大气污染控制工程-电除尘器
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1—电晕极；2—电子；3—离子；4—尘粒； 5—集尘极；6—供电装置；7—电晕区
异常荷电现象:
反电晕 沉积在集尘极表面的高比阻粒子导致在低电压 下发生火花放电或在集尘极发生反电晕现象，通常当比 电阻高于2×1010欧姆厘米时，较容易发生火花放电或 反电晕，破坏了正常电晕过程。
电晕闭塞 当含尘量大于某一数值时，电晕现象消失， 尘粒在电场中得不到电荷，电晕电流几乎减小到零，失 去除尘作用，即电晕闭塞。
1 2 1 exp( A p )
1
Q
安徳逊-多依奇方程
§4.5电除尘器
粉尘种类 锅炉飞灰 水泥 铁矿烧结灰尘 氧化亚铁 焦油 石英石
各种粉尘的有效驱进速度
驱进速度/（m/s） 粉尘种类
来自百度文库
0.08～0.122 镁砂
0.0945
氧化锌
0.06～0.20 氧化铅
0.07～0.22 石膏
0.08～0.23 氧化铝熟料
静电除尘器主要有以下优点： ①压力损失小（200~500Pa）； ②除尘效率高（0.1~50μm，除尘效率90%~99﹪）； ③气体处理量大； ④适用范围广（可在350～400℃的高温下工作）； ⑤能耗低，运行费用少。 静电除尘器的缺点： ①设备造价偏高； ②除尘效率受粉尘物理性质影响很大，不适宜直接净化高
法有在干式和湿式除尘器中是不同的。 在干式除尘器中，沉积在集尘极上的粉尘是由机械撞击
或电极振动产生的振动力清除的。现代的电除尘器大多 采用电磁振打或锤式振打清灰，两种主要常用的振打器 是电磁型和挠臂锤型。
8 电除尘器
干式除尘器
机械撞击 电磁振打 声波
湿式除尘器
水冲洗
振片式声波清灰器
8 电除尘器
0.03～0.055 氧化铝
驱进速度/（m/s） 0.047 0.04 0.04 0.195 0.13 0.084
有效驱进速度大致范围为0.02~0.2m/s。
§4.5电除尘器
（1）粉尘特性的影响 粉尘特性主要包括粉尘的粒径分布、真密度、堆积密度、
粘附性和比电阻等，其中最主要的是粉尘的比电阻。
比电阻过高或过低都会大大降低 电除尘器的除尘效率，适宜的范 围是从104Ω~ 2×1010Ω·cm。
当尘粒所受的静电力和尘粒的运动阻力相等时，尘粒向 集尘极作匀速运动，此时的运动速度就称为驱进速度， 用ω表示。
理论计算公式
qE 3 d p
理论驱进速度公式是含尘气流在除尘器内作层运动这 一假设下导出的，然而实际上层流状态仅在某些双区 电出尘器中才有可能达到。
实际工作中,先测出捕集效率,再代入多依奇反算 出驱进速度,即有效驱进速度ωp。
多依奇（Dertsch）在上述假定的基础上，提出了理论捕集效率的 计算公式。
§4.5电除尘器
1 2 1 exp( A )
1
Q
ρ1——电除尘器进口含尘气体的浓度，g/m3； ρ2——电除尘器出口含尘气体的浓度，g/m3；
A——集尘极总面积，m2；
Q——含尘气体流量，m3/s；
ω——尘粒的驱进速度，m/s。
改变粉尘比电组
石墨、碳黑和金属粉末等都属于这种低阻型粉尘。
水泥、铅、锌等属于高阻型粉尘。
对于高阻型粉尘，可通过加一些化学添加 NH3, H2O和一些有机物的进行调质。
剂
，
如
SO3,
烟气温度调至403K以下或623K以上，可使粉尘有较高的 导电性。
§4.5电除尘器
（2）烟气特性 烟气特性主要包括烟气温度、压力、成分、温度、含尘
由于局部电场强度超过气体的电离场强，使气体发生电 离和激励 ，因而出现电晕放电。
开始发生电晕放电时的电压称为电晕电压，与之相应的 电场强度称为起始电晕场强或临界场强。
电晕放电
8 电除尘器
(2) 粒子荷电
离子在电场中沿电力线 作定向运动而与粒子碰 撞并使其荷电.
