大氣污染控制課件 第六章 除塵裝置

第六章除塵裝置本章內(nèi)容機(jī)械除塵器電除塵器濕式除塵器過(guò)濾式除塵器除塵器的選擇與發(fā)展從氣體中除去或收集固態(tài)或液態(tài)粒子的設(shè)備稱為除塵裝置

濕式除塵裝置

干式除塵裝置第六章除塵裝置按分離原理分類：重力除塵裝置（機(jī)械式除塵裝置）

慣性力除塵裝置（機(jī)械式除塵裝置）離心力除塵裝置（機(jī)械式除塵裝置）洗滌式除塵裝置過(guò)濾式除塵裝置電除塵裝置聲波除塵裝置

第六章除塵裝置第一節(jié)機(jī)械除塵器機(jī)械除塵器通常指利用質(zhì)量力（重力、慣性力和離心力）的作用使顆粒物與氣體分離的裝置，常用的有：重力沉降室慣性除塵器旋風(fēng)除塵器第一節(jié)機(jī)械除塵器一重力沉降室重力沉降室是通過(guò)重力作用使塵粒從氣流中沉降分離的除塵裝置氣流進(jìn)入重力沉降室后，流動(dòng)截面積擴(kuò)大，流速降低，較重顆粒在重力作用下緩慢向灰斗沉降層流式和湍流式兩種

第一節(jié)機(jī)械除塵器一重力沉降室1層流式重力沉降室假定沉降室內(nèi)氣流為柱塞流；顆粒均勻分布于煙氣中忽略氣體浮力，粒子僅受重力和阻力的作用縱剖面示意圖第一節(jié)機(jī)械除塵器1層流式重力沉降室沉降室的長(zhǎng)寬高分別為L(zhǎng)、W、H，處理煙氣量為Q氣流在沉降室內(nèi)的停留時(shí)間在t時(shí)間內(nèi)粒子的沉降距離第一節(jié)機(jī)械除塵器1層流式重力沉降室該粒子的除塵效率第一節(jié)機(jī)械除塵器1層流式重力沉降室對(duì)于stokes粒子，重力沉降室能100%捕集的最小粒子的dmin=?第一節(jié)機(jī)械除塵器1層流式重力沉降室對(duì)于stokes粒子，重力沉降室能100%捕集的最小粒子的dmin=?minp36=QdgWLmrminp36=QdgWLmr由于沉降室內(nèi)的氣流擾動(dòng)和返混的影響，工程上一般用分級(jí)效率公式的一半作為實(shí)際分級(jí)效率第一節(jié)機(jī)械除塵器1層流式重力沉降室提高沉降室效率的主要途徑降低沉降室內(nèi)氣流速度增加沉降室長(zhǎng)度降低沉降室高度沉降室內(nèi)的氣流速度一般為0.3～2.0m/s第一節(jié)機(jī)械除塵器1層流式重力沉降室沉降室內(nèi)的氣流速度一般為0.3～2.0m/s不同粉塵的最高允許氣流速度第一節(jié)機(jī)械除塵器1層流式重力沉降室多層沉降室：使沉降高度減少為原來(lái)的1/（n+1），其中n為水平隔板層數(shù)考慮清灰的問(wèn)題，一般隔板數(shù)在3以下第一節(jié)機(jī)械除塵器多層沉降室1.錐形閥；2.清灰孔；3.隔板第一節(jié)機(jī)械除塵器2湍流式重力沉降室湍流模式1－假定沉降室中氣流處于湍流狀態(tài)，垂直于氣流方向的每個(gè)斷面上粒子完全混合第一節(jié)機(jī)械除塵器2湍流式重力沉降室寬度為W、高度為H和長(zhǎng)度為dx的捕集元，假定氣體流過(guò)dx距離的時(shí)間內(nèi)，邊界層dy內(nèi)粒徑為dp的粒子都將沉降而除去粒子在微元內(nèi)的停留時(shí)間被去除的分?jǐn)?shù)第一節(jié)機(jī)械除塵器2湍流式重力沉降室對(duì)上式積分得邊界條件：因此，其分級(jí)除塵效率得第一節(jié)機(jī)械除塵器2湍流式重力沉降室湍流模式2－完全混合模式，即沉降室內(nèi)未捕集顆粒完全混合單位時(shí)間排出：(為除塵器內(nèi)粒子濃度，均一)單位時(shí)間捕集：總分級(jí)效率重力沉降室歸一化的分級(jí)率曲線a層流－無(wú)混合b湍流－垂直混合c湍流－完全混合第一節(jié)機(jī)械除塵器3歸一化處理三種模式的分級(jí)效率均可用歸一化對(duì)Stokes顆粒，分級(jí)效率與dp成正比第一節(jié)機(jī)械除塵器4重力沉降室優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單投資少壓力損失?。ㄒ话銥?0～100Pa）維修管理容易缺點(diǎn)體積大效率低僅作為高效除塵器的預(yù)除塵裝置，除去較大和較重的粒子第一節(jié)機(jī)械除塵器二慣性除塵器1機(jī)理沉降室內(nèi)設(shè)置各種形式的擋板，含塵氣流沖擊在擋板上，氣流方向發(fā)生急劇轉(zhuǎn)變，借助塵粒本身的慣性力作用，使其與氣流分離第一節(jié)機(jī)械除塵器2結(jié)構(gòu)型式?jīng)_擊式－氣流沖擊擋板捕集較粗粒子沖擊式慣性除塵裝置a單級(jí)型b多級(jí)型第一節(jié)機(jī)械除塵器反轉(zhuǎn)式－改變氣流方向捕集較細(xì)粒子2結(jié)構(gòu)型式反轉(zhuǎn)式慣性除塵裝置a彎管型

