单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,电除尘器使用与维护,杨海波,1,电除尘器使用与维护杨海波1,电除尘器的发展概况,静电除尘的第一个演示是由德国人霍非尔德在,1824,年完成的。,1907,年科特雷尔，将第一台电除尘器成功地用于工业生产。他的试验装置用于捕集比电阻较低的硫酸雾和采用新发明的同步机械整流器。,1910,年用于冶炼铜、铅和锌回收烟气中的金属氧化物。,1912,年用于水泥工业生产。第一次采用细导线作放电电极，操作电压达,45KW,。,1954,年电除尘器第一次在净化高炉烟气方面获得成功，,1956,年电除尘又用于净化吹氧转炉的烟气，同时在烧结、电炉、轧机等设备也都先后采用了电除尘器。,1954,年开始采用螺旋形细圆线代替直细圆线作电晕极。,1960,年有人发现芒刺电晕线比螺旋线和星形线的起晕电压更低，更适合于捕集高比电阻粉和净化高浓度烟气。,在控制方面，早期的电除尘器是靠人工控制电压和电流，六十年代广泛采用可控硅控制率。,我国从事电除尘技术和产品的研究和生产起步较晚，,1949,年以前，全国只有沈阳冶炼厂、葫芦岛锌厂和本溪水泥厂等有屈指可数的几台电除尘器，六十年代初期，我国各个工业部门装备的电除尘台数也不超过,60,台。八十年代初开始，我国的电除尘器研制的总体水平已基本接近或达到了国际先进水平。,2,电除尘器的发展概况2,电除尘器的分类,按电极清灰方式不同分为,1,、干式电除尘器,在干燥状态下捕集烟气中的粉尘、沉积在除尘板上的粉尘借助机械振打清灰的除尘器称为干式电除尘器。,2,、湿式电除尘器,收尘极捕集的粉尘，采用水喷淋或用适当的方法在除尘极表面形成一层水膜，使沉积在除尘器上的粉尘和水一起流到除尘器的下部而排出，采用这种清灰方法的电除尘器称为湿式电除尘器。,3,、雾状粒子电捕集器,这种电除尘器捕集像硫酸雾，焦油雾那样的液滴，捕集后呈液态流下并除去，它也是属于湿式电除尘器的范畴。,4,、半湿式电除尘器,吸取干式和湿式电收尘器的优点，出现了干、湿混合式电除尘器，也称半湿式电除尘器，高温烟气先经干式除尘室，再经湿式除尘室后经烟囱排出。,3,电除尘器的分类 3,电除尘器的分类,按气体在电除尘器内的运动方向分为,1,、,立式电除尘器,气体在电除尘器内自下而上作垂直运动的称为立式电除尘器。这种电除尘器适用于气体流量小，收尘效率要求不高及粉尘性质易于捕集和安装场地较狭窄的情况,。,2,、,卧式电除尘器,气体在电除尘器内沿水平方向运动的称为卧式电除尘。,4,电除尘器的分类 4,电除尘器的分类,按除尘器的形式分为,1,、,管式电除尘器,除尘极由一根或一组呈圆形、六角形或方形的管子组成，管子直径一般为,200300mm,，长度,35m,。截面是圆形或星形的电晕线安装在管子中心，含尘气体自上而下从管内通过,。,2,、,板式电除尘器,收尘板由若干块平板组成，为了减少粉尘的二次飞扬和增强极板的刚度，极板一般要扎制成各种不同的断面形状，电晕极安装在每排收尘极板构成的通道中间。,5,电除尘器的分类 5,电除尘器的分类,按除尘板和电晕极的不同配置分为,1,、,单区电除尘器,收尘板和电晕极都安装在同一区域内，所以粉尘的荷电和捕集在同一区域内，所以粉尘的荷电和捕集在同一区域内完成，单区电收尘器是被广泛采用的电除器装置。,2,、,双区电除尘器,除尘系统和电晕系统分别装在两个不同的区域内。前区内安装电晕极和阳极板，粉尘在此区域内进行荷电，这个区为电离区，后区内安装收尘极和阴极板，粉尘在此区,域内被捕集，称此区为收尘区，由于电离区和收尘区分开，称此为双区除尘器。,6,电除尘器的分类 6,阴极辅助收尘电极,收尘极,阴极放电电极,荷电区,1,（,60KV,）,收尘区,1,（,80KV,）,收尘区,2,（,80KV,）,荷电区,2,（,60KV,）,双区电除尘器,荷电与收尘电场,布置示意图,7,阴极辅助收尘电极收尘极阴极放电电极荷电区1收尘区1收尘区2荷,按振打方式分为,1,、侧部振打电除尘器,振打装置设置于除尘器的阴极或阳极的侧部，称为侧部振打电除尘器；现用的较多的为挠臂锤振打，为防止粉尘的二次飞扬，在振打轴的,360,上均匀布置各锤头，避免同时振打而引起的二次飞扬。