电除尘器培训教材

480C型阳极板
• 480C型阳极板是用 1.2-1.5mm薄钢板在专 用轧机上轧制，采用 宝钢SPCC材质。 • 优点：中间平直部分 较大，两端有防风沟， 减少灰尘的2次飞扬， 重量又轻；电性能好， 刚度好，板面振打加 速度分布较均匀。
阳极板的吊挂
• 菲达ESP阳极板采用挂钩悬挂方式，优点：1.极板受热伸 长时，不影响极间距；2.振打时上端的振打加速度衰减相 对较少。 • 阳极板的布置采用一正一反方式好处：1.每个通道两侧面 板形状与通道中心平面对称，板面电流密度分布对称、场 强对称，含尘浓度均匀；2.因为交叉排列，极板变形可以 相互抵消一部分。
5.气流均布装置
ESP内部气流要求分布均匀，其 均方根差要求小于0.25，各封头 流量差小于5%，所以需要加气 • 若气流分布不均匀， 流分布装置。 流速高的地方产生2次
飞扬，总的除尘效率 会降低。 • 菲达在引进国外先进 技术的基础上采用阻 流加导流形式，进口 处设置3层气流分布板。 多孔板孔直径达85mm， 不会堵孔。多孔板2边 加有折边，增加刚性。
ESP的除尘过程可分为四个阶段：
• • • • 1.气体电离； 2.粉尘荷电； 3.荷电粉尘移动； 4.振打清灰。
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
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。
3.荷电粉尘移动
• 趋进速度：荷电粒子向电极的运动速度ω。 • 趋进速度与除尘效率的关系-多依奇公式：
• RS芒刺线起晕电压低，一般 15KV，放电强，不易断线， 用直径20mm圆管作为支撑， 机械强度高。 • RSB线是菲达专利产品，优 点：放电均匀，消灭原RS线 存在的极板上电流分布死区， 板电流密度均匀性好，提高极 板利用率，放电强烈能有效收 集高浓度粉尘，且刚性好，不 容易断线。 • 螺旋线的优点：放电均匀，对 高比电阻粉尘和细粉尘适应性 强，用专用工具安装方便。 • 一般螺旋线和RSB线综合使 用，螺旋线用在后面电场，发 挥各自的优点。
A V
（ 1 e
• • • •
） 100 %
η：除尘效率（%） A：收尘极板面积（m2） V：烟气量（ m3/s） ω：趋进速度（m/s）
效率公式及其影响因素
• 趋进速度与除尘效率密切相关 • 对趋进速度的分析实际就是对除尘效率的分析，影响趋进 速度的因素很多： • 粉尘粒径：对于1μm以上的粉尘，粒径越大，驱进速度也 越大，除尘效率也越高。粒径还影响电气条件、二次扬尘 等。 • 电场数目：电场数量增多时ω减小。 • 电压与电流：存在一个合理的供电制度。 • 极板间距：宽间距有优越性。 • 收尘面积：A增大，驱进速度下降并趋近于某一值。 • 粉尘比电阻：高比电阻范围内，驱进速度与比电阻近似于 反比的线性关系。
阴极吊挂装置
• 阴极吊挂装置的作用：1. 承重；2.绝缘。 • 每个室有4个电瓷套管， 用吊杆挂起，下有防尘套， 防止灰进入瓷套内壁而产 生爬电现象。 • 瓷套有电加热，有的装有 热风吹扫，防止积灰。 • 瓷套需要保持清洁，有机 会就要对瓷套积灰进行清 理。
3.阳极振打
• 极板的清洁与否直接影响ESP的除尘效率， 因此，需要对其进行周期性振打。 • 对振打装置的要求1.适当的振打力；2.能使 极板获得清灰要求的加速度；3.能适当调整 振打周期和频率；4.运行可靠，能满足大小 修的要求。 • 菲达ESP采用旋转式挠臂锤切向振打装置， 由振打传动装置、振打轴轴承、振打轴和 振打锤四个部分组成。