b百葉窗型

c多層隔板型第一節(jié)機(jī)械除塵器3應(yīng)用一般凈化密度和粒徑較大的金屬或礦物性粉塵凈化效率不高，一般只用于多級(jí)除塵中的一級(jí)除塵，捕集10～20μm以上的粗顆粒壓力損失100～1000Pa第一節(jié)機(jī)械除塵器三旋風(fēng)除塵器1旋風(fēng)除塵器內(nèi)氣流與塵粒的運(yùn)動(dòng)普通旋風(fēng)除塵器是由進(jìn)氣管、筒體、錐體和排氣管等組成氣流沿外壁由上向下旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)：外渦旋少量氣體沿徑向運(yùn)動(dòng)到中心區(qū)域旋轉(zhuǎn)氣流在錐體底部轉(zhuǎn)而向上沿軸心旋轉(zhuǎn)：內(nèi)渦旋氣流運(yùn)動(dòng)包括切向、軸向和徑向：切向速度、軸向速度和徑向速度第一節(jié)機(jī)械除塵器1旋風(fēng)除塵器內(nèi)氣流與塵粒的運(yùn)動(dòng)切向速度決定氣流質(zhì)點(diǎn)離心力大小，顆粒在離心力作用下逐漸移向外壁到達(dá)外壁的塵粒在氣流和重力共同作用下沿壁面落入灰斗上渦旋－氣流從除塵器頂部向下高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，一部分氣流帶著細(xì)小的塵粒沿筒壁旋轉(zhuǎn)向上，到達(dá)頂部后，再沿排出管外壁旋轉(zhuǎn)向下，最后從排出管排出第一節(jié)機(jī)械除塵器1旋風(fēng)除塵器內(nèi)氣流與塵粒的運(yùn)動(dòng)旋風(fēng)除塵器內(nèi)氣流的切向速度和壓力分布第一節(jié)機(jī)械除塵器1旋風(fēng)除塵器內(nèi)氣流與塵粒的運(yùn)動(dòng)切向速度外渦旋的切向速度分布：

此處n1，稱為渦流指數(shù)內(nèi)渦旋的切向速度正比于半徑內(nèi)外渦旋的界面上氣流切向速度最大交界圓柱面直徑

d0=(0.6～1.0)de,de

為排氣管直徑第一節(jié)機(jī)械除塵器1旋風(fēng)除塵器內(nèi)氣流與塵粒的運(yùn)動(dòng)徑向速度假定外渦旋氣流均勻地經(jīng)過(guò)交界圓柱面進(jìn)入內(nèi)渦旋平均徑向速度r0和h0分別為交界圓柱面的半徑和高度，m第一節(jié)機(jī)械除塵器1旋風(fēng)除塵器內(nèi)氣流與塵粒的運(yùn)動(dòng)軸向速度外渦旋的軸向速度向下內(nèi)渦旋的軸向速度向上在內(nèi)渦旋，軸向速度向上逐漸增大，在排出管底部達(dá)到最大值第一節(jié)機(jī)械除塵器2旋風(fēng)除塵器的壓力損失：局部阻力系數(shù)A：旋風(fēng)除塵器進(jìn)口面積局部阻力系數(shù)旋風(fēng)除塵器型式XLTXLT?AXLP?AXLP?Bξ5.36.58.05.8第一節(jié)機(jī)械除塵器2旋風(fēng)除塵器的壓力損失相對(duì)尺寸對(duì)壓力損失影響較大，除塵器結(jié)構(gòu)型式相同時(shí)，幾何相似放大或縮小，壓力損失基本不變含塵濃度增高，壓力降明顯下降操作運(yùn)行中可以接受的壓力損失一般低于2kPa第一節(jié)機(jī)械除塵器3旋風(fēng)除塵器的除塵效率計(jì)算分割直徑是確定除塵效率的基礎(chǔ)在交界面上，離心力FC，向心運(yùn)動(dòng)氣流作用于塵粒上的阻力FD

若FC>FD，顆粒移向外壁若FC<FD，顆粒進(jìn)入內(nèi)渦旋當(dāng)FC=FD時(shí)，有50%的可能進(jìn)入外渦旋，既除塵效率為50%

