大气污染控制工程--第6章除尘装置课件.ppt

1、1.机械除尘器机械除尘器2.电除尘器电除尘器3.湿式除尘器湿式除尘器4.过滤式除尘器过滤式除尘器5.除尘器的选择与发展除尘器的选择与发展n从气体中除去或收集固态或液态微粒子的设备称为除尘装置从气体中除去或收集固态或液态微粒子的设备称为除尘装置 按分离原理分类按分离原理分类：重力除尘装置（机械式除尘装置）重力除尘装置（机械式除尘装置）惯性力除尘装置（机械式除尘装置）惯性力除尘装置（机械式除尘装置）离心力除尘装置（机械式除尘装置）离心力除尘装置（机械式除尘装置）洗涤式除尘装置洗涤式除尘装置 过滤式除尘装置过滤式除尘装置 电除尘装置电除尘装置 声波除尘装置声波除尘装置 n机械除尘器通常指利用质量力（

2、重力、惯性力和离心机械除尘器通常指利用质量力（重力、惯性力和离心力）的作用使颗粒物与气体分离的装置，常用的有：力）的作用使颗粒物与气体分离的装置，常用的有：重力沉降室重力沉降室惯性除尘器惯性除尘器旋风除尘器旋风除尘器n重力沉降室是通过重力作用使尘粒从气流中沉降分离重力沉降室是通过重力作用使尘粒从气流中沉降分离的除尘装置的除尘装置 n气流进入重力沉降室后，流动截面积扩大，流速降低，较重颗气流进入重力沉降室后，流动截面积扩大，流速降低，较重颗粒在重力作用下缓慢向灰斗沉降粒在重力作用下缓慢向灰斗沉降 n模式包括层流式和湍流式两种模式包括层流式和湍流式两种n假定沉降室内气流为柱塞流；颗粒均匀分布于烟气

3、中假定沉降室内气流为柱塞流；颗粒均匀分布于烟气中n忽略气体浮力，粒子仅受重力和阻力的作用忽略气体浮力，粒子仅受重力和阻力的作用n在烟气流动方向，粒子与气流速度相同在烟气流动方向，粒子与气流速度相同纵剖面示意图纵剖面示意图n沉降室的沉降室的长宽高分别为长宽高分别为L、W、H，处理烟气量为，处理烟气量为Q n气流在沉降室内的停留时间气流在沉降室内的停留时间n在在t 时间内粒子的沉降距离时间内粒子的沉降距离n该粒子的除尘效率该粒子的除尘效率 对于对于Stokes粒子，代入粒子，代入0vsu0/LWHtL vQsscs0 u Lu LWHhutvQcssc0 ()ihu Lu LWhHHv HQc1.

4、0 ()ihH22018pppiaddHvgLHvgLap018(579)n对于对于Stokes粒子，重力沉降室能粒子，重力沉降室能100%捕集的最小粒子的捕集的最小粒子的dmin=?chH2pps18dgu2pp 18即dgLWHHQminp18QdgW Lminp36QdgWLn由由于于沉沉降降室室内内的的气气流流扰扰动动和和返返混混的的影影响响，工工程程上上一一般般用用分分级级效效率率公公式式的的一一半半作作为为实实际际分分级级效效率率minp36QdgWLn由由于于沉沉降降室室内内的的气气流流扰扰动动和和返返混混的的影影响响，工工程程上上一一般般用用分分级级效效率率公公式式的的一一半半

5、作作为为实实际际分分级级效效率率sscs0 u Lu LWHhutvQn提高沉降室效率的主要途径提高沉降室效率的主要途径降低沉降室内气流速度（一般为降低沉降室内气流速度（一般为0.32.0m/s）增加沉降室长度增加沉降室长度降低沉降室高度降低沉降室高度n多层沉降室：使沉降高度减少为原来的多层沉降室：使沉降高度减少为原来的1/（n+1），），其中其中n为水平隔板层数为水平隔板层数 n考虑清灰的问题，一般隔板数在考虑清灰的问题，一般隔板数在3以下以下s(1)iu LW nQn湍流模式湍流模式1假定沉降室中气流处于湍流状态，垂直于假定沉降室中气流处于湍流状态，垂直于气流方向的每个断面上粒子完全混合气

6、流方向的每个断面上粒子完全混合 分级除尘效率：分级除尘效率：对于对于Stokes粒子，代入粒子，代入psp00s11exp()1exp()LiNu LNv Hu LWQ)exp(1)18exp(1220pppiaddHvgL湍流模式湍流模式2完全混合模式，即沉降室内未捕集颗粒完完全混合模式，即沉降室内未捕集颗粒完全混合全混合对于对于Stokes粒子，代入粒子，代入0ss0ss0/1/iiiinuWLu L Hvn Hv WnuWLu L Hv221ppiadadn三种模式的分级效率均可用三种模式的分级效率均可用 归一化归一化n对对Stokes颗粒，分级效率与颗粒，分级效率与dp成正比成正比重力

