高效節(jié)能型靜電除塵器系統(tǒng)設(shè)計

濟南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計PAGE32-1前言隨著環(huán)境保護事業(yè)的發(fā)展，電除塵器的應(yīng)用日益增多。利用靜電吸引微細(xì)塵粒現(xiàn)象可以追溯到十七世紀(jì)。電除塵在工業(yè)中的應(yīng)用卻晚得多，1885年Lodge在煉鉛廠建造了第一臺電除塵器，然而由于對鉛煙塵了解不足以及整流供電設(shè)備的局限，該設(shè)備未能成功地運行。直到1907年Cottrell才成功地將電除塵技術(shù)用于工業(yè)氣體凈化。隨著工業(yè)的發(fā)展，特別是整流供電設(shè)備的發(fā)展，電除塵技術(shù)也得到相應(yīng)的發(fā)展，在工業(yè)中的應(yīng)用也日益廣泛。目前電除塵器已經(jīng)成為高效除塵的主要設(shè)備之一，在處理高溫大煙氣量的場合，更顯示出突出的優(yōu)越性，因而在建材、冶金、水泥、電站鍋爐以及化工、輕工等行業(yè)中得到了廣泛應(yīng)用。1.1國內(nèi)外研究現(xiàn)狀靜電除塵器是一種高效除塵器。靜電除塵器在我國的應(yīng)用始于20世紀(jì)30年代，隨著工業(yè)水平的提高和電除塵技術(shù)的發(fā)展，國內(nèi)一些環(huán)保企業(yè)引進(jìn)了具有國際先進(jìn)水平的電收塵器技術(shù)和袋收塵器技術(shù)?，F(xiàn)在研究的新型靜電除塵器可以分成三類：（1）電除塵器結(jié)構(gòu)形式的改變。新型結(jié)構(gòu)的電除塵器：①超高壓寬間距電除塵器這種除塵器與傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)相類似，不同的是將板間距加寬，達(dá)400～1000mm，電壓提高到80～200kV以上。在超高壓寬間距電除塵器中，荷電塵粒除了受庫侖力外，更多的是受高電壓下產(chǎn)生的電風(fēng)的作用。超高壓寬間距電除塵器在電暈極附近產(chǎn)生的電風(fēng)速度比傳統(tǒng)的電除塵器高，而在收塵極附近的電風(fēng)速度比傳統(tǒng)的低。前者可以提高塵粒的有效驅(qū)進(jìn)速度，減輕反電暈造成的影響，后者可以減少二次揚塵，使除塵效率得到提高。②橫向極板電除塵器通常的電除塵器，氣流流向與收塵極板的設(shè)置是平行的，而橫向極板電除塵器采用與氣流方向垂直的極板布置方式，試驗表明比常規(guī)電除塵器的除塵效率高。還有一種橫向極板除塵器，在除塵器內(nèi)連續(xù)設(shè)多孔板。各板間隔地施加高壓和接地，板與板間造成靜電場。由于這種靜電除塵器采用了渦流增強靜電沉降和靜電截留機理，故能有效捕集普通電除塵器未能捕集的粉塵。③原式電除塵器這是日本提出的一種新型結(jié)構(gòu)電除塵器。收塵極為一系列圓管排列組成，放電極為魚骨形，同時在放電極軸線上設(shè)輔助電極，由3～5根圓管組成。魚骨的刺不是垂直于收塵極，而是在放電極平面內(nèi)。對輔助電極施加與電暈極極性相同的電壓，可以產(chǎn)生高電場強度和低電流密度，這樣既有利于防止反電暈，又可捕集由于反電暈而產(chǎn)生的荷正電的粉塵，從而提高對高比電阻粉塵的收集效率。④雙區(qū)電除塵器一般（單區(qū)）電除塵器，粉塵的荷電與沉積是在同一電場中進(jìn)行，而雙區(qū)電除塵器，則是在兩個區(qū)段中進(jìn)行，即粉塵的荷電區(qū)荷電后，在沉積區(qū)內(nèi)被捕集。雙區(qū)電除塵器具有以下特點：①電暈極采用正電暈；②荷電區(qū)電壓是沉積區(qū)的2倍；③在供電電壓低于火花放電電壓時，沒有電暈電流。⑤三極預(yù)荷電器這種預(yù)荷電器是在簡單的線-板式電極基礎(chǔ)上，增設(shè)多孔屏極，屏極與極板平行。電暈極放電時產(chǎn)生的電流一部分流至屏極，一部分流至極板，電流大小依各電極的相對電位而定。對三極預(yù)荷電器的試驗研究表明，即使粉塵比電阻在1012～1013Ω·cm范圍內(nèi)，塵粒仍能達(dá)到良好的荷電。一般是與下游的以高電場強度和低電流密度運行的電除塵器結(jié)合使用。（2）與其它除塵機理聯(lián)合，即將電的作用加到其他除塵器中，以提高其效率或降低阻力。電袋一體化除塵器是將電除塵與布袋結(jié)合使用，即在布袋前加多級電場使粉塵荷電，大顆粒粉塵被電場吸附，未吸附的粉塵進(jìn)入布袋除塵器。高比電阻粉塵及未被電場吸附的粉塵經(jīng)高壓電場改變粉塵特性后，更有利于布袋的過濾及清灰。還有用靜電強化的顆粒層除塵器，靜電強化的濕式除塵器，靜電強化的旋風(fēng)除塵器。（3）改變供電方式：脈沖供電和微機控制供電。1.2我國與國外差距與展望我國電除塵技術(shù)與國外先進(jìn)水平相比，還存在一些差距。例如一些基礎(chǔ)研究設(shè)施上不配套或完善；科研力量還相對薄弱分散；測試儀器和科學(xué)手段比較落后；電除塵器電源仍大可改善；數(shù)據(jù)庫還沒有完全形成，選型設(shè)計水平較低，電除塵設(shè)計效率與實測效率偏離較大；各生產(chǎn)廠家還沒有形成自己的特點或特色，產(chǎn)品一般化；影響電除塵的重要物性參數(shù)尚不能定量計算。裝備水平、節(jié)電的中央控制尚在起步。在管理體制上，試驗研究、設(shè)計選型和生產(chǎn)制造三個環(huán)節(jié)還不能高效地協(xié)調(diào)工作等。對電除塵器行業(yè)而言，產(chǎn)品特點為品種多，小批量，必須推行先進(jìn)的設(shè)計方法，提高生產(chǎn)效率和管理水平。雖然若干企業(yè)在模塊化設(shè)計、成套技術(shù)、計算機輔助設(shè)計等方面做出突出成績，但仍要針對市場變化和需要更新技術(shù)。另一方面，我國環(huán)境保護工作不斷加強，為滿足日益嚴(yán)格的排放標(biāo)準(zhǔn)，不僅新建企業(yè)要加強廢氣凈化設(shè)施，老的企業(yè)也要及時更新，因而電除塵器的應(yīng)用將日益廣泛，必然會推動電除塵技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，可以斷言，我國電除塵技術(shù)的發(fā)展正處于方興未艾的勢頭下，部分應(yīng)用技術(shù)將很快地邁進(jìn)國際先進(jìn)水平行列。2靜電除塵器的基本知識電除塵是屬于物理學(xué)研究范疇，確切地說是屬于電物理學(xué)。電除塵器則設(shè)計到許多其他學(xué)科，如機械工程學(xué)、空氣工程學(xué)、電氣工程學(xué)、電化學(xué)、電子學(xué)、氣溶膠工藝學(xué)、振動力學(xué)、化學(xué)工程學(xué)和公用工程等。電除塵器的結(jié)構(gòu)設(shè)計主要應(yīng)用機械工程學(xué)來解決問題。2.1靜電除塵器的工作原理電除塵器是利用高壓電場使塵粒荷電，在電場力（主要是靜電力）的作用下使粉塵從氣體中分離出來并沉積在電極上的除塵裝置。靜電除塵器的工作原理（如圖2.1所示）是利用高壓直流不均勻電場使煙氣中的氣體分子電離，產(chǎn)生大量電子和離子，在電場力的作用下向兩極移動，在移動過程中碰到氣流中的粉塵顆粒使其荷電，荷電粉塵在電場力作用下與氣流分離向極性相反的極板或極線運動，荷電粉塵到達(dá)極板或極線時由靜電力吸附在極板或極線上，通過振打裝置使粉塵落入灰斗從而使煙氣得到凈化。