关于振打工艺几个问题：
• 1.各个电场的振打周期不同，1电场8-10分钟，2 电场到4电场30-40分钟；而且最后2个电场振打 不同时进行，减少二次飞扬。 • 2.合理的振打制度要通过热调时确定；当工况改 变时，有必要对振打周期观察和调整。 • 3.合理的振打加速度，一般阳极板大于150g，阴 极线大于50g。 • 4.阴极振打由于粉尘量小，不考虑二次飞扬，而 且由于其需要良好的清洁状态，所以振打的间隔 时间短，而且各电场可以一致。振打加速度不用 很大。
1.阳极系统
• 阳极系统包括阳极板、上部阳极悬挂装置 和下部撞击杆等。 • ESP对收尘极板的基本要求：1.极板表面电 场强度分布均匀；2.受热变形小，刚度好； 3.防止灰尘二次飞扬；4.振打力传递性能好， 清灰效果好；5.与放电极之间不易产生闪络 放电；6.重量要轻。 • ESP阳极板的形式较多，菲达型ESP采用 480C型阳极板。
2.阴极系统
• 阴极又称为放电极或电晕极，与阳极一起 形成非均匀电场，产生电晕电流。由阴极 线、阴极框架和阴极吊挂装置等组成。 • 国内常见几种阴极线形式：管型芒刺线、 新型管型芒刺线、星型线、锯齿线、螺旋 线、鱼骨针刺线、螺旋线等。 • 菲达ESP常用的阴极线RSB新型管型芒刺 线和螺旋线。
阴极线应该具备特点：
• ESP分为本体和电气两部分。 • ESP的本体为烟气净化的场所，通常为钢 结构件。 • ESP本体分为：内件、壳体和气流分布装 置及附属设备3大部分。 • 菲达ESP产品型号编制举例：2F684-4的意 思为2台；菲达型结构；电场有效流通面积 为684平方米；4个电场。
ESP结构图
• 内件包括：1.阳极系统 2.阳极振打3.阴极系统 4.阴极振打等4个部件。 • 壳体和气流分布装置 包括：进口、出口封 头；壳体；底梁；尘 中走道；顶盖；气流 均布装置等。 • 辅助设施包括：保温； 走梯平台；顶部吊机 等
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
电除尘器
目
• • • •
录
第一模块 ESP原理 第二模块 ESP术语和结构 第三模块 影响除尘效率的因素 第四模块 ESP常见故障及处理
第一模块 ESP原理
• 电除尘器：利用电场的作用使含尘气体中的粉尘与气体分 离的的净化设备。国外称ELECTROSTATIC PRECIPITATOR “静电沉降 器”，而实际“静电”两字并不确切，因为粉尘粒子荷电 后，和气体离子在电场力的作用下，要产生微小的电流， 并不是真正的的静电，但习惯上将所有高电压低电流的现 象也包括在静电范围之内，所以把电除尘也称为静电除尘。 • ESP原理：在二个曲率半径相差很大的金属阳极和阴极上 通以高压直流电，维持一个使气体电离的静电场。气体电 离后生成的电子、阴阳离子吸咐在通过电场的粉尘上，而 使粉尘荷电。荷电粉尘在电场的作用下便向电极性相反的 电极运动而沉积在电极上，达到粉尘和气体分离的目的。 当沉积在电极上的粉尘达到一定厚度时，借助于振打机构 使粉尘落入下部灰斗，净化后的气体便经过设备排出。 • 既要有电晕，又要有电场。
总结ESP收尘的四个过程
• 电离--荷电--移动--清灰：四个过程要连续 不断的进行，以保证ESP良好的工作状态。 • 具体过程是：进口封头-气流分布装置-荷电 并收集到电极上-振打清灰-出口封头分布板 （改善气流分布，抑制二次扬尘）-气力输 灰装置。
