湿法电除尘器内喷雾过程雾滴运动特性研究
湿式电除尘技术详解
研究生课程期末作业课程名称燃烧与污染物控制论文题目湿式电除尘技术及火电厂超低排放技术学院能源与机械工程学院专业热能工程姓名周瑞兴学号********摘要目前电厂粉尘等污染物排放量日益增多,产生的颗粒物特别是细颗粒物对环境及人类健康危害巨大,而燃煤电厂是细颗粒物的主要排放源,湿式静电除尘器作为大气多污染控制系统的终端精处理装备,具有捕集烟气中超细颗粒物和雾滴的功能,因此在电力领域获得了较多应用,本本论文介绍了湿式静电除尘器的工作原理,除尘遇到的问题以及处理方法,以及试试静电除尘器在燃煤电厂的应用情况好今后的研究发展方向。
并介绍了目前超低排放技术。
关键词:湿式静电除尘器细颗粒物控制燃煤电厂超低排放技术一、湿式电除尘技术1 引言1.1 背景及研究意义目前,国际上总颗粒物控制技术虽然已经达到很高的水平,但对于微细颗粒物的捕集效率却很低,造成大量的微细颗粒物排入大气环境中。
我国PM2.5排放量大幅度增加。
严重影响人们的身体健康和出行活动。
细颗粒物污染已成为我国突出的大气环境问题,是引起大气能见度、雾霾天气、气候变化等重大环境问题的重要因素。
燃煤电厂是我国大气环境中PM2.5含量增加的主要污染来源,利用现有的燃煤烟气污染控制设备,通过增强其对PM2.5的脱除性能,是控制 PM2.5的重要技术发展方向。
我国燃煤电厂中干式电除尘技术应用最为广泛,但是电除尘器(ESP)对直径 0.1~2μm 粉尘的除尘效率较差,原有的电除尘器大部分不能满足排放要求。
尤其在火电厂,普遍采用低硫煤以满足二氧化硫的排放要求,而低硫煤燃烧产生的烟尘中粉尘比电阻较高,易发生反电晕现象,使收尘效率下降,导致电除尘器更加无法达标[1]。
而要使电除尘器适应新的排放标准,必须对其进行机理性提效改造。
湿式电除尘器(简称WESP)不需要振打清灰,而是利用连续水膜清灰,喷水对烟气可以起到调质作用,不会产生二次扬尘现象并且除尘效率比其它烟气净化装置高,已经得到了广泛的应用。
湿式电除尘对PM2
湿式电除尘对PM2.5 SO3酸雾脱除特性的试验研究摘要:采用实际燃煤烟气试验系统,测试分析了湿式电除尘器进口粉尘和SO3酸雾的粒度分布,考察了电压、烟温和入口浓度等对湿式电除尘器脱除PM2.5和SO3酸雾性能的影响.结果表明,湿式电除尘器进口粉尘和SO3酸雾均以亚微米颗粒为主;提高湿式电除尘器电压后不同粒径脱除效率的增幅各不相同。
湿式电除尘器对于PM2.5的脱除仍然以较大颗粒为主,相同条件下降低烟温有利于颗粒通过水汽相变和凝并作用而长大;湿式电除尘器对SO3酸雾的脱除效率总体上在30%60%之间;烟气中存在SO3酸雾可增强湿式电除尘对细颗粒的脱除效果.关键词:PM2.5;SO3酸雾;湿式电除尘器;脱除;燃煤电厂运行过程中会产生大量大气污染物,PM2.5与SO3酸雾是其中的重要组成部分.PM2.5比表面积大,易富集各种重金属及有害物质,对自然环境与人体都有直接或间接的危害;同时,烟气中也会含有少量SO3酸雾,不仅会造成设备、管路的低温腐蚀,当烟气中SO3浓度达到35mg/m3时可导致羽烟不透明度大于50%[1].为应对日益严重的大气污染现状,2015年12月,环保部、国家发展和改革委员会、国家能源局联合印发了《全面实施燃煤电厂超低排放和节能改造工作方案》,规定了我国东、中、西部燃煤电厂完成超低排放改造的期限.燃煤电厂对于粉尘控制的主要设备是电除尘器.虽然静电除尘器对粉尘的脱除效率可达99%以上[2],但对PM2.5的脱除效率不高.WFGD(湿法烟气脱硫)系统通过脱硫浆液的喷淋洗涤作用可以协同脱除脱硫塔进口烟气中部分PM2.5,但由于脱硫浆液的雾化夹带也会生成部分PM2.5,使得PM2.5的物性发生显著变化[34]. 例如在石灰石/石膏湿法烟气脱硫系统中,新生成的细颗粒物同时含有脱硫形成的CaSO4˙2H2O晶粒及未反应的CaCO3颗粒[56].在WFGD系统中,目前对PM2.5的控制措施主要有添加蒸汽、湿空气、润湿剂并结合除雾器改造、优化控制操作参数等方式,但效果均不明显.在WFGD系统下游安装湿式电除尘器是近年来满足超低排放要求而采用的有效改造措施,烟气流经湿式电除尘器后颗粒物浓度能控制在10mg/m3甚至5mg/m3内.国内外学者已经开展了相关研究,diNatale等[7]和Bologa等[8]研究了湿式电除尘器采用模拟烟气时对细颗粒和超细颗粒的去除效果,发现颗粒的去除效率最高能达到90%以上.D’Addio等[9]研究了荷电雾滴与颗粒受力的关系,发现镜像力对颗粒受力的影响很小.李林等[10]和孟凡腾[11]研究了荷电水雾对细颗粒物脱除的促进作用,发现水雾荷电后能促进颗粒之间的团聚,对于10μm以下颗粒物除尘效率的提高尤其明显.Dey等[12]研究了湿式电除尘对纳米粒子的脱除,发现湿式电除尘对80~400nm 粒子的脱除效率大于70%,但对20~80nm粒子的脱除效率很低.燃煤电厂运行产生的烟气中含有少量SO3,其中SCR脱硝装置能将烟气中部分SO2氧化为SO3[13].SO3可与烟气中水汽结合形成H2SO4蒸气,当烟气冷却(如进入WFGD系统)时,在均质成核及以烟气中细颗粒为凝结核的异质成核作用下形成亚微米至微米级的SO3酸雾滴.由于其粒径细小,现有WFGD系统的脱除效率一般在30%~50%之间,导致大量SO3酸雾排入大气环境.湿式电除尘器作为电厂末级污染物控制设备,具有对SO3酸雾的良好脱除效果.Reynolds等[14]分别采用金属极板和柔性极板湿式电除尘器测试其对SO3酸雾的脱除效果,发现二者对SO3酸雾的脱除效率都在85%以上.Chang等[1517]研究了湿式电除尘器中不同集尘极材料对酸雾气溶胶脱除性能的影响,结果显示柔性集尘极的酸雾脱除效率均在95%以上,工作性能优于导电玻璃钢.目前,对于湿式电除尘器脱除SO3酸雾的试验研究基本以通入模拟酸雾气体为主,而采用湿式电除尘器脱除实际燃煤烟气中SO3酸雾及SO3酸雾与PM2.5相互影响的研究还很少.