（环境课件-）第六章-烟气除尘技术.ppt

1、第六章第六章 烟气除尘技术烟气除尘技术 主要内容主要内容n6.16.1粉尘及其物理特性粉尘及其物理特性 n6.26.2烟尘净化烟尘净化 n6.36.3机械式除尘器机械式除尘器 n6.46.4湿式除尘器湿式除尘器 n6.56.5电除尘器电除尘器 n6.66.6过滤式除尘器过滤式除尘器 n6.76.7除尘器应用除尘器应用 6.1粉尘及其物理特性粉尘及其物理特性6.1.16.1.1粉尘的粒径和粒径分布粉尘的粒径和粒径分布 n粒子是大小均匀的球体粒子是大小均匀的球体，则，则可用其直径可用其直径作为作为粒子大小的代表性尺寸，并称为粒径。粒子大小的代表性尺寸，并称为粒径。n实际中，实际中，按一定的方法确定

2、一个表示粒子大按一定的方法确定一个表示粒子大小的最佳的代表性尺寸小的最佳的代表性尺寸，作为粒子的粒径。，作为粒子的粒径。n单一粒径单一粒径：代表单个粒子大小的单一粒径。：代表单个粒子大小的单一粒径。n平均粒径平均粒径：代表由各种不同大小的粒子组成：代表由各种不同大小的粒子组成的粒子群的平均粒径的粒子群的平均粒径。1单一粒径单一粒径1)投影径投影径:用显微镜法直接观测粒子用显微镜法直接观测粒子 n选择相对两边两根平行线间的最大距离选择相对两边两根平行线间的最大距离l l称为称为长径长径，垂直于长径方向的最大距离，垂直于长径方向的最大距离b b称为称为短径短径，垂直于投影面方向的最大距离垂直于投影

3、面方向的最大距离称为称为厚度厚度。n定向粒径定向粒径d dF F:菲雷特菲雷特(FeretFeret)直径，各粒子在平直径，各粒子在平面投影图上在同一方向上的最大投影距离。面投影图上在同一方向上的最大投影距离。n定向面积等分直径定向面积等分直径d dM M:马丁马丁(Martin)(Martin)直径，各直径，各粒子在平面投影图上按同一方向将粒子投影粒子在平面投影图上按同一方向将粒子投影面积二等分的直线的长度。面积二等分的直线的长度。长径，短径，定向粒径长径，短径，定向粒径d dF F，定向面积等分直径，定向面积等分直径d dM M，等投影面积直径等投影面积直径d dH H 2)2)几何当量径

4、几何当量径 :取颗粒的某一几何量取颗粒的某一几何量(面积、面积、体积等体积等)相同时的球形颗粒的直径，一般有四相同时的球形颗粒的直径，一般有四种表示方法。种表示方法。等投影面积直径等投影面积直径d dA A ：d dA A=(4A=(4Ap p/)/)1/21/2 等体积径：等体积径：d dV V(6V(6Vp p/)/)1/31/3等表面积径等表面积径d ds s：d dS S(S(Sp p/)/)1/21/2 体积表面积平均径：体积表面积平均径：d de e6V6Vp p/S/Sp p3)3)物理当量径：物理当量径：取与颗粒的某一物理量相同取与颗粒的某一物理量相同时的球形颗粒的直径时的球形

5、颗粒的直径.沉降直径沉降直径(或斯托克斯直径或斯托克斯直径)d dstst，空气动力直径空气动力直径d da a gdcsst)(182.平均粒径平均粒径 n表示颗粒群特性的粒径的平均值。表示颗粒群特性的粒径的平均值。n(1)(1)算术平均径，单一粒径的算术平均值，算术平均径，单一粒径的算术平均值，n(2)(2)中位径中位径d d5050，指粒径频率分布的累计值为，指粒径频率分布的累计值为5050时的时的粒径，可用于表示分级除尘器的性能。粒径，可用于表示分级除尘器的性能。n(3)(3)众径众径d dd d，是指粒径分布中频率密度达到最大值时，是指粒径分布中频率密度达到最大值时的粒径的粒径 n(

6、4)(4)表面积平均径，是用颗粒群中颗粒总表面积与颗表面积平均径，是用颗粒群中颗粒总表面积与颗粒数之比的平方根表示。常用于表示颗粒群在重力场粒数之比的平方根表示。常用于表示颗粒群在重力场或惯性力场下的沉降速度。或惯性力场下的沉降速度。iiipnndd2/12)(iiisnnddn把由粒径为d1的n1个粒子、d2的n2个粒子、d3的n3个粒子组成的粒子群排成一列，其全长为：n1d1十n2d2十n3d3十 ；该粒子群的粒子总个数为 ，假设其全长等于由粒径皆为 的球形粒子组成的假想粒子群的全长，则可用 代替上式中的di，即n n1十 n2十 n3十 ；由于粒子全长相等，所以有 ，则得n由于把粒子群的

