燃煤电厂除尘器

技术指标 处理气体流量 净化效率－除尘效率：是指含尘烟气通过除尘器
时所捕集下来的灰量占进入除尘器的总灰量的百分 率。
压力损失

经济指标 设备费 运行费 占地面积
第一节 电除尘技术
一、电除尘器的主要特点
主要优点：

处理烟气量大，可达105～106m3/h


能耗低，大约0.2～0.4kWh/1000m3

电除尘器内气流分布对除尘效率具有较大影响 为保证气流分布均匀，在进出口处应设变径管道，进 口变径管内应设气流分布板

最常见的气流分布板有百叶窗式、多孔板分布格子、
槽形钢式和栏杆型分布板
对气流分布的具体要求
※任何一点的流速不得超过该断面平均流速的 ±40%； ※在任何一个测定断面上，85%以上测点的流速与 平均流速不得相差±25%。
本次课小结

电除尘器工作原理的五个基本过程
电除尘器由除尘器??和??两部分组成。 电除尘器的本体主要包括哪几部分？ 影响电除尘器效率的因素？粉尘的比电阻、粉尘 粒径、烟气含尘浓度对除尘效率影响情况？ 电除尘器分类

第二节 过滤式除尘器
袋式除尘器：利用多孔纤维材料制成的滤袋将含尘 气流中的粉尘捕集的一种高效除尘装置。
袋式除尘器的滤料
按滤料结构分
滤布（编织物）
针刺毡－工艺简单、致密、除尘效率高、容尘量小，
易于清灰。
四、袋式除尘器的清灰

清灰是袋式除尘器运行中十分重要的一环，多
3、按收尘极和电晕极布置区域是否分开分为单区和双 区电除尘器。
收尘极和电晕 极布置在同一 区域内，称为 单区电除尘器
收尘极和电晕极分别装在两 个不同的区域内，粉尘的荷 电和分离沉降先后在两个区 域内进行的电除尘器称为双 区电除尘器。
4、按照沉积粉尘的清灰方式可分为湿式和干
式电除尘器。

湿式电除尘器是用喷水或溢流水的方式使 收尘极板表面形成一层水膜，将沉积在极 板上的粉尘冲走。 干式电除尘器是最常见的一种形式，它利 用机械振打方法实现极板清灰。
燃煤电厂除尘器
概述 一、除尘方式

机械除尘器和电气除尘器或干式除尘器和湿式除尘器两大类 有的将除尘器可分为四大类：①机械除尘器；②湿式除尘器； ③电除尘器；④袋式除尘器。 从烟气除去固体粒子的基本原理主要有以下几种：

①重力沉降；②惯性碰撞

③离心分离；④过滤捕集

⑤电气除尘
二、除尘器性能指标
从集尘极清除已沉积的粉尘的主要目的是防止粉 尘重新进入气流


在湿式电除尘器中，用水冲洗集尘极板

在干式电除尘器中，一般用机械撞击或电极振 动产生的振动力清灰
被捕集粉尘的清除-振打装置
现代的电除尘器大都采用电磁振打
或锤式振打清灰。振打系统要求既
能产生高强度的振打力，又能调节
振打强度和频率
常用的振打器有电磁型和挠臂锤型
2.根据气流流动方式的不同，电除尘器还可分为立
式及卧式，电厂中使用较多的是卧式电除尘器。

在卧式电除尘器内，气流水平地通过。
在长度方向根据结构及供电要求，通常每隔一定
长度(如3m)划分成一个单独的电场。

对300MW机组来说，常用的是3～4个电场；对
600MW的机组，当除尘效率要求更高时，可增加 至5个电场。
二、电除尘器的工作原理
电除尘器的除尘过程
1—电晕极；2一电子；3一离子；4 一尘粒； 5一收尘极；6一供电 装置；7一电晕区
电除尘器基本原理示意
五个基本过程 施加高压直流电，产生强电场，使气体电离即产生 电晕放电 气体电离：中性气体分子失去或得到电子的过程 悬浮尘粒荷电 电晕极周围(电晕区)的负离子和电子在电场力的作 用下而向正极运动，途中和烟气中的飞灰尘粒互相 撞击，并粘附在飞灰尘粒上，使飞灰尘粒带电。 荷电尘粒在电场力的作用下向电极运动 荷电尘粒在电场中被捕集 振打清灰

四 电除尘器的结构

电除尘器由除尘器本体和供电装置两部 分组成。

电除尘器的本体主要包括：电晕电极、 集尘极、振打装置、气流分布板等部件。
1. 电晕电极
对电晕线的一般要求是：起晕电压低、电晕电流大、 机械强度高、能维持准确的极距以及易清灰等。
常用的几种电晕线形式 (a)RS管形芒刺线；(b)新型管形芒刺线；(c)星形线；(d)麻花线； (e)锯齿线；(f)鱼骨针刺线；(g)螺旋线；(h)角钢芒刺线
挠 臂 锤 型 振 打 装 置
顶部电磁锤振打清灰





