静电除尘器 ppt课件

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1.基本结构组成
高压直流电源
高压稳定供电
电晕级（放电极）
曲率半径很小 线状（齿状、芒刺状） 接电源负级
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收尘级（集尘极）
板状、管状 接电源正极，并与电除尘器 壳体、电源接地相连接
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2.工作原理
电晕放电
颗粒荷电 荷电颗粒的运动、捕集
清灰
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2.1工作原理-电晕放电
电晕放电
③颗粒进入除尘器后迅速完成荷电过程，达到饱和荷电。
④忽略电风、气流分布不均匀河被捕集颗粒重新进入气流等影响。
德意希分级效率方程
i
1 C2i C1i
1 exp(
Ai )
Q
驱进速度不超气流速 度10%-20%时成立
式中：
C1i、C2i--除尘器进口、出口粒径为dpi颗粒的浓度，g/m3 A--总收尘板面积，m2
气体性质 ：温度、湿度、成分、压力等 操作条件： 电场强度、气流速度、清灰等
除尘器结构：电极形式、气流分布等
影响因素众多 无理论公式
复杂问题简单化、理想化
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2.3工作原理-荷电颗粒运动和捕集
几点假设：
①除尘器中气流为紊流状态。
②在垂直于收尘表面的任一横断面上颗粒浓度河气流速度是均匀分布的。
正电晕电极应用：空气调节系统采用，因其产生臭氧 和氮氧化物的量低。
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2.2工作原理-颗粒荷电
颗粒有效荷电条件：
电子雪崩产生大量电子，快速向收尘极迁移，不能在两极间行程稳定的空间电荷。 存在电负性气体（对电子亲和力强）。O2、Cl2、CCl4、HF、SO2、SF6等
颗粒荷电机理：
电场荷电--电子和负离子在电场力作用下定向运动，颗粒与其碰撞后荷电。0.1s。d>0.5μ m
火花放电
弧光放电
V↑
V↑
V↑
电场 击穿
空气中 少量自由离子
有限区域 蓝紫色光晕
咝咝声 电子雪崩
放电通道狭窄曲折 电流急剧增大
气体温度急剧升高 气体压力急剧升高
噼啪声
电压不大 电流很大 大量热量
空气全部电离 短路
温度迅速升高
烧坏电极或者
供电设备
当供电系统在运行电压V>临界击穿电压(VSP),火花次数增加，甚至产生“拉弧”形象，则电除尘器 的正常电晕被破坏，反而使有效的平均电晕功率降低，同时引起二次飞扬增加，除尘效率将大大降 低．因此，电除尘运行电压不是越高越好。一般40-70KV
静电除尘器
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静电：
现象： 原因：固、液、气态物质在摩擦、破裂、喷射和骤然分解时产生 危害：静电电击（几千伏甚至上万伏）、静电火花、燃烧、爆炸等 防护：生活中棉质衣物、保持湿度等，生产中防静电服、设备接地等
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电场力
问题：粉尘能否带上电荷，用电场力分离？
静电除尘器（EP或ESP）
0.1
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练习
干式电除尘器根据工艺变化调节高压供电电压，正常运行时出口气体含尘浓度不超过10mg/m3， 设计除尘效率99.96%；故障情况下，供电电压下降，粉尘有效趋近速度值只有正常运行时的一半。 假设烟气量和含尘浓度不变，试计算故障情况下除尘器出口气体含尘浓度。( ) （A）200 mg/m3 （B）300 mg/m3
ω i--粒径为dpi颗粒的驱进速度，m/s Q--气体流量
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2.3工作原理-荷电颗粒运动和捕集
总捕集效率
i
1 C2i C1i
1 exp(
Ai )
Q
实际粒径不均一、大颗粒不断被捕集、 烟气中颗粒越来越小，捕集难度增大。
设计为了保险起见，修正
1 exp( A )k
（C）400 mg/m3
（D）500 mg/m3
解析：德意希方程：
e


Q ln(1) A
故障后效率η'，则
1 2
e
驱进速度：荷电颗粒向收尘极匀速运动的速度
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式中 q--颗粒的荷电量，C； E--电场强度，V/m； dp--尘粒的直 径，m； u--气体的黏度，pa﹒s
当颗粒直径为2-50μm时， 驱进速度与颗粒直径成正比
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2.3工作原理-荷电颗粒运动和捕集
颗粒性质 ： 粒径、密度、成分、比电阻等
捕集效率 影响因素
扩散荷电--电子和负离子做不规则热运动与颗粒表面接触，使颗粒荷电。
d<0.2μ m
0.2μm<d<0.5μm
电场荷电、扩散荷电均有
1-电晕极 4-荷电粉尘
2-集尘级 3-已捕集颗粒 5-粉尘粒子 6-电子
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2.3工作原理-荷电颗粒运动和捕集
驱进速度
qE 3d p
运动轨迹：平抛 垂直方向：先加速（时间很短，忽略），后匀速
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2.1工作原理-电晕放电
正、负电晕极在空气中的
电晕电流一电压曲线
起晕电压V0-开始发生电晕放电时的电压； 击穿电压Vsp-电晕区范围逐渐扩大致使极间空气全 部电离，电场击穿对应的电压；
负电晕电极优势：在相同电压下，通常产生较高的电 晕电流、电场强度大，击穿电压高;
负电晕电极应用：工业气体净化倾向于采用稳定性强， 操作电压和电流高的负电晕极；
• A.1600m2
B.3684m2
C.5526 m2 D.2400m2
解析：答案B
电除尘要求达到的效率：
1 C2 1 100 99%
C1
10000
集尘面积：
A Q ln(1) 2.88105 / 3600 ln(1 99%) 3684m2
e
德意希方程分析
Q Ae ln( 1 )
1 exp( Ae )
Q
A Q ln(1) e
exp: e为底的指数函数
η↑途径
A↑，投资↑ we↑,电压↑ Q↓，处理量↓
e


Q A
ln(1)
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练习
• 某厂生产设备产生的含尘废气量为2.88×105m3/h,初始含尘浓度为10g/m3，要求粉尘排放浓度 ≤100mg/m3,拟采用静电除尘处理方案，粉尘的有效驱进速度0.1m/s，计算电除尘的集尘面积。 （）
Q
式中：k--指数，一般取为0.5
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2.3工作原理-荷电颗粒运动和捕集
• 实际：理论计算的效率高于实际值 • 办法：某结构电除尘器、一定运行条件、一定种类粉尘
总捕集效率η
代入德意希方程
1 exp( A )
Q
有效驱进速度
e


Q A
ln(1)
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2.3工作原理-荷电颗粒运动和捕集