在直流电压为2s~120kV时,极间气体发生电晕放电而产生阴离子和阳离子。在电场作用下,阴离子向阳桩(即除尘电报)运动,阳离子向阴极(即放电电极)运动。由于电压高,不仅迁移率较大的阴离子能与中性分子发生碰撞电离,而且迁移率较小的阳离子也能与中性分子发生碰撞电离。因此在电场中连续不断地生成大量新离子。当含尘气流进入电场后,粉尘与离子碰撞而粘附带电,成为荷电尘粒。在电场作用下,荷正电尘粒向阴极运动并沉积其上;荷负电尘粒向阳极运动并沉积其上。在通常负电晕(即电晕放电为电源的阴极)的情况下,有少量带正电尘粒沉积在阴极上,而大量带负电的尘粒沉积在阳极上,于是气体得以净化。静电除尘设备采用采用荷电电场和分离电场合一的方法,通俗讲:用强电场使灰尘颗粒带电,在其通过除尘电极时,带正/负电荷的微粒分别被负/正电极板吸附,即达到除尘目的.电场作用下,空气中的自由离子向两极移动,电压越高电场越强。所以静电除尘设备也叫高压静电除尘设备。由于离子的运动,极间形成了电流。开始时,空气中的自由离子少,电流较少。电压升高到一定数值后,放电极附近的离子获得了较高的能量和速度,它们撞击空气中的中性原子时,中性原子会分解成正、负离子,这种现象称为空气电离。空气电离后,由于联锁反应,在极间运动的离子数大大增加,表现为极间的电流(称之为电晕电流)急剧增加,空气成了导体。放电极周围的空气全部电离后,在放电极周围可以看见一圈淡蓝色的光环,这个光环称为电晕。因此,这个放电的导线被称为电晕极。在离电晕极较远的地方,电场强度小,离子的运动速度也较小,那里的空气还没有被电离。如果进一步提高电压,空气电离(电晕)的范围逐渐扩大,最后极间空气全部电离,这种现象称为电场击穿。电场击穿时,发生火花放电,电话短路,电除尘器停止工作。为了保证电除尘器的正常运动,电晕的范围不宜过大,一般应局限于电晕极附近。
一、性质不同
1、湿式除尘器:使含尘气体与液体(通常是水)紧密接触的装置,利用水滴和颗粒的惯性碰撞或水和灰尘的充分混合作用及其它作用捕集颗粒或使颗粒增大或留于固定容器内达到水和粉尘分离效果的装置。
2、干式除尘器:将从烟气中除下来的灰以干态排出的除尘器。
二、应用不同
1、湿式除尘器:工业粉尘、有机臭气、酸碱废气吸收净化等有害气体的净化、锅炉烟气脱硫、压铸机、中心熔化炉、焚烧炉、化学制药、食品加工等烟气。冶金、铸造、炭素材料、机械加工、建材、压片机、造粒机、搅拌机等封闭机、配料、搅拌、振动筛等行业。
2、干式除尘器:主要针对高浓度粗颗粒径粉尘的分离或浓集而采用。
扩展资料:
湿式除尘器优点:
1、由于气液接触过程中传质传热同时发生,这种除尘器不仅具有除尘功能,而且具有烟气冷却和吸收有害气体的功能。
2、适用于高温。高温、易燃、易爆、有害气体。
3、运行正常,净化效率高。
4、可用于集雾和集尘的粉尘和气体。
5、排气量应该平衡。
6、结构简单,占地面积小,投资少。
7、操作安全、操作维护方便。
参考资料来源:百度百科-湿式除尘器
参考资料来源:百度百科-干式除尘器
参考资料来源:百度百科-除尘器
静电除尘器,它的工作原理是利用高压电场使烟气发生电离,气流中的粉尘荷电在电场的作用下与气流分离。粉尘的比电阻是评价导电性的指标,静电除尘器对除尘效率有直接的影响。比电阻过低,尘粒难以保持在集尘电极上,致使其重返气流。比电阻过高,到达集尘电极的尘粒电荷不易放出,在尘层之间形成电压梯度会产生局部击穿和放电现象。这些情况都会造成除尘效率下降。它具有适用于除去烟气中0.01—50μm的粉尘,而且用于烟气温度高、压力大的场合。处理的烟气量越大,使用静电除尘器的投资和运行费用越经济等优点。 再来说湿式电除尘器,它是用喷水或溢流水这两种方式使集尘极的外表面形成一层水膜,电除尘器是将沉集在极板上的粉尘冲走的一款除尘器。湿式清灰可以避免已捕集粉尘的再次飞扬,达到很高的除尘效率,运行很可靠。但存在着腐蚀、污泥和污水的处理问题。仅在气体含尘浓度较低、要求含尘效率较高时才采用。它具有除尘效率高,压力损失小,耗能小,不会再有二次扬尘,没有运动部件等优点。
