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1、第二节 电除尘器n旋风除尘器对于 dp 102 s， 完全可以忽略不计 所以，驱进速度:驱进速度n驱进速度与粒径和场强的关系n 当颗粒直径为250m时，与粒径成正比捕集效率n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ndt时间内在长度为dx的空间所捕集的粉尘量为n由dtdx/un积分n最终终得捕集效率n捕集效率随粒径的变化有效驱进速度n当粒子的粒径相同且驱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
2、的 n作为除尘总效率的近似估算，应取某种形式的平均驱进速度n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e表示 有效驱进速度粉尘种类驱进速度/ms-1粉尘种类驱进速度/ms-1煤粉（飞灰）0.100.14冲天炉（铁焦比10 ）0.030.04纸浆及造纸0.08水泥生产（干法）0.060.07平炉0.06水泥生产（湿法）0.100.11酸雾（H2SO4）0.060.08多层床式焙烧炉0.08酸雾（TiO2）0.060.08红磷0.03飘旋焙烧炉0.08石膏0.160.20催化剂粉尘0.08二级高炉（80生铁）0.12
3、5被捕集粉尘的清除 n电晕极和集尘极上都会有粉尘沉积 n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 n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n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n常用的振打器有电磁型和挠臂锤型 电除尘器结构除尘器类型 n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
4、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以上电除尘器结构电晕电极n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.圆形线 b.星形线 c.锯齿线 d.芒刺线电除尘器结构电晕电极n电晕电极 电晕线固定方式 重锤悬吊式 管框绷线式电除尘器结构集尘极n集尘极集尘极结构对粉尘的二次扬起，及除尘器金属消耗量 （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
5、度较大时，应有一定的刚性，不易变形 振打时易于清灰，造价低电除尘器结构集尘极n常用板式电除尘器集尘极n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 完全解释清楚电除尘器结构高压供电设备n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n供电设备必须十分稳定，希望工作寿命在二十年以上n通常高压供电设备的输出峰值电压为70l00kV，电流为102000mA n增加供电机组的数目，减少每个机组供电的电晕线数，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高压供电设备(续)n电压等级 窄极距：70KV以下； 宽极
6、距：70KV以上。高压整流变压器位置 n控制方式恒电压控制方式；恒电流控制方式n工业电除尘器对高压供电设备的一般要求 输出峰值电压、电流应满足电场的需要；含有多重信号反馈回路，能够将电压、电流限制在一 定水平上；设备运行稳定，能有效地控制电晕放电的火花率。n确定高压供电设备机组数目的原则 保证除尘效率高 减少投资。 高压绝缘n电晕电极线的绝缘可用多个（一般为四个，根据电压 高低决定）高压瓷绝缘子悬挂结构，下端通过框架相 连，避免摆动。n直接与电晕电极线连接的绝缘子应避免放在粉尘浓度 高的区域。n当烟气水分较高时，高压瓷绝缘子的悬挂采用箱式结 构（称为绝缘子室），并设置加热装置，以防止烟气 结露
7、。n高压电引线放在除尘器上部，并用聚四氟乙烯套管和 平板固定。n穿墙绝缘子电除尘器结构气流分布板n电除尘器内气流分布对除尘效率具有较大影响n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n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%。电除尘器结构气流分布板n气流分布不均匀时，电除尘器通过率的校正系数FV粉尘比电阻n通常所需要的粉尘的最小导电率是1010（/cm）1 n高比电阻粉尘导电率低于大约1010（/
8、cm）1，即电阻率大于1010/cm的粉尘n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 n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 粉尘比电阻n烟气湿度和温度对粉尘比电阻的影响a.飞灰 b.水泥窑粉尘粉尘比电阻n高比电阻粉尘对电除尘器性能的影响 高比电阻粉尘会干扰电场条件，导致除尘效率下降低于1010/cm时，比电阻几乎对除尘器操作和性能没有影响比电阻介于10101011/cm之间时，火花率增加，操作电压降低高于1011/cm时，产生明显反电晕粉尘比电阻n粉尘比电阻对除尘器伏安特性的影响 粉尘比电阻n粉尘比电阻对有
9、效驱进速度的影响 粉尘比电阻n粉尘比电阻对场强分布的影响 粉尘比电阻n克服高比电阻影响的方法 保持电极表面尽可能清洁采用较好的供电系统烟气调质 增加烟气湿度，或向烟气中加入SO3、NH3，及Na2CO3等化合物，使粒子导电性增加。最常用的化学调质剂是SO3 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发展新型电除尘器 烟气调质nS含量对粉尘比电阻的影响Log10resistivity, cm电除尘器的选择和设计 n电除尘器的选择和设计仍然主要采用经验公式类比方法 参数符号取值范围板间距S2328cm驱进速度318cm/s比集尘极表面积A/Q3002400m2（ 1000m3/min）
10、气流速度v12m/s长高比L/H0.51.5比电晕功率Pc/Q1800 18000W/(1000m3/min)电晕电流密度Ic/A0.051.0A/m2平均气流速度烟煤锅炉v1.11.6m/s褐煤锅炉v1.82.6m/s电除尘器的选择和设计n比集尘表面积的确定 根据运行和设计经验，确定有效驱进速度e按德意希 方程求得比集尘表面积A/Qn长高比的确定 集尘板有效长度与高度之比，直接影响振打清灰时二 次扬尘的多少 要求除尘效率大于99%时，除尘器的长高比至少要1.0 1.5。电除尘器的选择和设计n气流速度的确定 通常由处理烟气量和电除尘器过气断面积，计算烟气 的平均流速 平均流速高于某一临界速度时
11、，作用在粒子上的空气 动力学阻力会迅速增加，粉尘的重新进入量亦迅速增 加n气体的含尘浓度 如果气体含尘浓度很高，电场内尘粒的空间电荷很高 ，易发生电晕闭塞 应对措施提高工作电压，采用放电强烈的芒剌型电 晕极，电除尘器前增设预净化设备等电除尘器的选择和设计n电除尘器的辅助设计因素 电晕电极：支撑方式和方法集尘电极：类型、尺寸、装配、机械性能和空气动力学性能整流装置：额定功率、自动控制系统、总数、仪表和监测装置电晕电极和集尘电极的振打机构：类型、尺寸、频率范围和强度调整、总数和排列灰斗：几何形状、尺寸、容量、总数和位置输灰系统：类型、能力、预防空气泄漏和粉尘反吹壳体和灰斗的保温，电除尘器顶盖的防雨
12、雪措施便于电除尘器内部检查和维修的检修门高强度框架的支撑体绝缘器：类型、数目、可靠性气体入口和出口管道的排列需要的建筑和地基获得均匀的低湍流气流分布的措施第六章第二节 课外习题n名词解释：电场荷电 扩散荷电 反电晕 电晕闭塞 有效驱进速度n说明电除尘器的优缺点，工作过程可分为哪些阶段？n电除尘器为什么可以省电？n电除尘器会出现哪些异常荷电现象？试分析其原因。n对电晕极和集尘极的制作有哪些技术要求？n德意希方程式对电除尘器性能分析和设计有什么意义 ？应用时有哪些注意事项？n影响粉尘比电阻大小的主要因素有哪些？在工业实践 中克服高比电阻影响的有效方法有哪些？n电除尘器的清灰有什么作用？有哪些清灰方式？如何 确定干式清灰的振打强度和频率？n电除尘器对高压供电设备有什么要求？n电除尘器的高压绝缘设施有什么要求？ n用电除尘器处理含尘浓度较高的气体时，可能会发生 什么现象？如何加以克服？n计算题 P230 611，612