本文利用实际燃煤烟气试验系统及SO3发生装置开展了湿式电除尘器对PM2.5及SO3酸雾脱除作用的研究,比较了不同粒径段细颗粒物的脱除效果及烟气温度、电压对PM2.5/SO3酸雾脱除性能的影响,以期为采用湿式电除尘器控制PM2.5/SO3酸雾排放提供试验基础.1试验1.1试验系统燃煤试验系统平台由全自动燃煤锅炉、缓冲罐、干式电除尘器、湿法脱硫系统、烟气余热回收装置、湿式电除尘器和测试控制系统等组成,如图1所示.图1燃煤试验系统示意图额定烟气量为350m3/h,缓冲罐内安装搅拌风扇和电加热管,用于保证烟尘浓度分布基本稳定及调节烟气温度.烟气由干式电除尘器脱除大部分粗颗粒物后进入脱硫塔.脱硫塔后设有烟气余热回收装置,可以通过改变冷却介质的流量来改变湿式电除尘器进口烟温.脱硫塔采用三级喷淋,塔顶设有除雾器.脱硫塔后设湿式电除尘器,管式结构,烟气下进上出.湿式电除尘器为单室单电场结构,阳极板为正六边形结构,极板间距为360mm,高度为3000mm,材质为导电玻璃钢,阴极线采用铅锑合金,下有重锤固定.顶部绝缘瓷套采用加热管并伴有热风吹扫.高压电源(泰思曼TRC2020型)可以提供1~150kV二次电压输出.本装置工作断面流速为1.1m/s,烟气停留时间2.5s,运行电压40~60kV,阳极板冲洗采用间歇冲洗,水压为0.3MPa,设计除尘效率不低于85%.SO3发生装置如图2所示,该装置利用SO2高温催化氧化产生SO3气体.图2SO3发生装置由SO2钢瓶气提供SO2,通过质量流量计和转子流量计分别精确控制SO2和空气的流量,从而精确控制SO3的生成量.反应炉前端配有电加热器,用于对大流量的反应物进行预热处理.反应炉为三段式加热结构,催化剂采用S101型钒触媒.反应炉前后均采用保温带进行保温.SO3发生装置的SO2氧化率可达90%以上.生成的SO3气体在脱硫塔前加入烟气,在脱硫塔的高湿环境下,气态SO3与水蒸气结合形成H2SO4蒸汽并同时被冷凝成SO3酸雾.1.2采样分析方法在湿式电除尘器的进出口布置采样点.采用PM2.5/10采样器采集脱硫净烟气颗粒物,然后进行SEM,XRD分析,采样时长为3h,并设置平行样,对采样器加热并将温度保持在120℃.采用电称低压冲击器(ELPI)实时在线测量细颗粒物浓度与粒径分布,测量粒径范围为0.023~9.314μm;启动真空泵,烟气依次进入采样枪、伴热管线、旋风分离器,并由旋风分离器脱除直径大于10μm的颗粒,然后与经净化的高温稀释气混合后进入ELPI;对每个工况设置平行样但采样时间不固定,伴热管线温度设置在150℃.SO3酸雾的采样依据《固定污染源废气硫酸雾的测定离子色谱法》(HJ544—2009),采用控制冷凝法采集,采样时长为1h,并设置平行样.抽气泵采用WJ60B全自动烟尘采样器并配合皮托管烟尘采样枪,采用等速采样方法.采用由美国Dionex公司生产的ICS2100型离子色谱仪分析样品中SO2-4含量,再换算为SO3浓度.2结果与讨论2.1湿式电除尘器进口颗粒物物化特性为了便于探究湿式电除尘器进口颗粒物物性特征,对脱硫净烟气中颗粒物进行了物相分析,结果如图3所示.图3脱硫净烟气颗粒物物相分析由图3(a)可见,脱硫净烟气中颗粒物从形貌上主要分为较大的固体晶粒和较小的飞灰颗粒2种.较大的固体晶粒形状不规则,呈现板状、柱状和其他不规则形状,平均粒径在1μm以上;较小的飞灰颗粒多为球形,平均粒径在1μm以下,在数量上远远大于前者.由图3(b)可见,脱硫净烟气中颗粒物主要成分有CaSO4˙0.5H2O,CaSO4˙2H2O,Al6Si2O13,SiO2等物相,即颗粒物主要成分为CaSO4和飞灰.其中,CaSO4主要来自于脱硫浆液中原始石膏和浆液中CaCO3与SO2反应产物.图4湿式电除尘器进口颗粒物分布特性图4(a)为湿式电除尘器进口颗粒物数浓度分布和数浓度累积分布.图中,N为数浓度,M为质量浓度,DP为颗粒粒径.由图可知,从数浓度角度看,在ELPI测量范围内,颗粒物以亚微米颗粒物为主,集中分布在0.03~0.40μm.图4(b)为湿式电除尘器进口细颗粒物质量浓度粒径分布和质量浓度累积分布,由图可知,从质量浓度角度看,在ELPI测量范围内,亚微米颗粒物所占比例很少.由数浓度和质量浓度累积分布图可知,n(PM2.5)/n(PM10)≈99%,m(PM2.5)/m(PM10)≈49%,即PM2.5在数量上占的比例远大于质量,因此研究PM2.5的数浓度更具有实际意义.2.2湿式电除尘器电压对细颗粒脱除效果的影响电压是电除尘器的重要运行参数,它主要通过影响空间电场强度和空间电荷密度来影响电除尘器的除尘性能.图5为不同电压下湿式电除尘器的分级脱除效率,进口质量浓度约为55mg/m3,数浓度约为6.5×106/cm3,停留时间3s,冲洗水间歇喷淋.图5湿式电除尘器颗粒分级脱除效率与电压的关系由图可知,湿式电除尘器分级脱除效率曲线基本呈V形分布,在0.1μm处脱除效率最低,粒径大于1μm的分级脱除效率基本稳定在90%以上.电压增加,各个粒径段颗粒的脱除效率都随之增加,但增幅不同.当电压由40kV增加到60kV时,0.1μm的颗粒脱除效率增加约40%,0.03μm的颗粒脱除效率增加约15%,而粒径大于1μm的颗粒脱除效率仅增加了不到10%.通常认为,当颗粒直径大于1μm时,颗粒荷电以场荷电为主;当颗粒直径小于0.1μm时,颗粒荷电以扩散荷电为主;当颗粒直径介于二者之间时,2种荷电机制和荷电效果均较弱,直接导致这一区段脱除效率不高,这一粒径段也被称为格林菲尔德区(Green fieldgap)[18].由于扩散荷电具有不规则性,当单位荷电量低于大颗粒场荷电的荷电量时,亚微米颗粒脱除效率总体上低于微米级颗粒物的脱除效率.增加电压后,微米级颗粒物受饱和荷电量的限制,荷电量增加很少,而亚微米级颗粒物由于扩散荷电不存在饱和荷电量的限制,荷电量有较大增加,表现为亚微米级颗粒脱除效率比微米级颗粒脱除效率增加得多.表1为湿式电除尘器在不同电压下对应的表1湿式电除尘器在不同电压下PM2.5,PM10脱除效率PM2.5,PM10的脱除效率.