电除尘器是利用电场作用来捕集含尘气体中粉尘的设备。它是高效除尘设备,已广泛用于冶金、水泥、电力、化工、轻工等行业的工业生产中。
电除尘器具有以下优点:除尘效率高,能有效地清除亚微米粒度的微细粒子;由于电场力直接作用在粉尘上,所以流体阻力小,因而动力消耗少,维持费用低,可以处理不同性质粉尘,如较高压强(达3000Pa表压),较高温度(一般可达350℃,特殊设计能达到500℃),以及有化学腐蚀性的气体;处理大量气体,能适应广泛、快速变化着的进气状况,可使电除尘器能在最佳状况下运行,操作可自动化。但要配置比较复杂的高压直流供电系统;设备笨重,初次投资费用高;另外,需要较高的管理技术水平,同时不适用于处理含尘浓度大的气体(一般不超过40g/m3),否则需在电除尘器前添置预处理装置除去粗颗粒。
一、构造与工作原理
电除尘器如图8-15所示,在金属管(或平行的金属网板)2中有导线3,两者均作为电极,高压直流电源6接于其间。
含尘气体从进气管1进入从排气管5排出。由于含尘气体一般为电介质,不导电,所以在电压较低时电流不能通过。当电压升高到某一程度时,导线周围的电场强度增大到使其附近的气体发生电离,伴随着电离发生的是气体发出浅蓝色辉光和发出特有的嘶嘶声,这种现象即是电晕放电。电晕放电的结果使不导电的气体分子离解为能导电的离子,气体开始导电,随着电压不断升高,气体离子化的程度不断增加,通过的电流增大。含尘气体通过电除尘器时,离子沉积于尘粒上使之带电,带电的尘粒在静电力作用下向带相反电荷的电极沉降,从而与气体分离。当电极上的尘粒逐渐增多到一定程度时,振打电极,使尘粒落下并集中于下部的灰斗7中。
图8-15 电除尘器工作原理示意图
1-进气管;2-沉淀极;3-电晕极;4-绝缘子;5-排气管;6-高压直流电源;7-灰斗
由于负离子的运动速度大于正离子,因此面积较大的管子(或网板)总是接正极而导线接负极,使尘粒带负电迅速向管壁沉降,以提高除尘效率。管子称为沉淀极,而导线称为电晕极,为了安全起见,沉淀极要接地。
电除尘器按沉淀板形状不同分为管式和板式两种。
管式电除尘器的沉淀板一般是圆形钢管,直径200~300mm,长3~4m。电晕极为直径1.5~2mm的镍铬合金钢丝或其他高阻合金丝,如图8-16所示。含尘空气由进气口1进入除尘器内,由下至上地从作为沉淀极的管子5中穿过。管子中有电晕极6。电晕极的上端悬挂在置于绝缘子上的支架7下面,下端张紧于支架3上。含尘空气通过管子时,空气中的尘粒绝大部分沉积于沉淀极上,少部分沉积于电晕极上,每隔一定时间,分别用振打装置9、10振打支架和管子,使沉积于电极上的尘粒落下,并集中于下面锥形灰斗11中卸出。
图8-16 管式电除尘器示意图
1-进气口;2-绝缘子;3,7-支架;4-外壳;5-沉淀极;6-电晕极;8-排气管;9,10-小锤;11-灰斗;12-支架
图8-17 板式电收尘器
1-绝缘子;2-沉淀极;3-电晕极;4-排气管;5-灰斗;6-进气管
板式电除尘器与管式电除尘器的主要区别在于:板式电除尘器的沉淀板不是管子,而是一排并列的平面形钢丝网,如图8-17所示。
