《大气污染治理技术》课件——第06周 电除尘器

比集尘极表面积 A/Q 300~2400m3/(1000m3/min)
气流速度
v
长高比
L/H
1~2m/s 0.5~1.5
电除尘器的选择和设计
比集尘表面积的确定 集尘板长高比的确定 气流速度的确定 气体的含尘浓度
A 1 ln( 1 ) 1 ln( 1 )
Q e 1 e P
感谢各位倾听
Professional Resource Base of Indoor Environmental Inspection and Control Technology
特点：静电力直接作用于粒子上，而不是作用于整 个气流上。
电除尘器
电除尘器的优点
压力损失小，一般为200~500Pa; 处理烟气量大，可达105~106 m3/h; 能耗低，大约为0.2~0.4 kWh/1000m3; 对细粉尘有很高的捕集效率，高达99%; 可以处理高温或强腐蚀性气体。
电除尘器
电除尘器
克服高比电阻影响的方法
（1）保持电极表面清洁。 （2）增加烟气湿度，或向烟气中加入
SO3、NH3及Na2CO3。
粉尘比电阻
电除尘器的选 择和设计
Selection and design of electric dust remover
电除尘器的选择和设计
板间距
S
驱进速度
ω
23~28cm 3~18cm/s
n
2
0kTdp e2
ln(1
e2 ud p N0t
8 0 k T
)
k：波尔兹曼常数1，.3810-23 J/K
T：气体温度，K
N0：离子密度,个 / m3 e：电子电量,1.6 1019 C
u：气体离子的平均热运动速度, m / s
粒子荷电
粒子荷电
荷电粒子的 运动和捕集
Motion and capture of lotus particles
电晕放电
电晕区 放电金属线 金属管 含负离子区
电晕放电
电晕放电
电晕放电
• 假定电晕电极为负极，从金属线表面或附件释放 出大量的电子，电子移向正极，与气体分子发生 碰撞并使之离子化，结果又产生大量的电子。 （雪崩过程）
• 假定存在电负性气体（氧气、水蒸气和二 氧化碳），则电晕产生的电子会被气体捕 获并产生负离子。
荷电粒子的运动和捕集
m
d
dt
qEp
3d p
初始条件：当 t 0时, 0
qEp [1 exp(( 3d p )t)]
3d p
m
qEp 3d p
荷电粒子的运动和捕集
粒子的捕集效率
i
1 exp(
A Q
i
)
德意希分级效率方程概括了分级除尘效率与
集尘板面积、气体流量和颗粒驱进速度之间的关系。
壹 静电力作用下离子做定向运动， 与粒子碰撞而使粒子 荷电，称为电场荷电或碰撞荷电。
贰 由离子的扩散现象而导致的粒子荷电过程，称之为扩散 荷电。
粒子荷电
电场荷电
粒子直径dp>0.5μｍ
q
3
(
2
)
0d
2 p
E0
：粒子相对介电常数
：真空介电
0
常数
E0：电场强度
粒子荷电
假定直径为 1μｍ的粒子置于电晕电场，电场的强度
E0=6×105Ｖ/m,粒子的介电常数为６，求粒子的荷电 量。
解：
q
3
(
2 ) 0d p2 E0
3 3.14
( 6)2 8
(8.85 10 12 ) (10 6 )2
(6 105 )
3.76 10 17 C
3.76 10 17 1.6 ×10-19
234 个电子
粒子荷电
扩散荷电
粒子直径dp<0.15μｍ
荷电粒子的运动和捕集
1 exp( A )k
Q 一般k取为0.5
有效驱进速度
被捕集粉尘的 清除
Arrested dust removal
被捕集粉尘的清除
粉尘沉积于电晕极上会影响电晕电流的 大小和均匀性。
湿式电除尘器:
用水冲洗集尘极板，使极板表面经 常保持着一层，粉尘降落于水 膜上， 随水膜流走，从而达到清灰的目的。
被捕集粉尘的清除
湿式电除尘器
优点 粉尘重新进入 量低
缺点
极板腐蚀
可以净化部分 有害气体（SO2 和HF）
污泥处理
被捕集粉尘的清除
电磁
Electric dust remover structure
电除尘器结构
电除尘 器结构
电晕电极
1、圆形线 3、锯齿线
2、星形线 4、芒刺线
电除尘器
Electric dust remover
目录
CONTENTS
1 电除尘器的工作原理 2 电晕放电 3 粒子荷电 4 荷电粒子的运动和捕集 5 被捕集粉尘的清除 6 电除尘器结构 7 粉尘比电阻 8 电除尘器的选择和设计
电除尘器
气体通过高压电场进行电离的过程中，使尘粒带 电，并且电场力作用下使尘粒沉积于集尘板上， 从而将尘粒从含尘气体中分离出来的一种除尘设 备。
电除尘器
电除尘器
电除尘器
电除尘器
电除尘器
电除尘器
电除尘器
电除尘器的 工作原理
How the electric dust erlow works
电除尘器的工作原理
• 1）悬浮粒子荷电
• 2）电场内带电粒 子迁移和捕集
• 3）将捕集物从集 尘板表面上清除
电晕放电
Corona discharge
• 雪崩过程产生的正离子与金属表面碰撞并 产生新电子。
电晕放电
起始电晕电压
• 开始产生电晕电流时所施加的电压。
E(r) V r ln(b / a)
r : 距电晕线中心的距离； a :电晕线半径； b :管式除尘器的半径； V：施加于电晕线和集尘电极之间的电压。
电晕放电
Ec 3106 m( 0.03
)
a
T0 p
Tp0
T0 298K
p0 1.0atm T和p分别为操作温度和压力
m为导线光滑修正系数。
电晕电极表面上起始电晕电压：
Vc 3106am( 0.03
) ln( b )
aa
电晕放电
电晕特性的影响因素
气体的组成
电压的波形
温度和压力
粒子荷电
Particle power
粒子荷电
①振打时粉尘的二次扬起少；
集尘极
②电单晕位集线尘的面积要消求耗金属量低；
③应有一定的刚性，不易变形；
①起晕电压④造低价低 ②电晕电流. 大
③高机压械强度高压大供电设备④提供容粒易子荷清电灰和捕集
供电设备 所需要的高场强和电晕电流。
粉尘比电阻
Dust ratio resistance
粉尘比电阻 为了电晕极和集尘极之间能顺利输送离子电流， 沉积于集尘极表面的粉尘必须具有一定的导电性。