电除尘器中除尘过程示意图
8 电除尘器
（3）粉尘沉积 在电晕区内，气体正离子向电晕极运动的路程极短，因
此它们只能与极少数的尘粒相遇并使之荷正电，而沉降 在电晕极上；在负离子区内，大量荷负电的粉尘颗粒在 电场力的驱动下向集尘极运动，到达极板失去电荷后便 沉降在集尘极上。
8 电除尘器
(4) 粉尘的清除 电晕极的清灰一般采用机械振动的方式。集尘极清灰方
浓度、断面气流速度和分布等。
①气体的温度和湿度 ②含尘浓度 ③除尘器断面气流速度 ④断面气流分布
浓度含尘气体； ③对制造、安装和运行要求比较严格； ④占地面积较大。
§4.5电除尘器
§8.2电除尘器除尘效率的影响因素
假定： ①除尘器中气流为紊流状态； ②在垂直于集尘极表面任一横断面上，粒子浓度和气流分布是均匀的； ③粉尘粒径是均一的，且进入除尘器后立即完成荷电过程； ④ 忽略电风和二次扬尘的影响。
大气污染控制工程
华润徐州彭城电厂 徐州阚山电厂
国华徐州电厂 徐州垞城电厂
徐州发电厂第一台机组于1977年投产，到1987年共分三期建设安装了4台 12.5万千瓦和4台20万千瓦机组，后经增容改造到1997年达143万千瓦， 一度名列“全国第三大火力发电厂”。随着国家电力行业实施“上大压小， 节能减排”， 30万以下的小火电机组逐步列入淘汰之列。
8 电除尘器
教学内容
§8.1电除尘的基本原理 §8.2电除尘器除尘效率的影响因素 §8.3电除尘器的结构形式和主要部件 §8.4电除尘器的选型
8 电除尘器
1.教学要求 (1)了解电除尘的基本原理 (2)了解电除尘器除尘效率的影响因素 (3)熟悉电除尘器的结构形式和主要部件 (4)掌握电除尘器的选型 (5)了解电除尘器的安装、调试、运行与维护 2.教学重点 (1)电除尘器的结构形式和主要部件 (2)电除尘器的选型 3.教学难点 电除尘器除尘效率的影响因素
8 电除尘器
§8.1电除尘的基本原理
静电除尘是在高压电场的作用下，通过电晕放电使含尘 气流中的尘粒带电，利用电场力使粉尘从气流中分离出 来并沉积在电极上的过程。
利用静电除尘的设备称为静电除尘器(Electrostatic Precipitator, ESP)，简称电除尘器。
⑴ 气体电离
在一个由细导线与管状或板状的非均匀电场中，当直流 电场足够高时，气体中原有的自由电子被加速到某一很 高的的速度，并通过碰撞使气体中性分子电离成为新的 自由电子和正离子。
异常荷电现象:
反电晕 沉积在集尘极表面的高比阻粒子导致在低电压 下发生火花放电或在集尘极发生反电晕现象，通常当比 电阻高于2×1010欧姆厘米时，较容易发生火花放电或 反电晕，破坏了正常电晕过程。
电晕闭塞 当含尘量大于某一数值时，电晕现象消失， 尘粒在电场中得不到电荷，电晕电流几乎减小到零，失 去除尘作用，即电晕闭塞。
1 2 1 exp( A p )
1
Q
安徳逊-多依奇方程
§4.5电除尘器
粉尘种类 锅炉飞灰 水泥 铁矿烧结灰尘 氧化亚铁 焦油 石英石
各种粉尘的有效驱进速度
驱进速度/（m/s） 粉尘种类
来自百度文库
0.08～0.122 镁砂
0.0945
氧化锌
0.06～0.20 氧化铅
0.07～0.22 石膏
0.08～0.23 氧化铝熟料
静电除尘器主要有以下优点： ①压力损失小（200~500Pa）； ②除尘效率高（0.1~50μm，除尘效率90%~99﹪）； ③气体处理量大； ④适用范围广（可在350～400℃的高温下工作）； ⑤能耗低，运行费用少。 静电除尘器的缺点： ①设备造价偏高； ②除尘效率受粉尘物理性质影响很大，不适宜直接净化高
法有在干式和湿式除尘器中是不同的。 在干式除尘器中，沉积在集尘极上的粉尘是由机械撞击
或电极振动产生的振动力清除的。现代的电除尘器大多 采用电磁振打或锤式振打清灰，两种主要常用的振打器 是电磁型和挠臂锤型。
8 电除尘器
干式除尘器
机械撞击 电磁振打 声波
湿式除尘器
水冲洗
振片式声波清灰器
8 电除尘器
0.03～0.055 氧化铝
驱进速度/（m/s） 0.047 0.04 0.04 0.195 0.13 0.084
有效驱进速度大致范围为0.02~0.2m/s。
§4.5电除尘器