7、沉降室归一化的分级率曲线重力沉降室归一化的分级率曲线a层流无混合层流无混合 b湍流垂直混合湍流垂直混合 c湍流完全混合湍流完全混合1/2s0()uLv Hn沉降室的实际性能几乎从不进行实验测量或测试，在沉降室的实际性能几乎从不进行实验测量或测试，在最好的情况下，这种装置也只能作为气体的初级净化，最好的情况下，这种装置也只能作为气体的初级净化，除去最大和最重的颗粒。沉降室的除尘效率约为除去最大和最重的颗粒。沉降室的除尘效率约为4070%，仅用于分离，仅用于分离dp50m的尘粒。穿过沉降室的颗的尘粒。穿过沉降室的颗粒物必须用其它的装置继续捕集。粒物必须用其它的装置继续捕集。n优点：结构简单、投资少

8、、易维护管理、压损小结构简单、投资少、易维护管理、压损小（50130Pa）。）。n缺点：占地面积大、除尘效率低占地面积大、除尘效率低（仅作为高效除尘器（仅作为高效除尘器的预除尘装置，除去较大和较重的粒子）的预除尘装置，除去较大和较重的粒子）。n机理机理 沉降室内设置各种形式的挡板，含尘气流冲击在挡板上，气沉降室内设置各种形式的挡板，含尘气流冲击在挡板上，气流方向发生急剧转变，借助尘粒本身的惯性力作用（还利用流方向发生急剧转变，借助尘粒本身的惯性力作用（还利用了离心力和重力的作用），使其与气流分离了离心力和重力的作用），使其与气流分离 n结构形式结构形式冲击式气流冲击挡板捕集较粗粒子冲击式气流冲

9、击挡板捕集较粗粒子反转式改变气流方向捕集较细粒子反转式改变气流方向捕集较细粒子冲击式惯性除尘装置冲击式惯性除尘装置a单级型单级型 b多级型多级型反转式惯性除尘装置反转式惯性除尘装置a a 弯管型弯管型 b b 百叶窗型百叶窗型 c c 多层隔板型多层隔板型n应用应用一般净化密度和粒径较大的金属或矿物性粉尘（粘结一般净化密度和粒径较大的金属或矿物性粉尘（粘结性和纤维性粉尘不宜）性和纤维性粉尘不宜）净化效率不高，一般只用于多级除尘中的一级除尘，净化效率不高，一般只用于多级除尘中的一级除尘，捕集捕集1020m以上的粗颗粒以上的粗颗粒压力损失压力损失1001000Pa进气管、筒体、锥体、排气管进气管、

10、筒体、锥体、排气管n利用旋转气流产生的离心力使尘粒从气流中分离的装置利用旋转气流产生的离心力使尘粒从气流中分离的装置 n旋风除尘器内气流与尘粒的运动旋风除尘器内气流与尘粒的运动气流沿外壁由上向下旋转运动：外涡气流沿外壁由上向下旋转运动：外涡旋旋 少量气体沿径向运动到中心区域少量气体沿径向运动到中心区域 旋转气流在锥体底部转而向上沿轴心旋转气流在锥体底部转而向上沿轴心旋转：内涡旋旋转：内涡旋 两者的旋转方向是相同的。两者的旋转方向是相同的。到达外壁的尘粒在气流和重力共同作到达外壁的尘粒在气流和重力共同作用下沿壁面落入灰斗用下沿壁面落入灰斗n旋风除尘器内气流与尘粒的运动（续）旋风除尘器内气流与尘粒

11、的运动（续）上涡旋气流从除尘器顶部向下高速旋上涡旋气流从除尘器顶部向下高速旋转时，一部分气流带着细小的尘粒沿筒壁转时，一部分气流带着细小的尘粒沿筒壁旋转向上，到达顶部后，再沿排出管外壁旋转向上，到达顶部后，再沿排出管外壁旋转向下，最后从排气管排出旋转向下，最后从排气管排出气流运动包括切向、轴向和径向运动，气流运动包括切向、轴向和径向运动，为方便研究分为：切向速度、轴向速度和为方便研究分为：切向速度、轴向速度和径向速度径向速度切向速度决定气流质点离心力大小，颗切向速度决定气流质点离心力大小，颗粒在离心力作用下逐渐移向外壁粒在离心力作用下逐渐移向外壁n旋风除尘器内气流的切向速度和压力的径向分布旋风