除尘器的沉淀极2为平面钢丝网,网与网之间的距离约为250mm,中间悬挂着许多根直径2mm的金属丝,作为电晕极3。
含尘气体从进气管6进入除尘器,经过电场之后,已经净化的空气从排气管4排出,沉积于电极上的尘粒,经一定时间后振打电极,使尘粒落入灰斗5中。
二、电除尘器的基本类型
电除尘器的形式多种多样,分类各不相同,可按荷电的形式、清灰方式、气流运动方向及集尘电极型式等进行分类。
(一)按荷电形式
可分为单区式和双区式两种。前面介绍的电除尘器属于单区式,粒子的荷电和集尘是在同一区域中进行,即电晕系统和沉降系统都在这一个区域里。工业除尘和烟气除尘多用这种电除尘器。
双区式电除尘器是尘粒的荷电和沉降是在结构不同的两个区域中进行的,在第一区域中安装着电晕电极,第二区域中安装着沉降电极,前者进行尘粒的荷电,又称电离,后者进行集尘,因此又称集尘器,如图8-18所示。
图8-18 WB20型电收尘器
(二)清灰方式
可分为湿式、半湿式和干式。粘附于集尘电极上的粉尘连续用水冲走的结构叫湿式电除尘器,使集尘电极表面经常形成连续的水膜,就不致使捕集粉尘再飞散或堆积,也不需要进行集尘电极的振打。另外,用喷雾等方法间歇地润湿集尘电极表面以防止粉尘二次飞扬的结构,叫半湿式电除尘器。
粘附在电极上的粉尘用振打装置定期抖动或敲打极板,使其脱落的设备叫干式电除尘器。在建材工业中大多数采用干式电除尘器。
(三)气流运动方向
可分为立式和卧式两种。管极式一般为立式,板极式则有立式和卧式两种。
含尘气体由下部垂直向上经过电场的称为立式电除尘器。用于气体流量小,灰尘性质便于收集,规格较小的情况。它占地面积少,但灰尘易形成二次飞扬。
含尘气体水平通过电场的称为卧式电除尘器。除尘器可根据需要任意加长和延伸,分为几个分开通路和几个供电压不同的区域,前者称为收尘室,后者称为电场。如图8-18所示。
电除尘器可根据粉尘性质和净化要求,增加电场数量,每个电场供给不同的电压,这样既可以获得很高的收尘效率,又可适应不同流量的要求。一般用负压操作,可以延长风机寿命。
(四)集尘电极
集尘电极也有多种多样的结构和材质,大致可分为平板式、管式、圆筒式和格栅式等,但大多数是平板式和管式。管式多用于小型的电除尘器,板式常用于大型的电除尘器。
三、使用
电除尘器广泛地应用于工业生产部门,其除尘效率通常可达95%以上,但是,如果使用不当,除尘效率往往会降至60%以下。影响除尘效率的主要因素有:
1.除尘器内气流的流速ω
除尘器内空气的流速小,含尘空气在电场中停留的时间长,能收集更多的尘粒,除尘效率高。不同流速下的除尘效率如图8-19所示。通常除尘器内气流的流速不超过1m/s。
图8-19 不同流速下的收尘效率
图8-20 收尘效率与电极长度的关系
2.电极长度l
含尘空气在除尘器内流经的电极长度愈长,除尘效率愈高。除尘效率与电极长度的关系如图8-20所示。
3.电极的清洁程度
如果电极上附着一层厚厚的尘粒,由于粉尘的电阻很大,降低了除尘器电极间的有效电压,严重时还会出现反电晕的现象(即在沉淀极附近产生电晕),造成电流的不正常增大,电耗增大,而除尘效率降低。
4.尘粒的电阻率和含尘空气的湿含量
尘粒的电阻率随着尘粒的种类和含水量不同而变化,可在103~1014Ω/cm的范围内变动。尘粒的电阻率过高,影响尘料和电极之间的电荷交换,除尘效率降低。当尘粒的电阻率增加到1010~1011Ω/cm时,除尘效率显著降低。当电阻率低于109~1010Ω/cm时,尘粒在除尘器中沉降都比较正常。
