等化合物，使尘粒的导电性增加。性增加。2.2.烟气特性烟气特性f烟气特性主要包括：烟气温度、压力、成分、湿烟气特性主要包括：烟气温度、压力、成分、湿度、含尘浓度、断面气流速度和分布。度、含尘浓度、断面气流速度和分布。（1 1）气体的温度和湿度）气体的温度和湿度f含尘气体温度对除尘效率的影响表现为影响比电阻。含尘气体温度对除尘效率的影响表现为影响比电阻。f在低温范围在低温范围，由于粉尘表面的吸附物和水蒸气的影响，由于粉尘表面的吸附物和水蒸气的影响，粉尘的比电阻较小；随着温度的升高，粉尘的比

10、电阻粉尘的比电阻较小；随着温度的升高，粉尘的比电阻增加。增加。f在高温范围在高温范围，由于粉尘内部的导电（粉尘比电阻取决，由于粉尘内部的导电（粉尘比电阻取决于物质的化学组成），也会使比电阻下降。于物质的化学组成），也会使比电阻下降。f温度低于露点时，湿度会严重影响除尘效率。温度低于露点时，湿度会严重影响除尘效率。f原因：原因：随着湿度增加，沉积的粉尘容易结块黏结在降随着湿度增加，沉积的粉尘容易结块黏结在降尘极和电晕极上，难于振落，而使除尘效率下降。尘极和电晕极上，难于振落，而使除尘效率下降。（2 2）含尘浓度）含尘浓度f荷电粉尘形成的空间电荷会对电晕极产生荷电粉尘形成的空间电荷会对电晕极产生屏

11、蔽作用屏蔽作用，从而抑制从而抑制电晕放电电晕放电，含尘浓度提高，会出现，含尘浓度提高，会出现电晕阻止电晕阻止效应效应，甚至电晕封闭而失去除尘能力。，甚至电晕封闭而失去除尘能力。f进入电除尘器气体的含尘浓度应小于进入电除尘器气体的含尘浓度应小于30g/m30g/m3 3；气体含；气体含尘浓度过高，选用曲率大的芒刺形电晕电极，还可以尘浓度过高，选用曲率大的芒刺形电晕电极，还可以加设预处理装置，进行多级除尘。加设预处理装置，进行多级除尘。（3 3）除尘器断面气流速度）除尘器断面气流速度f降低除尘器的断面气流速度，增加了粉尘在荷电区的降低除尘器的断面气流速度，增加了粉尘在荷电区的停留时间，使粉尘荷电的

12、机会增多，除尘效率也会提停留时间，使粉尘荷电的机会增多，除尘效率也会提高。随着气流速度的增大，除尘效率也就大幅度下降。高。随着气流速度的增大，除尘效率也就大幅度下降。（4 4）断面气流分布）断面气流分布f断面气速分布不均匀，在流速较低的区域，就会存在断面气速分布不均匀，在流速较低的区域，就会存在局部气流停滞，造成的效率增加，不能弥补高速区造局部气流停滞，造成的效率增加，不能弥补高速区造成的效率下降。成的效率下降。f气流速度过大，还会造成二次扬尘。除尘器断面上的气流速度过大，还会造成二次扬尘。除尘器断面上的气流速度差异越大，除尘效率越低。气流速度差异越大，除尘效率越低。f我国生产的除尘器，断面风

13、速一般我国生产的除尘器，断面风速一般2m2ms s。3. 3. 结构因素结构因素f主要包括：电晕线的几何形状、直径、数量和线间距；收主要包括：电晕线的几何形状、直径、数量和线间距；收尘极的形式、极板断面形状、极间距、极板面积、电场数、尘极的形式、极板断面形状、极间距、极板面积、电场数、电场长度；供电方式、振打方式、气流分布装置、外壳严电场长度；供电方式、振打方式、气流分布装置、外壳严密程度、灰斗形式和出灰口锁风装置等。密程度、灰斗形式和出灰口锁风装置等。f最重要的结构因素为最重要的结构因素为极间距极间距，一般要求极间距要距离合适，一般要求极间距要距离合适（200200350mm350mm），保

