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1、一、电除尘器的工作原理一、电除尘器的工作原理二、电晕放电二、电晕放电三、粒子荷电三、粒子荷电 四、荷电粒子的运动和捕集四、荷电粒子的运动和捕集五、被捕集粉尘的清除五、被捕集粉尘的清除六、电除尘器的结构六、电除尘器的结构七、粉尘比电阻七、粉尘比电阻八、电除尘器的选择和设计八、电除尘器的选择和设计 电除尘器简介电除尘器简介Electrostatic Precipitators(ESP)电除尘器介绍电除尘器介绍v利用高压电场使尘粒利用高压电场使尘粒荷电荷电，在，在电场力电场力作用下作用下使粉尘从气体中去除的装置使粉尘从气体中去除的装置v与其他除尘器的根本区别在于，分离力直接与其他除尘器的根本区别在于
2、，分离力直接作用作用在粒子上，而不是作用在整个气流上在粒子上，而不是作用在整个气流上v具有具有耗能小、气流阻力小耗能小、气流阻力小的特点的特点 电除尘器外观图电除尘器外观图电除尘器的特点电除尘器的特点v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200500Pa处理烟气量大，可达处理烟气量大，可达105106m3/h能耗低，大约能耗低，大约0.20.4kWh/1000m3对细粉尘有很高的捕集效率，可高于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可在高温或强腐蚀性气体下操作电除尘器的主要缺点电除尘器的主要缺点:1、一次性投资高、一次性投资高 2、
3、安装精度要求高、安装精度要求高3、对、对粉尘比电阻粉尘比电阻有一定要求有一定要求一一、电除尘器的工作原理电除尘器的工作原理 v三个基本过程三个基本过程悬浮粒子（灰尘）悬浮粒子（灰尘）荷电荷电高压直流电晕高压直流电晕带电粒子在电场内带电粒子在电场内迁移和捕集迁移和捕集延续的电晕电延续的电晕电场（单区电除尘器）或光滑的不放电的电极之场（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）间的纯静电场（双区电除尘器）捕集物从集尘表面上捕集物从集尘表面上清除清除振打除去接地电极振打除去接地电极上的粉尘层并使其落入灰斗上的粉尘层并使其落入灰斗 一一、电除尘器的工作原电除尘器的工作原理示意图理
4、示意图（续）续）v单区和双区电除尘器单区和双区电除尘器双区电除尘器双区电除尘器单区电除尘器单区电除尘器含尘气体清洁气体集尘板（+）粒子荷 电和放电在同一个电场中进行荷电段集尘段电晕线集尘板（-）高压板（+）v起始电晕电压起始电晕电压-开始产生电晕电流所施加的开始产生电晕电流所施加的电压电压二二、电电晕晕放电放电三三、粒子荷电粒子荷电 v两种机理两种机理电场荷电或碰撞荷电电场荷电或碰撞荷电-离子在静电力作用下做定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向运动，与粒子碰撞而使粒子荷电扩散荷电扩散荷电-离子的扩散现象而导致的粒子荷电过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，
5、而不是依赖于电场程；依赖于离子的热能，而不是依赖于电场 1.1.扩散荷电扩散荷电v与电场荷电过程相反，不存在扩散荷电与电场荷电过程相反，不存在扩散荷电的最大极的最大极限值限值 v荷电量取决于离子热运动的荷电量取决于离子热运动的动能、粒子动能、粒子大小和荷电时间大小和荷电时间 2.2.异常荷电现象异常荷电现象 v（1）沉积在集尘极表面的沉积在集尘极表面的高比电阻粒子高比电阻粒子导致在低电压下发生火花导致在低电压下发生火花放电或在集尘极发生放电或在集尘极发生反电晕反电晕现象现象,通常当比电阻高于通常当比电阻高于2 21010m时时，较易发生较易发生火花放电或火花放电或反电晕反电晕，破坏正常电晕过程
6、破坏正常电晕过程 v（2）气流中气流中微小粒子的浓度高时微小粒子的浓度高时，荷电尘粒所形成的电晕电流不，荷电尘粒所形成的电晕电流不大，可是所形成的空间电荷却很大，严重抑制着电晕电流的产生大，可是所形成的空间电荷却很大，严重抑制着电晕电流的产生，使使尘粒不能获得足够的电荷尘粒不能获得足够的电荷v（3）当当含尘量大含尘量大到某一数值时，电晕现象消失，尘粒在电场中根到某一数值时，电晕现象消失，尘粒在电场中根本得不到电荷，电晕电流几乎减小到零，失去除尘作用，即本得不到电荷，电晕电流几乎减小到零，失去除尘作用，即电晕闭电晕闭塞塞 四四、荷电粒子的运动和捕集、荷电粒子的运动和捕集v电晕极和集尘极上都会有粉