圖2.1靜電除塵器的工作原理電除塵器的工作過程可分為以下階段：電暈放電和氣體電離，粉塵荷電，粉塵沉積，清灰。2.1.1氣體中通常只含有極其微量的自由電子和離子，被視為絕緣體。當(dāng)氣體進(jìn)入到非均勻場強的電場時，則會發(fā)生改變。非均勻電場距離放電極表面越近，電場強度越大。而當(dāng)非均勻電場電位差增大到一定值時，放電極附近氣體中的自由電子具有了足夠的能量和速度，與氣體中性分子發(fā)生碰撞并使其離子化，結(jié)果又產(chǎn)生了大量電子和正離子，失去能量的電子與其他中性氣體分子結(jié)合成負(fù)離子，這種現(xiàn)象稱為氣體電離。該過程在極短的時間內(nèi)即可產(chǎn)生大量的自由電子和正負(fù)離子，通常也稱為雪崩過程，在這時可以看到淡藍(lán)色的光點或光環(huán)，也能聽到輕微的氣體爆裂聲，這現(xiàn)象稱為電暈放電現(xiàn)象，開始發(fā)生放電的電壓稱為起暈電壓。電暈放電首先發(fā)生在放電極，因此放電極也稱為電暈極。如果在電暈極上加的時負(fù)電壓，則產(chǎn)生的是負(fù)電暈；反之時正電暈。出現(xiàn)電暈后，在電場內(nèi)形成兩個不同的區(qū)域，圍繞放電極約2～3mm的小區(qū)域稱為電暈區(qū)，而電場內(nèi)的其他區(qū)域稱為電暈外區(qū)。發(fā)生電暈放電后，如果非均勻電場的電位差繼續(xù)增大，電暈區(qū)也將隨之?dāng)U大，最終致使電極間產(chǎn)生火花放電和電弧放電，即電場中氣體全部被擊穿，造成短路，電極間的電壓將急劇下降。電除塵運行時，應(yīng)經(jīng)常保持電場內(nèi)氣體處于不完全被擊穿的電暈放電狀態(tài)，盡量避免短路現(xiàn)象。氣體電離后，產(chǎn)生大量自由電子和正負(fù)離子向異向極運動，因此在電暈外區(qū)空間內(nèi)充滿了自由電子和負(fù)離子。2.1.2粉塵荷電是電除塵過程的第一步，粒子的荷電量越大越容易被捕集。粉塵荷電是通過自由電子、離子和粉塵粒子的碰撞，并附著于粉塵粒子上而完成的。在除塵器電暈電場中存在兩種截然不同的粉塵荷電機理。一種是氣體離子在靜電力作用下做定向運動，與粉塵碰撞使其荷電稱為電場荷電或碰撞荷電；另一種是離子的擴散現(xiàn)象導(dǎo)致粉塵荷電過程，稱為擴散荷電。影響塵粒荷電的重要因素，對于粒子特性時粒徑dp和介電常數(shù)ε；對于電暈電場則為電場強度E0和離子密度N0；對dp>0.5μm的塵粒，以電場荷電為主；對dp<0.2μm的塵粒，則以擴散荷電為主；dp介于0.2～0.5μm的塵粒兩者兼而有之。在工業(yè)電除塵器則以電場荷電為主。在電場荷電時，通過離子于粉塵的碰撞使其荷電，隨著塵粒上電荷的增加，在塵粒周圍形成一個于加外電場相反的電場，電場則會越來越強，最后導(dǎo)致離子無法到達(dá)塵粒表面。這時，塵粒上的電荷已達(dá)到飽和。2.1.3氣體電離后，產(chǎn)生大量自由電子和正負(fù)離子向異向極運動，如圖2.2表示粉塵移動的示意圖。以負(fù)電暈為例，正離子很快向負(fù)（電暈）極移動，只有負(fù)離子才會進(jìn)入電暈外區(qū)，向陽極移動。含塵氣體通過電除塵器時，由于電暈區(qū)的范圍很小，只有少量的塵粒在電暈區(qū)通過而獲得正電荷，沉積于電暈極上。大多數(shù)塵粒在電暈外區(qū)通過而獲得負(fù)電荷，在電場力的驅(qū)動下向陽極板運動，到達(dá)極板失去電荷后，最后沉積在陽極板上，這也就是陽極板稱為集塵極或收塵極的原因。圖2.2塵粒移動示意圖2.1.4電暈極和集塵極上都會有粉塵沉積，粉塵層厚度可以為幾mm，甚至幾十mm。粉塵沉積在電暈極上會影響電暈放電，也會影響電暈電流的大小和均勻性；集塵極上粉塵過多會影響荷電離子的驅(qū)進(jìn)速度，還會導(dǎo)致火花，電壓降低，電暈電流減小，對于高比電阻的粉塵還會引起反電暈。集塵極表面上的粉塵沉積到一定厚度后，可以采用振打方法將其清除掉，使粉塵落入下部灰斗中。電暈極也會負(fù)著少量粉塵，隔一段時間需進(jìn)行清灰。當(dāng)粒子為液態(tài)時，如焦油或硫酸霧，被捕集粒子會發(fā)生凝集并滴入下部容器內(nèi)。2.2靜電除塵器的類型電除塵器一般由除塵器本體和供電裝置兩大部分組成。除塵器本體包括電暈電極、集塵電極、振打機構(gòu)（干式靜電除塵器）、氣流分布裝置、高壓絕緣裝置、外殼（及灰斗）等。靜電除塵器可以根據(jù)不同的特點，分成不同的類型。2.2.1管式電除塵器（如圖2.3a圖所示）的集塵極可以為圓管、蜂窩管、多段喇叭管、扁管等。這種電除塵器是在圓管的中心放置電暈極，而圓管的內(nèi)壁成為集塵的表面。管徑通常為150～300mm，長為2～5m管式電除塵器一般適用于處理氣體量較小的情況，通常都采用濕式清灰。由于含塵氣體從管的下方進(jìn)入管內(nèi)，往上運動，因此僅適用于立式電除塵器。板式電除塵器（如圖2.3b圖所示）的集塵極由平板組成的。這種電除塵器是由多塊一定形狀的鋼板組合成集塵極，在平行的集塵極之間均勻設(shè)置電暈極。極板間距一般為200～400mm，通道數(shù)由幾個到幾十個，甚至上百個，高度為2～12m，甚至達(dá)到15m。除塵器的長度根據(jù)對除塵效率的要求來確定的。板式電除塵器的幾何尺寸很靈活，根據(jù)工藝要求和凈化程度，可設(shè)計成大小不同的各種規(guī)格。電除塵器進(jìn)口有效斷面積來表示，小的可以為幾個m2，而大的可以達(dá)到100m2（a）管式（b）板式圖2.3管式和板式靜電除塵器示意圖2.2.立式電除塵器（如圖2.4a圖所示）內(nèi)，含塵氣流通常是由下到上垂直流動的過程中完成凈化的，通常作成管式的，但也可以采用板式的。立式電除塵器由于高度較高臥式電除塵器（如圖2.4b圖所示）內(nèi)，氣流在沿水平方向運動中完成凈化的。根據(jù)結(jié)構(gòu)及供電的要求，通常每隔3m左右（有效長度）劃分成單獨電場，常采用2～4個電場，除塵效率要求很高時，就要采用多到4個以上的電場。立式電除塵器由于受到高度的限制，在要求除塵效率高時而希望增加電場（立式電除塵器相應(yīng)地增加高度）時，就沒有臥式靈活。此外在檢修方面，臥式電除塵器也比立式的方便靈活。由于立式電除塵器是往高度方向發(fā)展，因而占地面積少。當(dāng)煙氣或粉塵有爆炸危險時，可以考慮采用立式電除塵器。在幾乎同等條件下，立式電除塵器的效率不如臥式的。因此除在特殊情況下（如占地面積受限），一般優(yōu)先選用臥式電除塵器。(a)立式（b）臥式圖2.4立式和臥式靜電除塵器示意圖2.2.正電暈即在電暈極上施加正極高壓，而集塵極為負(fù)極接地。負(fù)電暈則相反，在電暈極施加的是負(fù)極高壓。正電暈的擊穿電壓低，在工作時沒有負(fù)電暈穩(wěn)定。但負(fù)電暈產(chǎn)生大量對人體有害的臭氧及氮氧化合物，因此用作凈化送風(fēng)的空氣時只能采用正電暈，而作為工業(yè)排出氣體的除塵時絕大多數(shù)都采用負(fù)電暈。2.2.4雙區(qū)電除塵器（如圖2.5所示）即粉塵首先在荷電區(qū)荷電后再進(jìn)入分離區(qū)，而單區(qū)電除塵器則荷電及分離區(qū)均在同一區(qū)內(nèi)進(jìn)行的。單區(qū)電除塵器是工業(yè)排氣除塵中最常見的一種形式，而雙區(qū)則一般用于送風(fēng)空氣的凈化。