1、静电除尘器设计原理静电除尘器设计原理第1页/共46页第2页/共46页第3页/共46页 电除尘器外观图电除尘器外观图第4页/共46页第5页/共46页烟道气烟道气烟道气烟道气详图：严密的放电极详图：严密的放电极收集的粉尘收集的粉尘风板风板的距的距离离清洁气体第6页/共46页第7页/共46页 电除尘器的工作原理电除尘器的工作原理 三个基本过程三个基本过程:悬浮粒子荷电高压直流电晕悬浮粒子荷电高压直流电晕带电粒子在电场内迁移和捕集延续的电晕电场（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）带电粒子在电场内迁移和捕集延续的电晕电场（单区电除尘器）或光滑的不放电的电极之间的纯静电场（双
2、区电除尘器）捕集物从集尘表面上清除振打除去接地电极上的粉尘层并使其落入灰斗捕集物从集尘表面上清除振打除去接地电极上的粉尘层并使其落入灰斗 第8页/共46页气体导电过程的伏气体导电过程的伏-安曲线安曲线 第9页/共46页气体的电离气体的电离 A)当电压升高到当电压升高到c点时，由于气点时，由于气体中的电子已获得足够的动能，体中的电子已获得足够的动能，足以使与之碰撞的气体中性分子足以使与之碰撞的气体中性分子发生电离，产生新的电子和阳离发生电离，产生新的电子和阳离子，新的电子和离子参与导电。子，新的电子和离子参与导电。B)气体电离中的所谓电子雪崩：气体电离中的所谓电子雪崩：当电子在电场中获得足够大的
3、动当电子在电场中获得足够大的动能后，又与其他中性气体分子碰能后，又与其他中性气体分子碰撞使其电离，新产生的电子数和撞使其电离，新产生的电子数和离子数像离子数像“雪崩雪崩”似的按等比级似的按等比级数增加。在这一段产生的粒子数数增加。在这一段产生的粒子数可达可达1亿亿/cm3以上。以上。注：起始电压越底，更易于放电。所以可通过延长cd段的时间，提高除尘效果。第10页/共46页电晕放电：当气体电离中电晕放电：当气体电离中出现电子雪崩时在放电极周出现电子雪崩时在放电极周围的电离区内，可以看见淡围的电离区内，可以看见淡蓝色的光点或光环，也能听蓝色的光点或光环，也能听见咝咝声和劈啪的爆裂声。见咝咝声和劈啪
4、的爆裂声。这一现象称为电晕放电。这一现象称为电晕放电。4.曲线曲线de段段如果两极间的电压升到如果两极间的电压升到e点，由于电晕扩大，致使电点，由于电晕扩大，致使电极间产生火花或电弧，说明极间产生火花或电弧，说明极间气体全部被击穿。火花极间气体全部被击穿。火花放电时，极间电压急剧下降，放电时，极间电压急剧下降，同时在极短的时间内通过大同时在极短的时间内通过大量的电流。量的电流。电除尘器运行时应经常保电除尘器运行时应经常保持在两极间的气体处于不完持在两极间的气体处于不完全被击穿的电晕放电状态，全被击穿的电晕放电状态，尽量避免产生短路现象。尽量避免产生短路现象。第11页/共46页第12页/共46页
5、 电晕放电 粉尘荷电 粉尘运动 （气体电离）放电金属线电晕极 含负离子区区 电晕区 金属管集尘极 三步曲第13页/共46页第14页/共46页影响电晕特性的因素影响电晕特性的因素 电极的形状、电极间距离电极的形状、电极间距离气体组成、压力、温度气体组成、压力、温度不同气体对电子的亲合力、不同气体对电子的亲合力、迁移率不同迁移率不同 气体温度和压力的不同影响气体温度和压力的不同影响电子平均自由程和加速电子及电子平均自由程和加速电子及能产生碰撞电离所需要的电压能产生碰撞电离所需要的电压 气流中要捕集的粉尘的浓度、气流中要捕集的粉尘的浓度、粒度、比电阻以及在电晕极和粒度、比电阻以及在电晕极和集尘极上的
6、沉积集尘极上的沉积 电压的波形电压的波形 第15页/共46页两种机理电场荷电或碰撞荷电-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扩散荷电-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，而不是依赖于电场 粒子的主要荷电过程取决于粒径对于d0.5m的微粒，以电场荷电为主对于d0.5m的微粒，以扩散荷电为主对于粒径介于0.150.5 m之间的粒子，则需要同时考虑这两种过程。v粒子进入电场到带电历时0.1s移动10-20cm.第16页/共46页粒子荷电粒子荷电电荷电荷累积累积 粒子粒子场强增加场强增加没有没有气体分子能够到达粒子表面，电荷饱和气体分子能够到达粒子表面，电荷饱和（1）