烟尘中没有运动部件，运行安全可靠、 便于维护管理； 加速度分布符合清灰规律，有利于延 长内部构件的使用寿命； 振打力的方向与阴极线的轴线一至， 不易断线； 振打强度、频率、顺序可调； 断/欠电压振打，提高清灰性能； 占地面积小。
4.电除尘器结构－气流分布板
阻力达到一定数值后，要及时清灰， 清灰不应破坏粉尘初层
袋 式 除 尘 器 的 分 级 效 率 曲 线
二、袋式除尘器除尘效率的影响因素


粉尘负荷
过滤速度


一般来讲，除尘效率随过滤速度增加而下降
过滤速度的选取还与滤料种类和清灰方式有 关
三、袋式除尘器的滤料
1、对滤料的要求

容尘量大、吸湿性小、效率高、阻力低 使用寿命长，耐温、耐磨、耐腐蚀、机械强度 表面光滑的滤料容尘量小，清灰方便，适用于含尘 浓度低、粘性大的粉尘，采用的过滤速度不宜过高

集尘极应满足的基本要求


Baidu Nhomakorabea
振打时粉尘的二次扬起少； 单位集尘面积消耗金属量低； 极板高度较大时，应有一定的刚性， 不易变形； 振打时易于清灰，造价低。

常用板式电除尘器集尘极
3.被捕集粉尘的清除-振打装置

电晕极和集尘极上都会有粉尘沉积
粉尘沉积在电晕极上会影响电晕电流的大小和均 匀性，一般方法采取振打清灰方式清除
对细粉尘有很高的捕集效率，可高于99％


可在高温或强腐蚀性气体下操作，可在350～400℃下工作
自动控制程度高，运行维修量少
电除尘器的主要缺点
一次性投资高，钢材用量大
对尘粒比电阻的适应性差。电除尘器最适宜于
收集比电阻为104～5×1012Ω· cm的尘粒，在 此范围外，就需采取一定措施方可达到较高 的除尘效率。 对电除尘器的制造、安装、运行要求严格。 电除尘器占地面积大。
袋式除尘器的机理：


⑴ 筛滤(截留)作用
⑵惯性碰撞
⑶扩散作用
⑷重力沉降 ⑸静电作用
袋式除尘器的工作过程

含尘气流从下部进入圆筒 形滤袋，在通过滤料的孔 隙时，粉尘被捕集于滤料
上

沉积在滤料上的粉尘，可
在机械振动的作用下从滤
料表面脱落，落入灰斗中
一、袋式除尘器的工作原理

新鲜滤料的除尘效率较低
五 影响电除尘器效率的因素
粉尘的比电阻 粉尘粒径 烟气含尘浓度 电场风速 气流分布均匀性 清灰方式 高压供电质量和低压控制特性等

粉尘的比电阻

粉尘的比电阻是评价粉尘导电性能的一个重要指标。 其定义为：面积为1 cm2，厚度为1 cm粉尘层的电阻.
根据粉尘的比电阻对电除尘器性能的影响，大致可 将其分为三类： （1）ρ＜104Ω· cm者属低比电阻粉尘，收尘后，易重 新被烟气带起； （2）ρ＞5×1010Ω· cm者为高比电阻粉尘，难以收尘； （3）104＜ρ＜5×1010Ω· cm范围内的粉尘为中比电阻 粉尘，适用于采取电除尘器集尘，它带电稳定，集 尘效率高。
电晕放电


放电极周围的气体不断电离，电场 并未击穿 提供粉尘载体 持续进行 两电极曲率半径相差很大
(1)尖端放电。 在高电压的作用下，在电极尖端发生的放电现象。
(2)电晕放电。 在相互对置着的电晕极和收尘电极之间，通过高压 直流电建立起极不均匀的电场，在电晕线附近的场强最大。当 外加电压升高到某一临界值(即电场达到了气体击穿的强度)时， 在电晕极附近很小的范围内会出现蓝白色辉光并伴有咝咝的响
声，这种现象称为电晕放电。它是由于电晕极附近的高电场强
度将其附近的气体局部击穿引起的。外加电压越高，电晕放电 越强烈。 放电类术语 尖端放电、电晕放电 、火花放电 、电弧放 电、电晕封闭
电晕封闭
电除尘器中，电晕外区不仅有气体负离子形成的空间 电荷，还有许多已荷电的粉尘粒子。由于粒子空间 电荷的加入，电晕电流的变化受自身空间电荷影响 的情况就要加剧，当电除尘器处理含尘浓度高、粉 尘粒度细(比表面积大)的烟气时，电晕外区的空间电 荷就由气体的负离子和负粒子组成，而主要成分是 负粒子，其总量比纯气体负离子时要大得多，而且 由于粒子的迁移速度比离子小得多，使得电晕极附 近的场强削弱得更厉害。当烟气中的含尘浓度高到 一定程度时，甚至能把电晕极附近的场强减少到电 晕的始发值，因此，电晕电流大大降低，甚至会趋 于零，这种现象称之为电晕封闭(或电晕闭塞)。
电晕线固定方式
阴极大框架示意图 1－大框架；2－小框架；3－连接件 重锤悬吊式 电晕极示意
BEL型电除尘器
2.集尘极
n
规格：集尘极长一般为10～20m、高10～15m，板间
距0.2～0.4m,处理气量1000m3/s以上，效率高达99.5%
的大型电除尘器含有上百对极板。