圖2.5雙區(qū)電除塵器2.2.5濕式電除塵器是用噴霧或淋水、溢流等方式在集塵極表面形成水膜將粘附于其上的粉塵帶走，由于水膜的作用避免了產(chǎn)生二次揚塵，除塵效率很高；同時沒有振打的設(shè)備，工作也很穩(wěn)定。但是產(chǎn)生大量的泥漿，如不加以適當(dāng)處理，將造成二次污染。適用于氣體凈化或收集無經(jīng)濟價值的粉塵。干式電除塵器是通過振打或者用刷子清掃而使粉塵落于灰斗中。由于這種方式回收下來的粉塵處理簡單，便于綜合利用，因而也是一種常見的方式。但由于振打時使沉積與集塵極上的粉塵有可能再次揚起進(jìn)入氣流中，致使效率降低。通常用于收集經(jīng)濟價值較高的粉塵。2.3靜電除塵器的優(yōu)缺點2.3.1電除塵器的電除塵器在收集工業(yè)粉塵方面有一些明顯的優(yōu)點：=1\*GB3①除塵效率高，理論上可達(dá)到<100%的任何效率；=2\*GB3②可以適應(yīng)處理大的煙氣量；=3\*GB3③所收集粉塵顆粒的范圍大，對于小到0.1微米的粉塵仍有較高的效率；=4\*GB3④可以適用于高溫?zé)煔饣驈姼g性氣體；=5\*GB3⑤壓力損失小，一般為200～300Pa；=6\*GB3⑥消耗的電能少，因而可以減少運行的費用；⑦自動化程度高，因而可以遠(yuǎn)距離操作。2.3.1電除塵器的雖然電除塵器有很多優(yōu)點，但也存在著一些缺點：=1\*GB3①一次性投資高，鋼材消耗量也較大；=2\*GB3②電除塵器對粉塵的敏感大，最適宜的范圍是比電阻為104～5×1010；=3\*GB3③對電除塵器的制造、安裝、運行要求較嚴(yán)格，否則不能維持必需的電壓，除塵效率降低；=4\*GB3④占地面積較大。2.4靜電除塵器除塵效率和主要參數(shù)2.4.1電除塵器的除塵效率可以用下式表示：（2.1）式中——除塵效率，%；——除塵器入口含塵濃度，mg/m3；——除塵器出口含塵濃度，mg/m3；電除塵器的除塵效率的理論計算公式：（2.2）式中——除塵效率，%；A/Q——比集塵極板面積，m2/(m2/s)；A——集塵極板表面積，m2；Q——通過電除塵器的氣體量，m3/s；——粉塵的驅(qū)進(jìn)速度（粉塵向集塵移動的速度），m/s。2.4.2電除塵器的主要參數(shù)包括：電場風(fēng)速、集塵極板間距、電暈線線距和粉塵的驅(qū)進(jìn)速度等。（1）電場風(fēng)速電場風(fēng)速是指電除塵器在單位時間內(nèi)處理的煙氣量于電場斷面的比值，可以用下式表示：,m/s；（2.3）式中Q——被處理的煙氣量，m3/h；F——電場斷面積，m2；對于具有一定面積的除塵器，電場風(fēng)速過高，會使電除塵器的電場長度加長，而且還會引起粉塵的二次飛揚；而當(dāng)電場風(fēng)速過低，則電場斷面積增加，氣流分布很難達(dá)到均勻。電場風(fēng)速決定于電除塵器的規(guī)格、結(jié)構(gòu)型式、被處理煙氣的特性以及粉塵粒度分布和米對等因素。電場風(fēng)速一般在0.5—2.5m/s。（2）集塵極板的間距從式（2.2）的效率公式可以看出，在處理煙氣量Q一定時，Aω值最大時，電除塵器的效率最高。Aω是極板間距的函數(shù)，存在一個最佳的極間距，在250～300mm時，是最佳極間距值。目前工業(yè)電除塵器的間距為200～450mm。（3）電暈線線距當(dāng)電暈線間距很近時，會由于電屏幕作用（負(fù)電場的抑制作用）使導(dǎo)線單位電流值降低，甚至降到0。但線距也不宜過大，過大會減少電暈線的數(shù)量，使空間電流密度降低，進(jìn)而影響除塵器的除塵效率。設(shè)計過程中要盡量選取最佳線距，最佳線距與電暈線的形式和外加電源有關(guān)，一般以0.6～0.65倍通道寬度為宜。（4）粉塵的驅(qū)進(jìn)速度ω粉塵的驅(qū)進(jìn)速度ω是電除塵器設(shè)計的重要參數(shù)，在電除塵過程中驅(qū)進(jìn)速度受到粉塵粒徑、電場數(shù)量、電極間距、粉塵比電阻、供電系統(tǒng)等多因素的影響，根據(jù)粉塵在電場受到的電場力及運動時受到的阻力的關(guān)系，粉塵驅(qū)進(jìn)速度的計算公式為：（2.4）因為要考慮工業(yè)粉塵的粒徑dp主要在1μm以上，離子荷電以飽和荷電帶入，可得：（2.5）式中Ep——集塵極處的電場強度，V/m；q——粉塵粒子的荷電量，C；Eo——荷電區(qū)的電場強度，通常為兩電極間的平均電場強度，V/m；εp——粉塵粒子的相對介電常數(shù)；石英硫磺εp=4，石膏εp=5，金屬氧化物εp=12—18，金屬εp→∞。εo——真空介電常數(shù)，=8.85×10－12C/(V·dp——粉塵粒子的粒徑，m。粉塵的有效驅(qū)進(jìn)速度的一般范圍為2～20m/s。2.5影響電除塵器性能的主要因素影響電除塵器的因素很多，有粉塵特性、含塵氣體特性、結(jié)構(gòu)因素、操作因素、火花放電頻率和清灰等。其中粉塵的比電阻和氣體含塵濃度對電除塵器性能的影響最大。2.5.粉塵特性對電除塵器性能的影響主要表現(xiàn)為：粉塵的粒徑分散度、真密度、堆積密度、粘附性和比電阻等，其中最主要的是粉塵的比電阻。由于塵粒在除塵器中的驅(qū)進(jìn)速度與粒徑大小成正比，粒徑分布對電除塵器效率的影響是顯而易見的。粉塵比電阻是對于面積為1cm2、高為1cm的自然堆積圓柱形粉塵層，沿其高度方向所測得的電阻ρ。粉塵比電阻是衡量粉塵導(dǎo)電性能的指標(biāo)，通常按電阻值的不同將粉塵分為低比電阻（ρ<104（Ω·cm））、中比電阻（104<ρ<5×1010（Ω·cm））和高比電阻（ρ>5×1010（Ω·cm）），當(dāng)粉塵的比電阻在104<ρ<5×1010（Ω·cm）時最適合采用電除塵。比電阻過低的粉塵，當(dāng)沉積到集塵板與陽極接觸后，不僅容易釋放負(fù)電荷，而且也容易帶上正電荷，因兩種電荷相排斥，結(jié)果有可能重新返回氣流中，被帶出除塵器。而當(dāng)比電阻過高時，塵粒到達(dá)集塵極后，電荷釋放不暢，隨著粉塵越積越厚，極板和粉塵層間形成越來越強的電場，將會產(chǎn)生“反電暈放電”，正離子被排斥到除塵空間，中和了驅(qū)向極板的帶負(fù)電的粉塵，也就是使粉塵的二次飛揚嚴(yán)重，導(dǎo)致除塵效率降低。所以當(dāng)比電阻過高過低時，若采用電除塵需要進(jìn)行預(yù)處理，對于高比電阻粉塵可采用調(diào)質(zhì)和高溫除塵進(jìn)行降低粉塵比電阻，也可以采用脈沖供電系統(tǒng)來改善電除塵的性能。2.5.含塵氣體特性主要包括煙氣溫度、濕度、壓力、成分、含塵濃度、斷面氣流速度和分布等，其影響主要體現(xiàn)在電除塵器的伏安特性上，其中含塵濃度影響較大。（1）含塵濃度在除塵電場中，荷電粉塵形成的空間會對電暈極產(chǎn)生屏蔽作用，從而抑制了電暈放電。隨著含塵濃度的提高，電暈電流逐漸減少，這種現(xiàn)象被稱為電暈阻止效應(yīng)。當(dāng)含塵濃度增加到某一數(shù)值時，電暈電流基本上為0，這種現(xiàn)象被稱為電暈閉塞。這時，除塵器就失去了除塵能力。一般為了避免產(chǎn)生電暈閉塞，進(jìn)入電除塵器的氣體含塵濃度要小于30g/m3。當(dāng)氣體含塵濃度過高時，除了選用曲率大的芒刺型放電極外，還可以在電除器前串接除塵效率低的其他除塵器，采用多級除塵。