第一節(jié)機(jī)械除塵器3旋風(fēng)除塵器的除塵效率對(duì)于球形Stokes粒子分割粒徑dc確定后，雷思一利希特模式計(jì)算其它粒子的分級(jí)效率另一種經(jīng)驗(yàn)公式第一節(jié)機(jī)械除塵器4影響旋風(fēng)除塵器效率的因素二次效應(yīng)－被捕集粒子的重新進(jìn)入氣流在較小粒徑區(qū)間內(nèi)，理應(yīng)逸出的粒子由于聚集或被較大塵粒撞向壁面而脫離氣流獲得捕集，實(shí)際效率高于理論效率在較大粒徑區(qū)間，粒子被反彈回氣流或沉積的塵粒被重新吹起，實(shí)際效率低于理論效率通過(guò)環(huán)狀霧化器將水噴淋在旋風(fēng)除塵器內(nèi)壁上，能有效地控制二次效應(yīng)臨界入口速度第一節(jié)機(jī)械除塵器4影響旋風(fēng)除塵器效率的因素比例尺寸在相同的切向速度下，筒體直徑愈小，離心力愈大，除塵效率愈高；筒體直徑過(guò)小，粒子容易逃逸，效率下降。錐體適當(dāng)加長(zhǎng)，對(duì)提高除塵效率有利。排出管直徑愈小分割直徑愈小，即除塵效率愈高；直徑太小，壓力降增加，一般取排出管直徑de=(0.4～0.65)D。特征長(zhǎng)度(naturallength)——亞歷山大公式旋風(fēng)除塵器排出管以下部分的長(zhǎng)度應(yīng)當(dāng)接近或等于l，筒體和錐體的總高度以不大于5倍的筒體直徑為宜。第一節(jié)機(jī)械除塵器4影響旋風(fēng)除塵器效率的因素比例尺寸對(duì)性能的影響比例變化性能趨向投資趨向壓力損失效率增大旋風(fēng)除塵器直徑降低降低提高加長(zhǎng)筒體稍有降低提高提高增大入口面積（流量不變）降低降低——增大入口面積（速度不變）提高降低降低加長(zhǎng)錐體稍有降低提高提高增大錐體的排出孔稍有降低提高或降低——減小錐體的排出孔稍有提高提高或降低——加長(zhǎng)排出管伸入器內(nèi)的長(zhǎng)度提高提高或降低提高增大排氣管管徑降低降低提高

鎖氣器(a)雙翻板式(b)回轉(zhuǎn)式第一節(jié)機(jī)械除塵器4影響旋風(fēng)除塵器效率的因素除塵器下部的嚴(yán)密性在不漏風(fēng)的情況下進(jìn)行正常排灰第一節(jié)機(jī)械除塵器4影響旋風(fēng)除塵器效率的因素?zé)焿m的物理性質(zhì)氣體的密度和粘度、塵粒的大小和比重、煙氣含塵濃度第一節(jié)機(jī)械除塵器4影響旋風(fēng)除塵器效率的因素操作變量提高煙氣入口流速，旋風(fēng)除塵器分割直徑變小，除塵器性能改善入口流速過(guò)大，已沉積的粒子有可能再次被吹起，重新卷入氣流中，除塵效率下降效率最高時(shí)的入口速度a.直入切向進(jìn)入式b.蝸殼切向進(jìn)入式c.軸向進(jìn)入式第一節(jié)機(jī)械除塵器5結(jié)構(gòu)型式進(jìn)氣方式分切向進(jìn)入式軸向進(jìn)入式第一節(jié)機(jī)械除塵器5結(jié)構(gòu)型式氣流組織分回流式直流式平旋式旋流式回流式多管旋風(fēng)除塵器第一節(jié)機(jī)械除塵器5結(jié)構(gòu)型式多管旋風(fēng)除塵器由多個(gè)相同構(gòu)造形狀和尺寸的小型旋風(fēng)除塵器(又叫旋風(fēng)子)組合在一個(gè)殼體內(nèi)并聯(lián)使用的除塵器組常見(jiàn)的多管除塵器有回流式和直流式兩種第一節(jié)機(jī)械除塵器6旋風(fēng)除塵器的設(shè)計(jì)選擇除塵器的型式根據(jù)含塵濃度、粒度分布、密度等煙氣特征，及除塵要求、允許的阻力和制造條件等因素根據(jù)允許的壓力降確定進(jìn)口氣速，或取為12～25m/s確定入口截面A，入口寬度b和高度h第一節(jié)機(jī)械除塵器6旋風(fēng)除塵器的設(shè)計(jì)確定各部分幾何尺寸尺寸名稱XLP/AXLP/BXLT/AXLT入口寬度，b入口高度，h筒體直徑，D上3.85b下0.7D3.33b（b=0.3D）3.85b4.9b排出筒直徑，de上0.6D下0.6D0.6D0.6D0.58D筒體長(zhǎng)度，L上1.35D下1.0D1.7D2.26D1.6D錐體長(zhǎng)度，H上0.50D下1.00D2.3D2.0D1.3D灰口直徑，d10.296D0.43D0.3D0.145D進(jìn)口速度為右值時(shí)的壓力損失12m/s700（600）5000（420）860（770）440（490）15m/s1100（940）890（700）1350（1210）670（770）18m/s1400（1260）1450（1150）1950（1740）990（1110）第一節(jié)機(jī)械除塵器6旋風(fēng)除塵器的設(shè)計(jì)也可選擇其它的結(jié)構(gòu)，但應(yīng)遵循以下原則為防止粒子短路漏到出口管，h≤s，其中s為排氣管插入深度；為避免過(guò)高的壓力損失，b≤(D－de)/2；為保持渦流的終端在錐體內(nèi)部，（H+L）≥3D；為利于粉塵易于滑動(dòng)，錐角＝7o～8o；為獲得最大的除塵效率，de/D≈0.4～0.5，（H+L）/de≈8～10；s/de≈1.旋風(fēng)除塵器對(duì)于