其振打力的传递与粉尘下落方向成一定夹角。,2,、顶部振打电除尘器,振打整置设置除尘器的阴极或阳极的顶部，称为顶部振打电除尘器，现应用较多的是顶部电磁振打，安装在除尘器顶部，振动的传递效果好。,8,按振打方式分为 8,9,9,电除尘器的常用术语,1,、台：具有一个完整的独立外壳的电除尘器称为台。,2,、室：在电除尘器内部由壳体所围成的一个气流的通道空间称为室。,3,、电场：沿气流流动方向将各室分成若干区：每一区有完整的收尘板和电晕极，并配以相应的一组高压电源装置，称每个独立区为收尘电场。,4,、电场高度,h(m),：一般将收尘极板的有效高度称为电场高度。,5,、电场通道数,n,：电场中两排极板之间的宽度称为通道。,6,、电场宽度,w(m),：一个室最外两侧收尘极轴线之间的有效距离，称作电场宽度。,7,、电场截面,F(m),：电场高度与电场宽度的乘积称为电场截面。,8,、电场长度,L(m),：在一个电场中，沿气体流动方向一排收尘极板的宽度,(,即每排极板第一块极板的前端到最后一块极板末端的距离,),称作单电场长度。沿气流方向各个单电场长度之和，称作电除尘器的电场长度。,9,、停留时间,t(S),：烟气流经电除尘器所需要的时间称为停留时间。,10,电除尘器的常用术语 10,10,、电场风速,v(m,s),，烟气在电场中的流动速度，称为电场风速。,11,、收尘极面积,A(m),：收尘极板的有效投影面积。,12,、比收尘面积,SCA(m,s,m),：单位流量的烟气所分配到的收尘面积称为比收尘极面积。,13,、处理风量,Q(m,s),：指被处理的工况烟气量。,14,、驱进速度,(cm,s),：荷电悬浮尘粒在电场力作用下向收尘极板表面运动的速度称为尘粒子的驱进速度。,15,、收尘效率,(,),：含尘烟气流经除尘器时，被捕集的粉尘量烟气总含尘量之比称为收尘效率。,16,、一次电压,V,：输入到整流变压器初级侧的交流电压。,17,、一次电流,A,：输入到整流变压器初级侧的交流电流。,18,、二次电压,kV,：整流变压器输出的直流电压。,19,、二次电流,mA,：整流变压器输出的直流电流。,20,、电晕放电：在电除尘器的放电极和收尘极之间，通过高压直流电建立起极不均匀的电场，当外加电压升到某一临界值,(,即电场达到了气体击穿的强度,),时，在放电极附近很小范围内会出现蓝白色辉光，并伴有嘶嘶的响声，这种通过气体被局部击穿的现象称为电晕放电。,11,10、电场风速v(ms)，烟气在电场中的流动速度，称为电场,21,、电晕电流：发生电晕放电时，在电极间流过的电流叫电晕电流。,22,、火花放电：在产生电晕放电之后，当极间的电压继续升高到某一点时，电晕极产生一个接一个的、瞬时的、通过整个间隙的火花闪络，闪络是沿着各个弯曲的，或多或少或枝状的窄路从放电极到达除尘极，这种现象称为火花放电。,23,、电孤放电：在火花放电之后，再提高外加电压，就会使气体间隙击穿，它的特点是电流密度很大，而电压降落很小，出现持续的放电，爆发出强光并伴有高温。,24,、电晕功率：电场的平均电压和平均电晕电流的乘积。,25,、伏安特性：电除尘器运行过程中，电晕电流与二次电压之间的关系称为伏安特性。,26,、气流分布,：是反映电除尘器内部气流均匀程度的一个指标。它一般是通过测定除尘器人口截面上的气流速度分布采决定的。如果各个点的气流速度与整个截面上的平均气流速度,(,其值等于所有各点速度的算术平均值,),越接近，其气流分布就越均匀，对除尘效率的提高也就越有利。对气流速度的评定方法有多种，如均方根值法，相对速度系数法和速度场系数法等。,27,、阻力，电除尘器入口和出口烟道内烟气的平均全压之差，称为电除尘的阻力。