（2）氣體的溫度和濕度含塵氣體的溫度對除塵效率的影響主要表現(xiàn)在對粉塵比電阻的影響。隨著溫度的升高，粉塵的比電阻會降低。當(dāng)溫度低于露點時，氣體的濕度會嚴(yán)重影響除塵器的除塵效率。因為捕集到的粉塵結(jié)塊在集塵極上，振打困難，從而除塵效率下降。而溫度高于露點時，隨著濕度的增加，不僅會使擊穿電壓增高，而且部分粉塵的比電阻會降低，進(jìn)而使除塵效率提高。（3）斷面氣流速度氣流速度也稱為電場風(fēng)速，是指電除塵器在單位時間內(nèi)處理的煙氣量Q與電場斷面面積A的比值。從電除塵器的工作原理可知，除塵器的斷面氣流速度越低，粉塵荷電的機會越多，除塵效率就會提高。在實際生產(chǎn)中，斷面的氣流速度一般為0.6～1.5m（4）斷面氣流速度分布斷面氣流速度分布是否均勻?qū)Τ龎m效率的影響很大的。如果斷面氣流速度分布不均勻，在流速低的區(qū)域，就會存在局部氣流停滯，造成集塵極局部積灰過多，而使運行電壓變低；在流速高的區(qū)域，容易造成二次揚塵。因此斷面氣流速度的差異越大，除塵效率越低。一般在除塵器的入口或在出入口同時設(shè)置氣流分布裝置就是為了解決除塵器氣流分布問題的。2.5.結(jié)構(gòu)因素主要包括電暈線的直徑、幾何形狀、數(shù)量和線間距；集塵極的形式、極板的斷面形狀、極板面積、極間距、電場數(shù)、電場長度等；供電方式、振打方式（方向、周期、強度）、氣流分布裝置、外殼嚴(yán)密程度、灰斗形式等。極板間距和電暈線間距存在一個最佳值；電暈半徑小則需要的起暈電壓低。電除塵器的氣流分布不均勻?qū)偝龎m效率的影響很大，要在結(jié)構(gòu)設(shè)計時，加以重視。2.5.操作因素主要包括伏安特性、漏風(fēng)率、氣流短路、粉塵的二次飛揚和電暈線肥大。在電除塵器運行過程中，電暈電流與電壓之間的關(guān)系稱為伏安特性，其中最主要的是電暈極和集塵極的幾何形狀、溫度、壓力、煙氣成分和粉塵性質(zhì)等。電場的平均電壓和平均電暈電流的乘積即是電暈功率，它是投入到電除塵器的有效功率，電暈功率越大，除塵效率就越高。2.5.為了獲得最佳除塵效率，通常用控制電暈極和集塵極之間火花頻率的方法，要做到既維持較高的運行電壓，又避免火花放電轉(zhuǎn)變?yōu)榛」夥烹?。這時的火花頻率被稱為最佳火花頻率，其值與粉塵的性質(zhì)和濃度、氣體的成分、溫度和濕度有關(guān)，一般取30～150次/min。2.5.在電除塵器工作過程中，隨著集塵極和電暈極上堆積粉塵厚度的不斷增加，運行電壓會逐漸下降，使除塵效率降低。所以必須通過清灰裝置使粉塵剝落下來，以保持高的除塵效率。3靜電除塵器的設(shè)計內(nèi)容3.1設(shè)計內(nèi)容隨著社會的進(jìn)步，環(huán)境保護成為人們關(guān)注的焦點，為了減少工業(yè)廢氣對大氣的污染，發(fā)展和改進(jìn)電除塵器具有積極的意義。循環(huán)硫化床鍋爐是熱電廠污染的主要源頭，為凈化環(huán)境，特設(shè)計高效節(jié)能型寬間距靜電除塵器。靜電除塵器的除塵效率，是設(shè)計和制造電除塵器時，不可缺少的參數(shù)之一。保持電除塵器高效穩(wěn)定的除塵效率是一個系統(tǒng)工程，其中除塵系統(tǒng)設(shè)計是高效節(jié)能型寬間距靜電除塵器的設(shè)計關(guān)鍵。該課題主要設(shè)計內(nèi)容為：靜電除塵器選型、靜電除塵系統(tǒng)的設(shè)計計算（收塵面積計算、通道計算和電場劃分）、收塵極板（陽極板）形狀結(jié)構(gòu)設(shè)計和收塵極板振打系統(tǒng)設(shè)計，放電極（陰極或電暈極）形狀結(jié)構(gòu)設(shè)計、放電極振打系統(tǒng)設(shè)計。3.2設(shè)計要求某熱電廠50噸循環(huán)硫化床鍋爐所配靜電除塵器：(1)、處理含塵氣體性質(zhì)：①處理煙氣量：1.12×105②爐氣溫度：150③粉塵入口濃度：30～36g/m3④爐氣粘度：2.05×10-5pa.s⑤粉塵成份表3.1粉塵成份及百分?jǐn)?shù)粉塵成份S02Al2O3Fe2O3CaOMgOSO3其它百分含量(%)41.6826.634.183.851.030.2525.38⑥粉塵粒度分布表3.2粉塵粒度分布及百分?jǐn)?shù)粒徑(um)<5>5-10>10-20>20-40>40百分含量(%)2517231718⑦粉塵比電阻：6.4×1010～9.6×1011Ω·cm,媒質(zhì)含硫量：0.4%～1.45%⑧要求除塵效率：99.5%3.3設(shè)計是相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)口壓力－1.52×103pa當(dāng)?shù)貧庀髼l件出口壓力－1.67×103pa年最高氣溫：40最低氣溫：－15漏風(fēng)率<5%大氣壓：9.95×104pa3.4預(yù)期結(jié)果設(shè)計的是高效節(jié)能型靜電除塵器系統(tǒng)設(shè)計，按照國家標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計，繪制裝備圖及相關(guān)零件圖。手繪和計算機繪的圖折合不少于3A0的圖紙。預(yù)期結(jié)果是最終設(shè)計的電除塵器除塵效率不小于99.5%。4靜電除塵器的設(shè)計計算4.1靜電除塵器的選型由設(shè)計內(nèi)容中的要求和電除塵器的類型綜合考慮，設(shè)計的電除塵器型式為集塵電極采用板式的，氣流流動采用水平流動（臥式的），放電電極采用負(fù)電暈，粉塵的荷電采用單區(qū)式，清灰方式采用干式的。4.2電暈極（放電極）系統(tǒng)設(shè)計電暈極系統(tǒng)包括電暈線、電暈極框架、框架吊桿、支撐絕緣套管及電暈極振打裝置等4.2電暈極是產(chǎn)生電暈放電的主要部件，其性能的好壞直接影響除塵器的性能。良好的電暈極的基本要求：①放電性能好、起暈電壓低、擊穿電壓要高，對煙氣條件變化的適應(yīng)性能強；②放電強度強、電暈電流高；③較高的機械強度和耐腐蝕性能，清灰性能好；④制造容易，重量輕，成本低。電暈極的形狀對它的放電性能和機械強度都有較大的影響。電暈電極的形式很多，目前常用的有直徑3mm左右的圓形線、星形線、鋸齒線和芒刺線等，其中芒刺線又可分為三角芒刺、角鋼芒刺、波形芒刺、扁鋼芒刺、鋸形芒刺、針形芒刺、條形芒刺和R-S管狀芒刺等，如圖4.1電暈線的結(jié)構(gòu)形式。（a）圓形線（b）針刺線（c）角鋼芒刺（d）鋸齒線（e）扭麻花星形線（f）R-S線圖4.1電暈線的結(jié)構(gòu)形式最簡單的是圓形導(dǎo)線，直徑為φ1.5～3mm多采用耐熱合金鋼（如鎳鉻線、不繡鋼絲）制作。圓形電暈線的放電強度與直徑成反比，即直徑越小，起暈電壓越低、放電強度越高，但機械強度也較低，振打時容易損壞，因此圓形電暈線不宜過細(xì)。適用于含塵星形電暈線是用直徑φ4～6mm的普通碳素鋼材經(jīng)冷拉而成的，材料易得，價格便宜，易于制造。它利用四個尖角邊放電，放電性能好，機械強度高。多采用框架方式固定，適用于含塵濃度較低的場合。芒刺形和鋸齒形電暈電極都屬于尖端放電，放電強度高。在正常情況下比星形電暈電極產(chǎn)生的電暈電流大一倍，起暈電壓比其他的形式低。由于芒刺或鋸齒尖端放電產(chǎn)生的電子流和離子流特別集中，在尖端伸出方向，增強了電風(fēng)，這對減弱和防止因煙氣含塵濃度高時出現(xiàn)的電暈閉塞現(xiàn)象是有利的。