（1）粉尘特性的影响 粉尘特性主要包括粉尘的粒径分布、真密度、堆积密度、
粘附性和比电阻等，其中最主要的是粉尘的比电阻。
比电阻过高或过低都会大大降低 电除尘器的除尘效率，适宜的范 围是从104Ω~ 2×1010Ω·cm。
当尘粒所受的静电力和尘粒的运动阻力相等时，尘粒向 集尘极作匀速运动，此时的运动速度就称为驱进速度， 用ω表示。
理论计算公式
qE 3 d p
理论驱进速度公式是含尘气流在除尘器内作层运动这 一假设下导出的，然而实际上层流状态仅在某些双区 电出尘器中才有可能达到。
实际工作中,先测出捕集效率,再代入多依奇反算 出驱进速度,即有效驱进速度ωp。
多依奇（Dertsch）在上述假定的基础上，提出了理论捕集效率的 计算公式。
§4.5电除尘器
1 2 1 exp( A )
1
Q
ρ1——电除尘器进口含尘气体的浓度，g/m3； ρ2——电除尘器出口含尘气体的浓度，g/m3；
A——集尘极总面积，m2；
Q——含尘气体流量，m3/s；
ω——尘粒的驱进速度，m/s。
改变粉尘比电组
石墨、碳黑和金属粉末等都属于这种低阻型粉尘。
水泥、铅、锌等属于高阻型粉尘。
对于高阻型粉尘，可通过加一些化学添加 NH3, H2O和一些有机物的进行调质。
剂
，
如
SO3,
烟气温度调至403K以下或623K以上，可使粉尘有较高的 导电性。
§4.5电除尘器
（2）烟气特性 烟气特性主要包括烟气温度、压力、成分、温度、含尘
由于局部电场强度超过气体的电离场强，使气体发生电 离和激励 ，因而出现电晕放电。
开始发生电晕放电时的电压称为电晕电压，与之相应的 电场强度称为起始电晕场强或临界场强。
电晕放电
8 电除尘器
(2) 粒子荷电
离子在电场中沿电力线 作定向运动而与粒子碰 撞并使其荷电.
电除尘器中除尘过程示意图
8 电除尘器
（3）粉尘沉积 在电晕区内，气体正离子向电晕极运动的路程极短，因
此它们只能与极少数的尘粒相遇并使之荷正电，而沉降 在电晕极上；在负离子区内，大量荷负电的粉尘颗粒在 电场力的驱动下向集尘极运动，到达极板失去电荷后便 沉降在集尘极上。
8 电除尘器
(4) 粉尘的清除 电晕极的清灰一般采用机械振动的方式。集尘极清灰方
浓度、断面气流速度和分布等。
①气体的温度和湿度 ②含尘浓度 ③除尘器断面气流速度 ④断面气流分布
浓度含尘气体； ③对制造、安装和运行要求比较严格； ④占地面积较大。
§4.5电除尘器
§8.2电除尘器除尘效率的影响因素
假定： ①除尘器中气流为紊流状态； ②在垂直于集尘极表面任一横断面上，粒子浓度和气流分布是均匀的； ③粉尘粒径是均一的，且进入除尘器后立即完成荷电过程； ④ 忽略电风和二次扬尘的影响。
大气污染控制工程
华润徐州彭城电厂 徐州阚山电厂
国华徐州电厂 徐州垞城电厂
徐州发电厂第一台机组于1977年投产，到1987年共分三期建设安装了4台 12.5万千瓦和4台20万千瓦机组，后经增容改造到1997年达143万千瓦， 一度名列“全国第三大火力发电厂”。随着国家电力行业实施“上大压小， 节能减排”， 30万以下的小火电机组逐步列入淘汰之列。
8 电除尘器
教学内容
§8.1电除尘的基本原理 §8.2电除尘器除尘效率的影响因素 §8.3电除尘器的结构形式和主要部件 §8.4电除尘器的选型
8 电除尘器
1.教学要求 (1)了解电除尘的基本原理 (2)了解电除尘器除尘效率的影响因素 (3)熟悉电除尘器的结构形式和主要部件 (4)掌握电除尘器的选型 (5)了解电除尘器的安装、调试、运行与维护 2.教学重点 (1)电除尘器的结构形式和主要部件 (2)电除尘器的选型 3.教学难点 电除尘器除尘效率的影响因素
8 电除尘器
§8.1电除尘的基本原理
静电除尘是在高压电场的作用下，通过电晕放电使含尘 气流中的尘粒带电，利用电场力使粉尘从气流中分离出 来并沉积在电极上的过程。
利用静电除尘的设备称为静电除尘器(Electrostatic Precipitator, ESP)，简称电除尘器。
⑴ 气体电离
在一个由细导线与管状或板状的非均匀电场中，当直流 电场足够高时，气体中原有的自由电子被加速到某一很 高的的速度，并通过碰撞使气体中性分子电离成为新的 自由电子和正离子。