集尘极结构对粉尘的二次扬起及除尘器金属消耗量 （约占总耗量的40%～50%）有很大影响。 近年来宽间距（板间距＞0.4m）超高压（80~250kV) 的板式电除尘器得到了应用，可使制作、安装、维 修等变得方便，而且设备小，能耗也小。

升压变压器的作用是将电网的380V或220V交流电变为 电除尘所要求的高压电，其电压达60～70kV，甚至高 达80～200kV以上。

整流器的作用是将高压交流电转变为高压直流电。
控制装置的作用是控制运行工作电压，使其尽可能接 近于击穿电压，而又不至于被击穿 ；使施加于电极 的电场强度达到最高值，从而除尘效率也最高

表面起毛（绒）的滤料容尘量大，粉尘能深入滤料 内部，可以采用较高的过滤速度，但必须及时清灰
2、滤料种类

按滤料材质分

天然纤维
棉毛织物，适于无腐蚀、350～360K以下气体

无机纤维
主要指玻璃纤维，化学稳定性好，耐高温；质地脆

合成纤维
性能各异，满足不同需要，扩大除尘器的应用领域
目前在燃煤锅炉烟气净化领域中应用较多的是 PPS(聚苯硫醚)或PPS+P84(聚酰亚胺)复合滤料。

粉尘因截留、惯性碰撞、静电和扩散等作 用，在滤袋表面形
成粉尘层，常称为粉层初层

粉尘初层形成后，成为袋式除尘器的主要过滤层，提高了除
尘效率

随着粉尘在滤袋上积聚，滤袈两侧的压力差增大，会把已附 在滤料上的细小粉尘挤压过去，使除尘效率下降除尘器压力 过高，还会使除尘系统的处理气体量显著下降，因此除尘器

5.高低压供电装置


高压供电装置 向电场提供直流高压， 为维持电晕放电、 粉尘的荷电与收集提供动力，具有自适应 工况能力。具有多种控制模式可供实际应 用选择。 低压供电装置 为振打清灰、绝缘子加热、灰斗加热等辅 助需求提供动力，具有适应各类需求的自 动控制能力。
高压供电装置
电除尘器的除尘效率及其工作的稳定性在很大程度上取 决于供电装置。它主要包括升压变压器、整流器和控 制装置三部分；

对含尘浓度大，易发生电晕封闭的电除尘器，在设计上应 采用放电强的芒刺线、鱼骨针线等，使放电较集中，增加电 风影响；多串联几个电场也是一种解决办法，运行中要保证 振打机构完好，使电晕线处于清洁状态来减少或防止电晕封 闭的发生。
三 电除尘器的分类
1.根据集尘电极形式的不同，可分为板式及管式两类
板式电除 尘器为工 业上应用 的主要型 式

粉尘比电阻对除尘效率的影响
克服高比电阻影响的方法

保持电极表面尽可能清洁


采用较好的供电系统
烟气调质
增加烟气湿度，或向烟气中加入SO3、NH3，及
Na2CO3等化合物，使粒子导电性增加。最常用
的化学调质剂是SO3

改变烟气温度
向烟气中喷水，同时增加烟气湿度和降低温度

发展新型电除尘器
由于电除尘器沿电场长度方向(烟气流向)负粒子的浓度是逐渐减 少的，所以在第一电场主要以负粒子空间电荷影响电场，而 末电场则因随着尘粒被除去而主要以负气体离子影响电场， 又由于负粒子的迁移速度比负离子小得多，所以第一电场整 个负空间电荷(包括负粒子和负离子)对电场的影响要比末电场 大得多，这就是电除尘器运行时一般第一电场电晕电流小， 而末电场电晕电流大的原因，热态运行时电晕电流总是小于 空载升压时电晕电流也是出于同一原因。