12、除尘器内气流的切向速度和压力的径向分布 n切向速度切向速度 外涡旋的切向速度分布：外涡旋的切向速度分布：反比于旋转半径的反比于旋转半径的n次方次方 此处此处n 1，称为涡流指数，称为涡流指数 内涡旋的切向速度正比于半径内涡旋的切向速度正比于半径 内外涡旋的界面上气流切向速度最大内外涡旋的界面上气流切向速度最大 交界圆柱面直径交界圆柱面直径 d0=(0.61.0)de,de 为排气管直径为排气管直径 T.nV Rconst0.30.1411 0.67283TnD T/角速度VRwn径向速度径向速度 假定外涡旋气流均匀地经过交界圆柱面进入内涡旋假定外涡旋气流均匀地经过交界圆柱面进入内涡旋平均径向速

13、度平均径向速度 r r0 0和和h h0 0分别为交界圆柱面的半径和高度，分别为交界圆柱面的半径和高度，m m n轴向速度轴向速度 外涡旋的轴向速度向下外涡旋的轴向速度向下 内涡旋的轴向速度向上内涡旋的轴向速度向上 在内涡旋，轴向速度向上逐渐增大，在排出管底部达到在内涡旋，轴向速度向上逐渐增大，在排出管底部达到最大值最大值 r002QVr hn旋风除尘器的压力损失旋风除尘器的压力损失 ：局部阻力系数：局部阻力系数 A：旋风除尘器进口面积：旋风除尘器进口面积 局部阻力系数局部阻力系数旋风除尘器型式旋风除尘器型式XLT XLTA XLPA XLPB 5.3 6.5 8.0 5.82in12PV2e

14、16Adn旋风除尘器的压力损失旋风除尘器的压力损失 相对尺寸的不同对压力损失影响较大，除尘器结构型式相对尺寸的不同对压力损失影响较大，除尘器结构型式相同时，几何相似放大或缩小，压力损失基本不变相同时，几何相似放大或缩小，压力损失基本不变 含尘浓度增高，含尘浓度增高，压力降明显下降压力降明显下降 操作运行中可以接受的压力损失一般低于操作运行中可以接受的压力损失一般低于2kPa 2kPa 思考题：思考题：一个进口面积为一个进口面积为0.36m0.36m2 2，排气管直径，排气管直径0.6m0.6m的旋风除尘器，的旋风除尘器，和另一个进口面积为和另一个进口面积为4m4m2 2 ，排气管直径，排气管直

15、径2m2m的旋风除尘的旋风除尘器，在气体入口速度相同时，压力损失哪个大？为什器，在气体入口速度相同时，压力损失哪个大？为什么？么？n旋风除尘器的除尘效率旋风除尘器的除尘效率 计算分割直径是确定除尘效率的基础计算分割直径是确定除尘效率的基础 在交界面上粉尘的所受的作用力包括：离心力在交界面上粉尘的所受的作用力包括：离心力FC，向心，向心运动气流作用于尘粒上的阻力运动气流作用于尘粒上的阻力FD 若若 FC FD，颗粒移向外壁，颗粒移向外壁 若若 FC FD，颗粒进入内涡旋，颗粒进入内涡旋 当当 FC=FD时，有时，有50%的可能进入外涡旋，即除尘效的可能进入外涡旋，即除尘效率为率为50%ft fd

16、 ft fd Vt Vr n为什麽忽略了粉尘的质量呢？因为重力等于为什麽忽略了粉尘的质量呢？因为重力等于mg，离心离心力力n设设Vt=30m/s，r=0.1m，n 离心力远远大于重力，故重力可忽略离心力远远大于重力，故重力可忽略。yVmFtt29008.91.09002grVFtt重力FCFCrn旋风除尘器的除尘效率（续）旋风除尘器的除尘效率（续）对于球形对于球形StokesStokes粒子粒子分割粒径分割粒径d dc c确定后，雷思一利希特模式计算其它粒子的分级效率确定后，雷思一利希特模式计算其它粒子的分级效率 另一种经验公式另一种经验公式23T0cpcr036Vdd Vr1/2r 0c2p

17、T018V rdV1p1c1exp 0.6931()nidd2pc2pc(/)1(/)iiiddddn旋风除尘器旋风除尘器理论理论分级效率曲线分级效率曲线 n例例题：题：已知已知XZT一一90型旋风除尘器在选取入口速度型旋风除尘器在选取入口速度v1=13m/s时，处理时，处理气体量气体量Q=1.37m3/s。试确定净化工业锅炉烟气（温度为。试确定净化工业锅炉烟气（温度为423K，烟尘真，烟尘真密度为密度为2.1g/cm3）时的分割直径和压力损失。已知该除尘器筒体直径）时的分割直径和压力损失。已知该除尘器筒体直径0.9m，排气管直径为，排气管直径为0.45m，排气管下缘至锥顶的高度为，排气管下缘