由表可知,对于数量脱除效率,PM2.5与PM10表现一致,可见经过湿式电除尘器后PM2.5中的细颗粒物在数量上仍然占绝对优势;PM2.5与PM10在相同电压条件下的数量脱除效率均低于质量脱除效率,可见湿式电除尘器对于PM2.5的脱除仍然以较大颗粒为主.2.3湿式电除尘器进口烟气温度对细颗粒脱除效果的影响湿式电除尘器进口烟气温度对细颗粒物的捕集也有重要影响.试验考察了在电压均为50kV时,湿式电除尘器进口烟温分别为45,50,55和60℃时的颗粒物分级脱除效率,烟温选取的范围符合工业实际情况.通过改变脱硫塔后烟气余热回收装置的冷却水流量来调节进口烟气温度.余热回收装置不通过冷却水冷却时进口烟温为55℃,通入冷却水并调节其流量可使得进口烟温下降到45℃,通过增加锅炉送煤量可以使湿式电除尘器进口烟温达到60℃工况.图6湿式电除尘器颗粒分级脱除效率与进口烟温的关系图6为湿式电除尘器颗粒分级脱除效率与进口烟温的关系图.由图可知,对于亚微米颗粒,降低烟温能有效提高对细颗粒的脱除效率,最高提升幅度接近20%,集中在0.1μm粒径处;对于微米级颗粒,烟温对脱除效率的影响不明显.相同电压下降低进口烟温有利于提高对细颗粒脱除效率,可能原因为:脱硫净烟气在60℃时已经接近饱和,通过换热装置降温后达到过饱和,烟气中水汽在细颗粒物表面发生相变并凝结长大,提高了单个颗粒物的直径[19];凝结水滴同时粘附在2个细颗粒表面,由于液桥力的作用,这2个细颗粒相互凝并结合而变大[20].由试验结果可知,过饱和引起的水汽相变、凝并作用对于亚微米颗粒的长大效果更明显.2.4湿式电除尘器进口烟气中SO3酸雾粒度分布特性采用自制SO3发生装置并结合湿法脱硫塔产生的SO3酸雾进行冷态试验.在脱硫塔前添加SO3,采用ELPI测试了湿式电除尘器进口烟气中SO3酸雾的数量浓度及粒径分布,如图7所示.图7湿式电除尘器进口酸雾数浓度粒径分布由图可见,SO3酸雾主要集中在亚微米粒径范围内,同时又以小于0.1μm的细雾滴居多.由于烟气温度在酸露点以下,SO3以硫酸液滴的形式存在,主要是气态H2SO4通过均质成核的作用形成,粒径主要集中在亚微米级..SO3发生装置产生的气态SO3温度约为540℃,通过脱硫塔后,由于脱硫塔内湿度较高和气温在酸露点以下,SO3先与塔内水汽结合形成硫酸蒸汽及硫酸水合物[21],硫酸蒸汽及硫酸水合物又会迅速凝结形成硫酸雾滴,此过程中有如下反应[22]:2.5湿式电除尘器对SO3酸雾的脱除特性利用实际燃煤试验平台,测试了湿式电除尘器对SO3酸雾的脱除特性.调节SO3发生装置中SO2和O2的进气量,获得湿式电除尘器进口不同的SO3浓度.图8为不同电压下湿式电除尘器对SO3酸雾脱除效率的测试结果.图8湿式电除尘器对SO3酸雾的脱除效率可见,湿式电除尘器对SO3酸雾的脱除效率总体上不高,维持在30%~60%之间,提高电压和入口SO3酸雾浓度均有利于提高酸雾脱除效率.由于SO3酸雾在湿式电除尘器中主要以亚微米甚至小于0.1μm的细小雾滴形式存在,只有少部分与粉尘颗粒物结合,故湿式电除尘器对SO3酸雾的脱除效率总体上不高.2.6SO3酸雾对湿式电除尘器脱除PM2.5的作用利用实际燃煤试验平台,测试了SO3酸雾促进湿式电除尘器脱除PM2.5的性能.维持电压为50kV,烟气中添加SO3后湿式电除尘器进口SO3酸雾浓度分别为18.8,36.3和52.7mg/m3.图9添加SO3前后湿式电除尘器颗粒分级脱除效率图9为添加SO3前、后湿式电除尘器颗粒分级脱除效率.可见,添加SO3酸雾促进PM2.5的脱除效果因粒径不同存在差异,对亚微米颗粒,添加SO3酸雾分级脱除效率的增幅最高可达10%;对微米级颗粒,添加SO3酸雾分级脱除效率的增幅最高约为3%.SO3浓度越高,颗粒的分级脱除效率越高.烟气中添加SO3后存在颗粒表面SO3酸雾的沉积现象,SO3酸雾因其本身粒径较小,沉积在颗粒物表面后对颗粒物粒径影响很小,但能有效降低颗粒表面比电阻,使得颗粒更容易荷电,提高了颗粒的分级脱除效率,尤其对亚微米颗粒其作用效果更明显.3结论1)湿式电除尘器对细颗粒的分级脱除效率基本呈V形分布,提高湿式电除尘器电压后不同粒径处脱除效率的增幅各不相同,亚微米级颗粒脱除率提高幅度优于微米级颗粒.2)相同电压下,降低烟气温度有利于提高脱除效率,脱硫净烟气在温度由60℃下降到45℃后达到过饱和,烟气中水汽在细颗粒物表面发生相变并凝结长大,同时2个颗粒间在液桥力的作用下凝并结合长大,亚微米颗粒的分级脱除效率的增幅最高接近20%,对微米级颗粒分级脱除效率影响不明显.3)湿式电除尘器进口烟气中SO3酸雾主要以亚微米雾滴为主,脱除效率总体在30%~60%之间,提高电压和入口SO3酸雾浓度均有利于提高SO3酸雾的脱除效率.4)烟气中添加SO3后存在颗粒表面SO3酸雾的沉积现象,能有效降低颗粒表面比电阻,但对体积比电阻影响不大,使颗粒更易荷电.亚微米颗粒分级脱除效率的增幅最高可达10%,微米级颗粒分级脱除效率的增幅最高约3%.11。
湿式静电除尘器的工作原理及注意事项
湿式静电除尘器的工作原理及注意事项首先,湿式静电除尘器通过电晕放电产生电荷,将空气中的粉尘颗粒
带电。
电晕发生器产生高电压电场,使得空气中的分子与电晕发生器电极
间距离短的地方形成强电场,电子在电场作用下加速,碰到气体分子时,
将分子与电子碰撞后,分子电离成为离子,并与电子形成正负离子对。
其次,带电的粉尘颗粒在电场的作用下,向收集板靠近。
电场效应是
在电晕区域产生的电场作用在带电粒子上的作用力,使得带电粒子向电晕
区域中心随电场方向的作用力方向移动,最终附着在收集板上。
由于电场
的作用,电晕区域的空气分子也会沿着电场方向流动,从而形成对流现象,对流也能促使带电的粒子向收集板附着。
这样,粉尘能够有效地从空气中
被除去。
最后,水雾的引入是湿式静电除尘器的关键一步。
水雾的存在可以提
高除尘效率。
当粉尘颗粒带电进入电场区域时,与水雾接触后能够吸湿,
增加粒子的质量,从而提高其对电场和重力的响应,使得粉尘更容易被捕
集和附着在收集板上。
需要注意的是,湿式静电除尘器在使用过程中需要注意以下几点:
1.了解设备的工作原理和操作规程,确保正确使用;
2.定期检查和清洁设备,以防止水垢或粘附物对设备的影响;
3.对于一些易燃或易爆粉尘,应采取防爆措施;
