濕法電除塵學(xué)習(xí)教案

1、會計學(xué)1濕法電除塵濕法電除塵第一頁，共73頁。第1頁/共73頁第二頁，共73頁。第2頁/共73頁第三頁，共73頁。一、除塵器的定義(dngy)和類別第3頁/共73頁第四頁，共73頁。 第4頁/共73頁第五頁，共73頁。 人類需要潔凈的空氣人類需要潔凈的空氣.國務(wù)院、省政府國務(wù)院、省政府明確提出明確提出PM2.5粉塵治理目標粉塵治理目標復(fù)合微細顆粒物復(fù)合微細顆粒物分級除塵技術(shù)研分級除塵技術(shù)研發(fā)，刻不容緩發(fā)，刻不容緩第5頁/共73頁第六頁，共73頁。第6頁/共73頁第七頁，共73頁。類別類別作用原理作用原理設(shè)備設(shè)備機械式機械式慣性力慣性力重力沉降室重力沉降室旋風除塵器旋風除塵器濕式濕式水流沖洗水流

2、沖洗水膜除塵器水膜除塵器噴淋式、文丘里式、噴淋式、文丘里式、斜棒柵等斜棒柵等過濾式過濾式過濾介質(zhì)捕集過濾介質(zhì)捕集布袋除塵器布袋除塵器顆粒層除塵器顆粒層除塵器電除塵電除塵靜電力靜電力靜電除塵器（干、濕）靜電除塵器（干、濕）8第7頁/共73頁第八頁，共73頁。9第8頁/共73頁第九頁，共73頁。103除塵器的性能指標除塵器的性能指標（1）處理氣體的流量（2）除塵器的壓力損失(snsh) 技術(shù)性能指標（3）除塵效率（4）設(shè)備基建投資與運行管理費用（5）使用壽命 經(jīng)濟性能指標（6）占地面積或占用空間體積第9頁/共73頁第十頁，共73頁。4粉塵粉塵(fnchn)的性質(zhì)的性質(zhì)第10頁/共73頁第十一頁，共

3、73頁。第11頁/共73頁第十二頁，共73頁。第12頁/共73頁第十三頁，共73頁。14第13頁/共73頁第十四頁，共73頁。二、電除塵器工作(gngzu)原理第14頁/共73頁第十五頁，共73頁。1懸浮懸浮粒子粒子荷電荷電2帶電粒子帶電粒子在電場內(nèi)在電場內(nèi)遷移和捕遷移和捕集集3清除清除捕集物捕集物第15頁/共73頁第十六頁，共73頁。第16頁/共73頁第十七頁，共73頁。第17頁/共73頁第十八頁，共73頁。雙區(qū)電除塵器雙區(qū)電除塵器單區(qū)電除塵器單區(qū)電除塵器含塵氣體(qt)清潔(qngji)氣體集塵板（+）電暈(din yn)線(一)粒子荷 電和放電在同一個電場中進行荷電段集塵段電暈線集塵板（

4、-）高壓板（+）第18頁/共73頁第十九頁，共73頁。 電暈(din yn)放電 粉塵荷電 粉塵運動 放電(fng din)金屬線電暈極 含負離子區(qū) 電暈(din yn)區(qū) 金屬管集塵極 三步曲1電暈放電電暈放電第19頁/共73頁第二十頁，共73頁。第20頁/共73頁第二十一頁，共73頁。22第21頁/共73頁第二十二頁，共73頁。23第22頁/共73頁第二十三頁，共73頁。r-距電暈(din yn)線中心的距離a-電暈(din yn)線半徑b-管式電除塵器的半徑V-施加于電暈(din yn)線與集電極之間的電壓第23頁/共73頁第二十四頁，共73頁。abaTPPTTPPTamVcln03.0

5、10300006=T0P/TP0P0、T0為標況下的大氣壓（1atm）和溫度（298K）； T、P為運行狀況的溫度和空氣壓力；可見，起始電暈電壓可以通過調(diào)整(tiozhng)電極的幾何尺寸來實現(xiàn)。電暈線越細，起始電暈所需要的電壓越小。第24頁/共73頁第二十五頁，共73頁。時當；時當式中26.04ln2cbecdcbbdadaEVcbcc第25頁/共73頁第二十六頁，共73頁。 n電暈區(qū)范圍逐漸擴大致使極間空氣全部電離-電場擊穿；相應(yīng)的電壓-擊穿電壓n在相同電壓下通常(tngchng)負電暈電極產(chǎn)生較高的電暈電流，且擊穿電壓也高得多 n工業(yè)氣體凈化傾向于采用穩(wěn)定性強，操作電壓和電流高的負電暈極