因此芒刺和鋸齒電暈電極適合于含塵濃度高的場合。4.2.電暈線的固定方式與電除塵器的高效穩(wěn)定運行有密切的聯(lián)系。良好的固定方式應(yīng)具備以下要求：①電除塵器運行時電暈線不易晃動，不變形，也不因電蝕等原因斷線；②要具有良好的振打加速度傳遞性能，使極線清灰效果較好；③固定電暈線的材料少，安裝維修方便，極間距的精度要容易保證；④對電暈線的性能影響小。電暈線的固定方式通常有三種方式：重錘懸吊式、框架式、桅桿式。一般多采用重錘懸吊式和框架式，我國大都采用框架式。（1）重錘懸吊式：電暈線在上部固定，下部用小錘拉緊，以保持電暈線處于平衡的伸直狀態(tài)，通過設(shè)于下部的固定導(dǎo)向裝置，防止電暈線擺動，保持電暈極與集塵極之間的距離。（2）框架式：用細(xì)鋼管作成框架，電暈線繃設(shè)于框架上。每隔大約0.6～1.5m（3）桅桿式：通過中間的主立桿作為支撐，在兩側(cè)各繃以1—2根電暈線。在高度方向，通過橫桿分隔成1.5m長的間隔。該方式與框架式相似，但能節(jié)省金屬材料。電暈線與框架橫桿的連接固定牢固，不能晃動，否則在這些點容易產(chǎn)生局部火花和電弧，形成電腐蝕，使電暈線很快燒損，造成斷線。這是電暈極最常見的故障之一。4.2通過比較各個形狀的放電極優(yōu)缺點，以及設(shè)計內(nèi)容的要求，所要設(shè)計的電除塵器電暈極的形式選擇為RS管狀芒刺形，固定方式為框架式。設(shè)計內(nèi)容中粉塵入口濃度為30～36g/m3，含塵濃度比較高，因此要選擇鋸齒形和芒刺形。我國現(xiàn)在大多生產(chǎn)的電除塵器多采用RS管狀芒刺形作為電暈線。電暈線的優(yōu)劣最終通過極配形式表現(xiàn)出來的，因為電除塵器的本體核心是板線結(jié)構(gòu)及其配置，板線配置同電場、流場有密切關(guān)系，極配直接決定了電場、流場，并通過其影響粉塵的荷電，沉降和消除。綜合考慮，最終選擇了RS管狀芒刺形（如圖4.1.f圖）作為本次設(shè)計的電除塵器的電暈極形式。圖4.2電暈極的固定方式相鄰電暈極之間的距離對放電強度影響很大。間距太大會減弱電場強度，間距過小會因屏蔽作用降低放電強度。實驗表明間距處于200～300mm之間。還有就是與收塵極板的間距也要相對應(yīng)。4.2沉積在電暈極上的粉塵必須通過振打或其他方式及時清除。電暈極上積灰過多，會影響電暈放電。為了避免電暈閉塞現(xiàn)象，需要設(shè)置電暈極的振打裝置。因此，及時清灰是維持電暈極正常放電的重要條件。電暈極振打裝置的形式有水平轉(zhuǎn)軸撓臂錘擊裝置、擺線針輪傳動機構(gòu)和凸輪提升振打機構(gòu)。使用較多的是水平軸撓臂錘擊裝置和提升振打機構(gòu)。本次設(shè)計采用水平軸撓臂錘擊裝置作為電暈極振打裝置。在電暈極的側(cè)架上安裝一根水平軸，軸上安裝一些副振打錘（重2～3kg），每個振打錘要對準(zhǔn)每個單元框架，當(dāng)軸轉(zhuǎn)動時，錘子隨其轉(zhuǎn)動被背起，當(dāng)錘子落下時打擊到安裝在單位框架的砧子上。電除塵器在工作過程中，電暈極是帶有負(fù)電高壓的，故框架的錘打裝置也是帶負(fù)電高壓的，因此錘打裝置的轉(zhuǎn)軸與安裝與外殼的傳動裝置連接時，必須有一瓷絕緣連桿進(jìn)行絕緣，轉(zhuǎn)軸穿出殼體時要注意留有足夠的擊穿距離。電瓷軸兩端裝有方向聯(lián)軸節(jié)，用以補償振打軸的中心與鏈輪軸中心的偏差。轉(zhuǎn)軸穿入電場處裝有絕緣性能良好的密封板，密封板采用5mm厚的聚四氟乙烯板制作。密封板與轉(zhuǎn)軸結(jié)合處應(yīng)有一密封填料函，以防止粉塵從密封板與轉(zhuǎn)軸的間隙處漏出。傳遞扭矩的瓷連桿要能承受80kV的直流電壓及大于800Nm的扭矩。在實踐中，這種結(jié)構(gòu)運行可靠，維修工作量小，框架和電暈線上都能獲得足夠的震動加速度。因瓷連桿不能承受太大的扭矩，水平振打軸不宜過長，當(dāng)電除塵器寬度大于5m時，應(yīng)在除塵器的兩側(cè)各設(shè)置一套振打裝置；電除塵器高度大于5m時，應(yīng)上下各設(shè)置兩套振打裝置；當(dāng)電場大于5m時，應(yīng)在框架的兩側(cè)振打。電暈極振打時，轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)速范圍為0.25～0.3r/min，電機的相應(yīng)功率為0.2～0.4kW。振打軸可用普通碳素鋼制成。中間聯(lián)軸器除了與瓷連桿連接的一段采用剛性聯(lián)軸器外，其余應(yīng)選用允許徑向位移的柱銷聯(lián)軸器。4.電暈極框架是借助于吊桿懸吊于殼體頂部的絕緣套管上，通過絕緣套管、瓷管或石英管，使之與頂板絕緣的。絕緣套管可以由以下三種材質(zhì)制成：①石英質(zhì)絕緣套管：由不透明的石英玻璃制成的，壁厚為20～25mm，直徑為φ400mm，高度為500～700mm，適用于煙氣溫度為120～800℃的電除塵器上，石英套管的絕緣性能大于10kVmin，抗壓強度不小于40Mpa，但石英套管的抗沖擊強度較差，一般小于0.083Mpa。②瓷質(zhì)絕緣套管：壁厚為30～35mm，高度不低于400mm，其易于制造，價格便宜，適用于工作溫度在120℃③剛玉瓷質(zhì)套管：具有良好的抗沖擊強度（700～770Mpa），且耐高溫，被廣泛采用。4.3集塵極（收塵極）系統(tǒng)設(shè)計集塵極系統(tǒng)設(shè)計主要是對集塵極板、極板懸掛構(gòu)件和清灰裝置的設(shè)計。所要設(shè)計的電除塵器為板式的，因此集塵極是極板式的。集塵極的結(jié)構(gòu)形式直接影響到電除塵器的除塵效率、金屬消耗量和造價，應(yīng)精心設(shè)計。性能良好的集塵極應(yīng)滿足下述基本要求：①易于荷電粉塵的沉積，具有良好的防止粉塵的二次揚塵性能；②單位收塵面積消耗金屬量低；③氣流通過極板空間的阻力要??；④機械強度好（主要是剛度）、耐高溫和耐腐蝕；⑤振打時易于清灰，造價低。4.3.1集塵極的型式和設(shè)計板式集塵極分為平板式和異形板式兩種，異形板的形式有很多種，如C形、波紋形、CW形、ZT形、Z形、工字形、大C形等，如圖4.2所示。平板形極板對防止二次揚塵和使極板保持足夠剛度的性能較差。異形板式極板是將極板加工成溝槽的形狀。當(dāng)氣流通過時，緊貼極板表面處會形成一層渦流區(qū)，該處的流速較主氣流流速要小，因而當(dāng)粉塵進(jìn)入該區(qū)時易沉積在收塵極表面。同時由于板面不直接受主氣流沖刷，粉塵重返的可能性以及振打清灰時產(chǎn)生的二次揚塵都較少，有利于提高除塵效率。平板形Z形C形波浪形曲折形圖4.3集塵極板的結(jié)構(gòu)形式極板的材料，通常用普通碳素鋼的三號鎮(zhèn)靜鋼制作。用于凈化腐蝕性氣體時，應(yīng)用不銹鋼，對水泥磨和生料磨用的電除塵器，其極板需選用不含硅的優(yōu)質(zhì)結(jié)構(gòu)鋼。二次揚塵的控制：為要在極板面附近形成寬度3～4mm的死流區(qū)，抑制粉塵二次飛揚，流體流速為1m/s左右時，防風(fēng)溝寬度與板寬之比控制為1:10。極板之間的間距，對電場性能和除塵效率影響較大。通常采用的60～70kV變壓器的情況下，極板間距一般取200～400mm。收塵極和電暈極的制作和安裝對電除塵器的性能影響很大。