7、全长作为基准，所以也称长由于把粒子群的全长作为基准，所以也称长度平均直径度平均直径。iindinpdpdipnd ipnd iiipnnddpdpdpd算术平均粒径算术平均粒径iind粒径分布 粒径分布也称粉尘的分散度，是指某一颗粒群中不同粒径分布也称粉尘的分散度，是指某一颗粒群中不同粒径颗粒所占的比例。粒径颗粒所占的比例。1 1图表法表示粒径分布图表法表示粒径分布 (1)(1)相对频数分布相对频数分布(频率分布频率分布):):粒径由粒径由 至至 +之间的之间的粒子质量占尘样总质量的百分数。粒子质量占尘样总质量的百分数。(2)(2)频率密度分布频率密度分布(频度分布频度分布)，用用f(f(m)

8、m)-1-1表示，是粒表示，是粒径组距为径组距为1m1m时的频率分布时的频率分布 (%)1000mmD%100D)(%1mdDfppdpdpd(3)(3)筛上累计频率分布，简称筛上累计分布，筛上累计频率分布，简称筛上累计分布，用用R(R()表示，是大于某一粒径表示，是大于某一粒径d dp p的全部粒子质量占尘样总质的全部粒子质量占尘样总质量的百分数。量的百分数。反之，小于粒径反之，小于粒径d dp p的全部粒子质量占尘样总质量的百的全部粒子质量占尘样总质量的百分数称为分数称为筛下累计频率分布，筛下累计频率分布，用用D(D()表示，表示，简称筛简称筛下累计分布下累计分布。D D与与R R的关系：

9、的关系：D=1-RD=1-R 2函数法表示粒径分布函数法表示粒径分布 n(1)(1)正态分布正态分布n(2)(2)对数正态分布对数正态分布,函数表达式为 n对数正态分布函数的特征数是中位径和几何标准差。n对数正态分布的特点：对数正态分布的特点：如果某种粒子群的颗如果某种粒子群的颗粒直径分布遵循对数正态分布，则无论是以粒直径分布遵循对数正态分布，则无论是以质量表示还是质量表示还是以个数或表面积表示的粒径分以个数或表面积表示的粒径分布，也都呈对数正态分布，且几何标准差均布，也都呈对数正态分布，且几何标准差均相等。相等。n已知某种中位径，便可按下式确定另两种表已知某种中位径，便可按下式确定另两种表示

10、的中位径：示的中位径：、分别为以质量、粒数和表面积所表分别为以质量、粒数和表面积所表示的对数正态分布函数的中位径。示的对数正态分布函数的中位径。)ln3exp(25050gdd)ln5.0exp(25050gdd50d50d50d(3)罗辛罗辛拉姆勒分布拉姆勒分布(RR分布分布)n常用的常用的R-RR-R分布函数表达式为，分布函数表达式为，或者，或者，式中，式中，n-n-分布指数；分布指数；,-,-分布系数；并且分布系数；并且 n若将中位径若将中位径d d5050(R=50%)(R=50%)代入，可求得，代入，可求得，所以，所以，)exp(100)(nppddRnpdpdR10100)(nnd

11、d5050693.02ln)(693.0exp100)(50nppdddR302.2)10(ln6.1.26.1.2粉尘的物理特性粉尘的物理特性6.1.2.16.1.2.1粉尘的密度粉尘的密度 n粉尘在不包括尘粒间和尘粒体内部的空隙，而是在密粉尘在不包括尘粒间和尘粒体内部的空隙，而是在密实状态下的单位体积的质量，称为实状态下的单位体积的质量，称为粉尘的真密度粉尘的真密度，常，常用用 表示。表示。n粉尘在包括尘粒间和尘粒体内部的空隙，即在自然堆粉尘在包括尘粒间和尘粒体内部的空隙，即在自然堆积状态下的单位体积的质量称为积状态下的单位体积的质量称为粉尘的堆积密度粉尘的堆积密度，常，常用用 表示，表示

12、，n真密度和堆积密度间关系，真密度和堆积密度间关系，：粉尘的空隙率，表示尘粒间的空隙体积与自然堆：粉尘的空隙率，表示尘粒间的空隙体积与自然堆放粉尘的总体积之比。放粉尘的总体积之比。pb)1(pb6.1.2.26.1.2.2粉尘的比表面积粉尘的比表面积 n粉尘的单位体积或单位质量所具有的总表面粉尘的单位体积或单位质量所具有的总表面积称粉尘的比表面积。积称粉尘的比表面积。n对于粒径为对于粒径为d dp p的球形颗粒，的球形颗粒，体积比表面积为，体积比表面积为，n质量比表面积为，质量比表面积为，n对于颗粒群的净体积比表面积为，对于颗粒群的净体积比表面积为，n颗粒群的质量比表面积为，颗粒群的质量比表面

13、积为，:尘粒的平均表面积尘粒的平均表面积(cmcm2 2)；:尘粒的平均净体积尘粒的平均净体积；:尘粒的体积表面积平均直径，尘粒群总净体积与尘粒的体积表面积平均直径，尘粒群总净体积与总表面积之比总表面积之比(cm)cm)；:尘粒的卡门形状系数，对于球形颗粒尘粒的卡门形状系数，对于球形颗粒1 1。SVvsdc6.1.2.36.1.2.3粉尘的浸润性粉尘的浸润性(1)(1)粉尘的含水率粉尘的含水率 n粉尘中所含水量粉尘中所含水量是指附着在尘粒表面上的和是指附着在尘粒表面上的和包含在凹坑处及细孔中的自由水份，以及紧包含在凹坑处及细孔中的自由水份，以及紧密结合在尘粒内部的结合水份。密结合在尘粒内部的结

