湿法电除尘学习教案

1、会计学1湿法电除尘湿法电除尘第一页，共73页。第1页/共73页第二页，共73页。第2页/共73页第三页，共73页。一、除尘器的定义(dngy)和类别第3页/共73页第四页，共73页。 第4页/共73页第五页，共73页。 人类需要洁净的空气人类需要洁净的空气.国务院、省政府国务院、省政府明确提出明确提出PM2.5粉尘治理目标粉尘治理目标复合微细颗粒物复合微细颗粒物分级除尘技术研分级除尘技术研发，刻不容缓发，刻不容缓第5页/共73页第六页，共73页。第6页/共73页第七页，共73页。类别类别作用原理作用原理设备设备机械式机械式惯性力惯性力重力沉降室重力沉降室旋风除尘器旋风除尘器湿式湿式水流冲洗水流

2、冲洗水膜除尘器水膜除尘器喷淋式、文丘里式、喷淋式、文丘里式、斜棒栅等斜棒栅等过滤式过滤式过滤介质捕集过滤介质捕集布袋除尘器布袋除尘器颗粒层除尘器颗粒层除尘器电除尘电除尘静电力静电力静电除尘器（干、湿）静电除尘器（干、湿）8第7页/共73页第八页，共73页。9第8页/共73页第九页，共73页。103除尘器的性能指标除尘器的性能指标（1）处理气体的流量（2）除尘器的压力损失(snsh) 技术性能指标（3）除尘效率（4）设备基建投资与运行管理费用（5）使用寿命 经济性能指标（6）占地面积或占用空间体积第9页/共73页第十页，共73页。4粉尘粉尘(fnchn)的性质的性质第10页/共73页第十一页，共

3、73页。第11页/共73页第十二页，共73页。第12页/共73页第十三页，共73页。14第13页/共73页第十四页，共73页。二、电除尘器工作(gngzu)原理第14页/共73页第十五页，共73页。1悬浮悬浮粒子粒子荷电荷电2带电粒子带电粒子在电场内在电场内迁移和捕迁移和捕集集3清除清除捕集物捕集物第15页/共73页第十六页，共73页。第16页/共73页第十七页，共73页。第17页/共73页第十八页，共73页。双区电除尘器双区电除尘器单区电除尘器单区电除尘器含尘气体(qt)清洁(qngji)气体集尘板（+）电晕(din yn)线(一)粒子荷 电和放电在同一个电场中进行荷电段集尘段电晕线集尘板（

4、-）高压板（+）第18页/共73页第十九页，共73页。 电晕(din yn)放电 粉尘荷电 粉尘运动 放电(fng din)金属线电晕极 含负离子区 电晕(din yn)区 金属管集尘极 三步曲1电晕放电电晕放电第19页/共73页第二十页，共73页。第20页/共73页第二十一页，共73页。22第21页/共73页第二十二页，共73页。23第22页/共73页第二十三页，共73页。r-距电晕(din yn)线中心的距离a-电晕(din yn)线半径b-管式电除尘器的半径V-施加于电晕(din yn)线与集电极之间的电压第23页/共73页第二十四页，共73页。abaTPPTTPPTamVcln03.0

5、10300006=T0P/TP0P0、T0为标况下的大气压（1atm）和温度（298K）； T、P为运行状况的温度和空气压力；可见，起始电晕电压可以通过调整(tiozhng)电极的几何尺寸来实现。电晕线越细，起始电晕所需要的电压越小。第24页/共73页第二十五页，共73页。时当；时当式中26.04ln2cbecdcbbdadaEVcbcc第25页/共73页第二十六页，共73页。 n电晕区范围逐渐扩大致使极间空气全部电离-电场击穿；相应的电压-击穿电压n在相同电压下通常(tngchng)负电晕电极产生较高的电晕电流，且击穿电压也高得多 n工业气体净化倾向于采用稳定性强，操作电压和电流高的负电晕极

6、；n空气调节系统采用正电晕极，好处在于其产生臭氧和氮氧化物的量低第26页/共73页第二十七页，共73页。第27页/共73页第二十八页，共73页。2粒子粒子(lz)荷电荷电第28页/共73页第二十九页，共73页。粒子荷电粒子荷电电荷累积电荷累积 粒子场强增加粒子场强增加没有气体分子能够到达粒子表面，电荷饱和没有气体分子能够到达粒子表面，电荷饱和2.1 电场(din chng)荷电第29页/共73页第三十页，共73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 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

7、于气流在除尘器内流动，相当于气流在除尘器内流动1020cm所需要所需要(xyo)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第30页/共73页第三十一页，共73页。2.2 扩散(kusn)荷电第31页/共73页第三十二页，共73页。根据(gnj)Robinson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2.3 电场(din chng)荷电和扩散荷电的综合作用第32页/共73页第三十三页，共73页。2.4 异常(ychng)荷电现象反电晕：沉积在集尘极表面的高比阻粒子导致在