在安裝之前，極板、極線必須調(diào)直，安裝時要嚴(yán)格控制極距，安裝偏差要控制在±5%以內(nèi)。4.3.2集塵極的通過分析比較各極板的優(yōu)缺點，C形極板在滿足集塵極板的基本要求下，性能比較優(yōu)異。其板面上的電場強度及電流密度分布均勻，火花電壓高，收塵效果好，能有效地防止二次揚塵，并且其機械性能較好，不易變形，容易清灰，且比其他的異形極板易加工制造。4.3.3集塵極板通常被懸吊在固定于殼體頂梁的小梁上。其聯(lián)接點有鉸接和固接兩種，不同的聯(lián)接方法，其板面振動加速度不同。上下兩端采用固接方式可獲得較大的板面振動加速度。但上下均采用固接形式，當(dāng)各條極板受熱不均勻時，則會造成某些極板彎曲，影響兩極間距，降低操作電壓，使除塵效率降低。在實踐中發(fā)現(xiàn)，極板兩端的聯(lián)接板與極板的聯(lián)接容易脫開，目前新設(shè)計的電除塵器，上部將極板直接用螺栓與懸吊梁聯(lián)接，下部將極板與撞擊桿相聯(lián)。4.3.4集塵極的集塵極的布置方式采用極板異向布置，如圖4.3所示。圖4.4集塵極板的布置方式這種布置方法是每個通道兩側(cè)板面形狀與該通道中心平面對稱。當(dāng)電暈線安裝到位時，板面的電流密度分布相對通道中心平面是對稱的，中心平面兩側(cè)的場強也是對稱的，這就使得通道兩側(cè)收塵的幾率均等。當(dāng)含塵氣流進(jìn)入通道入口防風(fēng)溝對面布置的第一對極板電場處時，因通道兩側(cè)的板面附近都有相等的且范圍較寬的死流區(qū)，兩側(cè)極板面都有利于粉塵的收集；因死流區(qū)較寬，氣流對粉塵的沖刷相對較?。徽翊驎r，也因死流區(qū)較寬，引起的二次飛揚也相對減弱。當(dāng)含塵氣流進(jìn)入防風(fēng)溝面背面?zhèn)认鄬Σ贾玫牡诙O板時，因該區(qū)兩側(cè)的板面附近死流區(qū)較窄，均不易粉塵的收集，板面的收塵量相對少些。隨著塵粒被前部極板所收集，氣流含塵濃度沿著氣流方向遞減的。極板異向布置還會使氣流方向的任一橫斷面上含塵濃度容易均一。從防止電除塵器在運行中極板受熱變形和氣流沖刷引起極板的晃動來看，在一排中交錯排列而在同一通道中相對布置都是同向布置的方式，由于整排集塵極中各塊極板往異極距方向的變形是相反的，可互相抵消一部分，而使極板的變形相對較小，氣流沖刷引起的晃動也會更小些。4.3.4集塵極的沉積在集塵極上的粉塵必須通過振打或其他方式及時清除。集塵極上積灰過多，會影響荷電塵粒向電極運動的速度，對于高比電阻粉塵還會引起反電暈。因此，及時清灰是維持電除塵器高效運行的重要條件，也是防止反電暈的措施之一。在干式靜電除塵器中沉積的粉塵，是通過機械撞擊或電極振動產(chǎn)生的振動力清除的。電極的振打方式主要有：搖臂錘振打、頂部振打、互撞振打、電磁振打和振動器振打。目前應(yīng)用最廣效果較好的清灰方式是錘擊振打。對振打裝置的基本要求是：①能使電極獲得足夠大的加速度，在整排集塵極板及電暈極框架上的加速度都能得到充分的傳遞；②能夠按照粉塵的類型和濃度不同，對各電場的振打強度、振打時間和振打周期等進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整；③工作可靠，維護方便。振打頻率和振打強度必須在運行中進(jìn)行調(diào)整。振打頻率高、強度大、積聚在極板上粉塵層薄，振打后粉塵會以粉末狀落下，容易產(chǎn)生二次飛揚；振打頻率低、強度弱、積聚在極板上粉塵層較厚，大塊粉塵因自重高速下落，也會造成二次飛揚。振打強度該與粉塵的比電阻有關(guān)，高比電阻粉塵附著力大，應(yīng)采用較高的振打強度。集塵極板一般采用間歇振打，振打頻率為每分鐘4—8次，振打周期隨氣體含塵濃度而定。敲打極板方式中平行于板面的振打方式比垂直于板面的振打方式要好，它既可保證極板間距在振打過程中變化不大，又可使粉塵和板面間在振打時，產(chǎn)生一定慣性切力，使粘附在板面上的粉塵更容易脫落。我國的電除塵器大都采用機械振打裝置，集塵極振打裝置安裝在極板的下沖擊桿旁。本次設(shè)計的集塵極板采用錘擊振打清灰方式，敲打極板方式平行于板面，如圖4.3所示。圖4.5集塵極板的錘擊振打裝置5靜電除塵器的計算過程5.1設(shè)計的基本數(shù)據(jù)①進(jìn)口壓力：pj=－1.52×103Pa；②出口壓力：pc=－1.67×103Pa；③漏風(fēng)率C0取3%；④當(dāng)?shù)卮髿鈮海簆0=9.95×104Pa；⑤電暈電極選用RS管狀芒刺形，放電點的曲率半徑取r0=1mm作計算電暈極線的半徑；⑥集塵極選用480-C型；⑦集塵極板與電暈極的配置：同極距：2B=400mm異極間距：B=200mm每根電暈線放電點間距：120mm相鄰電暈極端點的間距：a=360mm放電點與極板間距：b=1電暈極與集塵極板的配置如圖5.1所示。圖5.1電暈極與集塵極板的配置5.2設(shè)計參數(shù)的確定5.2.1（5.1）其中Q0=1.12×105，t=150℃,p0=9.95×104Pa=1.823×105=50.64m35.2.2（1）臨界電場強度Ec（5.2）（5.3）其中T0=273+(40－15)=298，T=273+t=273+150=423，P0=1.01325×105，；m=1。=44.48×105V/m=44.48kv/cm（2）臨界電壓Vc（5.4）其中r0=0.001m，Ec=44.48×105V/m，a=0.36m，b=0.19m。=25381.6V=2.53815kV參照電除塵器實際使用情況，選取操作電壓：V=60kV=60000V（3）集塵極附近的電場強度Ep（5.5）==148765V/m=1.48765kv/cm（4）E0（5.6）V/m（5）驅(qū)進(jìn)速度ω（5.7）其中ε0=8.85×10－12，ε=15，μ=2.05×10-5Pa.s，dp為粉塵平均粒徑。=1.7895×104dp表5.1粉塵的平均粒徑及其驅(qū)進(jìn)速度粉塵的平均粒徑4030157.52.5驅(qū)進(jìn)速度（cm/s）71.5853.6826.8413.424.474百分含量%1817231725總的平均驅(qū)進(jìn)速度：ω=71.58×0.18+53.68×0.17+26.84×0.23+13.42×0.17+4.474×0.25=31.58cm/s由于在電除塵器內(nèi)影響驅(qū)進(jìn)速度的因素很多，用理論方法計算得到的驅(qū)進(jìn)速度，要比實際測得的大2～10倍。鍋爐飛灰的有效驅(qū)進(jìn)速度為4～20cm/s，取ω=105.3電除塵器的總體計算（1）集塵極板的面積（5.8）s/mm2（5.9）考慮處理氣量、溫度、壓力等的波動，供電系統(tǒng)的可靠性等因素的影響，參照實際情況，取儲備系數(shù)K=1.2～1.5，所需的集塵極面積為A=（1.2～1.5）×2683.92=（3220.704～4025.88）m2取實際集塵極面積為A=3600實際比面積s/m（2）除塵效率驗算=99.92%（5.10）滿足要求。（3）氣體在電除塵器內(nèi)的通道數(shù)Z取集塵板高為h=8m，總的有效電場為L=11.4m。（5.11）取Z=20個通道。（4）氣體在電除塵器內(nèi)的速度υm/s（5.12）其中b=0.4m是極板間距。取υ=0.8m/s（5）氣體在電除塵器內(nèi)的停留時間ts（5.13）（6）電除塵器的有效截面積及電場總長度①有效截面積m2（5.14）②電場總長度m（5.15）③通道數(shù)（5.16）（7）確定電場的室數(shù)及電場數(shù)根據(jù)使用電除塵器的實際情況，確定采用雙室三電場（即共計6個電場）的電除塵器。