电除尘器讲座基本要点.docx

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电除尘器讲座基本要点

电除尘器讲座基本要点

一、电除尘的基本原理

1、什么叫电除尘器?

（简称EP或ESPelectrostaticprecipitation的缩写）

在高压电场内,悬浮于烟气流中的尘粒,受到发射离子的作用而带电,这种荷电尘粒受到带有不同极性的电极表面的吸引而被吸附在电极表面上,通过周期性或连续性振打或冲刷,由金属表面脱落,同时在重力的作用下落入灰斗.

一台单独的电除尘器是将沉淀极和电晕极置于一个单独壳体内的一种构造.再配有高,低压电源供电及控制系统.

2、电除尘的基本过程,可分为三或四个阶段:

a进入电除尘器的粉尘粒子荷电-----电离和荷电过程

b荷电尘粒移动后（到阳极或阴极）沉积-----收尘过程

c振打或冲刷使沉积粉尘脱落-----清灰过程

d从灰斗中将粉尘再输送出去

3、具体过程

1）电晕放电:

在极不均匀电场的空气间隙中，随外加电压升高，曲率半径较小的电极表面附近的场强将首先达到引起空气游离的数值，且在该电极前很小的范围内满足形成流注的起始条件，就在这一局部区域内形成电晕放电。