7、尘沉积电晕极和集尘极上都会有粉尘沉积 v粉尘沉积在电晕极上会影响电晕电流的粉尘沉积在电晕极上会影响电晕电流的大小和均匀性，一般方法采取大小和均匀性，一般方法采取振打振打清灰清灰方式清除方式清除 v从集尘极清除已沉积的粉尘的主要目的从集尘极清除已沉积的粉尘的主要目的是是防止粉尘重新进入气流防止粉尘重新进入气流在在湿式湿式电除尘器中，用水冲洗集尘极板电除尘器中，用水冲洗集尘极板在在干式干式电除尘器中，一般用机械撞击或电极电除尘器中，一般用机械撞击或电极振动产生的振动力清灰振动产生的振动力清灰 五五、被捕集粉尘的清除被捕集粉尘的清除v现代的电除尘器大都采用现代的电除尘器大都采用电磁振打或锤式振打电磁
8、振打或锤式振打清清灰。振打系统要求既能产生高强度的振打力，又灰。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能调节振打强度和频率v常用的振打器常用的振打器1 1、电磁型、电磁型2 2、挠、挠臂锤型臂锤型 振打装置示意图振打装置示意图本图为摇臂锤振打示意图每排收尘极板设置一摇臂锤，各锤错开 六六、电除尘器结构除尘器类型电除尘器结构除尘器类型 v1 1、电除尘器的结构电除尘器的结构：电除尘器内部主要由电晕极（阴极线），收尘极（阳极电除尘器内部主要由电晕极（阴极线），收尘极（阳极板）板）、阴阳极振打系统阴阳极振打系统 及及高频电源装置等组成高频电源装置等组成双区电除尘器双区电除尘器通风
9、空气的净化和某些轻工业部门通风空气的净化和某些轻工业部门单区电除尘器单区电除尘器控制各种工艺尾气和燃烧烟气污染控制各种工艺尾气和燃烧烟气污染v管式电除尘器管式电除尘器用于气体流量小，含雾滴气体，或需要用水洗用于气体流量小，含雾滴气体，或需要用水洗刷电极的场合刷电极的场合v板式电除尘器为板式电除尘器为工业上应用的主要型式，气体处理量一般为工业上应用的主要型式，气体处理量一般为2550m3/s以上以上1.1.电晕极电晕极v电晕电极电晕电极 常用的有直径常用的有直径3mm左右的圆形左右的圆形线、星形线及锯齿线、星形线及锯齿线、芒刺线等线、芒刺线等 电晕线的一般要求：电晕线的一般要求：起晕电压低、电晕
10、起晕电压低、电晕电流大、机械强度电流大、机械强度高、能维持准确的高、能维持准确的极距、易清灰等极距、易清灰等 a.a.圆形线圆形线 b.星形线星形线 c.锯齿线锯齿线 d.芒刺线芒刺线 2.2.电晕极电晕极v电晕电极电晕电极 电晕线固定方式电晕线固定方式v重锤悬吊式重锤悬吊式v管框绷线式管框绷线式 3.3.集尘极集尘极v集尘极集尘极集尘极结构集尘极结构对粉尘的二次扬起，及除尘器金属消对粉尘的二次扬起，及除尘器金属消耗量耗量 （约占总耗量的（约占总耗量的404050%50%）有很大影响）有很大影响性能良好的集尘极应满足下述基本要求性能良好的集尘极应满足下述基本要求v振打时粉尘的二次扬起少振打时粉
11、尘的二次扬起少v单位集尘面积消耗金属量低单位集尘面积消耗金属量低v极板高度较大时，应有一定的刚性，不易变形极板高度较大时，应有一定的刚性，不易变形v振打时易于清灰，造价低振打时易于清灰，造价低 4.4.高频电源高频电源供电设备供电设备v高频电源设备提供粒子荷电和捕集所需要的高场强和电晕电流高频电源设备提供粒子荷电和捕集所需要的高场强和电晕电流v供电设备必须十分稳定供电设备必须十分稳定，希望工作寿命在二十年之上，希望工作寿命在二十年之上v高频电源输出峰值二次电压为高频电源输出峰值二次电压为72kV，二次电流为，二次电流为1 1200mA，一一次电流高限：次电流高限：150A，母线电压低限：，母线
12、电压低限：400v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。必须考虑电除尘器性能，但投资增加。必须考虑效率和投资效率和投资两方面因素两方面因素5.5.气流分布板气流分布板v电除尘器内气流分布对除尘效率具有较大影响电除尘器内气流分布对除尘效率具有较大影响v为保证气流分布均匀，在进出口处应设变径管道，进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口变径管内应设气流分布板v最常见的气流分布板有百叶窗式、多孔板分布格子、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