,12,21、电晕电流：发生电晕放电时，在电极间流过的电流叫电晕电流,电除尘器是在两个曲率半径相差较大的金属阳极和阴极上，通过高压直流电，维持一个足以使气体电离的静电场，气体电离后所产生的电子：阴离子和阳离子，吸附在通过电场的粉尘上，使粉尘获得电荷。,荷电极性不同的粉尘在电场力的作用下，分别向不同极性的电极运动，沉积在电极上，而达到粉尘和气体分离的目的。在电晕区和靠近电晕区很近的一部分荷电粉尘与电晕极的极性相反，沉积在电晕极上。因电晕区的范围小，所沉积的粉尘也少。电晕区外的粉尘，绝大部分带有与电晕极极性相同的电荷，沉积在收尘极板上。,气体的电离,电除尘器的基本原理是利用电力捕集烟气中的粉尘，主要包括以下四个复杂又相互有关的物理过程：,粉尘的荷电,荷电粉尘向电极移动,荷电粉尘的捕集,粉尘的捕集与许多因素有关，如粉尘的比电阻、介电常数和密度，气体的流速、温度和湿度，电场的伏安特性，以及收尘极的表面状态等,电除尘器的除尘原理,13,电除尘器是在两个曲率半径相差较大的金属阳极和阴极,1.气体的电离,电离：不导电的气体分子在高压电场作用下，失去一个电子，变为一个正离子和一个负离子的过程,OA,段：少量自由电子导电阶段。,AB,段：自由电子数量不变，电压增加，电流不变。,BC,段：光芒放电段,CD,段：正离子也参与电离，电晕放电段,-ESP,工作电压段。,DE,段：火花放电,C1-D1,为,ESP,工作电压带,14,1.气体的电离电离：不导电的气体分子在高压电场作用下，失去一,电晕电离的特点,当电压升至,C1,点时，则活动度较小的正离子也获得足够的能量轰击中性原子，不断产生新离子，随着电压升高，通过电场的电流得到更大的增大。同时，复合过程也趋激烈，特别是电场强度最高的放电极附近，围绕放电极，不仅可看到点状或条状的光焰，还可以听到丝丝声和噼啪的爆裂声，这现象称为电晕放电，相应于,C1,的电压就称临界电晕电压。,在,CD,段，由于电子、正负离子都参与轰击作用，电场的离子浓度大大增加，据推算，每立方米空间中约有,1,亿以上离子，随着电压升高，电极周围的电晕区范围越来越大，电离也如雪崩似进行。当电压升至,D1,点时，正负电极之间可能产生火花，甚至电弧，此时，电极间的气体介质全部产生电击穿现象。电流急剧增加电压下降而趋止于零。,DI,点的电压称为火花放电电压，或临界击空电压。,CD,段称为电晕放电段，从临界电晕电压至火花放电电压的电压范围，就是电除尘器的电压工作带，电压工作带越宽，允许电压波动的范围越大，电除尘器的工作状况也越稳定，而电压工作带的宽度，和气体的性质有关，还和电极的结构形式有关。,15,电晕电离的特点当电压升至C1点时，则活动度较小的正离子也获得,2.粉尘荷电,电场区的负离子密度可达上亿个立方厘米。,碰撞荷电：大于,1,微米粉尘的主要荷电方式。,扩散荷电：热运动方式使粉尘荷电，小于,0.1,微米粉尘的主要荷电方式。,荷电时间：,1,秒内达到,99%,饱和荷电。所以,ESP,内粉尘均获得饱和荷电。,16,2.粉尘荷电电场区的负离子密度可达上亿个立方厘米。16,荷电粉尘移动,粉尘荷电后，在电场的作用下，带有不同极性电荷的尘粒，则分别向极性相反的电极运动，并沉积在电极上，工业电除尘多采用负电晕，在电晕区内少量带正电荷的尘粒沉积到电晕极上，而电晕外区的大量尘粒带负电荷，因而向收尘极运动。,17,荷电粉尘移动粉尘荷电后，在电场的作用下，带有不同极性电荷的尘,荷电尘粉的捕集,在电除尘器中，荷电极性不同的尘粉在电场力的作用下，分别向不同极性的电极运动。在电晕区和靠近电晕区很近的一部分荷电尘粒与电晕极的极性相反，于是就沉积在电晕极上。但因为电晕区的范围小，所以数量也小。而电晕外区的尘粒，绝大部分带有电晕极极性相同的电荷，所以，当这些荷电尘粒接近收尘极表面时，使沉积在极板上而被捕集。,18,荷电尘粉的捕集 在电除尘器中，荷电极性不同的尘粉在电场力的作,振打清灰,荷电粉尘到达电极后，在静电力和粉尘粘附力共同作用