14、持均匀。），保持均匀。4. 4. 操作因素操作因素f为保证其高效率，必须使供电功率高、供电压力大，供电为保证其高效率，必须使供电功率高、供电压力大，供电电流稳定。供电压力大小一般通过控制火花频率来实现，电流稳定。供电压力大小一般通过控制火花频率来实现，一般要求最佳火花频率在一般要求最佳火花频率在3030150150次次/min/min。f集尘极和电晕极上堆积粉尘厚度的不断增加，运行电压会集尘极和电晕极上堆积粉尘厚度的不断增加，运行电压会逐渐下降，使除尘效率降低。必须通过清灰保持较高的除逐渐下降，使除尘效率降低。必须通过清灰保持较高的除尘效率。尘效率。3.4.3 3.4.3 静电除尘器的结构形成

15、和主要部件静电除尘器的结构形成和主要部件1.1.静电除尘器的结构形式静电除尘器的结构形式f根据集尘极的形式，分为根据集尘极的形式，分为管式管式和和板式板式；f根据气流的流动方式，分为根据气流的流动方式，分为立式立式和和卧式卧式；f根据粉尘在电除尘器内的荷电方式及分离区域布根据粉尘在电除尘器内的荷电方式及分离区域布置的不同，分为置的不同，分为单区单区和和双区双区电除尘器。电除尘器。管式和板式电除尘器管式和板式电除尘器f管式电除尘器管式电除尘器在圆管的中心放在圆管的中心放置电晕极，圆管内壁作为集尘置电晕极，圆管内壁作为集尘极，集尘极的截面形状可以是极，集尘极的截面形状可以是圆形或六角形。圆形或六角

16、形。f管径一般为管径一般为150150300mm300mm，管，管长长2 25m5m，电晕线用重锤悬吊，电晕线用重锤悬吊在集尘极圆管中心。在集尘极圆管中心。f含尘气体由除尘器下部进入，含尘气体由除尘器下部进入，净化后的气体由顶部排出。净化后的气体由顶部排出。f管式电除尘器的电场强度高且管式电除尘器的电场强度高且变化均匀，但清灰较困难。变化均匀，但清灰较困难。f多用于净化含尘气量较小或含多用于净化含尘气量较小或含雾的气体。雾的气体。f板式电除尘器板式电除尘器由多块由多块一定形状的钢板组合一定形状的钢板组合成集尘极，在一系列成集尘极，在一系列平行金属板间的通道平行金属板间的通道中设置电晕电极。中设

17、置电晕电极。f极 板 间 距 一 般 为极 板 间 距 一 般 为200200400mm400mm，极板，极板高度为高度为2 25m5m。f极板总长度可根据对极板总长度可根据对除尘效率高低的要求除尘效率高低的要求而定，通道数视气量而定，通道数视气量而定。而定。立式和卧电除尘器立式和卧电除尘器f立式电除尘器立式电除尘器常做成管式，垂直安装，气流垂直运动。常做成管式，垂直安装，气流垂直运动。f优点：优点：占地面积小，在高度较高时，可以将净化后的烟占地面积小，在高度较高时，可以将净化后的烟气直接排入大气而不另设烟囱，但检修不如卧式方便。气直接排入大气而不另设烟囱，但检修不如卧式方便。f卧式电除尘器卧

18、式电除尘器多为板式，气体水平通过。多为板式，气体水平通过。f优点：优点：安装灵活、维修方便，适于烟气量大的场合。安装灵活、维修方便，适于烟气量大的场合。单区和双区电除尘器单区和双区电除尘器f单区电除尘器单区电除尘器的集尘极和电晕极都装在同一区域内，应的集尘极和电晕极都装在同一区域内，应用广泛，通常用于工业除尘和烟气净化。用广泛，通常用于工业除尘和烟气净化。f双区电除尘器双区电除尘器内的集尘极系统和电晕极系统分别装在两内的集尘极系统和电晕极系统分别装在两个不同的区域内。个不同的区域内。f可以防止反电晕的现象，一般用于空调送风的净化系统。可以防止反电晕的现象，一般用于空调送风的净化系统。干式和湿式

