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电除尘器

近年来,我国华北、华东、华中PM2.5值是全球最高的地区,WHO认为PM2.5小于10是安全值,而我国这些地区全部高于50接近80。工业粉尘作为PM2.5的重要组成部分,严重危害着人们的健康,要满足环保要求,减少粉尘排放,充分把握除尘技术发展方向对节能减排有着重要指导作用和现实意义。除尘器选型要考虑的因素和条件处理气体量、气体含尘浓度、粉尘电阻比、含尘气体温度、粉尘粘附性。 电除尘器 电除尘器工作
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近年来,我国华北、华东、华中PM2.5值是全球最高的地区,WHO认为PM2.5小于10是安全值,而我国这些地区全部高于50接近80。工业粉尘作为PM2.5的重要组成部分,严重危害着人们的健康,要满足环保要求,减少粉尘排放,充分把握除尘技术发展方向对节能减排有着重要指导作用和现实意义。

除尘器选型要考虑的因素和条件处理气体量、气体含尘浓度 、粉尘电阻比、含尘气体温度、粉尘粘附性。

 

电除尘器

 

电除尘器工作原理

在电除尘器中,是利用尘粒荷电与电极系统所建立电场的相互作用。为使荷电粒子能够克服气体介质阻力后向集尘电极运动,并以粉尘层形式聚集在电极表面。必要条件是:

其一,粉尘电荷是靠阴极(电晕极)和阳极(集尘极)之间产生的电晕放电来实现,为此将阴极施加高压,一般为30~60kv,将阳极接地。

其二,制造电晕放电,将阴极制成特殊形状,保证在阴极附近形成不均匀电场,使荷电粒子在电场内移动,在集尘极上被捕集。                   

在工业电除尘器中,最广泛采用的是卧式的板式电除尘器,它是由主体和供电装置两部分组成。主体包括除尘器壳体、灰斗、放电极、集尘极、气流分布装置、振打清灰装置、绝缘子及保温箱等等。下面介绍除尘器的主要部件。

 

 

(1)集尘极

集尘极板的结构形式

极板用厚度为1.2~2.0mm的钢板在专用轧机上轧制而成,为了增大容纳粉尘量大,通常将集尘极做成各种断面形状。极板高度一般为2~15m。每个电场的有效电场长度一般为3~4.5m,由多块极板拼装而成。

极板形状

 

(2)电晕极(放电极)

 

 

①圆形

采用直径1.5~2.5mm的高度镍铬合金制作,上部悬挂在框架上,下部用重锤保持其垂直位置。圆线也可作成螺旋弹簧形,上、下部都固定在框架上,由于导线保持一定的张力,放电线处于绷紧状态。                                 

②星形

它是用4~6mm的圆钢冷拉成星形断面的导线。它利用极线全长的四个尖角放电,放电效果比光线式好。星形线容易粘灰,适用于含尘浓度低的烟气。

③锯齿形

用薄钢条(厚约1.5mm)制作,在其两侧冲出锯齿,形成锯齿形电极。锯齿形的放电强度高,是应用较多的一种放电极。

④芒刺式

芒刺型电晕线是依靠芒刺的尖端进行放电。形成芒刺的方式很多,R—S是目前采用较多的一种,它是以直径为20mm的圆管作支撑,两侧伸出交叉的芒刺。这种线的机械强度高,放电强。芒刺式采用点放电代替极线全长的放电,试验表明,在同样的工作电压下,芒刺式的电晕电流要比星形线大,有利于捕集高浓度的微小尘粒。芒刺式电晕极的刺尖会产生强烈的离子流,增大了电除尘器的电风(由于离子流对气体分子的作用,气体向集尘极的运动为电风),有利于减少电晕闭塞。

 

 

R—S芒刺式电晕极

 

 

芒刺式电晕极适用于含尘浓度高的烟气,因此,有的电除尘器在第一、二电场采用芒刺式,在第三电场采用光线或星形线。芒刺式电晕极尖端应避免积尘,以免影响放电。

极线间距通常取0.50~0.65倍的通道宽度,对常规电除尘器可取160~200mm。芒刺式的间距一般为50~100mm。

集尘极和电晕极的制作、安装质量对电除尘器的性能有很大影响,安装前极板和极线必须调直,安装时要严格控制极距,偏差不得大于5mm。如果个别地点极距偏小,会首先发生击穿。         

(3)振打清灰装置

沉积在电晕极和集尘极上的粉尘必须通过振打及时清除,电晕极上积灰过多,会影响放电。集尘极上积灰过多,会影响尘粒的驱进速度,对于高比电阻粉尘还会引起反电晕。及时清灰是防止电晕的措施之一。常用的振打方式是锤击振打。

振打频率和振打强度必须在运行过程中调整。振打频率高、强度大,积聚在极板上的粉尘层薄,振打后粉尘会以粉末状下落,容易产生二次飞扬。振打频率低、强度弱,极板上积聚的粉尘层较厚,大块粉尖会因自重高速下落,也会造成二次飞扬。振打强度还与粉尘的比电阻有关,高比电阻粉尘应采用较高的振打强度。

为了防止比电阻小的粉尘产生二次飞扬,有的电除尘器专门在集尘极的表面淋水,形成一层水膜,用水膜把粉尘带走,这种电除尘器自然称为湿式电除尘器。用湿法清灰虽解决了粉尘的二次飞扬问题,但是也带来了泥浆和废水的处理问题,因此目前应用较少。

 

锤击振打方式

(4)气流分布装置

电除尘器中气流分布的均匀性对除尘效率有较大影响。除尘效率与气流速度成反比,当气流速度分布不均匀时,流速低处增加的除尘效率远不足以弥补流速高处效率的下降,因而总的效率是下降的。

气流分布的均匀程度与除尘器进出口的管道形式及气流分布装置的结构有密切关系。在电除尘器的安装位置不受限制时,气流经渐扩管进入除尘器,然后再经1~2块平行的气流分布板进入除尘器电场。在这种情况下,气流分布的均匀程度取决于扩散角和分布板结构。除尘器安装位置受到限制,需要采用直角入口时,可在气流转弯处加设导流叶片,然后再经分布板进入除尘器。

 

气流分布板有多种型式,常用的是圆孔形气流分布板,采用3~5mm钢板制作,孔径约为40~60mm,开孔率为50%~65%。

 

电除尘器特点

◎除尘效率高:通常状态下三个电场可达99%,可按模块组合方式达到要求的除尘效率;

◎运行能耗低:电除尘器阻力小,一般为200~300Pa,约为布袋的1/5,高压供电、加热和振打等能耗占较小的比例;

◎处理风量大:单台除尘器可达每小时数百万立方米,可用模块方式增加电场数或通道数;

◎适用范围广:电除尘器可应用于各种行业的烟气除尘,可捕集粒径小于0.1um的粒子、300~400℃的高温烟气,也可用于去除烟气中的水雾、酸雾等;

◎一次性投资大:机构较复杂,需要专用的高压电源和电控系统。

 
     
 

 

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