大气污染及其控制技术除尘

第 3章 大 气 污 染 及 其 控 制 技 术 3.4.1 烟 尘 控 制 技 术 除 尘 器 从 废 气 中 除 去 或 收 集 固 态 或 液 态 粒 子 的 设 备 ， 称 为 除 尘 装置 ， 或 除 尘 器 。 1、 除 尘 装 置 的 技 术 性 能 指 标（ 1） 烟 尘 的 浓 度 表 示 烟 尘 颗 粒 的 个 数 浓 度 。 单 位 气 体 体 积 中 所 含 烟 尘 颗 粒 的 个数 ， 称 为 个 数 浓 度 ， 单 位 为 个 cm3； 在 粉 尘 浓 度 极 低 时用 此 单 位 。 烟 尘 的 质 量 浓 度 。 单 位 标 况 体 积 含 尘 气 体 中 烟 尘 质 量 数 ，称 为 质 量 浓 度 ， 单 位 为 g Nm 3， 或 ； mg Nm3 。 (2)除 尘 装 置 的 处 理 量 除 尘 装 置 在 单 位 时 间 内 所 能 处 理 烟 气 量 ， 用 标 准 状 态 下 的体 积 流 量 表 示 ， 单 位 为 Nm3 h、 Nm3 s。 (3)除 尘 装 置 的 效 率 是 表 示 装 置 捕 集 粉 尘 效 果 的 重 要 指 标 ， 也 是 选 择 、 评 价 装置 的 最 主 要 参 数 。 除 尘 效 率 ： 是 指 在 同 一 时 间 内 ， 由 除 尘 装 置 除 下 的 粉 尘量 与 进 入 除 尘 装 置 的 粉 尘 量 的 百 分 比 。 =M3/M1 100%=(M1-M2)/ M1 100 % 通 过 率 s ： 是 指 没 有 被 除 尘 装 置 除 下 的 烟 尘 量 与 除 尘 装 置人 口 烟 尘 量 的 百 分 比 。 s =M 2/M1 100%=(M1-M3)/ M1 100 % 分 级 除 尘 效 率 d ： 对 某 一 粒 径 为 中 心 ， 粒 径 宽 度 d范 围 内烟 尘 的 去 除 效 率 。（ 4） 除 尘 装 置 的 压 力 损 失 P 压 力 损 失 是 表 示 除 尘 装 置 消 耗 能 量 大 小 的 指 标 ， 用 除 尘 装置 进 出 口 处 气 流 的 压 力 差 来 表 示 P =P1-P2除 尘 器M1P1 M3 M2P2 2、 除 尘 装 置 的 分 类 依 照 除 尘 器 除 尘 的 主 要 机 制 可 将 其 分 为 ： 机 械 式 除 尘 器 ： 重 力 沉 降 室 ， 惯 性 除 尘 器 ， 旋 风 除 尘 器 过 滤 式 除 尘 器 ： 袋 式 除 尘 器 ， 颗 粒 层 除 尘 器 静 电 除 尘 器 ： 干 式 电 除 尘 器 ， 湿 式 电 除 尘 器 洗 涤 式 除 尘 器 ： 冲 击 式 洗 涤 器 ， 自 激 式 湿 式 除 尘 器 ， 空心 喷 淋 塔 ， 文 丘 里 除 尘 器 根 据 在 除 尘 过 程 中 是 否 使 用 水 或 其 他 液 体 可 分 为湿 式 除 尘 器 、 干 式 除 尘 器 。 根 据 除 尘 过 程 中 的 粒 子 分 离 原 理 ， 除 尘 装 置 又 可分 为 重 力 除 尘 装 置 、 惯 性 力 除 尘 装 置 、 离 心 力 除尘 装 置 、 洗 涤 式 除 尘 装 置 、 过 滤 式 除 尘 装 置 、 电除 尘 装 置 、 声 波 除 尘 装 置 。 几 种 除 尘 装 置 的 除 尘 效 率除 尘 装 置 除 尘 效 率 ， %50m 5 m 1 m惯 性 除 尘 器 95 26 3中 效 旋 风 除 尘 器 94 27 8高 效 旋 风 除 尘 器 96 72 27冲 击 式 洗 涤 器 98 85 38自 激 式 湿 式 除 尘 器 100 93 40空 心 喷 淋 塔 99 94 55干 式 电 除 尘 器 99 99 84湿 式 电 除 尘 器 99 98 92 中 能 文 丘 里 除 尘 器 100 99 93高 能 文 丘 里 除 尘 器 100 99 97振 打 袋 式 除 尘 器 99 99 99逆 喷 袋 式 除 尘 器 100 99 99 采 用 纤 维 织 物 作滤 科 的 袋 式 除 尘 器应 用 较 广 。 除 尘 效 率 一 般 可达 99.9%以 上 ， 阻力 10001500Pa。效 率 高 ， 性 能 稳定 可 靠 、 操 作 简 单 。滤 袋 破 损 更 换 问题 3.4.2 几 种 主 要 的 除 尘 装 置1 袋 式 除 尘 器 袋 式 除 尘 器 的 工 作 原 理 含 尘 气 流 从 下 部 进 入 圆筒 形 滤 袋 ， 在 通 过 滤 料的 孔 隙 时 ， 粉 尘 被 捕 集于 滤 料 上 沉 积 在 滤 料 上 的 粉 尘 ，通 过 喷 出 高 压 气 流 或 机械 振 动 使 其 从 滤 料 表 面脱 落 ， 落 人 灰 斗 中 袋 式 除 尘 器 的 工 作 原 理 新 鲜 滤 料 的 除 尘 效 率 较 低 粉 尘 因 截 留 、 惯 性 碰 撞 、 静 电 和 扩 散 等 作 用 ， 在 滤 袋 表 面 形 成 粉 尘 层 ，常 称 为 粉 层 初 层 。 