8、低电压下反电晕：沉积在集尘极表面的高比阻粒子导致在低电压下发生火花放电或在集尘极发生反电晕现象，通常当比电阻发生火花放电或在集尘极发生反电晕现象，通常当比电阻高于高于21010欧姆厘米时，较容易发生火花放电或反电晕，欧姆厘米时，较容易发生火花放电或反电晕，破坏了正常电晕过程。破坏了正常电晕过程。电晕闭塞电晕闭塞 当含尘量大于某一数值时，电晕现象消失，尘粒当含尘量大于某一数值时，电晕现象消失，尘粒在电场中得不到电荷，电晕电流几乎减小到零，失去除尘在电场中得不到电荷，电晕电流几乎减小到零，失去除尘(chchn)作用，即电晕闭塞。作用，即电晕闭塞。第33页/共73页第三十四页，共73页。3粉尘粉尘(

9、fnchn)沉积沉积第34页/共73页第三十五页，共73页。4粉尘粉尘(fnchn)的清除的清除第35页/共73页第三十六页，共73页。三、电除尘器的基本(jbn)结构第36页/共73页第三十七页，共73页。1管式电除尘器和板式管式电除尘器和板式(bnsh)电除尘器电除尘器1.1单管电除尘器示意图 第37页/共73页第三十八页，共73页。1.2多管电除尘器示意图 第38页/共73页第三十九页，共73页。1.3板式(bnsh)电除尘器示意图 第39页/共73页第四十页，共73页。第40页/共73页第四十一页，共73页。立式(l sh)电除尘器示意图 卧式电除尘器示意图 2立式立式(l sh)和卧

10、式电除尘器和卧式电除尘器第41页/共73页第四十二页，共73页。3单区和双区电除尘器单区和双区电除尘器第42页/共73页第四十三页，共73页。44板式(bnsh)单区电除尘器示意图 板式(bnsh)双区电除尘器示意图 第43页/共73页第四十四页，共73页。干式(n sh)电除尘器示意图 湿式电除尘器示意图 4干式干式(n sh)和湿式电除尘器和湿式电除尘器第44页/共73页第四十五页，共73页。四、湿法电除尘器的基本结构(jigu)和部件第45页/共73页第四十六页，共73页。第一台除尘器是WESP，由Dr.Cottrell 1907年提出(t ch)；nWESP最初(zuch)是用来收集S

11、O3酸雾；第一台干式(n sh)除尘器是由Detroit Edison1922年首先应用；n从1970年后WESP广泛用于大气污染物综合治理；n目前已经在欧美和日本已经获得推广应用；1湿法电除尘器的基本结构湿法电除尘器的基本结构第46页/共73页第四十七页，共73页。为什么要采用为什么要采用(ciyng)(ciyng)湿法除尘器？湿法除尘器？n湿法去除PM2.5、SO3和重金属效率高；n浊度能够降低至5%；n没有振打等机械(jxi)部件，内部维护少；n不存在破袋、二次污染等环境问题。n可以减少酸性气体对除尘器的腐蚀；n不用收集大颗粒；n烟气(yn q)温度低，不需考虑烟气(yn q)结露问题；

12、n体积小，可以模块化设计；WESP位于位于脱硫脱硫终端处理设备终端处理设备：第47页/共73页第四十八页，共73页。n水雾与粉尘凝聚n粉尘与水雾荷电；n荷电后粉尘收集(shuj)到极板；n水膜冲洗极板收尘极板放电极极板水膜第48页/共73页第四十九页，共73页。干法电除尘器（DESP）烟气温度（）120450烟气湿度（%）10电场密度(mA/m2)受燃煤含硫量和粉尘性质影响波动较大电阻率重要因素烟气流速（m/s）10二次飞扬严重材质碳钢第49页/共73页第五十页，共73页。不受比电阻(dinz)影响无二次扬尘(yn chn)极板(j bn)无粉尘堆积无振打运动部件脱除SO3酸雾，减少烟囱腐蚀有

13、效捕集PM2.5高效可靠多污染物同时去除烟气温度低、气体流速高，设备体积小模块化设计、安装简单第50页/共73页第五十一页，共73页。n湿法脱硫湿法脱硫WESPWESP一体设计一体设计(shj)(shj)n立式立式WESPWESPn独立独立(dl)WESP(dl)WESP设计设计n卧式卧式WESPWESP第51页/共73页第五十二页，共73页。 电晕电晕(din yn)电极电极 集尘电极集尘电极(dinj) 气流分布气流分布(fnb)装置装置 灰斗（集液槽）灰斗（集液槽）电除尘器本体 高压供电装置高压供电装置 低压自动控制系统低压自动控制系统 绝缘子加热恒温自动控制系统绝缘子加热恒温自动控制系

14、统电气系统2湿法电除尘器的主要部件湿法电除尘器的主要部件 喷淋设备喷淋设备 喷淋循环泵喷淋循环泵 碱罐与计量泵碱罐与计量泵 循环水池循环水池清灰与水循环设备第52页/共73页第五十三页，共73页。nna.a.圆形线圆形线 b.星形线星形线 c.锯齿线锯齿线 d.芒刺芒刺线线第53页/共73页第五十四页，共73页。第54页/共73页第五十五页，共73页。n第55页/共73页第五十六页，共73页。第56页/共73页第五十七页，共73页。58 a）圆管式 （b）蜂窝式 （c）郁金(y jn)花状 第57页/共73页第五十八页，共73页。59（a）小）小C板板 （b）波纹）波纹(bwn)板板 （c）C