4.确保电源电压稳定,以保证设备正常运行;
5.定期更换水雾和清洗收集板,以保持除尘效率。
总而言之,湿式静电除尘器通过电晕放电、电场效应和湿润捕集等机制,通过引入水雾来湿润和捕捉粉尘颗粒,从而实现净化空气的目的。
使用时需要注意设备的维护和安全操作。
湿式电除尘器工作原理及运行维护
湿式电除尘器工作原理及运行维护
1.含尘气体进入进气管道,通过风机或风机组进入除尘器。
2.进入除尘器后,含尘气体通过喷淋系统进行湿化处理。
喷淋系统通过将水喷洒到含尘气体中,使粉尘与水接触,形成湿润的颗粒状物质。
3.湿化后的含尘气体进入电场区域,电场区域通常由带电电极和接地电极组成。
带电电极上施加高压直流电,形成强电场,吸引粉尘颗粒。
4.粉尘颗粒在电场力的作用下,被带电电极吸附,从而与含尘气体分离。
粉尘颗粒在电极上形成一层积尘层,并在重力的作用下滴入水槽中。
5.除尘后的气体通过出气管道排放到大气中,经过处理后的气体含尘量大幅降低,达到环境排放标准。
6.积尘水通过排水系统排出,经处理后可回收利用。
1.定期检查喷淋系统的工作状态,确保喷嘴通畅,喷雾均匀。
如需更换喷嘴或清洗喷嘴,应及时进行。
2.定期检查电场区域的工作状态,清理积尘层,保证电极表面的平整和清洁。
3.定期清洗水槽和排水系统,防止堵塞,确保积尘水的顺利排出。
4.经常监测电除尘器的工作压差和处理效果,如发现异常应及时进行故障排查和修复,确保设备正常运行。
5.定期检查电源系统的工作状态,保证电压、电流和频率的稳定,防止设备损坏。
6.定期维护风机或风机组,保持其正常的工作状态,防止设备故障。
总之,湿式电除尘器通过湿化和电场分离的工艺,能够高效地除尘,保护环境。
通过合理的运行维护,可以延长设备的使用寿命,提高除尘效率。
同时,对于湿式电除尘器的运行维护,还需要根据具体设备的工作要求和生产情况进行相应的调整和优化。
静电喷雾中的雾滴荷电特性分析
静电喷雾中的雾滴荷电特性分析叶五梅;杨超珍【摘要】通过建立静电喷雾3种充电方式的电学模型,分析了雾滴在电场作用下的荷电机理及荷质比与荷电电压间的关系,其结果表明:充电方式决定电荷产生机理和雾滴的荷电效果.在稳定的工作状态下,接触充电电荷为正极性;感应充电和电晕充电显示负极性;同时,荷质比与充电电压成线性关系,随充电电压的升高而增大,充电电压升高引起介质介电状态的改变,会使充电方式和电荷特性产生质的变化;气体的自持放电使感应充电成为电晕充电,荷质比产生跳跃,形成倒Z形的荷质比-电压关系;当电晕进入电弧放电时,电晕充电成为接触充电,电荷极性产生突变.【期刊名称】《农机化研究》【年(卷),期】2009(031)012【总页数】4页(P15-18)【关键词】静电喷雾;接触充电;感应充电;电晕充电【作者】叶五梅;杨超珍【作者单位】宁波工程学院,浙江,宁波,315016;宁波工程学院,浙江,宁波,315016【正文语种】中文【中图分类】S491;S1260 引言在静电喷雾技术中,高压电极产生的静电场使雾滴荷电,有利于雾滴朝着目标方向运动。
荷电的射流雾滴产生的吸附能力直接影响药液的喷洒质量和使用效果。
影响雾滴荷电量的因素有电极的结构形式、充电方式、充电液体的物理性质以及周围环境。
这些因素对荷电量影响机理和作用程度有些尚未明确,本文旨在分析各种充电方式产生的荷电雾滴的电特性。
1 充电方式雾滴荷电是在外电场的作用下对液体充电。
实际应用中,液体的充电方式分为3种,即电晕充电、直接充电和感应充电。
图1为充电原理图。
液流在压力的作用下形成轴向射流,以速度V(m/s)从喷嘴N流向出口端,在雾滴发生区Z被雾化。
直接充电是在导线L1上接电源,金属喷头为高压电极,使液流与电极直接接触带电;在导线L2上接上电源,在环形电极C上加高压电源,环形电极产生的电场在雾滴形成区附近使雾滴充电,引起感应充电;在导线L3接上高压电源,尖锐电极P在出口端尖端放电,其周围产生电离,使雾滴带电,称电晕充电。
湿式电除尘器技术分析原理及特点
湿式电除尘器技术分析原理及特点1概述燃煤电厂一直是国家环境治理的重点,新出台的污染物排放标准更是对近年来陆续跟进的除尘、脱硫以及脱硝系统提出了更高的要求,如何控制PM2.5 细颗粒排放、石膏雨和烟囱蓝烟等问题已成为当务之急。
新的《火电厂大气污染物排放标准》(GB13223-2011) 中,粉尘排放限值由 50mg/m3 提高到 30mg/m3,重点地区提高到20mg/m3 ,单纯的干式电除尘器已经很难满足要求,同时新标准也提高了NOx 和 SOx 的排放限值,并增加了Hg 的控制指标。
湿式电除尘器 (WESP) 在实现超低排放、控制PM2.5 和重金属等复合污染物方面应用效果良好,国家环保部在《环境空气细颗粒物污染防治技术政策(试行 )》 (征求意见稿 ) 中明确指出 :鼓励火电企业采用湿式电除尘等新技术,防止脱硫脱硝造成的“石膏雨” 以及“蓝烟” 污染。
2国内外应用现状和技术特点2.1 国内湿式电除尘器应用概况我国在湿式电除尘技术研究方面起步较晚,最早主要是硫酸和冶金工业中应用了一些中小型的湿式电除尘器。
从 2009 年开始,逐步开展了针对燃煤电厂应用湿式电除尘器的研究和探索,并取得了多个项目的成功应用。
华电淄博热电有限公司湿式电除尘工程,该项目充分考虑了老厂炉后场地有限的特点,采用了双层复式卧式结构,结构紧凑。
鞍钢第二发电厂燃气-蒸汽联合循环机组,引进日本三菱湿式电除尘器装置 (平板式 ),用于除尘净化进入煤气压缩机前高炉、焦炉煤气。
2.2 国外湿式电除尘器应用概况日本的湿式电除尘技术起步较早,已经有 30 多年的应用史,仅三菱重工就有 33 台套应用于电厂。
日本碧南电厂5 台套湿式电除尘器投产20 年来,烟尘排放浓度长期保持在2~ 5mg/m3的水平,并且湿式电除尘器本体和内部构件均未发生严重腐蚀。
美国在湿式电除尘方面研究也较早,与日本不同的是,美国应用较多的是垂直烟气流独立设计和与 WFGD 的整体式设计。
湿式静电除尘器技术特点和应用