18、至锥顶的高度为2.58m，423K时烟气的粘度时烟气的粘度（近似取空气的值）（近似取空气的值）=2.4105pas。解解:假设接近圆筒壁处的气流切向速度近似等于气流的入口速度，即假设接近圆筒壁处的气流切向速度近似等于气流的入口速度，即vt=13m/s，取内、外涡旋交界圆柱的直径取内、外涡旋交界圆柱的直径d0=0.7 de，根据式，根据式（6 610）由式由式（6一一9）得气流在交界面上的切向速度）得气流在交界面上的切向速度 由式（由式（6 61212）计算）计算 0.62T00.9130.70.4524.92m/s（）vr001.370.54m/s220.70.225 2.58Qvrhn例题（

19、续）例题（续）根据式（根据式（6 616）此时旋风除尘器的分割直径为此时旋风除尘器的分割直径为5.31m。根据式（根据式（513）计算旋风除尘器操作条件下的压力损失：）计算旋风除尘器操作条件下的压力损失：423K时烟气密度可近似取为时烟气密度可近似取为51/2r 0c22pT061818 2.4 100.54 0.7 0.2252100 24.925.31 10 m5.31mv rdv32c222T12731.2930.834kg/m4231.3716/168.33130.45118.330.8341322547Pa（）A dPvn影响旋风除尘器效率的因素影响旋风除尘器效率的因素 二次效应二次

20、效应所谓二次效应是指被捕集的粒子重新进入气流的运动。所谓二次效应是指被捕集的粒子重新进入气流的运动。在在较小粒径区间较小粒径区间内，理应逸出的粒子由于聚集或被较大尘粒内，理应逸出的粒子由于聚集或被较大尘粒撞向壁面而脱离气流获得捕集，撞向壁面而脱离气流获得捕集，实际效率高于理论效率实际效率高于理论效率 在在较大粒径区间较大粒径区间，粒子被反弹回气流或沉积的尘粒被重新吹，粒子被反弹回气流或沉积的尘粒被重新吹起，起，实际效率低于理论效率实际效率低于理论效率 通过环状雾化器将水喷淋在旋风除尘器内壁上，能有效地控通过环状雾化器将水喷淋在旋风除尘器内壁上，能有效地控制二次效应制二次效应 n旋风除尘器旋风除

21、尘器理论理论分级效率曲线分级效率曲线 n影响旋风除尘器效率的因素（续）影响旋风除尘器效率的因素（续）比例尺寸比例尺寸 在相同的切向速度下，在相同的切向速度下，筒体直径筒体直径愈小，离心力愈大，除尘效愈小，离心力愈大，除尘效率愈高；筒体直径过小，粒子容易逃逸，效率下降。率愈高；筒体直径过小，粒子容易逃逸，效率下降。锥体长度锥体长度适当加长，对提高除尘效率有利适当加长，对提高除尘效率有利 排出管直径排出管直径愈小，分割直径愈小，即除尘效率愈高；直径太愈小，分割直径愈小，即除尘效率愈高；直径太小，压力损失增加，一般取排出管直径小，压力损失增加，一般取排出管直径d de e=（0.40.40.650.

22、65）D D。旋风除尘器排出管以下部分的长度应当接近或等于旋风除尘器排出管以下部分的长度应当接近或等于l，筒体和筒体和锥体的总高度锥体的总高度以不大于筒体直径的以不大于筒体直径的五倍五倍为宜。为宜。特征长度（特征长度（natural length）-亚历山大公式亚历山大公式21/3e2.3()DldAn除尘器下部的严密性除尘器下部的严密性 应在不漏风的情况下进行正常排灰应在不漏风的情况下进行正常排灰 锁气器锁气器 (a)(a)双翻板式双翻板式 (b)(b)回转式回转式 漏风率：漏风率：0%、5%、15%：90%、50%、0烟尘的物理性质：烟尘的物理性质：气体的密度和粘度、气体的密度和粘度、尘粒