7、荷电量的计算荷电量的计算第17页/共46页（2）影响电场荷电的因素影响电场荷电的因素 粒径粒径dp和介电常数和介电常数电场强度电场强度E0和离子密度和离子密度N0 n 一般粒子的荷电时间仅为一般粒子的荷电时间仅为0.1s，相当于气流在除尘器内，相当于气流在除尘器内流动流动1020cm所需要的时间，一般可以认为粒子进入除所需要的时间，一般可以认为粒子进入除尘器后立刻达到了饱和电荷尘器后立刻达到了饱和电荷200p3()2qE d00E真真空空介介电电常常数数，等等于于8 8.8 85 51 10 0-1 12 2一一电电场场强强度度，V/m一一粒粒子子相相对对介介电电常常数数200p3()2qE
8、d00E真真空空介介电电常常数数，等等于于8 8.8 85 51 10 0-1 12 2一一电电场场强强度度，V/m一一粒粒子子相相对对介介电电常常数数00E真真空空介介电电常常数数，等等于于8 8.8 85 51 10 0-1 12 2一一电电场场强强度度，V/m一一粒粒子子相相对对介介电电常常数数第18页/共46页k一一玻玻尔尔兹兹曼曼常常数数，1.381023J/KT一一气气体体温温度度，KN0离离子子密密度度，个个/m3e电电子子电电量量，e1.6106C一一气气体体离离子子的的平平均均热热运运动动速速度度，m/s20pp0202ln(1)8kTde ud N tnekTuk一一玻玻尔
9、尔兹兹曼曼常常数数，1.381023J/KT一一气气体体温温度度，KN0离离子子密密度度，个个/m3e电电子子电电量量，e1.6106C一一气气体体离离子子的的平平均均热热运运动动速速度度，m/s20pp0202ln(1)8kTde ud N tnekTu第19页/共46页根据根据RobinsonRobinson的研究，简单地将电场荷电和扩散荷电的电荷相加，可近似地表示两种过程综合作用时的荷电量，与实验值基本一致的研究，简单地将电场荷电和扩散荷电的电荷相加，可近似地表示两种过程综合作用时的荷电量，与实验值基本一致第20页/共46页第21页/共46页psdF3PdqE3第22页/共46页第23页
10、/共46页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（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飘旋焙烧炉飘旋焙烧炉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）0.125第24页/共46页)
11、exp(1QA第25页/共46页)exp(1buL)2exp(1buL第26页/共46页被捕集粉尘的清除被捕集粉尘的清除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清灰。电磁振打或锤式振打清灰。振打系统要求既能产生高振打系统要求既能产生高强度的振打力，又能调节强度的振打力，又能调节振打强度和频率振打强度和频率常用的振打器常用的振打器有电磁型和挠臂锤型有电磁型和挠臂锤型 第27页/共46页mAR第28页/共46页粉尘比电阻对除尘效率的影粉尘比电阻对除尘效率的影响响 第29页/共46页a.a.圆形线圆形线 b.星形线星形线 c.锯齿线锯齿线 d.芒刺线芒刺线第30页/共46页第3
12、1页/共46页第32页/共46页常用板式电除尘器集尘极常用板式电除尘器集尘极第33页/共46页 核心部件核心部件图图集尘极形式集尘极形式第34页/共46页第35页/共46页第36页/共46页第37页/共46页(六六)排灰系统排灰系统要求排灰系统密封性能好，在灰输送过程中，尽量减要求排灰系统密封性能好，在灰输送过程中，尽量减少二次扬尘。少二次扬尘。有链式输灰和螺旋输灰两种有链式输灰和螺旋输灰两种(七七)供电设备供电设备1.使用寿命在使用寿命在20年以上年以上2.输出的峰值输出的峰值70-1000KV3.电流电流100-2000mA第38页/共46页第39页/共46页1/20niFFNfff1)1
13、1707.0(2第40页/共46页uQF3600FhmF,8022/,802FhmFhmhmF5.0,802hmhmF0.1,802hKSFn)2(第41页/共46页11lnQAbhnQubhuQn22)exp(1buLuLt第42页/共46页2RnQFQu)2exp(1RuLuLt第43页/共46页)/(3636001296003smQ%5.99%100103105.1%100)1(2512cc)(1659)995.011ln(115.036)11ln(2mQAd第44页/共46页)(360.1362muQF3630()20.3 4FnBH个16596.91()22 4 30ALmHn 第45页/共46页感谢您的观看！感谢您的观看！第46页/共46页