产生的电流称为电晕电流。

只有电晕放电,才有收尘作用

电除尘器具备两个电极系统，产生电晕放电的电晕极和捕集荷电粉尘的收尘极

电晕极------也称为放电极，或阴极

收尘极------也称为沉淀极，或阳极，或集尘极

2）伏安特性：

二次电晕电流与二次电压之间的关系曲线

3）电场强度：

两个电极系统施加负极性直流高压后，便形成高压电场，表示电场强度的物理量，便称为电场强度（简称场强）。

有三种作用：

电场越强，越能产生大能量的荷电离子；

荷电离子与尘粒碰撞的动能就越大

荷电粒子吸附到异性电极的速度就越快；

4）粉尘荷电：

电除尘基本过程就是尘粒荷电。

两个基本荷电机理：

A电场荷电：

负离子与悬浮于气体中的尘粒相碰撞，使粉尘荷电；（即碰撞荷电）这是

最主要的粉尘荷电

B扩散荷电：

由于气体中离子的热运动及离子的浓度差（浓度大的向浓度小的方向运动），向尘粒扩散而荷电，即所谓扩散荷电

5）收尘：

浮于气体中的尘粒荷电后，根据异性相吸原理，在电场电力（库仑力的作用下，向收尘极（在此泛指阳极和阴极）移动并沉积于上。

收尘效率（除尘效率）η：

　　　　　　　　　　　　　　　入口含尘浓度Ｃ１－出口含尘浓度Ｃ２

η＝×100%

　　　　　　　　　　　　　　　　入口含尘浓度Ｃ１　　　

即：

单位时间内电除尘器所收集的粉尘质量除以同一时间里进入电除尘器粉尘总质量所得的百分比。

4、图示电除尘工作原理；

二、电除尘器的结构

1、电除尘器的机械部件

电除尘器由除尘器本体和供电装置两大部分组成。

主要部件有壳体、收尘电极、放电电极、振打装置和气流分布装置等。

电除尘器部件组成：

2、电除尘器的结构：

三、电除尘器的分类

1、按气体流动方向分为：

A：

水平流动------》卧式电除尘器

B垂直流动------》立式电除尘器

2、按进气截面分：

A方型（常规）结构电除尘器

B圆型（特殊）结构电除尘器

3、按收尘板截面分：

A轧制而成型的各种板式电除尘器

B直径不同的圆管式电除尘器

4、按清灰方式分：

A湿式电除尘器-----用水来清除电极表面上的粉尘，用量越来越少

B干式电除尘器-----用湿法以外方式来清除电极表面上的粉尘；

普遍采用，也是最常见的。

C旋转电极式电除尘器-------近年新开发出来的，尚不普及。

D声波震动原理清除电极表面上的粉尘；目前属于辅助清灰方式。

5、按（干式）振打方式分

A机械振打：

侧部旋转锤振打

顶部旋转锤振打

B电磁振打；

属于顶部振打方式的一种。

以上几个分类还经常设计组合在一起，以满足不同的实际要求。

例如：

有常见的有：

板卧式侧部振打电除尘器；

板卧式顶部电磁振打电除尘器；

干法圆式电除尘器；

湿法立式电除尘器；

四、电除尘器名词术语

1、一般术语

（1）台———具有一个完整的独立外壳的电除尘器称为一台。

（2）室——纵向隔离分区，中间无隔墙的电除尘器叫单室电除尘器；中间有隔墙的叫双室电除尘器。

（3）电场———指气流方向上的一个供电分区，配以一组高压电源设备的单元体。

卧式电除尘器常设两个、三个或四个电场。

（4）电场长度———电场中沿气流方向一排收尘极板的总宽度。

（5）电场宽度———电除尘器同名电极中心距与气流通道数的乘积。

（6）电场风速———烟气在电场中的平均流速。

它等于进入电除尘器的烟气量与流通截面积之比。

（7）停留时间———烟气流经电场长度所需要的时间。

它等于电场长度与电场风速之比。

（8）收尘面积———收尘极板的有效投影面积。

它等于收尘极板的有效长度、有效高度与2倍通道数的总乘积。

（9）比收尘面积———单位流量的烟气所分配到的收尘面积。

它等于收尘面积与烟气流量之比，单位为m2//m3/s。

（10）通流截面———电场的有效高度与宽度的乘积。

它从一个方面反映电除尘器规格的大小。

（11）处理风量———单位时间通过电除尘器的烟气流量。

有的按工况条件下电除尘器人口与出口烟气流量平均值计算。

（12）驱进速度———荷电粒子在电场力的作用下向收尘极表面运动的速度。

工程上通常采用的是有效驱进速度，是根据多依奇公式反算出来的。

它是对电除尘器性能进行比较和评价的重要参数，也是电除尘器设计的关键数据。

（13）粉尘浓度———每标准立方米干气体中所含有的烟尘量。

（14）除尘效率———单位时间内电除尘器所收集的粉尘重量除以同一时间内进入电除尘器的粉尘总重量的百分数。

2、本体部分

（1）绝缘子室———支承高压系统的绝缘子保温密闭小室。

（2）人孔门———用于进入电场进行维护检修的活动门。

（3）气流分布装置———用以改善进入电场的气流的分布，使之均匀的装置。

通常设置在进口喇叭管内。

（4）挡风板（阻流板）———设置在电除尘器内，用于防止烟气不经过电场而旁通流走的—构件。

（5）收尘极板（阳极板、沉淀极、集尘极）———是电除尘器的接地电极，荷电尘

粒在电场力的作用下移向并被吸附其上。

（&）收尘极振打装置———使极板发生冲击振动或抖动，以振落沉积在极板上的尘粒的装置。

（6）放电极（阴极、电晕极）———与收尘极相对设置，使空气电离、粉尘荷电及产生电场效应的构件。

其横断面的曲率半径较小。