6、；n空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)采用正電暈極，好處在于其產(chǎn)生臭氧和氮氧化物的量低第26頁/共73頁第二十七頁，共73頁。第27頁/共73頁第二十八頁，共73頁。2粒子粒子(lz)荷電荷電第28頁/共73頁第二十九頁，共73頁。粒子荷電粒子荷電電荷累積電荷累積 粒子場強增加粒子場強增加沒有氣體分子能夠到達粒子表面，電荷飽和沒有氣體分子能夠到達粒子表面，電荷飽和2.1 電場(din chng)荷電第29頁/共73頁第三十頁，共73頁。（2） 影響電場荷電的因素影響電場荷電的因素 粒徑粒徑dp和介電常數(shù)和介電常數(shù)電場強度電場強度E0和離子密度和離子密度N0 一般粒子的荷電時間僅為一般粒子的荷電時間僅為0.1s，相當

7、于氣流在除塵器內(nèi)流動，相當于氣流在除塵器內(nèi)流動1020cm所需要所需要(xyo)的時間，一般可以認為粒子進入除塵器后立刻達到了飽和電荷的時間，一般可以認為粒子進入除塵器后立刻達到了飽和電荷第30頁/共73頁第三十一頁，共73頁。2.2 擴散(kusn)荷電第31頁/共73頁第三十二頁，共73頁。根據(jù)(gnj)Robinson的研究，簡單地將電場荷電和擴散荷電的電荷相加，可近似地表示兩種過程綜合作用時的荷電量，與實驗值基本一致2.3 電場(din chng)荷電和擴散荷電的綜合作用第32頁/共73頁第三十三頁，共73頁。2.4 異常(ychng)荷電現(xiàn)象反電暈：沉積在集塵極表面的高比阻粒子導(dǎo)致在

8、低電壓下反電暈：沉積在集塵極表面的高比阻粒子導(dǎo)致在低電壓下發(fā)生火花放電或在集塵極發(fā)生反電暈現(xiàn)象，通常當比電阻發(fā)生火花放電或在集塵極發(fā)生反電暈現(xiàn)象，通常當比電阻高于高于21010歐姆厘米時，較容易發(fā)生火花放電或反電暈，歐姆厘米時，較容易發(fā)生火花放電或反電暈，破壞了正常電暈過程。破壞了正常電暈過程。電暈閉塞電暈閉塞 當含塵量大于某一數(shù)值時，電暈現(xiàn)象消失，塵粒當含塵量大于某一數(shù)值時，電暈現(xiàn)象消失，塵粒在電場中得不到電荷，電暈電流幾乎減小到零，失去除塵在電場中得不到電荷，電暈電流幾乎減小到零，失去除塵(chchn)作用，即電暈閉塞。作用，即電暈閉塞。第33頁/共73頁第三十四頁，共73頁。3粉塵粉塵(

9、fnchn)沉積沉積第34頁/共73頁第三十五頁，共73頁。4粉塵粉塵(fnchn)的清除的清除第35頁/共73頁第三十六頁，共73頁。三、電除塵器的基本(jbn)結(jié)構(gòu)第36頁/共73頁第三十七頁，共73頁。1管式電除塵器和板式管式電除塵器和板式(bnsh)電除塵器電除塵器1.1單管電除塵器示意圖 第37頁/共73頁第三十八頁，共73頁。1.2多管電除塵器示意圖 第38頁/共73頁第三十九頁，共73頁。1.3板式(bnsh)電除塵器示意圖 第39頁/共73頁第四十頁，共73頁。第40頁/共73頁第四十一頁，共73頁。立式(l sh)電除塵器示意圖 臥式電除塵器示意圖 2立式立式(l sh)和臥

10、式電除塵器和臥式電除塵器第41頁/共73頁第四十二頁，共73頁。3單區(qū)和雙區(qū)電除塵器單區(qū)和雙區(qū)電除塵器第42頁/共73頁第四十三頁，共73頁。44板式(bnsh)單區(qū)電除塵器示意圖 板式(bnsh)雙區(qū)電除塵器示意圖 第43頁/共73頁第四十四頁，共73頁。干式(n sh)電除塵器示意圖 濕式電除塵器示意圖 4干式干式(n sh)和濕式電除塵器和濕式電除塵器第44頁/共73頁第四十五頁，共73頁。四、濕法電除塵器的基本結(jié)構(gòu)(jigu)和部件第45頁/共73頁第四十六頁，共73頁。第一臺除塵器是WESP，由Dr.Cottrell 1907年提出(t ch)；nWESP最初(zuch)是用來收集S