23、的大小和相对密度、尘粒的大小和相对密度、烟气含尘浓度烟气含尘浓度操作变量操作变量a.直入切向进入式直入切向进入式 b.蜗壳切向进入式蜗壳切向进入式 c.轴向进入式轴向进入式n结构形式结构形式按进气方式分按进气方式分 切向进入式切向进入式 轴向进入式轴向进入式 n结构形式（续）结构形式（续）按气流组织分类按气流组织分类 回流式、直流式、平旋式和旋流式回流式、直流式、平旋式和旋流式 多管旋风除尘器多管旋风除尘器 由多个相同构造形状和尺寸的小型旋风除尘器（又叫旋风由多个相同构造形状和尺寸的小型旋风除尘器（又叫旋风子）组合在一个壳体内并联使用的除尘器组子）组合在一个壳体内并联使用的除尘器组 常见的多管

24、除尘器有回流式和直流式两种常见的多管除尘器有回流式和直流式两种 回流式多管旋风除尘器回流式多管旋风除尘器 n一般使用经验法一般使用经验法1 1、选择除尘器的型式、选择除尘器的型式 n根据含尘浓度、粒度分布、密度等烟气特征，及除尘要求、根据含尘浓度、粒度分布、密度等烟气特征，及除尘要求、允许的阻力和制造条件等因素进行确定允许的阻力和制造条件等因素进行确定 2 2、根据允许的压力降确定进口气速，或取为、根据允许的压力降确定进口气速，或取为 121225 m/s25 m/sn 由由 可得可得3 3、确定入口截面、确定入口截面A A，入口宽度，入口宽度b b和高度和高度h h n确定各部分几何尺寸确定

25、各部分几何尺寸 12 pv1QAbhv2in12PVn旋风除尘器的比例尺寸旋风除尘器的比例尺寸3/A2/A5.2/A75.1/AA3A2A5.2A75.1尺寸名称XLP/AXLP/BXLT/AXLT入口宽度，b入口高度，h筒体直径，D上3.85b下0.7D3.33b（b=0.3D）3.85b4.9b排出筒直径，de上0.6D下0.6D0.6D0.6D0.58D筒体长度，L上1.35D下1.0D1.7D2.26D1.6D锥体长度，H上0.50D下1.00D2.3D2.0D1.3D灰口直径，d10.296D0.43D0.3D0.145D进口速度为右值时的压力损失12m/s700（600）500（4

26、20）860（770）440（490）15m/s1100（940）890（700）1350（1210）670（770）18m/s1400（1260）1450（1150）1950（1740）990（1110）n也可选择其它的结构，但应遵循以下原则也可选择其它的结构，但应遵循以下原则 为为防止粒子短路漏到出口管，防止粒子短路漏到出口管，hs，其中，其中s为排气管插人深为排气管插人深度；度；为避免过高的压力损失，为避免过高的压力损失，b（Dde e）/2；为保持涡流的终端在锥体内部，（为保持涡流的终端在锥体内部，（H+L）3D3D；为利于粉尘易于滑动，锥角为利于粉尘易于滑动，锥角7 7o o8 8o

27、 o；为获得最大的除尘效率，为获得最大的除尘效率，de e/D0.40.40.50.5，（，（H+L）/de e881010；s/de e11；n例题：例题：已知烟气处理量已知烟气处理量Q=5000m3/h，烟气密度，烟气密度=1.2kg/m3，允，允许压力损失为许压力损失为900Pa。若选用若选用XLP/B型旋风除尘器，试求其主要型旋风除尘器，试求其主要尺寸。尺寸。n解：由式（解：由式（6 626）根据表根据表61，5.8 v1 的计算值与表的计算值与表63的气速与压力降数据一致。的气速与压力降数据一致。参考参考XLP/B品系列；取品系列；取D=700mmPv2113290016.1m/s5

28、.8 1.2 10v2150000.0863m36003600 16.1220.0863 0.42m/20.0863/20.208m3.333.33 0.208624m624mm0.QAvhAbADbe10.60.6700420mm1.71.77001190mm2.32.3 7001610mm0.430.43 700301mmdDLDHDdD优点：结构简单、占地面积小，投资少，操作维优点：结构简单、占地面积小，投资少，操作维修方便，压力损失中等，动力消耗不大。修方便，压力损失中等，动力消耗不大。缺点：除尘效率平均缺点：除尘效率平均80%左右，捕集左右，捕集10102 2s s，完全可以忽略不计

29、完全可以忽略不计所以，驱进速度所以，驱进速度p3()pp(1 e)cm/s3dtmqEd43ppp242p11818 1.8 103/3/()3240610 101（）dmdddp3()edtmpp/(3)qEdn驱进速度与粒径和场强的关系驱进速度与粒径和场强的关系n当颗粒直径为当颗粒直径为250 m时，时，与粒径成正比与粒径成正比n捕集效率一德意希公式捕集效率一德意希公式 2111 exp()iiiiAQ 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，应取某种形式的平均应取某种形式的平均驱进速度驱进速度n有效驱进速度有效驱进速度实际中常常根据在一定的除尘器结构实际中常常根据在一定的除尘