19、电除尘器干式和湿式电除尘器f干式电除尘器干式电除尘器通过振打的方式使电极上的积尘落入通过振打的方式使电极上的积尘落入灰斗中，整个除尘过程均在干燥状态下完成。灰斗中，整个除尘过程均在干燥状态下完成。f优点：优点：清灰方式简单，便于粉尘的综合利用，利于清灰方式简单，便于粉尘的综合利用，利于回收有经济价值的粉尘，工业上应用广泛。回收有经济价值的粉尘，工业上应用广泛。f缺点：缺点：易造成二次扬尘，降低除尘效率。易造成二次扬尘，降低除尘效率。f湿式电除尘器湿式电除尘器采用溢流或均匀喷雾方式使集尘极表采用溢流或均匀喷雾方式使集尘极表面经常保持一层水膜，用以清除被捕集的粉尘。面经常保持一层水膜，用以清除被捕

20、集的粉尘。f优点：优点：除尘效率高，避免二次扬尘，没有振打装置除尘效率高，避免二次扬尘，没有振打装置运行比较稳定。运行比较稳定。f缺点：缺点：对设备有腐蚀，产生二次污染，污水处理复对设备有腐蚀，产生二次污染，污水处理复杂。杂。2 .2 .静电除尘器的主要部件静电除尘器的主要部件f结构组成结构组成：除尘器主体、供电装置和附属设备。：除尘器主体、供电装置和附属设备。f除尘器主体除尘器主体：电晕电极、集尘极、清灰装置、气流：电晕电极、集尘极、清灰装置、气流分布装置和灰斗等。分布装置和灰斗等。1 1电晕电极电晕电极f要求：要求：起始电晕电压低，电晕电流大，机械强度高。起始电晕电压低，电晕电流大，机械强

21、度高。f类型：类型：圆形、麻花形、星形电极，沿线全长放圆形、麻花形、星形电极，沿线全长放电；电；芒刺形、锯齿形，尖端放电，放电强度更芒刺形、锯齿形，尖端放电，放电强度更高，起始电晕电压低。高，起始电晕电压低。f圆形圆形电晕极的直径越小，起晕电压越低、放电电晕极的直径越小，起晕电压越低、放电强度越高，但机械强度也较低，振打时容易损强度越高，但机械强度也较低，振打时容易损坏；坏；f星形星形电晕极适用于含尘浓度较低的场合；电晕极适用于含尘浓度较低的场合；f芒刺形和锯齿形芒刺形和锯齿形电晕极适合含尘浓度高的场合。电晕极适合含尘浓度高的场合。f相邻电晕极之间距离太大会减弱电场强度；极相邻电晕极之间距离太

22、大会减弱电场强度；极距过小会因屏蔽作用降低放电强度。最优间距距过小会因屏蔽作用降低放电强度。最优间距为为200200300mm300mm。2 2集尘电极集尘电极f要求：要求：易于尘粒易于尘粒沉积；沉积；f避免尘粒二次飞避免尘粒二次飞扬；扬；f便于清灰；便于清灰；f具有足够的刚度具有足够的刚度和强度；和强度；f气流通过极板空气流通过极板空间时阻力小等。间时阻力小等。 f类型：类型：平板形平板形易于清灰、简单，但尘粒二次飞扬严重、易于清灰、简单，但尘粒二次飞扬严重、刚度较差；刚度较差；fZ Z形、形、CC形、波浪形形、波浪形有利于尘粒沉积，二次飞扬少有有利于尘粒沉积，二次飞扬少有足够刚度，应用较多

23、。足够刚度，应用较多。fZ Z形极板是将极板加工成槽沟。气流通过时，紧贴极形极板是将极板加工成槽沟。气流通过时，紧贴极板表面处形成一层涡流区，流速较主气流流速要小，板表面处形成一层涡流区，流速较主气流流速要小，因而粉尘易沉积。因而粉尘易沉积。f极板间距对电除尘器的电场性能和除尘效率影响较大，极板间距对电除尘器的电场性能和除尘效率影响较大，极板间距一般取极板间距一般取200200350mm350mm。f集尘极和电晕极制作和安装质量对电除尘器性能影响集尘极和电晕极制作和安装质量对电除尘器性能影响很大。极板的挠曲和极距的不均匀会导致工作电压降很大。极板的挠曲和极距的不均匀会导致工作电压降低和除尘效率