11、O3酸霧；第一臺干式(n sh)除塵器是由Detroit Edison1922年首先應(yīng)用；n從1970年后WESP廣泛用于大氣污染物綜合治理；n目前已經(jīng)在歐美和日本已經(jīng)獲得推廣應(yīng)用；1濕法電除塵器的基本結(jié)構(gòu)濕法電除塵器的基本結(jié)構(gòu)第46頁/共73頁第四十七頁，共73頁。為什么要采用為什么要采用(ciyng)(ciyng)濕法除塵器？濕法除塵器？n濕法去除PM2.5、SO3和重金屬效率高；n濁度能夠降低至5%；n沒有振打等機械(jxi)部件，內(nèi)部維護少；n不存在破袋、二次污染等環(huán)境問題。n可以減少酸性氣體對除塵器的腐蝕；n不用收集大顆粒；n煙氣(yn q)溫度低，不需考慮煙氣(yn q)結(jié)露問題；

12、n體積小，可以模塊化設(shè)計；WESP位于位于脫硫脫硫終端處理設(shè)備終端處理設(shè)備：第47頁/共73頁第四十八頁，共73頁。n水霧與粉塵凝聚n粉塵與水霧荷電；n荷電后粉塵收集(shuj)到極板；n水膜沖洗極板收塵極板放電極極板水膜第48頁/共73頁第四十九頁，共73頁。干法電除塵器（DESP）煙氣溫度（）120450煙氣濕度（%）10電場密度(mA/m2)受燃煤含硫量和粉塵性質(zhì)影響波動較大電阻率重要因素煙氣流速（m/s）10二次飛揚嚴重材質(zhì)碳鋼第49頁/共73頁第五十頁，共73頁。不受比電阻(dinz)影響無二次揚塵(yn chn)極板(j bn)無粉塵堆積無振打運動部件脫除SO3酸霧，減少煙囪腐蝕有

13、效捕集PM2.5高效可靠多污染物同時去除煙氣溫度低、氣體流速高，設(shè)備體積小模塊化設(shè)計、安裝簡單第50頁/共73頁第五十一頁，共73頁。n濕法脫硫濕法脫硫WESPWESP一體設(shè)計一體設(shè)計(shj)(shj)n立式立式WESPWESPn獨立獨立(dl)WESP(dl)WESP設(shè)計設(shè)計n臥式臥式WESPWESP第51頁/共73頁第五十二頁，共73頁。 電暈電暈(din yn)電極電極 集塵電極集塵電極(dinj) 氣流分布氣流分布(fnb)裝置裝置 灰斗（集液槽）灰斗（集液槽）電除塵器本體 高壓供電裝置高壓供電裝置 低壓自動控制系統(tǒng)低壓自動控制系統(tǒng) 絕緣子加熱恒溫自動控制系統(tǒng)絕緣子加熱恒溫自動控制系

14、統(tǒng)電氣系統(tǒng)2濕法電除塵器的主要部件濕法電除塵器的主要部件 噴淋設(shè)備噴淋設(shè)備 噴淋循環(huán)泵噴淋循環(huán)泵 堿罐與計量泵堿罐與計量泵 循環(huán)水池循環(huán)水池清灰與水循環(huán)設(shè)備第52頁/共73頁第五十三頁，共73頁。nna.a.圓形線圓形線 b.星形線星形線 c.鋸齒線鋸齒線 d.芒刺芒刺線線第53頁/共73頁第五十四頁，共73頁。第54頁/共73頁第五十五頁，共73頁。n第55頁/共73頁第五十六頁，共73頁。第56頁/共73頁第五十七頁，共73頁。58 a）圓管式 （b）蜂窩式 （c）郁金(y jn)花狀 第57頁/共73頁第五十八頁，共73頁。59（a）?。┬板板 （b）波紋）波紋(bwn)板板 （c）C

15、W形板形板 （d）ZT形板形板 （e）棒幃形板）棒幃形板 （f）Z形板形板 （g）480C形板形板 （h）735C形板形板第58頁/共73頁第五十九頁，共73頁。第59頁/共73頁第六十頁，共73頁。 靜電除塵器升壓(shn y)變壓器第60頁/共73頁第六十一頁，共73頁。第61頁/共73頁第六十二頁，共73頁。 靜電除塵器控制(kngzh)裝置第62頁/共73頁第六十三頁，共73頁。五、電除塵器術(shù)語(shy)第63頁/共73頁第六十四頁，共73頁。（1）臺：有獨立殼體的除塵器為一臺（2）室：在電除塵器內(nèi)部由外殼（或隔墻）所圍成的一個氣流的流通空間稱為室。單室、雙室電除塵器。（3）電場：沿氣

16、流流動方向(fngxing)將各室分為若干區(qū)，每一區(qū)有完整的收塵極和電暈極，并配以相應(yīng)的一組高壓電源裝置，每個獨立區(qū)稱為收塵電場。臥式電除塵器一般設(shè)有兩個、三個或四個電場。（4）電場高度（m）：一般將收塵極板的高度減去上下兩端夾持端板稱為電場高度。（5）電場通道數(shù)：電場中兩排極板之間的空間稱為通道，電場中的極板總排數(shù)減一稱為電場通道數(shù)。（6）電場寬度（m）：一般將一個電場最外側(cè)兩個收塵板中心平面之間的距離，稱作電場寬度。第64頁/共73頁第六十五頁，共73頁。（7）電場截面（m2）：一般將電場高度與電場寬度的乘積稱為電場截面。是表示電除塵器規(guī)格大小的主要參數(shù)之一。（8）電場長度（m）：在一個電