（7）放电极振打装置———使放电极产生冲击振动或抖动。

以振落沉积在放电极上的尘粒的装置。

（8）绝缘子———支承放电极系统并使之与其他部件绝缘的构件。

（9）绝缘轴———使放电极系统与周围部件绝缘，并能传递使放电极系统产生必要的振动或抖动的绝缘瓷轴。

3、电气部分

（1）高压电源———使电除尘器获得所必需的直流高压电的供电装置。

（2）变压整流器———变压器将标准民用电转变为数十千伏的高压电，而整流器则将交流电整流为直流电。

（3）控制系统———使施加的电压和电流随烟气工况变化而调整的系统。

它设在变压器的低压侧。

（4）电抗器———用于限制电流上升率、改善电流波形的电感线圈。

（5）自动调压装置———能自动调节高压电源的电气装置。

（6）高压隔离开关———用于通断和转换高电压回路的开关。

（7）高压电缆———传输高压电流的电缆。

利用油浸绝缘纸作为绝缘层的电缆称为充油电缆；利用聚乙烯、橡胶等干性物质作为绝缘层的电缆称为干电缆。

（8）汇流条———封闭在接地管道中的导线。

（9）火花———高压带电体向接地部件释放的短时间自灭放电现象。

火花放电时电流迅速增大。

（10）电弧———高压带电体向接地部件释放的大量电荷。

它持续时间较长，发出强光并产生高温。

（11）电晕电流———发生电晕放电时从电极间流过的电流。

（12）电晕功率———输入电除尘器的有效功率。

它等于电场的平均电压和平均电晕电流的乘积。

（13）伏安特性———电晕电流与电压之间的关系。

它是许多变量的函数，其中最主要的是放电线的几何形状，烟气成分和粉尘性质等。

（14）一次电压———输入到整流变压器初级的交流电压。

（15）二次电压———整流变压器输出的直流电压。

它是高压输出端和除尘器接地端之间测得的直流电压平均值。

（16）一次电流———输入到整流变压器初级的交流电流。

（17）二次电流———整流变压器输出的直流电流。

它是整流器接地端上的毫安表测得的通向电除尘器的直流电流平均值。

五、电除尘器的特点

电除尘器与其他种类除尘器的根本区别。

在于实现粒子与烟气分离所需的力是直接作用在荷电粒子上的库仑力。

同其他类型的除尘器相比，它具有以下几个特点：

（1）阻力小，耗能少。

一台处理烟气量为400000m3/h的电除尘器，一套电源最大功率不超过60KW。

由于烟气进入电除尘器后既不转弯，又不与其他物体碰撞，加之流速较低，气体阻力很小，压力损失一般为200Pa，串联四个电场也不会超过300Pa。

与袋式除尘器、旋风除尘器或文丘里洗涤器相比，电除尘器的阻力仅仅是它们的1/3—1/8。

因此大大节约电力消耗。

（2）收尘效率高。

电除尘器的除尘效率，理论上可达到接近100%的任何效率。

实际上所需效率应根据具体情况确定，追求过高的效率，在经济上是不合理的。

例如将实际需要的效率98%提高到99%，设备造价将增加18%。

电除尘器的除尘效率高还包含着长期效率的含义。

除袋式除尘器外，其他各种除尘器的除尘效率尤其是长期效率都比不上电除尘器。

如某烧结厂使用了18年的电除尘器，从未更换任何部件，而除尘效率基本没有降低。

其他种类的除尘器由于零部件的寿命较短，虽然早期效率较高，但后期效率都较低。

电除尘器的主要构件基本上是静止的，振打机构也是在极低的速度下运行，相对运动面不会很快磨损。

所以只要设计得当，并能正常进行维护保养，电除尘器能长期高效运行。

（3）适用范围广。

电除尘器甚至能捕集到0.1μ的细颗粒粉尘；粉尘浓度允许高达每立方米数十克至上百克；能适应4000C以下的高温烟气。

（4）处理烟气量大。

随着大型工艺设备的日益增多，要求处理的烟气量也大为增加。

例如，高炉出铁场的烟气量可达1000000m3/h发电机组排出的烟气量在3000000以m3/h以上。

电除尘器比较容易实现大型化，目前已出现单台处理1200000m3/h烟气量的电除尘器。

（5）自动化程度高，运行可靠。

电除尘器采用微机可以实现全盘自动化。

由于其运动零部件少，在正常情况下维修工作量较小，可以长期连续安全运行。

（6）一次投资大。

与其他除尘设备相比，电除尘器结构较复杂，消牦钢材多、一次性投资费用较高。

电除尘器对制造、安装和维护管理水平要求较高。

（7）应用范围受粉尘比电阻的限制。

电除尘器的收尘性能受粉尘比电阻的支配，粉尘比电阻在106-----1011Ω.cm范围以外，则除尘效率显著下降。

因此粉尘比电阻过高或过低，采用电除尘器不仅不经济，有时甚至不可能。

六、高压供电装置和低压自动控制装置

1、电除尘器供电装置的性能对除尘效率影响极大。

一般来说，在其他条件相同的情

况下，电除尘器的除尘效率取决于粉尘的驱进速度，而驱进速度是随着荷电电场强度

和收尘电场强度的提高而增大的。

要获得最高的除尘效率，需要尽可能地增大驱进速

度，也就是需要尽可能地提高除尘器的电场强度。

对电除尘器供电装置的要求是：

在

除尘器工况变化时，供电装置能快速地适应其变化，自动地调节输出电压和电流，使

电除尘器在较高的电压和电流状态下运行；另外，电除尘器一旦发生故障，供电装置

应能提供必要的保护，对闪络、拉弧和过流信号能快速鉴别和作出反应。