14、合水份。n粉尘中所含水量粉尘中所含水量m mw w与粉尘总质量与粉尘总质量(干粉尘质量干粉尘质量m md d和含水量和含水量m mw w)的百分比称为粉尘的含水率的百分比称为粉尘的含水率。%100dwwmmm(2)(2)粉尘的润湿性粉尘的润湿性 n粉尘的润湿性粉尘的润湿性:粉尘颗粒能否与液体相互附着粉尘颗粒能否与液体相互附着或附着难易的性质。或附着难易的性质。n根据粉尘能被液体润湿的程度可将粉尘分为根据粉尘能被液体润湿的程度可将粉尘分为易被水润湿的亲水性粉尘易被水润湿的亲水性粉尘和和难于被水润湿的难于被水润湿的疏水性粉尘疏水性粉尘。n某些亲水性粉尘某些亲水性粉尘，如水泥、熟石灰和白云石，如水泥

15、、熟石灰和白云石粉尘等吸水后形成不溶于水的硬垢，这类粉粉尘等吸水后形成不溶于水的硬垢，这类粉尘称为尘称为水硬性粉尘，不宜采用湿式除尘。水硬性粉尘，不宜采用湿式除尘。6.1.2.46.1.2.4粉尘的荷电性及导电性粉尘的荷电性及导电性 1 1粉尘的荷电性：粉尘的荷电性：粉尘在其产生和运动过程中，由于相粉尘在其产生和运动过程中，由于相互碰撞、摩擦、放射线照射、电晕放电及接触带电体互碰撞、摩擦、放射线照射、电晕放电及接触带电体等原因，而带有一定电荷的性质称为粉尘的荷电性。等原因，而带有一定电荷的性质称为粉尘的荷电性。2 2粉尘的导电性粉尘的导电性 n粉尘的比电阻是指面积为粉尘的比电阻是指面积为1 1

16、cmcm2 2、厚度为、厚度为1cm1cm的粉尘层的粉尘层的电阻值，单位为的电阻值，单位为cmcm。n粉尘的导电性包括粉尘颗粒本体内电子或离子发生的粉尘的导电性包括粉尘颗粒本体内电子或离子发生的容积导电，和颗粒表面团吸附水份等形成的化学膜的容积导电，和颗粒表面团吸附水份等形成的化学膜的表面导电。表面导电。n对于比电阻高的粉尘，在约对于比电阻高的粉尘，在约100100以下时，主要靠表以下时，主要靠表面导电；在约面导电；在约200200以上时，主要靠容积导电。以上时，主要靠容积导电。典型的温度比电阻关系典型的温度比电阻关系 6.1.2.56.1.2.5粉尘的粘附性粉尘的粘附性 n尘粒附着在固体表面

17、上、或粒子间彼此附着尘粒附着在固体表面上、或粒子间彼此附着的现象称为粘附，后者也称自粘。的现象称为粘附，后者也称自粘。克服附着克服附着现象所需要的垂直作用于粒子重心上的力称现象所需要的垂直作用于粒子重心上的力称为为粘附力粘附力。n在气态介质中，产生粘附力的主要有范德华在气态介质中，产生粘附力的主要有范德华力力(即分子间引力即分子间引力)、静电力和毛细粘附力等、静电力和毛细粘附力等。n影响粉尘粘附性的因素很多，一般情况下，影响粉尘粘附性的因素很多，一般情况下，粉尘的粒径小、形状不规则、表面粗糙、含粉尘的粒径小、形状不规则、表面粗糙、含水率高、润湿性好及荷电量大时易产生粘附水率高、润湿性好及荷电量

18、大时易产生粘附现象。现象。6.1.2.66.1.2.6粉尘的安息角和滑动角粉尘的安息角和滑动角 n粉尘通过漏斗连续地下落到水平板面上时，堆积成圆粉尘通过漏斗连续地下落到水平板面上时，堆积成圆锥体。锥体。锥体母线与水平板面的夹角称为粉尘的安息角，锥体母线与水平板面的夹角称为粉尘的安息角，也称静止角或堆积角等。也称静止角或堆积角等。n当粉尘自然堆放在光滑平板上随平板作倾斜运动时粉当粉尘自然堆放在光滑平板上随平板作倾斜运动时粉尘开始滑动的平板倾斜角称为粉尘的滑动角。尘开始滑动的平板倾斜角称为粉尘的滑动角。6.1.2.76.1.2.7粉尘的爆炸性粉尘的爆炸性 n在封闭空间内，可燃混合物中可燃物的浓度只

19、有在一在封闭空间内，可燃混合物中可燃物的浓度只有在一定的范围内才能引起爆炸，这个能够引起爆炸的浓度定的范围内才能引起爆炸，这个能够引起爆炸的浓度叫作爆炸浓度。叫作爆炸浓度。n能够引起爆炸的最高浓度叫作爆炸上限，最低浓度叫能够引起爆炸的最高浓度叫作爆炸上限，最低浓度叫作爆炸下限。在可燃物浓度低于爆炸下限或高于爆炸作爆炸下限。在可燃物浓度低于爆炸下限或高于爆炸上限时，均无爆炸危险。上限时，均无爆炸危险。6.1.2.86.1.2.8粉尘的磨损性粉尘的磨损性 n粉尘在流动过程中对器壁或管壁的磨损程度称为粉尘粉尘在流动过程中对器壁或管壁的磨损程度称为粉尘的磨损性。的磨损性。n硬度大、密度高、粒径粗、带有