15、W形板形板 （d）ZT形板形板 （e）棒帏形板）棒帏形板 （f）Z形板形板 （g）480C形板形板 （h）735C形板形板第58页/共73页第五十九页，共73页。第59页/共73页第六十页，共73页。 静电除尘器升压(shn y)变压器第60页/共73页第六十一页，共73页。第61页/共73页第六十二页，共73页。 静电除尘器控制(kngzh)装置第62页/共73页第六十三页，共73页。五、电除尘器术语(shy)第63页/共73页第六十四页，共73页。（1）台：有独立壳体的除尘器为一台（2）室：在电除尘器内部由外壳（或隔墙）所围成的一个气流的流通空间称为室。单室、双室电除尘器。（3）电场：沿气

16、流流动方向(fngxing)将各室分为若干区，每一区有完整的收尘极和电晕极，并配以相应的一组高压电源装置，每个独立区称为收尘电场。卧式电除尘器一般设有两个、三个或四个电场。（4）电场高度（m）：一般将收尘极板的高度减去上下两端夹持端板称为电场高度。（5）电场通道数：电场中两排极板之间的空间称为通道，电场中的极板总排数减一称为电场通道数。（6）电场宽度（m）：一般将一个电场最外侧两个收尘板中心平面之间的距离，称作电场宽度。第64页/共73页第六十五页，共73页。（7）电场截面（m2）：一般将电场高度与电场宽度的乘积称为电场截面。是表示电除尘器规格大小的主要参数之一。（8）电场长度（m）：在一个电

17、场中，沿气流方向一排收尘极板的长度（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(gg)单电场长度之和，称作电除尘器的总电场长度，简称电场长度。（9）处理烟气量（ m3/s ）：即被净化的烟气量。（10）电场风速（m/s）：烟气在收尘电场中的平均流动速度，称为电场风速。（11）停留时间（s）：烟气流经电场长度所需要的时间称为停留时间。第65页/共73页第六十六页，共73页。（12）收尘极板面积（m2）：指收尘极板的有效投影面积。每一排收尘极板的收尘面积为电场长度与电场高度乘积的2倍。每一个电场的收尘面积为一排极板的收尘面积与电场通道数的乘积。一个室的收尘面

18、积为单电场收尘面积与该室电场数的乘积。一台电除尘器的收尘面积为单室收尘面积与室数的乘积。（13）比收尘面积（m2s/m3）：单位流量的烟气所分配到的收尘面积称为比收尘面积。它等于收尘极板面积（m2）与烟气流量（m3/s）之比。（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的驱进速度。它与电场强度、空间电荷密度、粒子性质等多种因素有关，因此不同粒子的驱进速度悬殊很大。（15）除尘效率（）：含尘烟气流经除尘器时，被捕集的粉尘量与原有粉尘量之比称为除尘效率。除尘效率是除尘器运行的主要(zhyo)指标。 第66页/共73页第六十七页，共73页。（16）一次电压

19、（V）：输入到整流变压器初级的交流电压。（17）一次电流（A）：输入到整流变压器初级的交流电流。（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：在相互对置着的电晕极（放电极）和收尘电极之间，通过高压直流电建立起极不均匀的电场，在电晕线（或芒刺尖端）附近的场强最大。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，在电晕极附近很小范围内会出现蓝白色辉光并伴有咝咝的响声，这种现象(xinxing)称为电晕放电。外加电压越高，电晕放电越强烈。（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。 第67页/共

20、73页第六十八页，共73页。（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值时，两极间产生一个接一个的、瞬时的、通过整个间隙的火花闪络和劈啪声，闪络是沿着各个弯曲的、或多或少成枝状的窄路贯通两极，这种现象称为火花放电。（23）电弧放电：在火花放电之后，若再提高外加电压，就会使气体间隙强烈击穿，出现持续的放电，爆发出强光和强烈的暴烈声并伴有高温。这种强光会贯穿电晕极与收尘极间的整个间隙。它的特点是电流密度很大，而电压降很小。这种现象就是(jish)电弧放电。（24）电晕功率：是输入到电除尘器的有效功率，它等于两极间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，电晕电流与施加电压之间的函数关系称为伏安特性。第68页/共73页第六十九页，共73页。（26）空载伏安(f n)特性：电除尘器未通入烟气时电场中仅为空气介质时的伏安(f n)特性称为空载伏安(f n)特性。（27）负载伏安(f n)特性：电除尘器在运行情况下，电场为烟气介质时的伏安(f n)特性称为负载伏安(f n)特性。（28）气流分布：是反映电除尘器内部气流均匀程度的一个指标。它一般是通过测定电除尘器入口截面上的气流速度分布来确定的。（