30、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，以方程式中反算出的相应驱进速度值，以e e表示表示 n实际测量表明：对于粒径在亚微米区的粒子，除尘效实际测量表明：对于粒径在亚微米区的粒子，除尘效率有增大的趋势。率有增大的趋势。粉尘种类粉尘种类驱进速度驱进速度/ms-1粉尘种类粉尘种类驱进速度驱进速度/ms-1煤粉（飞灰）煤粉（飞灰）0.100.14冲天炉（铁焦比冲天炉（铁焦比10）0.030.04纸浆及造纸纸浆及造纸0.08水泥生产（干法）水泥生产（干法）0.060.07平炉平炉0.06水泥生产（湿法）水泥生产（

31、湿法）0.100.11酸雾（酸雾（H2SO4）0.060.08多层床式焙烧炉多层床式焙烧炉0.08酸雾（酸雾（TiO2）0.060.08红磷红磷0.03氧气转炉氧气转炉0.08石膏石膏0.160.20催化剂粉尘催化剂粉尘0.08二级高炉（二级高炉（80生铁）生铁）0.125n电晕极和集尘极上都会有粉尘沉积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，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新

32、进入气流在湿式电除尘器中，用水冲洗集尘极板。无二次扬尘，在湿式电除尘器中，用水冲洗集尘极板。无二次扬尘，效率高。主要问题是清灰水的处理及设备腐蚀。效率高。主要问题是清灰水的处理及设备腐蚀。在干式电除尘器中，一般用机械撞击或电极振动产生在干式电除尘器中，一般用机械撞击或电极振动产生的振动力清灰。有利于回收有经济价值的粉尘，但易的振动力清灰。有利于回收有经济价值的粉尘，但易产生二次扬尘。产生二次扬尘。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统要求既能产生高强度的振打力，又能调节振打

33、强度和频率n常用的振打器有电磁型和挠臂锤型常用的振打器有电磁型和挠臂锤型 双区电除尘器通风空气的净化和某些轻工业部门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，含雾滴气体，或需要用水洗刷管式电除尘器用于气体流量小，含雾滴气体，或需要用水洗刷电极的场合电极的场合板式电除尘器为工业上应用的主要型式。板式电除尘器为工业上应用的主要型式。单区电除尘器单区电除尘器双区电除尘器双区电除尘器 电晕线的一般要求：起晕电压低、电晕电流大、机械强电晕线的一般要求：起晕电压低、电晕电流大、机械强度高、能维持

34、准确的极距、易清灰等度高、能维持准确的极距、易清灰等 电晕线越细越有棱尖，起晕电压就越低。常用的有直径电晕线越细越有棱尖，起晕电压就越低。常用的有直径3mm左右的圆形线、星形线及锯齿线、芒刺线等左右的圆形线、星形线及锯齿线、芒刺线等 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 电晕线固定方式电晕线固定方式 重锤悬吊式重锤悬吊式 管框绷线式管框绷线式 n集尘极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（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

35、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振打时粉尘的二次扬起少 单位集尘面积消耗金属量低单位集尘面积消耗金属量低 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 振打时易于清灰，造价低振打时易于清灰，造价低n常用板式电除尘器集尘极常用板式电除尘器集尘极n高压供电设备提供粒子荷电和捕集所需要的高场强和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之上供电设备必须十分稳定，希望工作寿命在二十年之上n通常高压供电设备的输出峰值电压为通常高压供电设备的输出峰值电压为70l000kV，电，电流为

36、流为1002000mA n增加供电机组的数目，减少每个机组供电的电晕线数，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投资两方面因素n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n为保证气流分布均匀，在进出口处应设变径管道，进口变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钢式和栏杆型分

37、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%。n沉积在集尘电极上的灰尘的比电阻对电除尘器能否有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效地运行有显著的影响.n比电阻过高或过低都会大大降低电除尘器的除尘效率，比电阻过高或过低都会大大降低电除尘器的除尘效率，适宜的范围是从适宜的范围是从10103 3 4 4cm cm 1 110101010cmcm。n高比

38、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，即电阻率大于即电阻率大于1010/cm的粉尘的粉尘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层的电场强度等d (cm)Vjn烟气湿度和温度对粉尘比电阻的影响烟气湿度和温度对粉尘比电阻的影响a.飞灰飞灰 b.水泥窑粉尘水泥窑粉尘n高比电阻粉尘对电除尘器性能的影响高比电阻粉尘对电除尘器性能的影响 高比电阻粉尘既不易荷电，也不易放电，到达集尘极高比电阻粉尘既不易荷电，也不易放