dp<5μm的粒子效率低，必須借助外力（電場(chǎng)力等）捕集更小的粒子;使塵粒荷電并在電場(chǎng)力的作用下沉積在集塵極上;與其他除塵器的根本區(qū)別在于，分離力直接作用在粒子上，而不是作用在整個(gè)氣流上;具有耗能小、氣流阻力小的特點(diǎn)。第二節(jié)電除塵器第二節(jié)電除塵器電除塵器的主要優(yōu)點(diǎn)壓力損失小，一般為200～500Pa處理煙氣量大，可達(dá)105～106m3/h能耗低，大約0.2～0.4kWh/1000m3對(duì)細(xì)粉塵有很高的捕集效率，可高于99％可在高溫或強(qiáng)腐蝕性氣體下操作第二節(jié)電除塵器三個(gè)基本過(guò)程懸浮粒子荷電——高壓直流電暈帶電粒子在電場(chǎng)內(nèi)遷移和捕集——延續(xù)的電暈電場(chǎng)（單區(qū)電除塵器）或光滑的不放電的電極之間的純靜電場(chǎng)（雙區(qū)電除塵器）捕集物從集塵表面上清除——振打除去接地電極上的粉塵層并使其落入灰斗一、電除塵器的工作原理第二節(jié)電除塵器一、電除塵器的工作原理第二節(jié)電除塵器一、電除塵器的工作原理第二節(jié)電除塵器單區(qū)和雙區(qū)電除塵器雙區(qū)電除塵器單區(qū)電除塵器第二節(jié)電除塵器二、電暈放電1、電暈放電機(jī)理金屬絲放出的電子迅速向正極移動(dòng)，與氣體分子撞擊使之離子化氣體分子離子化的過(guò)程又產(chǎn)生大量電子——雪崩過(guò)程遠(yuǎn)離金屬絲，電場(chǎng)強(qiáng)度降低，氣體離子化過(guò)程結(jié)束，電子被氣體分子捕獲氣體離子化區(qū)域——電暈區(qū)自由電子和氣體負(fù)離子是粒子荷電的電荷來(lái)源第二節(jié)電除塵器二、電暈放電第二節(jié)電除塵器2、起始電暈電壓——開(kāi)始產(chǎn)生電暈電流所施加的電壓管式電除塵器內(nèi)任一點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度起始電暈電壓與煙氣性質(zhì)和電極形狀、幾何尺寸等因素有關(guān)，起始電暈所需要電場(chǎng)強(qiáng)度（皮克經(jīng)驗(yàn)公式）——空氣的相對(duì)密度m——導(dǎo)線光滑修正系數(shù)，無(wú)因次，0.5<m<1.0在r=a時(shí)（電暈電極表面上），起始電暈電壓二、電暈放電第二節(jié)電除塵器

正、負(fù)電暈極在空氣中的電暈電流一電壓曲線

電暈區(qū)范圍逐漸擴(kuò)大致使極間空氣全部電離——電場(chǎng)擊穿；相應(yīng)的電壓——擊穿電壓在相同電壓下通常負(fù)電暈電極產(chǎn)生較高的電暈電流，且擊穿電壓也高得多工業(yè)氣體凈化傾向于采用穩(wěn)定性強(qiáng)，操作電壓和電流高的負(fù)電暈極；空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)采用正電暈極，好處在于其產(chǎn)生臭氧和氮氧化物的量低。二、電暈放電第二節(jié)電除塵器3、影響電暈特性的因素電極的形狀、電極間距離氣體組成、壓力、溫度不同氣體對(duì)電子的親合力、遷移率不同氣體溫度和壓力的不同影響電子平均自由程和加速電子及能產(chǎn)生碰撞電離所需要的電壓氣流中要捕集的粉塵的濃度、粒度、比電阻以及在電暈極和集塵極上的沉積電壓的波形二、電暈放電第二節(jié)電除塵器三、粒子荷電兩種機(jī)理電場(chǎng)荷電或碰撞荷電——離子在靜電力作用下做定向運(yùn)動(dòng)，與粒子碰撞而使粒子荷電擴(kuò)散荷電——離子的擴(kuò)散現(xiàn)象而導(dǎo)致的粒子荷電過(guò)程；依賴于離子的熱能，而不是依賴于電場(chǎng)粒子的主要荷電過(guò)程取決于粒徑大于0.5m的微粒，以電場(chǎng)荷電為主小于0.15m的微粒，以擴(kuò)散荷電為主介于之間的粒子，需要同時(shí)考慮這兩種過(guò)程。第二節(jié)電除塵器粒子荷電電荷累積粒子場(chǎng)強(qiáng)增加沒(méi)有氣體分子能夠到達(dá)粒子表面，電荷飽和三、粒子荷電1、電場(chǎng)荷電第二節(jié)電除塵器粒子獲得的飽和電荷

影響電場(chǎng)荷電的因素

粒徑dp和介電常數(shù)ε電場(chǎng)強(qiáng)度E0和離子密度N0

一般粒子的荷電時(shí)間僅為0.1s，一般可以認(rèn)為粒子進(jìn)入除塵器后立刻達(dá)到了飽和電荷三、粒子荷電1、電場(chǎng)荷電第二節(jié)電除塵器與電場(chǎng)電荷過(guò)程相反，不存在擴(kuò)散荷電的最大極限值荷電量取決于離子熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能、粒子大小和荷電時(shí)間擴(kuò)散荷電理論方程三、粒子荷電2、擴(kuò)散荷電第二節(jié)電除塵器處于中間范圍