在一定温度下,含尘空气的湿含量愈高,尘粒吸附的水分也愈多,电阻率降低,除尘效率提高。但是,增加含尘空气的湿含量是有一定限制的,当湿含量太高时,在绝缘子上就可能有水蒸气凝结,使绝缘子失去绝缘性能而被击穿。因此,一方面应尽可能提高含尘空气的湿含量,另一方面又要采取防止绝缘子击穿的措施。
5.除尘器的漏气量
表8-12 常用除尘设备的性能
电除尘器通常在负压下操作。如果除尘器漏入大量空气,会使除尘器中空气流速增大,除尘效率降低,同时也增加了配套通风机的负荷。因此,电除尘器的出灰口、检修孔、窥视孔等处都要很好密封,以防漏气。
常用的除尘器的性能列于表8-12。
湿式电除尘器是一种用来处理含微量粉尘和微颗粒的新除尘设备,主要用来除去含湿气体中的尘、酸雾、水滴、气溶胶、臭味、PM2.5等有害物质,是治理大气粉尘污染的理想设备。湿式电除尘器通常简称WESP,与干式电除尘器的除尘基本原理相同,要经历荷电、收集和清灰三个阶段。
低低温电除尘是在电除尘前增设热回收器,降低除尘器入口温度,利用了烟气体积流量随温度降低而变小和粉尘比电阻随温度降低而下降的特性。随温度降低,粉尘比电阻减少至1011以下,此时的粉尘更容易被捕集。所以,烟气流经电除尘器的温度范围在80~100℃之间时,除尘系统效率将会明显提高。根据需要可以在吸收塔后增加再加热器,利用烟气余热抬升烟气温度,防止下游设备腐蚀,无烟气泄露,可以彻底消除白烟及石膏雨。湿式电除尘和干式电除尘两者的除尘原理一样,都是靠高压电晕放电使得粉尘荷电,并被集尘板/管收集,但干式电收尘器主要处理含水很低的干气体,湿式电除尘器主要处理含水较高乃至饱和的湿气体;干式电除尘一般采用机械振打等方式清除积灰,而湿式电除尘采用定期冲洗使粉尘清除。
近年来,随着经济的迅速发展,以原煤为燃料的锅炉增加很多,燃煤锅炉排放的大气污染物对周围环境造成很大危害,然而减少或降低燃煤锅炉排放污染物的主要途径是与锅炉相配套的各类消烟除尘器,而除尘器的性能和效率是决定一台锅炉对周围环境造成危害程度的关键所在。 除尘器可分为两大类:①干式除尘器:惯性除尘器、电除尘器、布袋除尘器、旋风除尘器。②湿式除尘器:包括又喷淋塔、冲击式除尘器、文丘里洗涤剂、泡沫除尘器和水膜除尘器等。目前常见的运用最多的是旋风分离器、静电除尘器与布袋除尘器。湿式除尘器Learn more about除尘器的种类繁多,结构形式不同,除尘效果不一。湿式除尘器俗称“水除尘器”,它是使含尘气体与液体(一般为水)密切接触,利用水滴和颗粒的惯性碰撞及其他作用捕集颗粒或使颗粒增大的装置。其主要除尘工作原理是:在除尘器中气体与液体的接触方式有两种,与预先分散(雾化或水膜)的液体(一般为水)接触,或是气体冲击(液体)层时鼓泡,以形成细小水滴或水磨。对于1μm以上尘粒而言,尘粒与水滴碰撞效率取决于粒子的惯性。当气体与水滴有相对运动时,由于水滴的环绕气膜作用,当气体接近水滴时,气体流线将绕过水滴而改变流向,运动轨迹由直线变为曲线,而粒径大和密度大的尘粒则力图保持原来的流线而与水滴相撞,尘粒与水滴相碰状接触后凝聚为大颗粒,并被水流带走,显然,与含尘气体的接触面积越多(水滴直径越小,水滴越多),碰撞凝集效率越高;当尘粒的密度、粒径以及相对速度越大,碰撞凝集效率越高;气体的黏性、水滴直径以及水的表面张力越大,碰撞凝集效果越底;当气体中含有冷凝性物质(主要是水分)时,由于含尘气体经过洗涤后可能达到露点以下,使冷凝物质以尘粒为核心凝结,并覆盖于其表面上。当处理高温气体(尤其是含疏水性粉尘)时,可预先加湿含尘气体或喷入蒸汽,提高净化效率