湿式静电除尘器技术特点和应用作者:贾生洋陈宾来源:《山东工业技术》2015年第03期摘要:在经济高速发展的今天,各行业对电力需求急剧增长,而我国仍以火力发电为主,大量燃煤烟气排放,尤其可吸入性粉尘直径小(一般小于10微米)并能在空气中长久悬浮,对人的健康带来危害,国家对烟气排放的可吸入性粉尘提高要求已是大势所趋。
实际上,国外很多国家尤其是美国对锅炉排放的可吸入性粉尘就开展了许多研究。
为更好的捕集细颗粒粉尘,湿式静电除尘器不失为一种好而可行的方法,尤其适用于湿法脱硫后烟气温度不高于60℃工况下,并可以满足现行国家排放标准的要求。
2014年,临清运河热电有限责任公司委托福建龙净环保股份有限公司对2×130t/h循环硫化床锅炉脱硫塔后新建湿式电除尘器,目前已正式投运,并满足20mg/m³低排放标准要求。
关健词:电除尘器;低排放;除尘性能1 湿式静电除尘器的工作原理湿式电除尘器与传统干式电除尘器相比,粉尘捕集原理相同,区别在于干式电除尘器采用锤击方式清灰,而湿式电除尘器利用喷淋喷雾泵扬水,在极板表面形成水膜来清除尘层及雾粒,并以浊液的形式排出,进入污水循环系统,经过滤机过滤后,泥浆排除,过滤后的清水经加碱液提高PH值后循环利用。
与传统干式电除尘器相同,金属放电极在直流高电压的作用下,将周围气体电离,粉尘、气溶胶等在电场中荷电并在电场力的作用下向集尘极运动,当达到集尘极表面时,被液体膜清洗后带入污水循环系统。
湿式电除尘器除尘过程的三个阶段与干式电除尘器相同——荷电、收集、清灰,而与传统干式电除尘器振打清灰不同的是,湿式电除尘器采用的液体冲洗集尘极表面清灰,同时粉尘形成泥浆而排出。
2 湿式静电除尘器技术性能特点(1)适用于湿法脱硫后,除尘效率高效、稳定。
湿式静电除尘器的效率不受煤种、烟灰特性影响,并有效去除湿法脱硫后气溶胶,排放浓度容易实现在20mg/m3以下,且长期稳定。
(2)湿法电除尘器安装于湿法脱硫后下游饱和烟气中作为终端精处理除尘环保设施,主要用于解决无法收集的酸雾、微尘、气溶胶,实现烟尘超低排放问题,具有无二次扬尘、微尘去除效率高、烟气阻力小,维护费用相对不高、工作于烟气露点温度以下、腐蚀性低,占地面积小等优点。
使用湿式电除尘器(WESP)收集湿法烟气脱硫(WFGD)后的酸雾和细小颗粒
使用湿式电除尘器(WESP)收集湿法烟气脱硫(WFGD)后的酸雾和细小颗粒湿式电除尘器(WESPs)使用在工业领域将近100年了,但是在电厂中使用并不普遍,将来这种情况可能会有改变。
目前在北美仅有4家美国电厂使用WESP来控制烟气混浊度和收集酸雾和干燥的颗粒。
本文要讨论的一个新的主要装置将于2004年底启动,该电厂的容量为1100MW,这是一个改烧奥利油的电厂并有WFGD的改造项目。
WESP直接安装在FGD 脱硫塔的顶部。
美国有很多新建的电厂可能需要WESP来达到低的排放规定,国际市场的需要也在上升。
本文回顾了过去和现在工业使用WESP实际情况,同时讨论了由于SCR系统的使用,和比如法规的健全原因。
由于对控制微粒和酸雾的要求不断提高,将来WESP 在新建或改造的化石类燃料电厂的应用也会越来越多,文章也介绍了几种可供选择的酸雾控制方法,成本和其他因素。
湿式和干式灰电除尘器的异同也将一并介绍。
1. 应用背景自电除尘器在1907年投入商业运行以来,WESP已经在制酸和冶金等工业过程中取得广泛和成功的应用。
然而,在电厂应用还是近期的事,其标志是Joy公司于1975年在宾西法尼亚电力照明公司的燃烧无烟煤的Sudbury电站安装的一套中试装置。
这套早期试验装置的成功和Joy公司丰富的工业酸雾经验帮助Joy 公司将其WESP系统成功地于1979年在Getty石油Delaware市精炼厂投入商业运行。
每一个WESP系统设计处理来自石油焦燃烧产生的220,000 ACFM的烟气,该WESP系统一直良好运行了20多年,直到其服役期满。
这些烟气中的硫酸最终成为亚微米级的酸的烟雾,但它们可以被WESP可靠地捕捉下来。
同期还有更多的WESP系统应用在电厂中(日前这一情况仍在继续)。
1986年,美国巴布科克&威尔科克斯公司(以下称B& W)为AES Deepwater 电厂提供了一套FLS Airtech (FLS-AT)WESP系统,该系统是对石油焦燃烧产生烟气进行综合处理的一个重要部分。
湿式电除尘器
湿式电除尘器1. 简介湿式电除尘器(Wet Electrostatic Precipitator,简称WESP)是一种常用的空气污染控制设备,主要用于去除空气中的颗粒物和气态污染物。
它结合了湿式除尘器和电除尘器的优点,具有高效、稳定、可靠的特点。
本文将详细介绍湿式电除尘器的工作原理、结构组成、应用领域以及优点和局限性。
2. 工作原理湿式电除尘器利用电场作用和湿润条件下的离子化过程来捕集和去除空气中的污染物。
其工作原理如下:1.预处理: 将污染气流通过预处理装置,进行除尘和预冷处理,以提高湿式电除尘器的效果。
2.带电处理: 在湿式电除尘器的运行过程中,将污染气流与高压电场相接触,使气流中的颗粒物带上电荷。
3.湿润处理: 湿式电除尘器中注入水或添加湿润剂,使带电颗粒物与水分子发生碰撞,形成湿润的颗粒物。
4.沉降和集束: 湿润的颗粒物因重力作用而下降,同时在电场的作用下形成集束,便于后续的收集处理。
5.脱离处理: 收集到的湿润颗粒物通过脱离装置进行分离,得到较干燥的固体废物,可以进行后续处理或处置。
3. 结构组成湿式电除尘器由以下主要部件组成:1.进气口: 用于接收污染气流,经过预处理后将气流引入除尘区域。
2.喷淋装置: 通过喷淋系统向除尘区域提供水或湿润剂,以湿润带电的颗粒物。
3.电场区域: 由直流高压电极和接地电极组成,形成高压电场,使带电颗粒物受到电力作用。
4.沉降区域: 用于收集和沉降湿润的颗粒物,以便后续处理。
5.脱离装置: 用于脱离湿润颗粒物,得到较干燥的固体废物。
6.排放口: 将处理后的气体排放到环境中。
4. 应用领域湿式电除尘器广泛应用于各个工业领域中,特别是对于高浓度和大颗粒物的处理效果更加显著。
以下是湿式电除尘器的一些常见应用领域:1.火力发电厂: 对烟气中的灰尘、硫化物和氮化物进行去除,降低大气污染物排放。