（0.15～0.5μm）的粒子，需同時(shí)考慮電場(chǎng)荷電和擴(kuò)散荷電根據(jù)Robinson的研究，簡(jiǎn)單地將電場(chǎng)荷電和擴(kuò)散荷電的電荷相加，可近似地表示兩種過(guò)程綜合作用時(shí)的荷電量，與實(shí)驗(yàn)值基本一致三、粒子荷電3、電場(chǎng)荷電和擴(kuò)散荷電的綜合作用第二節(jié)電除塵器沉積在集塵極表面的高比電阻粒子導(dǎo)致在低電壓下發(fā)生火花放電或在集塵極發(fā)生反電暈現(xiàn)象,破壞正常電暈過(guò)程氣流中微小粒子的濃度高時(shí)，荷電塵粒所形成的電暈電流不大，可是形成的空間電荷卻很大，嚴(yán)重抑制著電暈電流的產(chǎn)生當(dāng)含塵量大到某一數(shù)值時(shí)，電暈現(xiàn)象消失，塵粒在電場(chǎng)中根本得不到電荷，電暈電流幾乎減小到零，失去除塵作用，即電暈閉塞。三、粒子荷電4、異常荷電現(xiàn)象第二節(jié)電除塵器1、驅(qū)進(jìn)速度力平衡關(guān)系四、荷電粒子的運(yùn)動(dòng)和捕集第二節(jié)電除塵器1、驅(qū)進(jìn)速度t＝0時(shí)，＝0，則最終得四、荷電粒子的運(yùn)動(dòng)和捕集第二節(jié)電除塵器驅(qū)進(jìn)速度e的指數(shù)項(xiàng)是一個(gè)很大的數(shù)值。例如，密度為1g/cm3、直徑為10μm的球狀粉塵粒子，在空氣中有若t>10－2s，全可以忽略不計(jì)所以，驅(qū)進(jìn)速度第二節(jié)電除塵器驅(qū)進(jìn)速度與粒徑和場(chǎng)強(qiáng)的關(guān)系當(dāng)顆粒直徑為2～50m時(shí)，與粒徑成正比第二節(jié)電除塵器2、粒子的捕集效率一德意希公式第二節(jié)電除塵器理論分級(jí)捕集效率捕集效率隨粒徑的變化第二節(jié)電除塵器當(dāng)粒子的粒徑相同且驅(qū)進(jìn)速度不超過(guò)氣流速度的10％～20％時(shí)，德意希方程理論上是成立的作為除塵總效率的近似估算，ω應(yīng)取平均驅(qū)進(jìn)速度有效驅(qū)進(jìn)速度——實(shí)際中常常根據(jù)在一定的除塵器結(jié)構(gòu)型式和運(yùn)行條件下測(cè)得的總捕集效率值，代入德意希方程式中反算出的相應(yīng)驅(qū)進(jìn)速度值，以ωe表示3、有效驅(qū)進(jìn)速度第二節(jié)電除塵器粉塵種類驅(qū)進(jìn)速度/m?s-1粉塵種類驅(qū)進(jìn)速度/m?s-1煤粉（飛灰）0.10～0.14沖天爐(鐵/焦比=10)0.03～0.04紙漿及造紙0.08水泥生產(chǎn)（干法）0.06～0.07平爐0.06水泥生產(chǎn)（濕法）0.10～0.11酸霧（H2SO4）0.06～0.08多層床式焙燒爐0.08酸霧（TiO2）0.06～0.08紅磷0.03飄旋焙燒爐0.08石膏0.16～0.20催化劑粉塵0.08二級(jí)高爐(80％生鐵)0.125第二節(jié)電除塵器電暈極和集塵極上都會(huì)有粉塵沉積粉塵沉積在電暈極上會(huì)影響電暈電流的大小和均勻性，一般方法采取振打清灰方式清除從集塵極清除已沉積的粉塵的主要目的是防止粉塵重新進(jìn)入氣流在濕式電除塵器中，用水沖洗集塵極板在干式電除塵器中，一般用機(jī)械撞擊或電極振動(dòng)產(chǎn)生的振動(dòng)力清灰五、被捕集粉塵的清除第二節(jié)電除塵器現(xiàn)代的電除塵器大都采用電磁振打或錘式振打清灰。第二節(jié)電除塵器1、除塵器類型雙區(qū)電除塵器——通風(fēng)空氣的凈化和某些輕工業(yè)部門單區(qū)電除塵器——控制各種工藝尾氣和燃燒煙氣污染管式電除塵器用于氣體流量小，含霧滴氣體，或需要用水洗刷電極的場(chǎng)合板式電除塵器為工業(yè)上應(yīng)用的主要型式，氣體處理量一般為25～50m3/s以上六、電除塵器結(jié)構(gòu)第二節(jié)電除塵器2、電暈電極常用的有直徑3mm左右的圓形線、星形線及鋸齒線、芒刺線等電暈線的一般要求：起暈電壓低、電暈電流大、機(jī)械強(qiáng)度高、能維持準(zhǔn)確的極距、易清灰等a.圓形線