1.1工作原理湿式电除尘器除尘原理与常规干式电除尘器除尘原理相同,仅是工作的烟气环境不同。工作原理是依靠高压电放电原理使气体电离,烟气中粉尘颗粒和雾滴颗粒荷电后在电场力的作用下,收集在集尘极表面 ,干式电除尘器是利用振打清灰的方式将收集到的粉尘去除,而湿式电除尘器则是利用集尘极自身所收集到的湿烟气中的水份在极管表面形成一层水膜,在重力的作用下自上往下流淌,从而去除阳极管表面所收集到的粉尘。并且还将依靠设置在极管上部的喷淋冲洗水定期或不定期地进行冲洗,从而更进一步地去除集尘极表面的粉尘。 湿式电除尘器运行过程如下: 1.2湿式电除尘器结构1.2.1湿式电除尘器由壳体、电场区、流场分布装置、清洗系统、排污系统、窥视装置、热风系统、电气及控制系统等组成。1.2.2壳体:壳体的主要功能是悬挂电除尘器的核心部件—阴极系统和阳极系统,其次是构成本体外壳。除尘器外壳采用钢板焊接而成。由立柱、墙板、顶板、阳极支撑、均流板支撑、清洗系统支撑,灰斗等部件组成。在它内部装设了阴、阳极系统,是电除尘器的工作室。壳体内部与烟气接触面均玻璃鳞片防腐。1.2.3电场区:主要包括收尘极(阳极)、放电极(阴极);阳极系统是除尘器中的集尘板,并与除尘效率由很大关系;阳极系统采用蜂窝状六角筒式、材料为 2205。产品使用性能均优于玻璃钢材质,具有伏安特性好,对粉尘比电阻变化的适应性强,截止电压比使用其它非金属材质如导电玻璃钢等的极管收尘器高 1~2 万伏以上等长处,可有效提高大气污染物烟尘、粉尘和工业粉体回收效率,同时,其具有耐腐性强、易于清灰冲洗等优点,延长了设备使用寿命,降低了运行维护费和投资。电除尘器的放电部件称为阴极线,对电除尘器的性能,运行稳定性和检修工作量的大小影响很大,与电除尘器能否达到安全、经济运行有直接的关系。放电极采用整体悬挂式结构,整台除尘器分为 1 个电场区,每个区通过阴极吊杆将放电极悬挂在除尘器外壳上,每个电场区下部均设固定装置,防止放电线在运行中摆动,影响运行电压波动。阴极线采用特种合金钢,避免断线。1.2.4烟气均布装置:均流装置安装在阳极管束与灰斗之间,通过其改变除尘器内部流场分布性以便气体均匀通过阳极管束以达到最佳收尘效果。均流装置采用的是非金属材料 。 1.2.5供水、清洗、排污系统:湿式电除尘器的清洗水采用脱硫工艺水,给水系统取自脱硫工艺水总管路上。根据设备运行情况,采用定期间断喷水冲洗集尘极和阴极放电线运行方式;设计为每三天冲洗一次,实际运行可根据锅炉负荷优化清洗周期;冲洗水压力为>0.3Mpa,现设计是 2个阀门控制 2组管道冲洗,每个阀门正常冲洗时间为 1min(此冲洗时间可调整);每次总冲洗时间为 8min,单台炉总清洗耗水量~4m3 /次。1.2.6热风系统:为保证湿式电除尘器正常稳定投运,设计了热风系统。通过高压风机和密封风加热器将洁净空气加热后送到顶部绝缘箱和底部固定器内,连续高压热风起到封闭作用,实现绝缘瓷瓶与饱和湿烟气有效隔离,防止绝缘瓷瓶处受潮爬电。热风系统共配备两台高压风机,一运一备,两台风机并联与密封风加热器联接,空气经过换热器加热后,由主管道分别将热风送到顶部绝缘箱和底部固定器位置。顶部设有绝缘箱共 4 个,下部设有固定器共 4 个,每个绝缘箱和固定器单独从主管道通过支管将热风接入,每个绝缘箱固定器上都配有阀门,从而可以实现对接入热空气的平衡调节。每个绝缘箱和固定器都配有温度变送器,通过其对每个单独绝缘箱和固定器终值温度进行实时监测,从而对热风系统的调试运行提供最直接的依据。 为检测每个绝缘箱和固定器内部热风压力情况,分别设有一组压力变送器。其中一组用于绝缘箱压力检测,共有 1个压力变送器。另外一组供固定器压力检测用,共有1 个压力变送器,每 4 个固定器共用一个变送器。