20、棱角的粉尘磨损性大。硬度大、密度高、粒径粗、带有棱角的粉尘磨损性大。6.2烟尘净化烟尘净化 6.2.16.2.1除尘装置的性能除尘装置的性能 1.1.处理气体量处理气体量 n处理气体量是除尘装置处理气体能力大小的处理气体量是除尘装置处理气体能力大小的指标，以体积流量表示指标，以体积流量表示(NmNm3 3/s)/s)。n如果除尘器的进口气体量为如果除尘器的进口气体量为Q Qi i，出口气体量为，出口气体量为Q Qo o，则除尘器处理的气体量，则除尘器处理的气体量，n除尘器的漏风率，除尘器的漏风率，)(21oiQQV%100ioiQQQ2.除尘效率除尘效率 n1)1)总捕集效率总捕集效率:同一时

21、间内除尘装置除去的粉同一时间内除尘装置除去的粉尘量与装置进口的含尘气体中粉尘量的百分尘量与装置进口的含尘气体中粉尘量的百分比比.n除尘装置总效率除尘装置总效率 nS Si i，S So o除尘装置进、出口粉尘流量，除尘装置进、出口粉尘流量，(g/s)g/s)；S Sc c除尘装置捕集的粉尘量，除尘装置捕集的粉尘量，(g/s)g/s)；%100)1(%100ioicTSSSSn总捕集效率总捕集效率也可表示为也可表示为n换算成标况下换算成标况下含尘气体流量及浓度含尘气体流量及浓度Q QiNiN，Q QoNoN，c ciNiN，c coNoN，总捕集效率，总捕集效率，n当净化装置当净化装置严密不漏风

22、且含尘气体浓度不太严密不漏风且含尘气体浓度不太高时高时，Q QiNiNQ QoNoN，n实际上净化装置经常实际上净化装置经常漏风漏风，若以，若以k k表示漏风系表示漏风系数，总捕集效率数，总捕集效率%100)1(iiooTQcQc%100)1(iNiNoNoNTQcQc%100)1(iNoNTcc%100)1(kcciNoNTn当两台除尘器串联使用时，除尘系统总效率当两台除尘器串联使用时，除尘系统总效率，T(1-2)T(1-2)=T1T1+(1-+(1-T1T1)T2T2=1-(1-=1-(1-T1T1)(1-)(1-T2T2)n当当n n台除尘器串联使用时，台除尘器串联使用时，T(1-n)T

23、(1-n)=1-(1-=1-(1-T1T1)(1-)(1-T2T2)(1-(1-TnTn)T1T1，T2T2，TnTn分别为第一、第二、第分别为第一、第二、第n n级除级除尘器的除尘效率。尘器的除尘效率。n2 2）通过率）通过率除尘装置出口粉尘量与进口粉尘量的百分比，除尘装置出口粉尘量与进口粉尘量的百分比，TiNiNoNoNioQcQcSSP1%100%1003 3分级除尘效率分级除尘效率 n按粉尘粒径或粒径范围来标定除尘器的效率。按粉尘粒径或粒径范围来标定除尘器的效率。n分级效率分级效率表示，表示，n粒径为粒径为 范围内颗粒的范围内颗粒的分级通过率分级通过率n分级效率和总效率的关系分级效率和

24、总效率的关系1.1.分级效率求总效率分级效率求总效率：2.2.由总效率求分级效率由总效率求分级效率(1)(1)(2(2)(3)(3)%100icdSSdiodSSP1%100iinidiTD1pdiiciTiiicicdiDDDSDS%100iioiiiioioidiDDPDSDS1%100)1(cioidiDDP旋风除尘器分级效率计算实例旋风除尘器分级效率计算实例(总除尘效率总除尘效率T T90.890.8)粒 径 间粒 径 间隔隔(m)m)粒径频率分布粒径频率分布(%)(%)分级效率分级效率didi(%)(%)入口入口D Diiii出口出口DoDoi i捕集捕集D Dcici按式按式1 1

25、按式按式2 2按式按式3 3三式平三式平均均0 05 510.410.481.681.63.23.227.927.927.827.827.927.927.927.95 5101014.014.015.015.012.812.81010202019.619.62.42.420.020.02020404022.422.41.01.023.223.294.294.299.599.599.699.697.897.84040606014.014.00 014.814.896.096.010010010010098.798.7606019.619.60 026.026.010010010010010010

26、01001004.4.除尘器的压力损失除尘器的压力损失 n压力损失又称压力降，阻力损失或阻力降压力损失又称压力降，阻力损失或阻力降.n代表装置能耗大小的技术经济指标，指装置的进口和代表装置能耗大小的技术经济指标，指装置的进口和出口气流全压之差。出口气流全压之差。n通常压力损失与装置进口气流的动压成正比，通常压力损失与装置进口气流的动压成正比，即即 净化装置的压力降系数，它与除尘器的型式、净化装置的压力降系数，它与除尘器的型式、尺寸和含尘气体的运动状态有关，可根据试验和经验尺寸和含尘气体的运动状态有关，可根据试验和经验公式来确定公式来确定.22vpg6.2.2除尘装置的分类及其性能比较除尘装置的