b.星形線

c.鋸齒線

d.芒刺線第二節(jié)電除塵器2、電暈電極電暈線固定方式重錘懸吊式管框繃線式第二節(jié)電除塵器3、集塵極集塵極結(jié)構(gòu)對(duì)粉塵的二次揚(yáng)起，及除塵器金屬消耗量（約占總耗量的40％～50%）有很大影響性能良好的集塵極應(yīng)滿足下述基本要求振打時(shí)粉塵的二次揚(yáng)起少單位集塵面積消耗金屬量低極板高度較大時(shí)，應(yīng)有一定的剛性，不易變形振打時(shí)易于清灰，造價(jià)低第二節(jié)電除塵器常用板式電除塵器集塵極進(jìn)展——寬間距壓電除塵器：現(xiàn)已公認(rèn)，在某些情況下板間距可比平常增加50％～100%，然而除塵器性能并未改變。其原理還沒(méi)有完全解釋清楚第二節(jié)電除塵器提供粒子荷電和捕集所需要的高場(chǎng)強(qiáng)和電暈電流供電設(shè)備必須十分穩(wěn)定，希望工作壽命在二十年之上輸出峰值電壓為70～l000kV，電流為100～2000mA增加供電機(jī)組的數(shù)目，減少每個(gè)機(jī)組供電的電暈線數(shù)，能改善電除塵器性能，但投資增加。必須考慮效率和投資兩方面因素4、高壓供電設(shè)備第二節(jié)電除塵器電除塵器內(nèi)氣流分布對(duì)除塵效率具有較大影響為保證氣流分布均勻，在進(jìn)出口處應(yīng)設(shè)變徑管道，進(jìn)口變徑管內(nèi)應(yīng)設(shè)氣流分布板最常見(jiàn)的氣流分布板有百葉窗式、多孔板分布格子、槽形鋼式和欄桿型分布板

對(duì)氣流分布的具體要求是任何一點(diǎn)的流速不得超過(guò)該斷面平均流速的40%在任何一個(gè)測(cè)定斷面上，85%以上測(cè)點(diǎn)的流速與平均流速不得相差25%。5、氣流分布板第二節(jié)電除塵器氣流分布不均勻時(shí)，電除塵器通過(guò)率的校正系數(shù)FV第二節(jié)電除塵器通常所需要的粉塵的最小導(dǎo)電率是10-10（Ω/cm）-1

高比電阻粉塵——導(dǎo)電率低于10-10（Ω/cm）-1，即電阻率大于1010Ω/cm的粉塵影響粉塵層比電阻因素：粒子溫度、組成、大小和形狀，粉塵層厚度和壓縮程度，施加于粉塵層的電場(chǎng)強(qiáng)度等在評(píng)價(jià)電除塵器操作性能時(shí)應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)得的粉塵比電阻七、粉塵比電阻1、粉塵的導(dǎo)電性第二節(jié)電除塵器煙氣濕度和溫度對(duì)粉塵比電阻的影響a.飛灰b.水泥窯粉塵第二節(jié)電除塵器2、高比電阻粉塵對(duì)電除塵器性能的影響干擾電場(chǎng)條件，導(dǎo)致除塵效率下降低于1010Ω/cm時(shí)，比電阻幾乎對(duì)除塵器操作和性能沒(méi)有影響比電阻介于1010～1011Ω/cm之間時(shí)，火花率增加，操作電壓降低高于1011Ω/cm時(shí)，產(chǎn)生明顯反電暈第二節(jié)電除塵器粉塵比電阻對(duì)除塵器伏安特性的影響第二節(jié)電除塵器粉塵比電阻對(duì)有效驅(qū)進(jìn)速度的影響第二節(jié)電除塵器粉塵比電阻對(duì)場(chǎng)強(qiáng)分布的影響第二節(jié)電除塵器3、克服高比電阻影響的方法保持電極表面盡可能清潔采用較好的供電系統(tǒng)煙氣調(diào)質(zhì)：增加煙氣濕度，或向煙氣中加入SO3、NH3及Na2CO3等化合物，使粒子導(dǎo)電性增加。最常用的化學(xué)調(diào)質(zhì)劑是SO3

改變煙氣溫度：向煙氣中噴水，增加煙氣濕度和降低溫度發(fā)展新型電除塵器第二節(jié)電除塵器S含量對(duì)粉塵比電阻的影響Log10resistivity,Ω?cm第二節(jié)電除塵器電除塵器的選擇和設(shè)計(jì)仍然主要采用經(jīng)驗(yàn)公式類比方法參數(shù)符號(hào)取值范圍板間距S23～28cm驅(qū)進(jìn)速度ω3～18cm/s比集塵極表面積A/Q300～2400m2（1000m3/min）氣流速度v1～2m/s長(zhǎng)高比L/H0.5～1.5比電暈功率Pc/Q1800～18000W/(1000m3/min)電暈電流密度Ic/A0.05～1.0A/m2平均氣流速度