39、电，到达集尘极后，残留部分电荷，对随后而至的同性电荷颗粒产生后，残留部分电荷，对随后而至的同性电荷颗粒产生排斥，阻止其沉降。排斥，阻止其沉降。高于高于1011/cm时，产生明显时，产生明显反电晕反电晕随着颗粒层随着颗粒层变厚，会在表面与极板间造成大的电压降，发生电晕变厚，会在表面与极板间造成大的电压降，发生电晕放电。这种在集尘板上的电晕放电叫反电晕放电，其放电。这种在集尘板上的电晕放电叫反电晕放电，其结果产生大量正离子，部分或全部中和颗粒所带负电结果产生大量正离子，部分或全部中和颗粒所带负电荷，导致除尘效率下降。荷，导致除尘效率下降。n如果灰尘的比电阻小于如果灰尘的比电阻小于10103 3 1

40、0104 4cmcm，则易荷电，也易，则易荷电，也易放电，粉尘到达集尘极后很快放出电荷并马上因静电感放电，粉尘到达集尘极后很快放出电荷并马上因静电感应获得与集尘极相同的电荷而被排斥出去。应获得与集尘极相同的电荷而被排斥出去。n形成在集尘电极上跳跃的现象，最后可能被气流带出电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除尘器。用电除尘器处理各种金属粉尘和石墨粉尘、炭黑粉尘用电除尘器处理各种金属粉尘和石墨粉尘、炭黑粉尘都可以看到这一现象。都可以看到这一现象。n解决途径：解决途径：采取在电除尘气后面串联旋风除尘器的办法来解决。采取在电除尘气后面串联旋风除尘器的办法来解决。n粉尘比电阻对有效

41、驱进速度的影响粉尘比电阻对有效驱进速度的影响 n克服高比电阻影响的方法克服高比电阻影响的方法 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 增加烟气湿度，或向烟气中加入增加烟气湿度，或向烟气中加入SOSO3 3、NHNH3 3，及，及NaNa2 2COCO3 3等化合物，等化合物，使粒子导电性增加。最常用的化学调质剂是使粒子导电性增加。最常用的化学调质剂是SOSO3 3 p139p139改变烟气温度改变烟气温度 烟气温度调至烟气温度调至403K403K以下或以下或623K623K以上，可使粉尘有较高的导电性以上，可使粉尘有较高的导电性 向烟气

42、中喷水，可以同时增加烟气湿度和降低温度向烟气中喷水，可以同时增加烟气湿度和降低温度发展新型电除尘器发展新型电除尘器 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 参数参数符号符号取值范围取值范围板间距板间距S2328cm驱进速度驱进速度318cm/s比集尘极表面积比集尘极表面积A/Q3002400m2（1000m3/min）气流速度气流速度v12m/s长高比长高比L/H0.51.5比电晕功率比电晕功率Pc/Q180018000W/(1000m3/min)电晕电流密度电晕电流密度Ic/A0.051.0A/m2平均气流速度平均气流速度 烟煤锅炉

43、烟煤锅炉v1.11.6m/s褐煤锅炉褐煤锅炉v1.82.6m/s表表6-5 捕集飞灰的电除尘器的主要设计参数捕集飞灰的电除尘器的主要设计参数n比集尘表面积的确定比集尘表面积的确定 根据运行和设计经验，确定有效驱进速度根据运行和设计经验，确定有效驱进速度e e按德意希按德意希方程（方程（p188 6-34p188 6-34）求得比集尘表面积）求得比集尘表面积A/Qn长高比的确定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次扬尘的多少要求除尘效率大于要求除尘效率大于99%时，除尘器的长高比至少要时，除尘器的长高比至少要1.01

44、.5。ee11111/ln()ln()A QPn气流速度的确定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的平均流速平均流速高于某一平均流速高于某一临界速度临界速度时，作用在粒子上的空气时，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动力学阻力会迅速增加，粉尘的重新进入量亦迅速增加加n气体的含尘浓度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，如果气体含尘浓度很高，电场内尘粒的空间电荷很高，易发生易发生电晕闭塞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应对措施提高工作电压，采用