第二模块 ESP术语和结构 一.ESP术语：
影响除尘效率的因素
工况条件
ESP的技术状况
运行条件
• 影响ESP效率的因素很多，大体分为3个方面：1.工况条件；2.ESP的技术状 况；3.运行条件。 • 工况条件包括燃煤的成分，烟尘的特性以及烟气条件等，通常是确定不变的。 • ESP的技术状况包括极配形式，结构特点，振打方式及振打力大小，气流分 布均匀性及电场划分情况等。不同的厂家有较大的差别的。 • 运行条件包括操作电压，板电流密度，积灰情况，振打周期等。取决于设备 的维修保养情况。 • 各个影响因素可以单独起作用，也可以综合发生作用。
4.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下， 形成粉尘层。 • 在振打力的作用下，一部分粉尘在重力作用下落入灰斗， 另外一部分在下落过程中扬起，重新回到气流中，形成二 次扬尘。 • 二次扬尘无法避免，但又要尽力控制减少：1是通过合理 的收尘极结构，2是需要良好的振打制度。 • 理论与实践都证明：粉尘层形成一定的厚度，一般几个毫 米厚再振落。粉尘层成饼状下落比较合理。粉尘层太薄， 需要更大的振打力，而且容易吹散，增大二次扬尘；太厚 则粉尘不容易脱离极板，影响收尘效率。 • 所以每台除尘器，都需要一个合理的振打制度。
6.灰斗和灰斗挡风
• 灰斗焊接在底梁上，灰斗 壁与水平面夹角一般大于 60度，且四边加有圆弧板， 以保证灰自由下落。 • 为防止烟气经灰斗旁路串 气而降低除尘效率，灰斗 内装有挡风板。 • 灰斗通常有以下附件：1. 电加热或蒸汽加热；2.气 化板；3.挖手孔；4.捅灰 管等。
第三模块 影响除尘效率的因素
• 1.牢固可靠、机械强度大、不断线、不掉线。 ESP的一个供电分区往往有上千根阴极线， 一个断线就会造成电场短路。 • 2.电气特性良好。使阳极板上电流密度分布 均匀、平均电场强度高；对于含尘浓度高、 细粉尘及高比电阻粉尘有良好适应性。起 晕电压底，击穿电压高。 • 3.易清灰，制造成本低。
菲达ESP阴极线特点：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。
振打轴轴承和振打锤
• 振打轴轴承转速低，精度 要求不高。但是使用环境 恶劣，要求高的可靠性， 寿命要长。菲达采用托辊 式轴承，优点是不容易积 灰，不容易卡轴，使用寿 命长。 • 菲达采用旋转锤头，锤头 经过热处理工艺，可以保 证振打次数在几十万次以 上。
4.阴极振打
• ESP工作时少量的粉尘吸附阴极线附近的正离子 而沉积在阴极线上，当粉尘沉积到一定厚度时， 会大大降低电晕效果，所以必须保证阴极线清洁， 保证正常放电。 • 阴极振打主要是清灰而不是收尘。阴极振打的原 理与阳极相同，但是由于其带由高压电，所以要 求相对绝缘，所需要的振打力小，所以振打锤的 重量要轻些，菲达一般用90mm直径的锤头。 • 阴极振打周期各电场可以相同，而且相邻2电场振 打时间尽量错开，以避免2次扬尘。 • 菲达ESP阴极振打传动装置有顶部传动装置和顶 部侧面传动装置2种类型。
• 前面已经提到的几个ESP术语：趋进速度ω， 除尘效率η，总除尘面积A，处理烟气量Q 等。 • 菲达ESP型号的含义：2F288-4，设计编号 为（2FAA5*40M-2*96-150）。 • 涉及电场长、宽、高的概念。 • 另外几个重要概念：台，室，比电集尘面 积SCA，比电阻，电晕等。
二.ESP的结构