煙煤鍋爐v1.1～1.6m/s褐煤鍋爐v1.8～2.6m/s八、電除塵器的選擇和設(shè)計(jì)第二節(jié)電除塵器1、比集塵表面積的確定根據(jù)運(yùn)行和設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，確定有效驅(qū)進(jìn)速度ωe按德意希方程求得比集塵表面積A/Q2、長(zhǎng)高比的確定集塵板有效長(zhǎng)度與高度之比，直接影響振打清灰時(shí)二次揚(yáng)塵的多少要求除塵效率大于99%時(shí)，除塵器的長(zhǎng)高比至少要1.0～1.5。第二節(jié)電除塵器3、氣流速度的確定由煙氣量和過(guò)氣斷面積，計(jì)算煙氣的平均流速平均流速高于某一臨界速度時(shí)，作用在粒子上的空氣動(dòng)力學(xué)阻力會(huì)迅速增加，粉塵的重新進(jìn)入量亦迅速增加4、氣體的含塵濃度如果氣體含塵濃度很高，電場(chǎng)內(nèi)塵粒的空間電荷很高，易發(fā)生電暈閉塞應(yīng)對(duì)措施——提高工作電壓，采用放電強(qiáng)烈的芒剌型電暈極，電除塵器前增設(shè)預(yù)凈化設(shè)備等第二節(jié)電除塵器電除塵器的輔助設(shè)計(jì)因素電暈電極：支撐方式和方法集塵電極：類型、尺寸、裝配、機(jī)械性能和空氣動(dòng)力學(xué)性能整流裝置：額定功率、自動(dòng)控制系統(tǒng)、總數(shù)、儀表和監(jiān)測(cè)裝置電暈電極和集塵電極的振打機(jī)構(gòu)：類型、尺寸、頻率范圍和強(qiáng)度調(diào)整、總數(shù)和排列灰斗：幾何形狀、尺寸、容量、總數(shù)和位置輸灰系統(tǒng)：類型、能力、預(yù)防空氣泄漏和粉塵反吹殼體和灰斗的保溫，電除塵器頂蓋的防雨雪措施便于電除塵器內(nèi)部檢查和維修的檢修門高強(qiáng)度框架的支撐體絕緣器：類型、數(shù)目、可靠性氣體入口和出口管道的排列需要的建筑和地基獲得均勻的低湍流氣流分布的措施第二節(jié)電除塵器利用水滴和塵粒的慣性碰撞及其它作用捕集塵?；蚴沽皆龃蟮难b置;可以有效地去除直徑為0.1～20μm的液態(tài)或固態(tài)粒子;高能和低能濕式除塵器：低能濕式除塵器：壓力損失0.2～1.5kPa，凈化效率90～95%(>10μm)；高能濕式除塵器：壓力損失2.5～9.0kPa，凈化效率99.5％以上。第三節(jié)濕式除塵器1、概述第三節(jié)濕式除塵器1、概述噴霧塔旋風(fēng)洗滌器第三節(jié)濕式除塵器1、概述撞擊式洗滌器文丘里洗滌器第三節(jié)濕式除塵器1、概述分類(凈化機(jī)理)：重力噴霧洗滌器旋風(fēng)洗滌器自激噴霧洗滌器板式洗滌器填料洗滌器文丘里洗滌器機(jī)械誘導(dǎo)噴霧洗滌器第三節(jié)濕式除塵器1、概述濕式除塵裝置的性能和操作范圍裝置名稱氣體流速/m?s-1液氣比/l?m-3壓力損失/Pa分割直徑/μm噴淋塔0.1～22～3100～5003.0填料塔0.5～12～31000～25001.0旋風(fēng)洗滌器15～450.5～1.51200～15001.0轉(zhuǎn)筒洗滌器（300～750r/min）0.7～2500～15000.2沖擊式洗滌器10～2010～500～1500.2文丘里洗滌器60～900.3～1.53000～80000.1第三節(jié)濕式除塵器1、概述優(yōu)點(diǎn)能耗相同時(shí)，比干式機(jī)械除塵器高；可與靜電除塵器和布袋除塵器相比，而且還可適用于它們不能勝任的條件；在去除粉塵粒子的同時(shí)，還可去除氣體中的水蒸氣及某些氣態(tài)污染物。第三節(jié)濕式除塵器1、概述缺點(diǎn)排出的污水污泥需要處理；洗滌水具有一定程度的腐蝕性；；不適用于凈化含有憎水性和水硬性粉塵的氣體不適用于寒冷地區(qū)。第三節(jié)濕式除塵器2、除塵機(jī)理慣性碰撞參數(shù)與除塵效率慣性碰撞參數(shù)NI：NI＝xs/dD對(duì)斯托克斯粒子除塵效率：K—關(guān)聯(lián)系數(shù)，其值取決于設(shè)備幾何結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)操作條件L—液氣比，L/1000m3第三節(jié)濕式除塵器2、除塵機(jī)理接觸功率與除塵效率接觸功率理論：假定洗滌器除塵效率是系統(tǒng)總能耗的函數(shù)總能耗Et:氣流通過(guò)洗滌器時(shí)的能量損失EG+霧化噴淋液體過(guò)程中的能量消耗ELΔPG：氣體壓力損失，PaPL：液體入口壓力，PaQL，QG:液體和氣體流量，m3/s第三節(jié)濕式除塵器2、除塵機(jī)理接觸功率與除塵效率除塵效率傳質(zhì)單元數(shù)第三節(jié)濕式除塵器2、除塵機(jī)理分割粒徑與除塵效率總通過(guò)率分級(jí)通過(guò)率q1：入口粉塵的頻度分布da：粒子的空氣動(dòng)力學(xué)直徑Ae，Be：均為常數(shù)對(duì)填充塔和篩板塔，Be=2；離心式洗滌器，Be=0.67；文丘里洗滌器(當(dāng)NI=0.5～5)，Be=2第三節(jié)濕式除塵器2、除塵機(jī)理分割粒徑與除塵效率通過(guò)率與分割粒徑的關(guān)系第三節(jié)濕式除塵器2、除塵機(jī)理分割粒徑與除塵效率分割直徑與壓力降的關(guān)系第三節(jié)濕式除塵器3、噴霧塔洗滌器含塵氣體清潔氣體循環(huán)水含塵水假定所有液滴具有相同直徑液滴進(jìn)入洗滌器后立刻以終端速度沉降液滴在斷面上分布均勻、無(wú)聚結(jié)現(xiàn)象第三節(jié)濕式除塵器3、噴霧塔洗滌器除塵效率ut