17、場中，沿氣流方向一排收塵極板的長度（即每排極板第一塊極板的前端到最后一塊極板末端的距離）稱作單電場長度。沿氣流方向各個(gg)單電場長度之和，稱作電除塵器的總電場長度，簡稱電場長度。（9）處理煙氣量（ m3/s ）：即被凈化的煙氣量。（10）電場風速（m/s）：煙氣在收塵電場中的平均流動速度，稱為電場風速。（11）停留時間（s）：煙氣流經(jīng)電場長度所需要的時間稱為停留時間。第65頁/共73頁第六十六頁，共73頁。（12）收塵極板面積（m2）：指收塵極板的有效投影面積。每一排收塵極板的收塵面積為電場長度與電場高度乘積的2倍。每一個電場的收塵面積為一排極板的收塵面積與電場通道數(shù)的乘積。一個室的收塵面

18、積為單電場收塵面積與該室電場數(shù)的乘積。一臺電除塵器的收塵面積為單室收塵面積與室數(shù)的乘積。（13）比收塵面積（m2s/m3）：單位流量的煙氣所分配到的收塵面積稱為比收塵面積。它等于收塵極板面積（m2）與煙氣流量（m3/s）之比。（14）驅(qū)進速度（cm/s）：荷電懸浮塵粒在電場力作用下向收塵極板表面運動的速度稱為塵粒的驅(qū)進速度。它與電場強度、空間電荷密度、粒子性質(zhì)等多種因素有關(guān)，因此不同粒子的驅(qū)進速度懸殊很大。（15）除塵效率（）：含塵煙氣流經(jīng)除塵器時，被捕集的粉塵量與原有粉塵量之比稱為除塵效率。除塵效率是除塵器運行的主要(zhyo)指標。 第66頁/共73頁第六十七頁，共73頁。（16）一次電壓

19、（V）：輸入到整流變壓器初級的交流電壓。（17）一次電流（A）：輸入到整流變壓器初級的交流電流。（18）二次電壓（kV）：整流變壓器輸出的直流電壓。（19）二次電流（mA）：整流變壓器輸出的直流電流。（20）電暈放電：在相互對置著的電暈極（放電極）和收塵電極之間，通過高壓直流電建立起極不均勻的電場，在電暈線（或芒刺尖端）附近的場強最大。當外加電壓升到某一臨界值（即電場達到了氣體擊穿的強度）時，在電暈極附近很小范圍內(nèi)會出現(xiàn)藍白色輝光并伴有咝咝的響聲，這種現(xiàn)象(xinxing)稱為電暈放電。外加電壓越高，電暈放電越強烈。（21）電暈電流：發(fā)生電暈放電時，在電極間流過的電流叫電暈電流。 第67頁/共

20、73頁第六十八頁，共73頁。（22）火花放電：在產(chǎn)生電暈放電之后，當極間的電壓繼續(xù)升高到某一值時，兩極間產(chǎn)生一個接一個的、瞬時的、通過整個間隙的火花閃絡(luò)和劈啪聲，閃絡(luò)是沿著各個彎曲的、或多或少成枝狀的窄路貫通兩極，這種現(xiàn)象稱為火花放電。（23）電弧放電：在火花放電之后，若再提高外加電壓，就會使氣體間隙強烈擊穿，出現(xiàn)持續(xù)的放電，爆發(fā)出強光和強烈的暴烈聲并伴有高溫。這種強光會貫穿電暈極與收塵極間的整個間隙。它的特點是電流密度很大，而電壓降很小。這種現(xiàn)象就是(jish)電弧放電。（24）電暈功率：是輸入到電除塵器的有效功率，它等于兩極間的平均電壓和平均電暈電流的乘積。（25）伏安特性：電除塵器運行過程中，電暈電流與施加電壓之間的函數(shù)關(guān)系稱為伏安特性。第68頁/共73頁第六十九頁，共73頁。（26）空載伏安(f n)特性：電除塵器未通入煙氣時電場中僅為空氣介質(zhì)時的伏安(f n)特性稱為空載伏安(f n)特性。（27）負載伏安(f n)特性：電除塵器在運行情況下，電場為煙氣介質(zhì)時的伏安(f n)特性稱為負載伏安(f n)特性。（28）氣流分布：是反映電除塵器內(nèi)部氣流均勻程度的一個指標。它一般是通過測定電除塵器入口截面上的氣流速度分布來確定的。（