45、放电强烈的芒剌型电晕极，电除尘器前增设预净化设备等晕极，电除尘器前增设预净化设备等n使含尘气体与液体使含尘气体与液体（一般为水）密切接触，利用水滴和尘粒（一般为水）密切接触，利用水滴和尘粒的惯性碰撞及其它作用捕集尘粒或使粒径增大的装置的惯性碰撞及其它作用捕集尘粒或使粒径增大的装置 n除尘机理：除尘机理：液体介质与尘粒间的惯性碰撞和拦截；液体介质与尘粒间的惯性碰撞和拦截；微细微细尘粒与液滴间的扩散接触；尘粒与液滴间的扩散接触；加湿的尘粒相互凝并；加湿的尘粒相互凝并；饱和饱和态高温烟气降温时，以尘粒为凝结核凝结态高温烟气降温时，以尘粒为凝结核凝结n按能耗分为：按能耗分为：高能和低能湿式除尘器高能和

46、低能湿式除尘器 低能湿式除尘器的压力损失为低能湿式除尘器的压力损失为0.21.5kPa，对，对10m以上以上粉尘的净化效率可达粉尘的净化效率可达9095%高能湿式除尘器的压力损失为高能湿式除尘器的压力损失为2.59.0kPa，净化效率可达，净化效率可达99.5以上以上a、重力喷雾洗涤器重力喷雾洗涤器b、旋风洗涤器旋风洗涤器c、自激喷雾洗涤器、自激喷雾洗涤器n按净化机理按净化机理：大致分为七类：大致分为七类：d、板式洗涤器、板式洗涤器e、填料洗涤器、填料洗涤器f、文丘里洗涤器、文丘里洗涤器g、机械诱导喷雾洗涤器、机械诱导喷雾洗涤器n主要湿式除尘装置的性能和操作范围主要湿式除尘装置的性能和操作范围

47、装置名称装置名称气体流速气体流速/ms-1液气比液气比 /l m-3压力损失压力损失/Pa分割直径分割直径/m喷淋塔喷淋塔0.12231005003.0填料塔填料塔0.5123100025001.0旋风洗涤器旋风洗涤器15450.51.5120015001.0转筒洗涤器转筒洗涤器（300750r/min）0.7250015000.2冲击式洗涤器冲击式洗涤器1020105001500.2文丘里洗涤器文丘里洗涤器60900.31.5300080000.1n优点：优点：n 不仅可以除去粉尘，还可净化气体；不仅可以除去粉尘，还可净化气体；n 效率较高（高于干式机械除尘器），可去除的粉尘效率较高（高于干

48、式机械除尘器），可去除的粉尘粒粒 径较小；径较小；n 体积小，占地面积小，；体积小，占地面积小，；n 能处理高温、高湿的气流。能处理高温、高湿的气流。n缺点：缺点：n有泥渣；有泥渣；n需需防冻（冬天）；防冻（冬天）；n易腐蚀设备；易腐蚀设备；n动力消耗大。动力消耗大。n惯性碰撞参数与除尘效率惯性碰撞参数与除尘效率 定义定义惯性碰撞参数惯性碰撞参数NI：停止距离停止距离xs与液滴直径与液滴直径dD的比值的比值 对斯托克斯粒子对斯托克斯粒子2pppDstIDD()9duuCxSNddup：粒子运动速度；：粒子运动速度；uD：液滴运动速度；：液滴运动速度；dD：液滴直径：液滴直径 DpIdVN0up

49、0=up-uD：尘粒相对于液滴的速度尘粒相对于液滴的速度；液滴直径并非越小越好，直径过小的液滴易随气流一起流动，液滴直径并非越小越好，直径过小的液滴易随气流一起流动，减小了液气相对运动的速度减小了液气相对运动的速度；对于给定尘粒的最大除尘效率对于给定尘粒的最大除尘效率应有一个最佳液滴直径。应有一个最佳液滴直径。一般一般dD100mp153式式5-92 除尘效率：除尘效率：NI值越大，粒子惯性越大，则值越大，粒子惯性越大，则越高越高 对于势流和粘性流，对于势流和粘性流，K K关联系数，其值取决于关联系数，其值取决于设备几何结构和系统操作条设备几何结构和系统操作条件件L L液气比，液气比，L/10

50、00mL/1000m3 3 气体气体I1exp()KLNn湿式除尘器总效率是各种单个液滴的捕集效率之和。对于一湿式除尘器总效率是各种单个液滴的捕集效率之和。对于一定特性的粉尘来说，除尘效率越高，除尘器能耗也越大。定特性的粉尘来说，除尘效率越高，除尘器能耗也越大。n接触功率理论接触功率理论：假定洗涤器除尘效率仅是系统总能耗的函数，：假定洗涤器除尘效率仅是系统总能耗的函数，与洗涤器除尘机理无关与洗涤器除尘机理无关3LtGLGLG1()(kWh/1000m3600气体）QEEEPPQPG:气体压力损失，气体压力损失，Pa；PL:液体入口压力，液体入口压力，PaQL,QG:液体和气体流量，液体和气体流