2.冶金工业: 处理冶炼过程中产生的烟尘和有毒气体,减少对环境的影响。
3.化工厂: 去除化工生产过程中产生的颗粒物和有机气体,确保工作环境的清洁。
湿式静电除尘(除雾)器技术介绍
湿式静电除尘(除雾)器技术介绍立式湿式静电除尘器沉淀极的形状一般采用管状或多边形状,一台湿式静电除尘器只有一个电场,如果需要两个电场就得两台串联。
一般按沉淀极材质分为铅湿式静电除尘器、塑料湿式静电除尘器和玻璃钢湿式静电除尘器三种一、湿式静电除尘器的工作原理湿式静电除尘器是一种用来处理含湿气体的高压静电除尘设备,主要用来除去含湿气体中的尘、酸雾、水滴、气溶胶、臭味、PM2.5等有害物质,是治理大气粉尘污染的理想设备。
湿式静电除尘器通常简称WESP,与干式静电除尘器的除尘基本原理相同,要经历荷电、收集和清灰三个阶段。
湿式静电除尘器和与干式静电除尘器的收尘原理相同,都是靠高压电晕放电使得粉尘荷电,荷电后的粉尘在电场力的作用下到达到集尘板/管。
干式静电收尘器主要处理含水很低的干气体,湿式静电除尘器主要处理含水较高乃至饱和的湿气体。
在对集尘板/管上捕集到的粉尘清除方式上WESP与DESP有较大区别,干式电除尘器一般采用机械振打或声波清灰等方式清除电极上的积灰,而湿式电除尘器则采用定期或不定期冲洗的方式,使粉尘随着冲刷液的流动而清除。
二、湿式静电除尘器的结构及分类湿式静电除尘器有几种结构形式,一种是使用耐腐蚀导电材料(可以为导电性能优良的的非金属材料或具有耐腐蚀特性的金属材料)做集尘极,一种是用通过喷水或溢流水形成导电水膜采用不导电的非金属材料做集尘极。
湿式静电除尘器还可分为横流式(卧式)和竖流式(立式),横流式多为板式结构,气体流向为水平方向进出,结构类似干式静电除尘器;竖流式多为管式机构,气体流向为垂直方向进出。
一般来讲,同等通气截面积情况下竖流式湿式静电除尘器效率为横流式的2倍。
沉集在极板上的粉尘可以通过水将其冲洗下来。
湿式清灰可以避免已捕集粉尘的再飞扬,达到很高的除尘效率。
因无振打装置,运行也较可靠。
采用喷水或溢流水等方式使集尘极表面形成导电膜的装置存在着腐蚀、污泥和污水的处理问题,仅在气体含尘浓度较低;要求含尘效率较高时才采用;使用耐腐蚀导电材料做集尘极的湿式静电除尘器不需要长期喷水或溢流水,只根据系统运行状况定期进行冲洗,仅消耗极少量的水,该部分水可回收循环利用,收尘系统基本无二次污染。
湿式静电除尘器工作原理
湿式静电除尘器工作原理
湿式静电除尘器(也称为湿式电除尘器或湿式电集尘器)工作原理如下:
1. 过程开始时,将带有静电的颗粒物进入湿式静电除尘器的空气流中。
2. 空气流首先通过一个水喷雾室,其中的喷雾捕捉和湿化了空气中的颗粒物。
3. 喷雾将空气中的颗粒物吸附到水滴上,使其变得重而沉向底部。
4. 它们与底部的沉淀池中的水接触,从而被完全分离出空气流。
5. 静电场被用于增强除尘效果。
在湿式静电除尘器中,使用静电产生器向水喷雾室的喷雾颗粒物带静电荷。
6. 在带有静电荷的水滴上附着的颗粒物,受到静电力和浓度极大增加的湿润表面的作用,更有效地吸附在水滴上。
7. 经过静电处理后的水滴再次汇入沉淀池,而空气则经过除尘器之前已经降低了颗粒物的浓度。
8. 清洗过的空气被释放到环境中,从而实现了除尘效果。
湿式静电除尘器的工作原理主要依赖于水喷雾和静电效应的结合,将颗粒物从空气中分离出来,有效地净化空气。
《雾滴粒径自适应喷雾除尘方法的研究与系统设计》范文
《雾滴粒径自适应喷雾除尘方法的研究与系统设计》篇一一、引言随着工业化的快速发展,粉尘污染问题日益严重,对环境和人类健康造成了巨大威胁。
喷雾除尘技术作为一种有效的粉尘控制手段,近年来得到了广泛关注。
本文旨在研究雾滴粒径自适应喷雾除尘方法,并设计相应的系统,以实现更高效、环保的除尘效果。
二、雾滴粒径与除尘效率的关系雾滴粒径是影响喷雾除尘效果的关键因素之一。
一般来说,雾滴粒径越小,其比表面积越大,与粉尘颗粒的接触效率越高,除尘效果越好。
然而,过小的雾滴也容易导致水资源的浪费。
因此,需要研究雾滴粒径与除尘效率的关系,以找到最佳的雾滴粒径范围。
三、雾滴粒径自适应喷雾除尘方法针对不同的工作环境和粉尘类型,本文提出一种雾滴粒径自适应喷雾除尘方法。
该方法通过实时监测环境参数(如粉尘浓度、湿度、温度等),以及结合预先设定的算法模型,自动调整喷雾系统的喷雾压力、喷嘴类型和喷雾频率等参数,以实现雾滴粒径的自适应调整。
四、系统设计(一)硬件设计1. 传感器模块:包括粉尘浓度传感器、湿度传感器、温度传感器等,用于实时监测环境参数。
2. 控制模块:采用微处理器或PLC等控制单元,负责接收传感器信号,并根据预设算法调整喷雾系统的工作参数。
3. 喷雾模块:包括喷嘴、水泵、管路等,负责将水以合适的雾滴粒径喷洒到空气中。
4. 电源模块:为整个系统提供稳定的电源供应。
(二)软件设计1. 数据采集与处理:通过传感器模块实时采集环境参数,并对其进行预处理和滤波,以保证数据的准确性。
2. 算法模型:根据采集的环境参数,结合预先设定的算法模型,自动调整喷雾系统的工作参数。
算法模型应考虑多种因素,如粉尘类型、环境湿度、温度等。
3. 人机交互界面:设计友好的人机交互界面,方便用户对系统进行操作和监控。
五、实验研究为了验证雾滴粒径自适应喷雾除尘方法的有效性,我们进行了多组实验。
实验结果表明,该方法能够根据环境参数的实时变化,自动调整喷雾系统的参数,使雾滴粒径保持在最佳范围内。
湿法电除尘器内喷雾过程雾滴运动特点数值分析
湿法电除尘器内喷雾过程雾滴运动特点数值分析
李少华;邓杰文;张立栋
【期刊名称】《科学技术与工程》
【年(卷),期】2016(016)027
【摘要】湿法电除尘器运行时,其雾化液滴的运动情况直接影响颗粒物的脱除效率,通过CPFD方法计算了卧式湿法电除尘器入口风速为1 m/s、2m/s、3.5 m/s时的喷雾过程,研究了液滴运动形态、雾滴浓度分布、速度分布等.发现不同入口烟气速度时雾化液滴在气流出口位置均出现不同程度回流,以及形成的雾滴“空白”区域也存在差异.研究结果为卧式湿法电除尘的优化研究提供有价值的信息.