27、分类及其性能比较 按烟尘分离作用原理，可分为下列四大类按烟尘分离作用原理，可分为下列四大类：1 1）机械式除尘器）机械式除尘器：利用机械力：利用机械力(重力、惯性力或离心力重力、惯性力或离心力)净化含尘气体，包括重力沉降室、惯性除尘器、离心净化含尘气体，包括重力沉降室、惯性除尘器、离心力力(旋风旋风)除尘器等除尘器等2 2）湿式除尘器）湿式除尘器：利用含尘气流与水或某种液体表面接触，：利用含尘气流与水或某种液体表面接触，使尘粒从气流中分离出来，包括冲击式、泡沫式、文使尘粒从气流中分离出来，包括冲击式、泡沫式、文丘里式等。丘里式等。3 3）过滤式除尘器）过滤式除尘器：使含尘气体通过过滤介质将尘粒

28、分离：使含尘气体通过过滤介质将尘粒分离出来并捕集，包括袋式过滤器、颗粒层除尘器、空气出来并捕集，包括袋式过滤器、颗粒层除尘器、空气过滤器等。过滤器等。4 4）电除尘器）电除尘器：利用高压电磁场产生的静电力使尘粒荷电：利用高压电磁场产生的静电力使尘粒荷电并从气流中分离出来，包括干式和湿式静电除尘器。并从气流中分离出来，包括干式和湿式静电除尘器。6.3机械式除尘器 6.3.16.3.1重力沉降室重力沉降室 n含尘烟气中的尘粒含尘烟气中的尘粒借助本身的重力作用而沉降下来借助本身的重力作用而沉降下来的的一种除尘装置一种除尘装置n优点优点:设备简单、投资少、维护容易、阻力损失小，设备简单、投资少、维护容

29、易、阻力损失小，可处理高温气体；可处理高温气体；n缺点缺点:设备庞大、占地面积多，除去设备庞大、占地面积多，除去404050m50m以上的以上的大颗粒大颗粒,除尘效率低，仅为除尘效率低，仅为40406060。n重力重力沉降室可分为沉降室可分为水平气流沉降室和垂直气流沉降室水平气流沉降室和垂直气流沉降室两种。两种。水平气流沉降室水平气流沉降室 水平气流沉降室的设计计算水平气流沉降室的设计计算 n计算原理：计算原理：当含尘气流在沉降室内通过时间当含尘气流在沉降室内通过时间t t大于大于尘尘粒按其本身的沉降速度下降所需的时间粒按其本身的沉降速度下降所需的时间t t0 0时，尘粒即时，尘粒即被分离出来

30、。被分离出来。n气流气流在沉降室内通过时间在沉降室内通过时间t(s)t(s)为，为，t=L/vt=L/v，n尘粒尘粒从沉降室顶部落至底部所需的时间图从沉降室顶部落至底部所需的时间图t t0 0(s)(s)为，为，t t0 0H/uH/up p，尘粒的沉降速度，尘粒的沉降速度u up p可按斯托克斯公式计算可按斯托克斯公式计算n满足条件：如果满足条件：如果t tt t0 0，则，则L/vL/vH/uH/up p n考虑到尘粒通过沉降室截面内的速度不均匀性，考虑到尘粒通过沉降室截面内的速度不均匀性，n由此由此可计算出沉降室各部分的尺寸可计算出沉降室各部分的尺寸：沉降室高度：沉降室高度H H，长度长

31、度L L，沉降室宽度，沉降室宽度B B取决于处理气体流量取决于处理气体流量Q Q，B BQ/HvQ/Hv puHvL33.16.3.2惯性除尘器惯性除尘器 运动气流中接近靶时粒子运动的几种可能情况运动气流中接近靶时粒子运动的几种可能情况惯性除尘器的工作原理惯性除尘器的工作原理：含尘气体冲击在挡板上，：含尘气体冲击在挡板上，利用烟气流动方向发生急剧改变时，尘粒受惯性力的利用烟气流动方向发生急剧改变时，尘粒受惯性力的作用而从气体中分离并捕集下来的一种装置。作用而从气体中分离并捕集下来的一种装置。n惯性除尘装置的构造惯性除尘装置的构造1)1)冲击式冲击式:以含尘气体中的粒子冲击挡板来收集较粗以含尘气

32、体中的粒子冲击挡板来收集较粗的粒子的粒子.2)2)反转式反转式:通过改变含尘气体流动方向而来收集较细通过改变含尘气体流动方向而来收集较细粒子粒子.冲击式惯性除尘装置冲击式惯性除尘装置(单级式单级式)6.3.3旋风除尘器旋风除尘器 n旋风除尘器也称为离心力除尘器，它是利用含尘气流旋风除尘器也称为离心力除尘器，它是利用含尘气流作旋转运动时产生的离心力，把尘粒从气体中分离出作旋转运动时产生的离心力，把尘粒从气体中分离出来的装置。来的装置。n工作原理工作原理：含尘气体自进风口切向引入，在分离器内作由上向下，含尘气体自进风口切向引入，在分离器内作由上向下，再由下向上的螺旋运动，然后从中心管引出。再由下向