13、板槽形钢式和栏杆型分布板n 对气流分布的具体要求是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任何一点的流速不得超过该断面平均流速的 40%40%在任何一个测定断面上，在任何一个测定断面上，85%以上测点的流速与平均流速以上测点的流速与平均流速不得相差不得相差 25%。七、粉尘比电阻v比电阻v各种物质的电阻与其长度成正比，与其横截面积各种物质的电阻与其长度成正比，与其横截面积成反比，并和温度有关：成反比，并和温度有关：v v Rs比电阻；比电阻；v L长度；长度；v A横截面积。横截面积。v定义：一种物质的比电阻是其长度和横截面积各定义：一种物质的比电阻是其长度和横截面积各为一
14、单位时的电阻，为一单位时的电阻，比电阻数值上等于电阻率。比电阻数值上等于电阻率。AlRRs 1.粉尘的导电性v工业粉尘导电方式有两种有两种:v本体导电：取决于粉尘和气体的温度及取决于粉尘和气体的温度及组成。在组成。在高温时（约大于时（约大于200），导电），导电主要通过粉尘本体内部的电子或离子进行。主要通过粉尘本体内部的电子或离子进行。粉尘比电阻称为粉尘比电阻称为容积比电阻。容积比电阻。v表面导电表面导电：在在较低温度下，导电主要是下，导电主要是沿尘粒表面所吸附的水分和化学膜进行的，沿尘粒表面所吸附的水分和化学膜进行的，粉尘比电阻称为表面比电阻。粉尘比电阻称为表面比电阻。v沉积在集尘电极上的灰
15、尘的比电阻对电除沉积在集尘电极上的灰尘的比电阻对电除尘器能否有效地运行有显著的影响尘器能否有效地运行有显著的影响：v比电阻过高或过低都会大大降低电除尘器的除尘效率，适宜的范围是从103-104cm-21010cm。v通常所需要的粉尘的最小导电率是通常所需要的粉尘的最小导电率是1010（/cm）1 v高比电阻粉尘高比电阻粉尘导电率低于大约导电率低于大约1010（/cm）1，即电阻率，即电阻率大于大于1010/cm的粉尘的粉尘，通常称为高比通常称为高比电阻粉尘电阻粉尘。v影响粉尘层比电阻除影响粉尘层比电阻除粒子温度和组成粒子温度和组成之外，还包括之外，还包括粒子大小和形状粒子大小和形状，粉尘层厚度
16、和压缩粉尘层厚度和压缩程度，施加于粉尘层的程度，施加于粉尘层的电场强度电场强度等等 v在评价电除尘器的操作性能时应根据在评价电除尘器的操作性能时应根据现场测现场测得的粉尘比电阻数据得的粉尘比电阻数据 2.粉尘的导电性 （1）比电阻过低v如果灰尘的比电阻小于103-104cm，v形成在集尘电极上跳跃的现象，最后可能被气流带出电除尘器。v解决途径：采取在电除尘气后面：采取在电除尘气后面串联旋风除尘串联旋风除尘器的办法来解决。器的办法来解决。（2）比电阻过高比电阻过高当灰尘的比电阻超过当灰尘的比电阻超过1010cm，电除尘器的性能就，电除尘器的性能就随着比电阻的增加而下降。主要是由于比电阻过高，随着
17、比电阻的增加而下降。主要是由于比电阻过高，容易形成容易形成反电晕现象反电晕现象，使电除尘器的效率降低。，使电除尘器的效率降低。2.高比电阻粉尘对电除尘器性能的影响v高比电阻粉尘会干扰电场条件，导致除尘效率下降高比电阻粉尘会干扰电场条件，导致除尘效率下降比电阻低于比电阻低于10101010/cm时，比电阻几乎对除时，比电阻几乎对除尘器操作和性能没有影响尘器操作和性能没有影响比电阻介于比电阻介于10101011/cm之间时，之间时，火花率火花率增加，操作电压降低增加，操作电压降低比电阻高于比电阻高于1011/cm时，产生明显时，产生明显反电晕反电晕3.3.克服高比电阻影响的方法克服高比电阻影响的方
18、法v保持电极表面尽可能清洁保持电极表面尽可能清洁采用较好的供电系统采用较好的供电系统烟气调质烟气调质v增加烟气增加烟气湿度湿度，最常用的化学调质剂是，最常用的化学调质剂是SOSO3 3 改变烟气改变烟气温度温度v向烟气中喷水，同时增加烟气湿度和降低温度向烟气中喷水，同时增加烟气湿度和降低温度 八、八、电除尘器的电除尘器的选择选择v1 电除尘的选择v 烟尘和烟气的来源和生产过程；烟尘和烟气的来源和生产过程；v 烟尘粒度大小的分布；烟尘粒度大小的分布；v 烟尘浓度；烟尘浓度；v 烟尘成分和结构；烟尘成分和结构；v 现场实际的烟尘比电阻；现场实际的烟尘比电阻；v 总烟量；总烟量；v 烟气的压力、温度和成分；烟气的压力、温度和成分；v 烟气和烟尘的腐蚀性。烟气和烟尘的腐蚀性。2、除尘器装置的选择v除尘器的性能可用技术指标和经济指标评价 处理气体量处理气体量 v技术指标:压力损失压力损失 捕集效率捕集效率 基建投资基建投资 经济指标:占地面积以及使用寿命占地面积以及使用寿命 运转管理费运转管理费谢谢