第5章 电除尘器资料

荷电粒子的运动和捕集
捕集效率方程式推导示意图
荷电粒子的运动和捕集
• 粒子的捕集效率－德意希公式
▼德意希公式
i
1 C2i C1i
1
exp(
A Q
i
)
▼修正的德意希公式
1 exp( A )k
Q
荷电粒子的运动和捕集
• 有效驱进速度
被捕集的粉尘的清除
• 清灰方式
▼湿式电除尘器 用水冲洗集尘极板，在其表面形成一层水膜，粉尘落
• 粒子荷电的类型
电场荷电 扩散荷电 ▼电场荷电
荷电量的计算：
qs
3
(
p
p
2
)
0
d
2 p
E0
εp－粒子相对介电常数； ε0－粒子在真空中的介电常数，8.85х10－12F/m； E0－电场强度，V/m。
粒子荷电
• 影响电场荷电的因素
粒径大小 ▼粒子特性
介电常数 电场强度 ▼电晕电场 离子密度
粒子荷电
典型条件下粒子的荷电量
荷电粒子的运动和捕集
• 驱进速度
荷电粒子在电场力的作用下，向集尘极运动时，电场 力与空气阻力很快达到平衡，并向集尘极作等速运动，此 时粒子的驱进速度为：
qE p /(3 d p )
一般电除尘器中，电晕电场强度E0和集尘区电场强度 Ep是近似相等的。
荷电粒子的运动和捕集
驱进速度与粒径和场强的关系
起始电晕电压可通过调整电极的几何尺寸来实现，电晕 线趆细，起始电晕电压趆小。
电晕放电
正、负电晕极在空气中的电晕电流－电压曲线
电晕放电
• 影响电晕特性的因素
▼电极的形状 ▼电极间的距离 ▼气体组成 ▼气体的温度、压力 ▼粉尘的浓度、粒度、比电阻 ▼电压的波形
电晕放电
电压波形对电晕特征的影响
粒子荷电
电除尘器的工作原理
• 气体电离（生成大量自由电子和正离子） • 粒子荷电（自由电子和正离子与粉尘相撞） • 粒子沉积（带电粒子在电场中的迁移和捕集） • 粒子清除（捕集粉尘的清除）
• 电除尘器的的分类
▼按集尘极型式不同 管式 板式
▼按粒子荷电和放电空间布置不同 一段式 二段式
▼按气流流动方向不同 卧式 立式
的极距、易清灰等。
电除尘器的结构
常用的电晕极形状 a－圆形线 b－星形线 c－锯齿线
电除尘器的结构
常用的电晕极形状 d－芒刺线
电除尘器的结构
重锤悬吊式电晕电极示意图
电除尘器的结构
管框绷线式电晕电极示意图
电除尘器的结构
• 集尘极
对集尘极的基本要求： ▼ห้องสมุดไป่ตู้打的粉尘二次扬起少； ▼单位集尘面积消耗金属量低； ▼极板高度较大时，应有一定的钢性，不易变形； ▼振打时易于清灰，造价低。
• 扩散荷电
▼扩散荷电的理论方程：
n 2 0kTdp ln(1 e2 ud p N0t )
e
80 kT
k－玻尔兹曼常数， 1.38х10－23J/K ； T－气体温度，K； N0－离子密度，个/m3; e－电子电量，为1.6х10－19C；
u－气体离子的平均热运动速度，m/s。
粒子荷电
• 电场荷电和扩散荷电的综合作用
入水膜 后随水膜流下。 优点：清灰的同时净化部分有害气体（SO2、HF等） ▼干式电除尘器 机械振打 电磁振打 影响振打强度的因素：除尘器的容量、极板安装方式、
振打方向、粉尘性质、烟气温度等。
挠臂锤型振打装置
电除尘器的结构
• 电晕电极
▼电晕电极的型式 圆形线 星形线 锯齿线 芒刺线
▼对电晕线的一般要求： 起晕电压低、电晕电流大、机械强度高、能维持准确
电除尘器的结构
气流分布不均匀时，电除尘器通过率的校正系数
粉尘的比电阻
• 粉尘的导电性 • 高比电阻粉尘对电除尘器性能的影响
▼导致电除尘器效率下降
• 克服高比电阻影响方法
▼保持电极表面尽可能的清洁； ▼采用较好的供电系统； ▼烟气调质；
粉尘的比电阻
烟气湿度和温度对粉尘比电阻的影响 a－飞灰 b－水泥窑粉尘
▼按清灰方式不同 干式 湿式
电除尘器的工作原理
＋
－
＋
－
－ ＋
－
－ ＋
－ － －－
电晕放电
• 电晕放电机理
电晕放电
• 管式电除尘器内任一点的电场强度
Er
V r ln(re
/ r0 )
r－距电晕线中心的距离； r0－电晕线半径； re－管式电除尘器的半径； V －施加于电晕线和集尘电极之间的电压。
• 高压供电设备
提供高场强和电晕电流。 通常高压供电设备的输出峰值电压为70～100kV；电流 为100～2000mA。
电除尘器的结构
• 气流分布板
▼气流分布板的作用：减少涡流，保证气流均匀分布。 ▼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%； 任何一个测定断面上，85%以上的测点的流速与流速 不得相差±25%。
第五章 电除尘器
• 电除尘器的工作原理 • 电晕放电 • 粒子荷电 • 荷电粒子的运动和捕集 • 被捕集的粉尘的清除 • 电除尘器的结构 • 粉尘的比电阻 • 电除尘器的选择和设计
电除尘器的选择和设计
• 电除尘器的主要优点
▼压力损失小，一般为200～500Pa； ▼处理气量大，可达105～106m3/h； ▼能耗低，大约0.2～0.4Wh/1000m3； ▼对细粉尘有很高的捕集效率，可高达99%； ▼可在高温或强腐蚀性气体下操作。
电晕放电
• 起始电晕所需的电场强度
Ec 3106 m( 0.03 / r0 )
δ－空气相对密度； m－导线光滑修正系数，无因次0.5﹤m﹤1.0。
T0 p
Tp 0
T0=298K P0=1.0atm
电晕放电
• 起始电晕电压
Vc 3106 r0m( 0.03 / r0 )ln(re / r0)
粉尘的比电阻
粉尘比电阻对除尘器伏安特性的影响
粉尘的比电阻
飞灰比电阻对有效驱进速度的影响
粉尘的比电阻
燃煤飞灰比电阻对场强分布的影响