电收尘器工作原理及特点
一、电收尘的工作原理
电收尘器是以静电净化法进行收捕烟气中粉尘的装置,是净化工业废气的理想设备。它的净化工作主要依靠放电极和沉淀极这两个系统来完成。当两极间输入的高压直流电在4~8万伏时造成适当的不均匀电场,利用该电场中的电晕放电,使空气中的粉尘大部分带上负电荷,少量的带正电荷、带电荷的粉尘,在电场力的作用下,分别向收尘极和电晕极运动,到达极板后放出电荷,粉尘本身就沉积在极板上,沉积在极板上的粉尘靠振打装置振落,聚集到灰斗中排出,达到净化烟气和收集粉尘的作用。
除尘机理大致有以下四个过程:
1)向电场供电,并产生电晕放电;
2)使粉尘荷电,变中性粉尘颗粒为带有一定电量的带电颗粒;
3)气、粉分离,带电的粉尘在电场力的作用下向阴、阳极运动,并吸咐到阴、阳极上;
4)阴、阳极再生,通过振打系统将吸附在阴、阳极上的粉尘清除到灰斗中排出,以保持阴、阳极的正常电晕放电。
二、电除尘器基本结构
1)电收尘器本体:包括电晕极、沉淀极、振打装置、气体均布装置、壳体、保温箱;
2)电源和整流机组。
电晕极
(1)电晕极应满足的基本条件:
a、放电强度高,电晕电流大;
b、起晕电压低,击穿电压高;
C、机械强度大,耐腐蚀。
(2)电晕极的组成:
电晕极系统主要包括电晕线、电晕极框架、框架悬吊杆、支撑绝缘套管、电晕极振打装置等。
(3)电晕极的形状:
电晕极为电收尘器的放电极。为了使放电效果良好电晕线越细越好,但电晕线太细,不仅机械强度低,而且容易锈断,或被放电电弧烧断。为了保证电晕线有一定的机械强度又有较高的放电效率,可将电晕线制成各种形式,常见的电晕线有圆形、星形和芒刺形等。
集尘极
(1)集尘极应满足的基本条件
a、电场强度及电流分布均匀性好;
b、消耗金属少,制造及安装精度低;
c、防止粉尘二次飞扬的性能好;
d、振打性能好;
e、具有足够的机械强度和刚度。
(2)集尘极的形状
板式集尘极通常由几块长条板安装在一个悬挂架上组成一排,一个电收尘器可以由多排集尘极板组合而成。相邻两排中心距离为250~350mm。
集尘极的振打装置
(1)锤击振打装置:由振打锤、承振砧铁和振打杆组
成;
(2)弹簧凸轮振打装置:既可用于电晕极振打又可用于
集尘极振打。主要由振打杆(或板)、弹簧、回转机构
、振打锤、凸轮等组成;
(3)电磁脉冲振打装置:主要由脉冲电流发生器和冲击
振打器两部分组成。
气体均布装置
(1)设置气体均布装置的目的:
在电收尘器的各个工作横断面上,气体流速应力求均匀。如果气体流速相差大,则在流速高的部位粉尘在电场中停留时间短,有些粉尘还来不及收下就被气流带走。而且当粉尘从极板上振落时,二次飞扬的粉尘被气流带走的可能性也增大,这都会造成收尘效率下降,因此使气流均匀分布对提高收尘器效率有重要意义。
(2)气体均布装置的组成:
气体均布装置主要由气体导流板和气体均布装置组成。多孔板层数越多气流分布均匀性越好,通常不少于两层,使气流均匀分布。
保温箱
当绝缘套管周围温度过低时,其
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面会产生冷凝水。影响电收尘器正常工作,保湿箱内的温度应高于收尘器内烟气露点温度20-30℃,保温箱内装有加热器、恒温控制器。
三、电收尘的特点
1)收尘效率高,一般可达99%甚至更高;
2)净化能力大,能适应于生产设备大型化的要求;
3)能处理较高温度、湿度及腐蚀性的气体;
4)能量消耗少,运转费用低,净化1000m3的含尘气体,仅消耗0.2-0.8度电,流体阻力不大;
5)操作过程完全自动化,易于操作,故障率少;
6)一次性投资大,占用空间大,收集带电性差的气体需要对气体进行调质,技术性较高,如果使用不当,非常的危险。
四、电收尘的类型
电收尘的主要类型有:
1)按两极配置位置可以分为单区式和双区式电收尘。
2)按粉尘的处理方式可以分为干式电收尘与湿式电收尘。
3)按收尘极的形式可以分为管式电收尘与板式电收尘
4)电收尘按气体进入的运动方向可以分为立式电收尘与卧式电收尘。立式电收尘含尘气体从下部向上部走,它的占地面机小,气流与粉尘沉落的方向相反,容易造成二次扬尘,高度大,安装维修不方便,一般采用正压式操作,风机布置在收尘机的前方,风机叶片磨损较快。
电收尘可以按粉尘的性质及净化的要求增加电场的数目,也可以按气体的处理量,增加除尘数目,这样既可以保证收尘效率,又可以适应不同流量的要求。卧式电收尘是在负压下操作,可以使风机的磨损减轻,高度也不大,安装维修比较方便,但就是其占地面积比较大。
五、影响电收尘器收尘效率的因素
1)粉尘的比电阻
粉尘的比电阻ρ是指每平方厘米面积上高度为lcm的粉料柱沿其高度方向测得的电阻值,单位为Ω·cm。粉尘比电阻是影响电收
尘器收尘效率的一个很重要的因素,电收尘器对粉尘的比电阻有严格的要求。当比电阻在104-1011Ω·cm时,收尘效果最好
ρ=U/I×S/L
2)粉尘的浓度
一般情况下,电除尘器进口允许粉尘浓度以不超过40-50g/m3为宜。由于电除尘器正常工作时,电晕电流基本上是气体离子的运动所致,当含尘量过高,则大部分空间离子电荷给了尘粒,而尘粒移动速度远低于离子移动速度,电荷活动大大降低,使除尘器形成电晕封闭,电流下降,因而效率也下降。但电晕极若采用芒刺线,则处理气体的含尘浓度可以提高到80-100g/m3。
3)气体的温度
从总的效果来看,进入电收尘器的气体温度低些有利于提高其收尘效率。气体的温度不能低到气体的露点。
4)处理风量
对于一定型号规格的电收尘器,其收尘效率是指处理风量在一定范围内而言。如果处理风量超过设计范围,收尘效率就达不到设计要求。
处理风量大于电收尘器设计允许的范围时,收尘效率降低的原因主要是由于气流流速增大,减少了粉尘微粒与电离的气体相结合的机会,加大了粉尘微粒被高速气流带走的数量,同时也加大了已沉聚下来的粉尘再度被高速气流扬起带走的数量,即加大了二次扬尘。一般认为:气体流速取0.6-1.3m/s为宜,对规格大的电收尘器可以取上限值,因为气体在电收尘器内停留的时间长些;反之,则可取较小的值。
5)收尘系统的密封
密封不好,外部空气的进入,会带来以下三个不利的后果:
a、降低收尘器内气体的温度,有可能产生结露。
b、增大电场风速,使含尘气体在电场中的停留时间缩短,粉尘颗粒有可能来不及沉降到集尘极板上就被气流带出电场,从而降低收尘效率,同时,由于风速增大,使已沉降的粉尘再次被扬入气流中造成除尘器的操作条件恶化。
c、如果是集灰斗和排灰口处漏风,则漏入的空气直接将已沉降下的粉尘吹起,造成严重的二次扬尘,导致收尘效率降低。
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