颗粒物污染控制技术2

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1、第二节 电除尘器n n电除尘器的主要优点电除尘器的主要优点 压力损失小，一般为压力损失小，一般为200200500500PaPa 处理烟气量大，可达处理烟气量大，可达10105 510106 6mm3 3/h/h 能耗低，大约能耗低，大约0.20.20.40.4kWh/1000mkWh/1000m3 3对细粉尘有很高的捕集效率，可高对细粉尘有很高的捕集效率，可高 于于9999可在高温或强腐蚀性气体下操作可在高温或强腐蚀性气体下操作电除尘器的工作原理决 定 除 尘 效 率 的 因 素电场强度电场强度E E 粒径粒径d d 粒子荷电量粒子荷电量q q处理气量处理气量QQ 集尘板面积集尘板面积A A

2、 长度长度L L驱进速度驱进速度驱进速度驱进速度分级效率分级效率捕集效率n n捕集效率一德意希公式捕集效率一德意希公式 德意希公式的假定德意希公式的假定: : 除尘器中气流为湍流状态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粒子进入除尘器后立即完成了荷电 过程过程 忽略电风、气流分布不均匀、被捕忽略电风、气流分布不均匀、被捕 集粒子重新进入气流等影响集粒子重新进入气流等影响 捕集效率推导d dt t时间内在长度为时间内在长度为d dx x的空间所捕集的粉尘量为的空间所

3、捕集的粉尘量为由由d dt td dx x/ /u u积分积分最终得最终得德意希公式德意希公式A=aA=a L LQ=FQ=Fu u讨论n n当粒子的粒径相同且驱进速度不超过气当粒子的粒径相同且驱进速度不超过气 流速度的流速度的10102020时，德意希方程理时，德意希方程理 论上才是成立的论上才是成立的 n n作为除尘总效率的近似估算作为除尘总效率的近似估算， 应取某种应取某种 形式的平均驱进速度形式的平均驱进速度n n有效驱进速度有效驱进速度实际中常常根据在一定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总捕

4、集效率值，代入德意希方程式中反 算出的相应驱进速度值，以算出的相应驱进速度值，以 e e表示表示 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 ）0.125电晕放电n n起始电晕电压开始产生电晕电流所施起始电晕电压开始产生电晕电流所施 加的电压

5、加的电压 管式电除尘器内任一点的电场强度管式电除尘器内任一点的电场强度r:距电晕线中心距离距电晕线中心距离 a:a:电晕线半径电晕线半径 b:b:除尘器半径除尘器半径 V:V:电压电压起始电晕电压与烟气性质和电极形状、几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）强度（皮克经验公式） 在在r r= =a a时时 （电晕电极表面上），起始电晕电压（电晕电极表面上），起始电晕电压 一空气的相对密度一空气的相对密度 m m导线光滑修正系数导线光滑修正系数 ，无因次，无因次，0.510102 2s s， 完全可以忽

6、略不计完全可以忽略不计所以，驱进速度所以，驱进速度电除尘器的选择和设计思路根据经验根据经验 与设计资与设计资 料确定驱料确定驱 进速度进速度 根据公式根据公式 确定集尘确定集尘 板总面积板总面积A A根据相关根据相关 参数之间参数之间 的关系确的关系确 定尺寸定尺寸 通道数：通道数：n=A/2hL, L2-4m,n=A/2hL, L2-4m,否则串联否则串联 A A截截=2bhn=2bhn，2b2b集尘板间距：集尘板间距：200-300200-300 处理气量处理气量Q=AQ=A截截 气速气速=2=2bhn bhn 气速气速 处理时间处理时间t=L/t=L/ 气速，气速，3-103-10s s

7、 工作电压：工作电压：U=250.2b(U=250.2b(kvkv), ), 工作电流工作电流= =0.0005A(A)0.0005A(A)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）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电除尘器的辅助设计因

8、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例题设计一台电除设计一台电除 尘器，基本参尘器，基本参 数为：处理气数为：处理气 量量2000020000m m3 3/h/h， 除尘效率要求除尘效率要求 90%90%，请确定该，请确定该 除尘器长、宽除尘器长、宽 、高。、高。例题某钢厂90m2烧结机机尾废气除尘器 的实测值为：入口含尘浓度26.8g/m3N,出 口为0.133g/m3N, 气体流量44.4m3/s。该除 尘器断面积40m2，集尘板总面积1982 m2 。试参考设计另一新建130m2的烧结机的 尾气的电除尘器，要求除尘效率99.8%， 工艺设计给出的总烟气量为70 m3/s。