33、上的螺旋运动，然后从中心管引出。在上、在上、下螺旋运动过程中，尘粒与气体发生相对运动被甩向下螺旋运动过程中，尘粒与气体发生相对运动被甩向器壁后顺壁面掉落至灰斗器壁后顺壁面掉落至灰斗，这样尘粒得以与气体分离。，这样尘粒得以与气体分离。n普通旋风除尘器由筒体、锥体、排出管三部分组成普通旋风除尘器由筒体、锥体、排出管三部分组成。普通旋风除尘器工作原理图普通旋风除尘器工作原理图 ，结构图，结构图旋风除尘器的结构旋风除尘器的结构 n1)1)筒体和锥体，筒体和锥体，旋风除尘器的主体部分。筒旋风除尘器的主体部分。筒体直径越小，高度的增加，锥体的增加对尘体直径越小，高度的增加，锥体的增加对尘粒的分离和除尘效率

34、的提高是有利的。粒的分离和除尘效率的提高是有利的。n2)2)含尘烟气进口，含尘烟气进口，有切向和轴向进入两种有切向和轴向进入两种 n3)3)净化气体出口，净化气体出口，气体出口管段要求延伸到气体出口管段要求延伸到筒体内部筒体内部n4)4)除尘器排灰口，除尘器排灰口，对排灰口的要求是排灰要对排灰口的要求是排灰要迅速、通畅、连续、不漏气。迅速、通畅、连续、不漏气。3.旋风除尘器的分类旋风除尘器的分类 n(1)(1)按性能分按性能分 a a高效旋风除尘器，高效旋风除尘器，b b高流高流量旋风除尘器，量旋风除尘器，c c介于上述两者之间的通用介于上述两者之间的通用旋风除尘器旋风除尘器 n(2)(2)按

35、进气方式分按进气方式分n(3)(3)按结构形式分按结构形式分 a a圆筒式，圆筒式，b b旁通式旁通式 c c扩散式扩散式 d d长锥体式长锥体式 n(4)(4)按组合形式分按组合形式分 a a串联式旋风除尘串联式旋风除尘b b并联式旋风除尘器组并联式旋风除尘器组 旁通式旋风除尘器旁通式旋风除尘器 扩散式旋风除尘扩散式旋风除尘器器 旋风除尘器的组合形式旋风除尘器的组合形式 a.a.串联式串联式 b b并联式并联式 c.c.立式多管并联立式多管并联 4.旋风除尘器的设计计算旋风除尘器的设计计算 n1 1）旋风除尘器的压力损失，主要靠）旋风除尘器的压力损失，主要靠实验确定实验确定。n2 2）尘粒分

36、离机理）尘粒分离机理 分割粒径分割粒径d dc50c50是反映旋风除尘器除尘性能的一项重要是反映旋风除尘器除尘性能的一项重要指标，是指指标，是指除尘器分级效率为除尘器分级效率为5050的粒子直径的粒子直径。d dc50c50按拉波尔经验式计算按拉波尔经验式计算 根据假想圆筒理论求根据假想圆筒理论求d dc50c50 6.4湿式除尘器湿式除尘器 n湿式除尘器是湿式除尘器是利用水滴或其他液体洗涤含尘利用水滴或其他液体洗涤含尘气体，使尘粒被粘附、凝聚进而从气流中分气体，使尘粒被粘附、凝聚进而从气流中分离离的除尘装置。的除尘装置。n湿式除尘器湿式除尘器分为低能耗和高能耗分为低能耗和高能耗两类。低耗两类

37、。低耗能湿式除尘器的压力损失为能湿式除尘器的压力损失为20020015001500PaPa，高，高能耗湿式除尘器如文丘里除尘器压力损失范能耗湿式除尘器如文丘里除尘器压力损失范围为围为2500250090009000PaPa。湿式除尘器的原理 n1.1.尘粒与液滴间的惯性碰撞尘粒与液滴间的惯性碰撞n2.2.扩散效应扩散效应n3.3.粘附作用粘附作用n4.4.凝聚作用凝聚作用 n惯性碰撞和扩散效应是湿式除尘的主要惯性碰撞和扩散效应是湿式除尘的主要机理。机理。液滴的惯性捕尘液滴的惯性捕尘 除尘机理对不同粒径尘粒的捕集作用除尘机理对不同粒径尘粒的捕集作用 6.4.2水膜除尘器水膜除尘器n捕尘原理：利用

38、水膜捕集尘粒捕尘原理：利用水膜捕集尘粒n常用的水膜除尘器有常用的水膜除尘器有管式水膜除尘器和管式水膜除尘器和旋风水膜除尘器旋风水膜除尘器。1.1.立式旋风水膜除尘器立式旋风水膜除尘器 (CLS(CLS型，麻石旋风型，麻石旋风水膜除尘器水膜除尘器)2.2.卧式旋风水膜除尘器卧式旋风水膜除尘器3.3.管式水膜除尘器管式水膜除尘器 立式立式旋风水膜除尘器旋风水膜除尘器 1-1-含尘气体入口，含尘气体入口，2-2-除尘后气体出口，除尘后气体出口，3-3-水管水管 卧式旋风水膜除尘器卧式旋风水膜除尘器 1-1-螺旋导流叶片，螺旋导流叶片，2-2-外筒，外筒，3-3-内筒，内筒，4-4-水槽，水槽，5-5