【总页数】6页(P32-37)
【作者】李少华;邓杰文;张立栋
【作者单位】华北电力大学能源动力与机械工程学院,北京102206;华北电力大学能源动力与机械工程学院,北京102206;东北电力大学能源与动力工程学院,吉林132012
【正文语种】中文
【中图分类】TK223.27
【相关文献】
1.湿法电除尘器内喷雾过程雾滴运动特性研究 [J], 邓杰文;曲宏伟
2.喷洒部件及喷雾助剂对担架式喷雾机在桃园喷雾中的雾滴沉积分布的影响 [J], 袁会珠;王忠群;孙瑞红;李世访;董崭;孙丽鹏
3.喷雾干燥过程中雾滴内传质与传热方程的数值求解 [J], 张同旺;张翊;朱丙田;刘凌涛;韩颖;何广湘;陈海英
4.电动和手动喷雾器在甜玉米田间喷雾的农药利用率及雾滴分布比较 [J], 白豫博;陈锐明;黄爱玲;路征;张永梅;林壁润;郑奕雄
5.喷雾参数对自走式喷杆喷雾机稻田喷雾农药利用率及雾滴沉积分布的影响 [J], 徐德进;徐广春;徐鹿;王聪博;胡双女;顾中言;邱白晶
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湿式电除尘器性能实验分析及工程应用
湿式电除尘器性能实验分析及工程应用湿式电除尘器是实现燃煤烟气达标排放最有效的净化装置,对立式金属极板湿式电除尘器开展了研究。
通过建立试验平台,试验研究了不同电场风速、喷水压力及喷水量下的湿式电除尘器的伏安特性。
此种型式的湿式电除尘器已在***中华纸业自备热电厂得到了应用,测试结果说明除尘效率高达86%,出口烟尘排放远低于20mg/m3,满足了重点地区烟尘特别排放标准。
湿式电除尘器(简称WESP)取消了振打装置,采用液体冲刷集尘极表面开展清灰,能有效防止反电晕和二次扬尘的产生,大大地提高了对微细粒子的捕集效率。
根据阳极类型的不同可分为三大类:金属极板WESP、导电玻璃钢WESP和柔性极板WESP。
其中,金属极板WESP为国外燃煤机组应用的主流技术,已有近30年的应用实践,技术成熟度高。
金属极板WESP 根据气流方向的不同,可分为卧式(水平烟气流)布置和立式(垂直烟气流)布置。
目前,卧式金属极板WESP已成为国内的研究热点,且有较多的工程应用,而立式金属极板WESP的研究相对较少,但其能实现与湿法脱硫装置的一体化布置,特别适合场地受限的场合,有必要对其开展深入研究。
伏安特性研究是分析电除尘器运行状况的基本方法,也是研究放电特性的常用手段。
本文通过试验对立式金属极板WESP的伏安特性开展了研究,介绍其在***中华纸业自备热电厂的应用情况,为今后该种型式的WESP的推广应用提供了重要参考。
11实验研究1.1实验原理电除尘器捕集粉尘首先要使尘粒荷电。
若尘粒不能充分荷电,荷电尘粒就不能有效地被阳极板捕集,从而不能到达高效收尘。
而尘粒的荷电是通过阴阳极之间产生的电晕来完成的。
因此,电晕性能是影响收尘的关键。
在火花放电或反电晕之前所获得的伏安特性能有效表征电除尘器从气体中分离尘粒的效果如何。
针刺线由于起晕电压低,放电强度高,能够适应高的烟气流速和高的粉尘浓度而得到广泛应用。
实验极配形式如图1所示。
图1WESP极配布置形式及针刺线1.2实验装置及实验方法本实验在菲达环保自行建立的WESP实验室内开展。
湿式电除尘器除尘性能
湿式电除尘器除尘性能湿式电除尘器是一种常用于工业领域的除尘设备。
其基本原理是通过使用电场作用力促使污染物质和水雾一起去除空气中的颗粒。
湿式电除尘器能够有效地去除一些粒径较小、难以捕捉的细小粒子,应用广泛。
本文将介绍其除尘性能及其影响因素。
湿式电除尘器除尘原理湿式电除尘器是一种将水雾与带电颗粒一起达到去除空气颗粒的设备。
设备的核心是设有电极的集电板和带有水雾的喷淋系统。
当带电颗粒经过电场区域时,电场作用力使带电颗粒朝一定方向移动,最终在集电板上沉积下来。
同时,喷水系统会释放水雾,将空气中的颗粒粘附在水滴上。
当水滴到达集电板时,粒子便被移除。
湿式电除尘器具有良好的除尘性能,但不同工况时,除尘性能具有一定的差异。
影响湿式电除尘器除尘性能的因素水雾特性湿式电除尘器除尘性能的关键因素之一是水雾特性。
水雾的浓度、粒径、速度、分布等都对除尘性能产生着重要影响。
电场特性电场特性也是影响湿式电除尘器除尘性能的重要因素之一。
电场的强度、形状、分布等都会对除尘效果产生影响。
气流特性空气流速对除尘器性能影响较大。
流速较慢时,颗粒容易落入水滴中,功率会随之下降,效率降低。
高流速会使空气中的微小颗粒被割裂成更小的颗粒,增加了去除的难度。
集电板特性集电板的特性对湿式电除尘器的除尘效果同样有着决定性的影响。
集电板上的电极形状、表面特性,以及收集污染物的型式和排放方式等都对除尘效果产生影响。
湿式电除尘器的除尘性能湿式电除尘器具有非常理想的除尘效果。
在一些场合下,湿式电除尘器的效率高达99%以上,其对于含有酸、氯等腐蚀性物质的除尘效果比其它类型的除尘器更优异。
和干式电除尘器相比,湿式电除尘器可以处理各种不同的污染物质。
此外,湿式电除尘器还能有效地去除含有较多悬浮颗粒的工业废气,避免工业废气通过颗粒物释放入大气污染环境。
结论湿式电除尘器是一种能够有效去除工业废气中的颗粒物的设备。
其性能取决于水雾特性、电场特性、气流特性、集电板特性等多个因素。
湿式静电除尘原理
湿式静电除尘原理湿式静电除尘结构包括水电场和湿静电沉降装置两个主要部分。
水电场由边缘电极和中央电极组成,中央电极由气流通道和导致水电场形成的平行布置的喷嘴组成。
湿静电沉降装置通常包括水箱、喷嘴、污水槽和电场上部的过滤器。
湿式静电除尘的工作过程可以分为三个阶段:电离阶段、收集阶段和清洁阶段。
首先,空气通过进气通道进入湿静电沉降装置,在通道中的水电场中,水通过喷嘴形成水柱,形成一个湿润的环境。
当气流通过电场时,电场会在电离器中电离气流中的空气分子,将其转化为带电离子,然后带电离子移动到中心电极的静电过滤器上。