每個電場的有效長度L’=11.4÷3=3.8m每排集塵極（沿氣體流向）布置8塊480-C型極板。每個電場有10個氣流通道、11排極板、10排電暈極。6靜電除塵器的安裝、管理及維護6.1電除塵器的安裝電除塵器的性能的好壞，除了與設(shè)計制造有關(guān)外，安裝質(zhì)量也是很重要的。大量事實證明，電除塵器的安裝的質(zhì)量與進(jìn)度，很大程度上取決于地面工作的嚴(yán)格程度及質(zhì)量控制。電除塵器的安裝與其它機械設(shè)備相比，很顯著的特點是安裝工作工期長、零部件分散、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、質(zhì)量要求高，在整臺設(shè)備的安裝中，不單純是設(shè)備零部件的組合，而是一項技術(shù)性非常強的工作。既要克服制造中的局部偏差和運輸、堆放中引起的變形，又要保證安裝中各項技術(shù)指標(biāo)的實現(xiàn)，以達(dá)到設(shè)備長期可靠運行的目的。因此。電除塵器的安裝，實際上體現(xiàn)了對設(shè)備的再加工而且是保證設(shè)計意圖體現(xiàn)的過程。安裝要做的工作：施工準(zhǔn)備，合理安排安裝順序，注意必要的技術(shù)要求，現(xiàn)場清理與檢查等。6.2電除塵器的管理和維護電除塵器的管理和維護是保證電除塵器高效穩(wěn)定下運行必不可少的條件。現(xiàn)在的電除塵器正在朝著自動化的目標(biāo)發(fā)展，為了更好的適應(yīng)其發(fā)展，就必須建立一套完善的科學(xué)管理，以使電除塵器在較長的時間內(nèi)獲得最高的除塵效率。所謂最高的除塵效率就是指電除塵器能保持最好的操作性能，出現(xiàn)最少的故障。電除塵器的管理應(yīng)根據(jù)其在生產(chǎn)的地位、作用和數(shù)量來建立相應(yīng)的管理機構(gòu)。并由專門的部門根據(jù)電除塵器的構(gòu)造特點和生產(chǎn)工藝要求，制訂相應(yīng)的管理辦法和制度。電除塵器的設(shè)備管理，一般分為機械、電氣和運行三個部分。我國現(xiàn)在的管理體制主要有以下四種：①機械檢修、電氣檢修和運行分別屬于三個車間管理；②機械和電氣屬于一個車間，運行屬于另一個車間；③機械和運行屬于一個車間，電氣隸屬于另一個車間；④機械、電氣和運行均由一個車間管理。對電除塵器的維護保養(yǎng)工作除了定期對一些重點部分檢查外，還必須按照電除塵器本體設(shè)備和其他機電產(chǎn)品的說明書進(jìn)行檢修。電除塵器的正常維護主要包括的內(nèi)容有：①清除絕緣件上的積灰；②每周對所有的傳動件加一次潤滑油；③美半月用示波器測量電壓自動調(diào)整器的工作情況，并做好記錄；④每三個月對可控硅冷卻風(fēng)扇加一次機油；⑤及時清理高壓控制柜及電壓自動控制器內(nèi)部的積灰，等等。7結(jié)論7.1設(shè)計總結(jié)本次畢業(yè)設(shè)計為高效節(jié)能型靜電除塵器系統(tǒng)設(shè)計，主要從集塵極板和集塵極板振打系統(tǒng)、放電極和放電極振打系統(tǒng)等方面進(jìn)行設(shè)計。整個設(shè)計遵循以下幾個步驟：（1）查找資料；（2）設(shè)計總體裝配草圖；（3）設(shè)計局部圖；（4）修改裝配圖；（5）畫裝配圖與部件圖；（6）寫畢業(yè)設(shè)計說明書。這次畢業(yè)設(shè)計使我對大學(xué)四年所學(xué)的理論知識有了進(jìn)一步的鞏固、深入和系統(tǒng)化，增強了分析問題和解決問題的能力。通過這次畢業(yè)設(shè)計，我學(xué)到的不僅僅是知識，更重要的是學(xué)到了一種解決問題的方法。當(dāng)接到一個新的課題時，首先應(yīng)該仔細(xì)查閱與其相關(guān)的資料，并在其基礎(chǔ)上展望其發(fā)展的前景。爭取能夠在較高的起點上，同時有不至于導(dǎo)致重復(fù)設(shè)計開發(fā)，使得能夠在前人的研究基礎(chǔ)上進(jìn)行設(shè)計開發(fā)。如在這次的畢業(yè)設(shè)計中，通過在校圖書館、清華同方CNKI數(shù)據(jù)庫、國道外文數(shù)據(jù)庫、專利局等查閱了相關(guān)資料。把對本次設(shè)計有用的資料進(jìn)行整理利用，在這當(dāng)中遇到的很多問題，就像查字典那樣，分步的逐個問題進(jìn)行解決，逐個的分析它。獨立完成一個課題涉及到的知識很多，要經(jīng)過仔細(xì)的翻閱查找，這就需要自己有足夠的耐心和細(xì)心，經(jīng)過花大量的時間進(jìn)行的查閱和調(diào)研，這就使我獲得了大量的相關(guān)資料，為我的設(shè)計方案提供了數(shù)據(jù)及理論依據(jù)，并針對我自身的課題提出了此次系統(tǒng)設(shè)計的總體方案。7.2設(shè)計結(jié)果通過這三個多月的設(shè)計，終于按照設(shè)計要求完成了任務(wù)，設(shè)出了滿足條件的靜電除塵器，最終的除塵效率在99.5%以上。從開始設(shè)計電除塵器時，對其了解甚少，幾乎沒有了解，但三個月過去后，自己能在老師的指導(dǎo)下設(shè)計出了電除塵器，這過程中學(xué)習(xí)到很多知識和理論。雖然此次設(shè)計總體上算是成功了，但也存在一些問題。如設(shè)計過程中不夠嚴(yán)謹(jǐn)，懂得的理論知識和經(jīng)驗不足等等?，F(xiàn)在關(guān)于靜電除塵器的理論知識還沒有完全統(tǒng)一，主要是通過經(jīng)驗公式來設(shè)計的。由此讓我感覺到要進(jìn)一步努力，為電除塵器技術(shù)的發(fā)展貢獻(xiàn)出自己的力量。參考文獻(xiàn)[1]譚天祐,梁鳳珍.工業(yè)通風(fēng)防塵技術(shù)[M].北京:中國建筑工業(yè)出版社,1984:357-386[2]蘇汝維.工業(yè)通風(fēng)與防塵工程學(xué)[M].北京:北京經(jīng)濟學(xué)院出版社,1991.7:89-158[3]黎在時.靜電除塵器[M].北京:冶金工業(yè)出版社,1993.12:1-112[4]馬中飛.工業(yè)通風(fēng)與防塵[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2007:128-134[5]陳家慶.環(huán)保設(shè)備原理與設(shè)計[M],第2版.北京:中國石化出版社,2008.8:505-521[6]羅輝,胡亨魁,周才鑫.環(huán)保設(shè)備設(shè)計與應(yīng)用[M].北京:高等教育出版社,1997.3:80-129[7]鄭銘.環(huán)保設(shè)備——原理·設(shè)計·應(yīng)用[M],第2版.北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2007:197-258[8]孫一堅.工業(yè)通風(fēng)[M],第3版.北京:中國建筑工業(yè)出版社,1994.11:92-105[9]向曉東.現(xiàn)代除塵理論與技術(shù)[M].