39、-通道高度通道高度 6.4.3文丘里除尘器 文丘里洗涤器文丘里洗涤器由文丘里管和脱水装置两部分由文丘里管和脱水装置两部分组成组成。文丘里管包括进气管、收缩管、喉管。文丘里管包括进气管、收缩管、喉管和渐扩管这几部分。和渐扩管这几部分。n文丘里洗涤器的主要工作原理是惯性碰撞。文丘里洗涤器的主要工作原理是惯性碰撞。6.5电除尘器电除尘器 n电除尘器是电除尘器是利用强电场电晕放电使气体电离、利用强电场电晕放电使气体电离、粉尘荷电，在电场力作用下使粉尘从气体中粉尘荷电，在电场力作用下使粉尘从气体中分离出来分离出来的装置。的装置。n优点优点：(1)(1)除尘效率高，可达除尘效率高，可达9999以上；以上；

40、(2)(2)本体压力损失小，压力损失一般为本体压力损失小，压力损失一般为160160300Pa300Pa；(3)(3)能耗低；能耗低；(4)(4)处理烟气量大；处理烟气量大；(5)(5)耐高温，普通钢材可在耐高温，普通钢材可在350350以下运行。以下运行。n电除尘器的工作原理：电除尘器的工作原理：涉及电晕放电、气体涉及电晕放电、气体电离、粒子荷电、荷电粒子的迁移和捕集，电离、粒子荷电、荷电粒子的迁移和捕集，以及清灰等过程。以及清灰等过程。电除尘器原理图电除尘器原理图 1-1-电晕极，电晕极，2-2-集尘极，集尘极，3-3-高压直流电源，高压直流电源，4-4-离子化区域离子化区域 电晕放电和气

41、体电离电晕放电和气体电离 n气体放电气体放电：气体在外界作用下由电绝缘状态：气体在外界作用下由电绝缘状态变为导电状态，因而有电流从气体中通过的变为导电状态，因而有电流从气体中通过的现象。现象。n电晕放电电晕放电一般只发生在非均匀电场中具有曲一般只发生在非均匀电场中具有曲率半径较小的放电极表面附近的小区域内，率半径较小的放电极表面附近的小区域内，即所谓即所谓电晕区内电晕区内。n当当供电压供电压高到一定值后，也会产生高到一定值后，也会产生火花放电火花放电；如果供电压再继续增高，会使两极间的整个如果供电压再继续增高，会使两极间的整个空间被击穿，即发生空间被击穿，即发生弧光放电弧光放电。粒子荷电粒子荷

42、电 n电场荷电和扩散荷电两种不同过程。电场荷电和扩散荷电两种不同过程。n电场荷电电场荷电是离子在电场力作用下作定向运动是离子在电场力作用下作定向运动与粒子相碰的结果。与粒子相碰的结果。n扩散荷电扩散荷电是离子作不规则热运动和粒子相碰是离子作不规则热运动和粒子相碰的结果。的结果。n电除尘器中的电晕荷电，是离子在电场力作电除尘器中的电晕荷电，是离子在电场力作用下扩散到粒子上从而使粒子荷电的过程。用下扩散到粒子上从而使粒子荷电的过程。6.5.2电除尘器的分类和结构 n电除尘器主要部件：电除尘器主要部件：电极系统、清灰系统、烟电极系统、清灰系统、烟道气流分布系统、排尘系统、供电系统等。道气流分布系统、

43、排尘系统、供电系统等。n分类分类(一一)按按集尘电极的形式集尘电极的形式分为管式和板式两类分为管式和板式两类 (二二)按按含尘气流在电除尘器中的流动方向含尘气流在电除尘器中的流动方向分为分为立式和卧式两类立式和卧式两类 。(三三)根据根据放电极和集尘极在电除尘器中空间布放电极和集尘极在电除尘器中空间布置置不同可分为单区不同可分为单区(一段式一段式)和双区和双区(二段式二段式)。(四四)按按清灰方式清灰方式分类可分为干式和湿式。分类可分为干式和湿式。电除尘器的基本结构电除尘器的基本结构 l-l-电晕极，电晕极，2-2-集尘极，集尘极，3-3-含尘气体，含尘气体，4-4-清洁气体，清洁气体，5-5

44、-外壳，外壳，6-6-灰斗灰斗 双区板式电除尘器双区板式电除尘器 1-1-电晕极，电晕极，2-2-集尘极，集尘极，3-3-高压直流电源高压直流电源 喷水型湿式电除尘器示意图喷水型湿式电除尘器示意图 6.6过滤式除尘器过滤式除尘器 n过滤式除尘器是使含尘气流通过多孔过滤介过滤式除尘器是使含尘气流通过多孔过滤介质将粉尘分离捕集的装置。质将粉尘分离捕集的装置。n1)1)按滤料种类、结构和用途可分为按滤料种类、结构和用途可分为袋式除尘袋式除尘器、颗粒层除尘器和空气过滤器。器、颗粒层除尘器和空气过滤器。n2)2)根据粉尘粒子在除尘器重被捕获的位置不根据粉尘粒子在除尘器重被捕获的位置不同可分为同可分为内部