在收集阶段,带电离子通过电场的吸引作用,向静电过滤器靠拢,并随后被静电过滤器捕捉下来。
静电过滤器上的导电沉积层会吸收这些离子,并将其释放到水中,生成电流,将带电离子引导到水中。
同时,由于静电过滤器上有水膜,带电离子的移动速度减慢,从而增加了捕捉率,使颗粒物更易于沉积。
最后,在清洁阶段,清洁的水流进入污水槽,从静电过滤器底部进入喷嘴,并将静电过滤器上的颗粒物冲刷到污水槽中。
然后,污水通过排水管排出系统,完成了粒子的清洁和积聚。
湿式静电除尘的工作原理主要是利用了湿润环境造成的阻力、电离作用和电场作用。
湿润环境可以增加颗粒物与水之间的碰撞机会,并提高了捕集和沉降的效率。
电离作用通过电场使空气中的颗粒离子化,使其更易于被收集和清除。
而电场作用则是通过电场的吸引作用,将带电离子收集到静电过滤器上,从而去除空气中的微粒。
总的来说,湿式静电除尘利用了水电场和湿润环境的协同作用,通过电离作用和电场作用,去除空气中的颗粒物和有害物质,达到净化空气的目的。
其具有效率高、除尘效果好和经济节能等优点,广泛应用于工业污染治理和空气净化领域。
湿式静电除尘工作原理
湿式静电除尘工作原理湿式静电除尘是一种常用的工业除尘方法,它通过利用静电原理来去除空气中的颗粒物。
本文将介绍湿式静电除尘的工作原理和其在工业应用中的优势。
湿式静电除尘的工作原理是利用静电吸附颗粒物的特性,结合水的湿润和导电性来去除空气中的颗粒物。
其主要包含下面几个步骤:1. 电击电场形成:湿式静电除尘设备中,首先需要建立一个电击电场。
这个电场通常由电极板和导电液体构成。
电极板可以是金属板或导电材料制成,而导电液体则是通过在水中溶解适量的电解质来实现的。
2. 颗粒物带电:当空气中的颗粒物进入电击电场时,它们会与电极板或导电液体发生碰撞,从而使颗粒物带上电荷。
这是因为颗粒物与电极板或导电液体之间存在摩擦或碰撞,导致电子的转移。
3. 电击电场吸附:带电的颗粒物会被电击电场吸附,并沉积在电极板上。
由于电击电场的作用,颗粒物在电极板上会形成一层致密的沉积物,这就是除尘的效果。
4. 沉积物处理:随着时间的推移,电极板上的沉积物越来越多。
为了保证除尘设备的正常运行,需要定期清理和处理这些沉积物。
常见的处理方法包括冲洗、吸取或机械去除。
湿式静电除尘相比其他除尘方法具有一些显著的优势。
首先,湿式静电除尘适用于高温、高湿度和易爆粉尘等特殊环境。
由于电击电场中存在导电液体,所以可以有效地消散高温带来的静电,并且不会引发火灾或爆炸。
其次,湿式静电除尘对于细小颗粒物的去除效果较好。
由于水的湿润性,湿式静电除尘可以去除那些难以被其他方法捕捉的微小颗粒物。
此外,湿式静电除尘还可以用于处理一些有害气体和化学物质,通过将其溶解在导电液体中来实现净化效果。
在实际应用中,湿式静电除尘广泛用于煤炭、化工、电力、冶金等行业的烟气和粉尘治理。
例如,在电力行业中,湿式静电除尘常用于燃煤发电厂的烟气净化。
煤炭燃烧产生的烟气中含有大量的颗粒物和有害气体,通过湿式静电除尘可以有效地去除这些污染物,保证烟气排放的达标。
此外,在化工行业中,湿式静电除尘还可以用于处理一些有害气体,如酸性气体、碱性气体和有机物等。
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声波除尘器内喷雾过程雾滴运动特性研究
分析湿法电除尘器作为在处理粉尘时,雾化液滴的运动情况直接影响颗粒物的脱除效率,采用CPFD方法模拟无电离情况下时卧式湿法电除尘器喷雾过程,并与实验台测得压力数据进行对比。
分析了液滴运动形态、压力分布、速度分布等,分析表明: 模拟所得的压力值与实验数值相吻合,烟气在沿程的喷嘴作用下获取动能不断增加,同时雾化液滴在气流出口位置出现回流,形成雾滴“空白”区域,与实验现象基本吻合,验证了CPFD 方法预测雾化液滴运动规律的可行性。
0 引言
近年来各地连续出现雾霾天气,引起了人们对微细粉尘污染物关注,政府也发布了《火电厂大气污染物排放标准》[1]要求火电厂采用各种措施降低微细粉尘的排放,其中湿法电除尘是较有效的方式之一[2 -4]。
湿法电除尘在降低酸雾、微小粉尘、重金属[5]、气溶胶粒子[6]等污染物排出方面性能有优于普通电除尘器[7],主要原因是,湿式电除尘在喷雾过程中形成一个小液滴的水膜可以结合这些污染物的去除,因此小液湿式静电除尘器的轨迹喷射成形过程中会直接影响污染物的去除效率。
然而,湿式静电除尘器中雾化液滴的液滴尺寸较小,流动过程不易试验。
迄今为止,对雾化液滴运动行为的研究尚不多见。
[8-10]。
徐立成[11]采用云物理学冷凝核法理论来描述水雾对粉尘脱除的过程,他认为当粉尘和雾化液滴的粒径相接近时,水雾能更好地脱除粉尘; Selvam 等[12]分析了沸腾雾化喷射过程,这些研究都需要凤谷节能科技的声波清灰器才能完成,本文采用CPFD方法对多喷嘴联合作用下的雾化过程进行数值模拟,揭示了湿法电除尘内部雾化液滴的运动规律特点1 数值方法CPFD 数值方法是Dale M.Snider[13]博士最先提出来运用欧拉-拉格朗日耦合求解方式来解决流体中颗粒三维运动的高效求解计算方法,其不同于其他多相流数值方法的地方在于CPFD 在进行求解过程中,提出了“颗粒团”概念,将一定数量同类特征的实际颗粒进行打包形成计算颗粒,计算颗粒在流场中受到重力、摩擦力和颗粒相互碰撞作用力,气体相和颗粒相运动通过各自的控制方程完成求解,在这个过程中对应气体的控制方程[14]
为式中: θg 表示气相占据体积比例; ρg 和υg 表示气体物质密度和流动速度; τg 表示气相应力张量; Sg表示气体源项; P表示气压; g表示重力加速度; F表示两相之间的粘性力: 式中: μg 表示气相动力粘度; rp 表示颗粒半径; υp表示颗粒相速度; ρp 表示颗粒相密度; f 表示概率分布函数; fb 由曳力模型给出。