24、下降。低和除尘效率下降。3 3清灰装置清灰装置f主要方式：主要方式：机械振打、刮板清灰、水膜清灰等。机械振打、刮板清灰、水膜清灰等。 机械振打清灰机械振打清灰 刮板式清灰刮板式清灰4 4气流分布装置气流分布装置f开布了许多孔洞的隔板构成。开布了许多孔洞的隔板构成。f作用：作用：对除尘器入口高速气流起阻碍作用，对除尘器入口高速气流起阻碍作用，使进入除尘器断面的气流保持均匀流速。使进入除尘器断面的气流保持均匀流速。f基本要求：基本要求：气流分布均匀，气压损失小。气流分布均匀，气压损失小。f在气流进口处，由于气流截面的变化会造成气流分布不在气流进口处，由于气流截面的变化会造成气流分布不均匀，需要设置

25、均匀，需要设置1 13 3块平行的气流分布板；块平行的气流分布板；f出口处设一块分布板。出口处设一块分布板。f气流分布板一般为多孔薄板，孔形分为圆孔或方孔。气流分布板一般为多孔薄板，孔形分为圆孔或方孔。5. 5. 除尘器外壳除尘器外壳f除尘器外壳必须保证严密，尽量减少漏风。除尘器外壳必须保证严密，尽量减少漏风。f漏风量增加，风机负荷加大，电场内风速过高，除尘效漏风量增加，风机负荷加大，电场内风速过高，除尘效率下降。率下降。f处理高温湿烟气时，冷空气漏入会使烟气温度降至露点处理高温湿烟气时，冷空气漏入会使烟气温度降至露点以下，导致除尘器内构件粘灰和腐蚀。以下，导致除尘器内构件粘灰和腐蚀。f电除尘

26、器的漏风率控制在电除尘器的漏风率控制在3%3%以下。以下。6. 6. 供电装置供电装置f电除尘器的供电装置主要包括升压变压器、高压整流器电除尘器的供电装置主要包括升压变压器、高压整流器和控制装置。和控制装置。3.4.4 3.4.4 静电除尘器的选型静电除尘器的选型1. 1. 静电除尘器性能参数的确定静电除尘器性能参数的确定f静电除尘器选择和设计仍然主要采用经验公式方法。静电除尘器选择和设计仍然主要采用经验公式方法。f根据要处理的含尘气体流量和净化要求，确定集尘根据要处理的含尘气体流量和净化要求，确定集尘极面积、电场断面面积、电场长度、集尘极和电晕极面积、电场断面面积、电场长度、集尘极和电晕极的

27、数量和尺寸等。极的数量和尺寸等。f集尘极面积集尘极面积f电场断面面积电场断面面积f对于一定结构的电除尘器，当气体流速增加时，除对于一定结构的电除尘器，当气体流速增加时，除尘效率降低，因此气体流速不宜过大；但如其过小，尘效率降低，因此气体流速不宜过大；但如其过小，又会使除尘器体积增加，造价提高。又会使除尘器体积增加，造价提高。f集尘室的通道个数集尘室的通道个数f电场长度电场长度f工作电压工作电压f根据实际需要，工作电压一般取根据实际需要，工作电压一般取606072kV72kV。f工作电流工作电流f一般在一般在100100300mA300mA。2. 2. 电除尘器的选择电除尘器的选择f粉尘的比电阻

28、适中则采用普通干式除尘器；粉尘的比电阻适中则采用普通干式除尘器；f比电阻高的粉尘，采用宽极距型和高温电除尘器；比电阻高的粉尘，采用宽极距型和高温电除尘器；f比电阻低的粉尘，容易产生反荷电现象，一般难以捕集，比电阻低的粉尘，容易产生反荷电现象，一般难以捕集，不宜采用电除尘器净化。不宜采用电除尘器净化。f湿式电除尘器能捕集粉尘的比电阻范围较宽，具有较高的湿式电除尘器能捕集粉尘的比电阻范围较宽，具有较高的除尘效率。除尘效率。f缺点：会带来污水处理及通风管道和除尘器的腐蚀问题。缺点：会带来污水处理及通风管道和除尘器的腐蚀问题。f对于含煤粉气体宜采用湿式清灰方式，解决高浓度粉尘可对于含煤粉气体宜采用湿式清灰方式，解决高浓度粉尘可能出现的电晕闭塞、反电晕现象，还减少煤尘爆炸隐患。能出现的电晕闭塞、反电晕现象，还减少煤尘爆炸隐患。管式电除尘器