45、过滤和外部过滤两种形式内部过滤和外部过滤两种形式。n过滤式除尘器的滤尘机制过滤式除尘器的滤尘机制包括筛滤、惯性碰包括筛滤、惯性碰撞、拦截作用、扩散作用、静电及重力沉降撞、拦截作用、扩散作用、静电及重力沉降作用等。作用等。布袋的除尘机理布袋的除尘机理1-1-布袋纤维布袋纤维,2-,2-粉尘粉尘,3-,3-惯性碰撞惯性碰撞,4-,4-扩散效应扩散效应,5-,5-截留效应截留效应,6-,6-重力沉重力沉降降,7-,7-流线流线 过滤式除尘器的性能过滤式除尘器的性能 n1 1）过滤速度，是影响除尘器性能的主要因素之一。）过滤速度，是影响除尘器性能的主要因素之一。过滤速度指气体通过滤料的平均速度（也称比

46、负荷）过滤速度指气体通过滤料的平均速度（也称比负荷）.n气体过滤速度气体过滤速度v=Q/Av=Q/A，Q Q表示通过滤除尘器的处理气量，表示通过滤除尘器的处理气量，(m m3 3/s)/s)；A A表示滤料的过滤面积，表示滤料的过滤面积，m m2 2。n气体通过过滤层的真实速度气体通过过滤层的真实速度v vp p=v/=v/p p。p p为粉尘层的平均空隙率，一般为为粉尘层的平均空隙率，一般为0.80.80.950.95。n2 2）除尘效率）除尘效率 6.6.2袋式除尘器 n含尘气体通过滤袋含尘气体通过滤袋(也称布袋也称布袋)滤去其中尘粒滤去其中尘粒的除尘装置。的除尘装置。n优点：优点：(1)

47、(1)除尘效率高。除尘效率高。(2)(2)处理气体量范围处理气体量范围大。大。(3)(3)适应性强。适应性强。(4)(4)结构简单，使用灵活。结构简单，使用灵活。(5)(5)运行稳定可靠，操作维护简单。运行稳定可靠，操作维护简单。n袋式除尘器的应用主要受滤布的耐高温、耐袋式除尘器的应用主要受滤布的耐高温、耐腐蚀的影响。腐蚀的影响。n目前一般滤布的使用温度小于目前一般滤布的使用温度小于300300。不适于不适于净化粘结和吸湿性强的含尘气体。净化粘结和吸湿性强的含尘气体。袋式除尘器的滤布袋式除尘器的滤布 n滤布的性能，滤布的性能，主要指过滤效率、透气性和强主要指过滤效率、透气性和强度等，这些都与滤

48、布材质和结构有关。度等，这些都与滤布材质和结构有关。n对滤布的要求：对滤布的要求：容尘量大；容尘量大；透气性好，透气性好，压力损失小；压力损失小；抗皱折、耐磨、耐温和耐腐抗皱折、耐磨、耐温和耐腐蚀性好，机械强度高；蚀性好，机械强度高；吸湿性小，易清灰；吸湿性小，易清灰；使用寿命长，成本低。使用寿命长，成本低。n按滤布的材质分，按滤布的材质分，有天然纤维、无机纤维和有天然纤维、无机纤维和合成纤维等。合成纤维等。n按滤布的结构分，按滤布的结构分，分织物滤布和毛毡两类。分织物滤布和毛毡两类。n按滤布的织法分，按滤布的织法分，有平纹布、斜纹布和缎纹有平纹布、斜纹布和缎纹布三种。布三种。袋式除尘器的结构

49、型式袋式除尘器的结构型式 n按滤袋截面形状分按滤袋截面形状分，有圆筒形和扁平形。，有圆筒形和扁平形。n按含尘气流通过滤袋的方向分按含尘气流通过滤袋的方向分，有内滤式和，有内滤式和外滤式外滤式 n除尘器的进气口布置除尘器的进气口布置有上进气和下进气两种有上进气和下进气两种方式方式 n常用的清灰方式常用的清灰方式振动滤料以使沉积的粉尘脱落，称为振动滤料以使沉积的粉尘脱落，称为机械振机械振动式动式。利用气流反吹沉积粉尘，称为。利用气流反吹沉积粉尘，称为逆气流逆气流清灰清灰或或气环反吹风清灰气环反吹风清灰;用压缩空气喷吹称为用压缩空气喷吹称为脉冲喷吹清灰。脉冲喷吹清灰。圆筒形袋式除尘器圆筒形袋式除尘器

50、 扁平形袋式除尘器扁平形袋式除尘器 多袋式除尘器多袋式除尘器 a.a.机械振动式，机械振动式，b.b.逆气流清灰式，逆气流清灰式，c.c.气环反吹风式，气环反吹风式，d.d.脉冲喷吹式脉冲喷吹式 机械振动袋式除尘器机械振动袋式除尘器 逆气流反吹袋式除尘器逆气流反吹袋式除尘器6.7除尘器应用 选择除尘器时必须全面考虑有关因素：选择除尘器时必须全面考虑有关因素：1.1.粒径分布粒径分布，2.2.含尘浓度含尘浓度 3.3.尘粒密度尘粒密度，4.4.尘粒的粘附性尘粒的粘附性 5.5.尘粒的凝聚性尘粒的凝聚性，6.6.尘粒的电阻尘粒的电阻 7.7.气体流量，气体流量，8.8.气体温度气体温度 9.9.气