一液滴的終末沉降速度，m/sVG－空塔斷面氣速，m/sz－氣液接觸的總塔高度，md－單個(gè)液滴的碰撞效率第三節(jié)濕式除塵器3、噴霧塔洗滌器單液滴捕集效率對(duì)于Stokes粒子，紊流過(guò)渡區(qū)，牛頓區(qū)，

第三節(jié)濕式除塵器4、旋風(fēng)洗滌器干式旋風(fēng)分離器內(nèi)部以環(huán)形方式安裝一排噴嘴，就構(gòu)成一種最簡(jiǎn)單的旋風(fēng)洗滌器噴霧作用發(fā)生在外渦旋區(qū)，并捕集塵粒，攜帶塵粒的液滴被甩向旋風(fēng)洗滌器的濕壁上，然后沿壁面沉落到器底在出口處通常需要安裝除霧器第三節(jié)濕式除塵器4、旋風(fēng)洗滌器壓力損失范圍一般為0.5～1.5kPa，可用下式估算－旋風(fēng)洗滌器的壓力損失，pa－噴霧系統(tǒng)關(guān)閉時(shí)的壓力損失，Pa－液滴密度，kg/m3－液滴初始平均速度，m/s第三節(jié)濕式除塵器5、文丘里洗滌器喉管處氣速一般為50～180m/s碰撞捕集效率隨相對(duì)速度增加而增加第三節(jié)濕式除塵器5、文丘里洗滌器幾何尺寸進(jìn)氣管直徑D1按與之相聯(lián)管道直徑確定收縮管的收縮角α1常取23o～25o喉管直徑DT按喉管氣速vT確定，其截面積與進(jìn)口管截面積之比的典型值為1:4vT的選擇要考慮到粉塵、氣體和洗滌液的物理化學(xué)性質(zhì)、對(duì)洗滌器效率和阻力的要求等因素L112ConvergingsectionthroatDivergingsectionDTD1L2第三節(jié)濕式除塵器5、文丘里洗滌器幾何尺寸擴(kuò)散管的擴(kuò)散角α2一般為5o～7o出口管的直徑Dz按與其相聯(lián)的除霧器要求的氣速確定L112ConvergingsectionthroatDivergingsectionDTD1L2第三節(jié)濕式除塵器5、文丘里洗滌器壓力損失壓力損失大于其它濕式和干式除塵器壓力損失計(jì)算公式第三節(jié)濕式除塵器5、文丘里洗滌器除塵效率通過(guò)率第四節(jié)過(guò)濾式除塵器分類空氣過(guò)濾器：濾紙或玻璃纖維第四節(jié)過(guò)濾式除塵器分類顆粒層除塵器：砂、礫、焦炭等顆粒物第四節(jié)過(guò)濾式除塵器分類袋式除塵器：纖維織物第四節(jié)過(guò)濾式除塵器1、工作原理截留、慣性碰撞第四節(jié)過(guò)濾式除塵器1、工作原理擴(kuò)散、電沉積第四節(jié)過(guò)濾式除塵器1、工作原理篩分第四節(jié)過(guò)濾式除塵器1、工作原理工作過(guò)程含塵氣流通過(guò)濾袋時(shí)，粉塵被濾料捕集沉積在濾料上的粉塵在機(jī)械振動(dòng)作用下從濾料表面脫落，落入灰斗粉塵因截留、慣性碰撞、靜電和擴(kuò)散等作

用，在濾袋表面形成粉塵層，常稱為粉層初層第四節(jié)過(guò)濾式除塵器1、工作原理工作過(guò)程粉塵初層提高了除塵效率粉塵在濾袋上積聚，濾袋兩側(cè)壓差增大，會(huì)把濾料上的細(xì)小粉塵擠壓過(guò)去，使除塵效率下降除塵器壓力過(guò)高，要及時(shí)清灰第四節(jié)過(guò)濾式除塵器1、工作原理袋式除塵器的分級(jí)效率曲線第四節(jié)過(guò)濾式除塵器1、工作原理除塵效率的影響因素粉塵負(fù)荷過(guò)濾速度一般來(lái)講，除塵效率隨過(guò)濾速度增加而下降過(guò)濾速度的選取還與濾料種類和清灰方式有關(guān)第四節(jié)過(guò)濾式除塵器2、壓力損失?—通過(guò)潔凈濾料的壓力損失，100～130Pa;?—通過(guò)粉塵層（dustcake）的壓力損失；?兩者均可以用達(dá)西定律表示fDPP