北京:冶金工業(yè)出版社,2002.4:180-228[10]蔣仲安,杜翠風(fēng),牛偉.工業(yè)通風(fēng)與除塵[M].北京:冶金工業(yè)出版社,2010:101-107[11]鹿政理.環(huán)境保護設(shè)備選用手冊——大氣污染控制設(shè)備[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2002.5:133-160[12]沙英軍.影響電除塵器效率的原因分析[J].煤炭技術(shù),2004,23(7):36-37[13]何立波,王顯龍,賈明生.影響靜電除塵器效率的控制因素[J].中國電力,2004,37(1):74-76[14]李天.靜電除塵器改造研究[J].四川電力技術(shù),2004,(1):22-24[15]貝子洪,占建波.電除塵存在的問題及對策[J].湖北電力,2003,27(5):39-40[16]裴瑩瑩,羅宏,呂連宏.電除塵器強制收集系統(tǒng)設(shè)計計算[J].工業(yè)安全與環(huán)保,2009,35(10):18-20[17]劉維鋒,王新.電除塵器節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用[J].發(fā)電設(shè)備,2010,(5):350-352[18]楊春榮,張旭.提高電除塵器效率的措施[J].資源·環(huán)保,2010,(1):77-79[19]Chen-LuYang,MichaelBeltran.ElectrostaticPrecipitatorforMetalandParticulateEmissionControl[J].JournalofEnvironmentalEngineering,2000:233-238[20]GabrielNicolaePopa,IoanSora,VictorVaida.AnalysisofSomeSolutionsthatImprovePerformancesofPlate-TypeElectrostaticPrecipitators[J].WseasTransactionsonCircuitsandSystems,2008,8(7):843-854基于C8051F單片機直流電動機反饋控制系統(tǒng)的設(shè)計與研究基于單片機的嵌入式Web服務(wù)器的研究MOTOROLA單片機MC68HC（8）05PV8/A內(nèi)嵌EEPROM的工藝和制程方法及對良率的影響研究基于模糊控制的電阻釬焊單片機溫度控制系統(tǒng)的研制基于MCS-51系列單片機的通用控制模塊的研究基于單片機實現(xiàn)的供暖系統(tǒng)最佳啟停自校正（STR）調(diào)節(jié)器單片機控制的二級倒立擺系統(tǒng)的研究基于增強型51系列單片機的TCP/IP協(xié)議棧的實現(xiàn)基于單片機的蓄電池自動監(jiān)測系統(tǒng)基于32位嵌入式單片機系統(tǒng)的圖像采集與處理技術(shù)的研究基于單片機的作物營養(yǎng)診斷專家系統(tǒng)的研究基于單片機的交流伺服電機運動控制系統(tǒng)研究與開發(fā)基于單片機的泵管內(nèi)壁硬度測試儀的研制基于單片機的自動找平控制系統(tǒng)研究基于C8051F040單片機的嵌入式系統(tǒng)開發(fā)基于單片機的液壓動力系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)測儀開發(fā)模糊Smith智能控制方法的研究及其單片機實現(xiàn)一種基于單片機的軸快流CO〈,2〉激光器的手持控制面板的研制基于雙單片機沖床數(shù)控系統(tǒng)的研究基于CYGNAL單片機的在線間歇式濁度儀的研制基于單片機的噴油泵試驗臺控制器的研制基于單片機的軟起動器的研究和設(shè)計基于單片機控制的高速快走絲電火花線切割機床短循環(huán)走絲方式研究基于單片機的機電產(chǎn)品控制系統(tǒng)開發(fā)基于PIC單片機的智能手機充電器基于單片機的實時內(nèi)核設(shè)計及其應(yīng)用研究基于單片機的遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)的設(shè)計與研究基于單片機的煙氣二氧化硫濃度檢測儀的研制基于微型光譜儀的單片機系統(tǒng)單片機系統(tǒng)軟件構(gòu)件開發(fā)的技術(shù)研究基于單片機的液體點滴速度自動檢測儀的研制基于單片機系統(tǒng)的多功能溫度測量儀的研制基于PIC單片機的電能采集終端的設(shè)計和應(yīng)用基于單片機的光纖光柵解調(diào)儀的研制氣壓式線性摩擦焊機單片機控制系統(tǒng)的研制基于單片機的數(shù)字磁通門傳感器基于單片機的旋轉(zhuǎn)變壓器-數(shù)字轉(zhuǎn)換器的研究基于單片機的光纖Bragg光柵解調(diào)系統(tǒng)的研究單片機控制的便攜式多功能乳腺治療儀的研制基于C8051F020單片機的多生理信號檢測儀基于單片機的電機運動控制系統(tǒng)設(shè)計Pico專用單片機核的可測性設(shè)計研究基于MCS-51單片機的熱量計基于雙單片機的智能遙測微型氣象站MCS-51單片機構(gòu)建機器人的實踐研究基于單片機的輪軌力檢測基于單片機的GPS定位儀的研究與實現(xiàn)基于單片機的電液伺服控制系統(tǒng)用于單片機系統(tǒng)的MMC卡文件系統(tǒng)研制基于單片機的時控和計數(shù)系統(tǒng)性能優(yōu)化的研究基于單片機和CPLD的粗光柵位移測量系統(tǒng)研究單片機控制的后備式方波UPS提升高職學(xué)生單片機應(yīng)用能力的探究基于單片機控制的自動低頻減載裝置研究基于單片機控制的水下焊接電源的研究基于單片機的多通道數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)基于uPSD3234單片機的氚表面污染測量儀的研制基于單片機的紅外測油儀的研究96系列單片機仿真器研究與設(shè)計基于單片機的單晶金剛石刀具刃磨設(shè)備的數(shù)控改造基于單片機的溫度智能控制系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)基于MSP430單片機的電梯門機控制器的研制基于單片機的氣體測漏儀的研究基于三菱M16C/6N系列單片機的CAN/USB協(xié)議轉(zhuǎn)換器基于單片機和DSP的變壓器油色譜在線監(jiān)測技術(shù)研究基于單片機的膛壁溫度報警系統(tǒng)設(shè)計基于AVR單片機的低壓無功補償控制器的設(shè)計基于單片機船舶電力推進(jìn)電機監(jiān)測系統(tǒng)基于單片機網(wǎng)絡(luò)的振動信號的采集系統(tǒng)基于單片機的大容量數(shù)據(jù)存儲技術(shù)的應(yīng)用研究基于單片機的疊圖機研究與教學(xué)方法實踐基于單片機嵌入式Web服務(wù)器技術(shù)的研究及實現(xiàn)基于AT89S52單片機的通用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)基于單片機的多道脈沖幅度分析儀研究機器人旋轉(zhuǎn)電弧傳感角焊縫跟蹤單片機控制系統(tǒng)基于單片機的控制系統(tǒng)在PLC虛擬教學(xué)實驗中的應(yīng)用研究HYPERLINK"/de