粉 尘 初 层 形 成 后 ， 成 为 袋 式 除 尘 器 的 主 要 过 滤 层 ， 提 高 了 除 尘 效 率 随 着 粉 尘 在 滤 袋 上 积 聚 ， 滤 袈 两 侧 的 压 力 差 增 大 ， 会 把 己 附 在 滤 料 上的 细 小 粉 尘 挤 压 过 去 ， 使 除 尘 效 率 下 降n 除 尘 器 压 力 过 高 ， 还 会 使 除 尘 系 统的 处 理 气 体 量 显 著 下 降 ， 因 此 除 尘 器阻 力 达 到 一 定 数 值 后 ， 要 及 时 清 灰 n 清 灰 不 应 破 坏 粉 尘 初 层 袋 式 除 尘 器 的 工 作 原 理 袋 式 除 尘 器 的 分 级 效 率 曲 线 袋 式 除 尘 器 的 清 灰 清 灰 是 袋 式 除 尘 器 运 行 中 十 分 重 要 的 一 环 ， 多 数 袋 式 除 尘器 是 按 清 灰 方 式 命 名 和 分 类 的 常 用 的 清 灰 方 式 有 三 种 机 械 振 动 式 逆 气 流 清 灰 脉 冲 喷 吹 清 灰 袋 式 除 尘 器 的 清 灰 机 械 振 动 清 灰 机 械 振 动 袋 式 除 尘 器 的 过 滤风 速 一 般 取 1.0 2.0m/min，压 力 损 失 为 800 1200Pa 此 类 型 袋 式 除 尘 器 的 优 点是 工 作 性 能 稳 定 ， 清 灰 效果 较 好 缺 点 是 滤 袋 常 受 机 械 力 作用 损 坏 较 快 ， 滤 袋 检 修 与更 换 工 作 量 大 清 洁 气体 出 口 灰 斗 滤 袋 清 洁 气体 一 侧含 尘 气体 入 口 固 定 孔板 典 型 机 械 振 动 式 布 袋 除 尘 器 袋 式 除 尘 器 的 清 灰 逆 气 流 清 灰 过 滤 风 速 一 般 为 0.5 2.0m/min， 压 力 损 失 控 制 范 围 10001500Pa 这 种 清 灰 方 式 的 除 尘 器 结 构 简 单 ， 清 灰 效 果 好 ， 滤 袋 磨 损少 ， 特 别 适 用 于 粉 尘 粘 性 小 ， 玻 璃 纤 维 滤 袋 的 情 况 袋 式 除 尘 器 的 清 灰 脉 冲 喷 吹 清 灰 利 用 0.4一 0.7MPa的 压 缩 空 气 反吹 ， 压 缩 空 气 的 脉 冲 产 生 冲 击 波 ，使 滤 袋 振 动 ， 粉 尘 层 脱 落 必 须 选 择 适 当 压 力 的 压 缩 空 气和 适 当 的 脉 冲 持 续 时 间 （ 通 常为 0.1一 0.2s） 每 清 灰 一 次 ， 叫 做 一 个 脉 冲 ，全 部 滤 袋 完 成 一 个 清 灰 循 环 的 时间 称 为 脉 冲 周 期 实 现 了 全 自 动 清 灰 ， 净 化 效 率达 99.9%； 过 滤 负 荷 较 高 ， 滤 袋 磨 损 轻 ， 运 行 安 全 可 靠 2、 电 除 尘 装 置 含 尘 气 流 在 高 压 直流 电 源 产 生 的 不 均匀 电 场 中 使 尘 粒 荷电 ， 荷 电 的 尘 粒 在电 场 库 仑 力 的 作 用下 ， 趋 向 集 尘 极 而达 到 除 尘 目 的 。 电 除 尘 器 的 工 作 原 理 三 个 基 本 过 程 悬 浮 粒 子 荷 电 高 压 直 流 电 晕 ， 电 场 荷 电 ， 扩 散 荷 电 带 电 粒 子 在 电 场 内 迁 移 和 捕 集 延 续 的 电 晕 电 场 （ 单 区电 除 尘 器 ） 或 光 滑 的 不 放 电 的 电 极 之 间 的 纯 静 电 场 （ 双区 电 除 尘 器 ） 捕 集 物 从 集 尘 表 面 上 清 除 振 打 除 去 收 尘 极 板 上 的 粉 尘层 并 使 其 落 入 灰 斗 电 除 尘 器 的 工 作 原 理 电 除 尘 器 的 工 作 原 理 单 区 和 双 区 电 除 尘 器 双 区 电 除 尘 器单 区 电 除 尘 器 电 晕 放 电 金 属 电 极 放 出 的 电 子 迅 速 向 正 极移 动 ， 与 气 体 分 子 撞 击 使 之 离 子化 气 体 分 子 离 子 化 的 过 程 又 产 生 大量 电 子 雪 崩 过 程 远 离 金 属 电 极 ， 电 场 强 度 降 低 ，气 体 离 子 化 过 程 结 束 ， 电 子 被 气体 分 子 捕 获 气 体 离 子 化 区 域 电 晕 区 自 由 电 子 和 气 体 负 离 子 是 粒 子 荷电 的 电 荷 来 源电 除 尘 器 除 尘 过 程 示 意 图1-电 晕 极 2-电 子 3-离 子 4-尘 粒5-收 尘 极 6-供 电 装 置 7-电 晕 区 粒 子 荷 电 两 种 机 理 电 场 荷 电 或 碰 撞 荷 电 离 子 在 静 电 力 作 用 下 做定 向 运 动 ， 与 粒 子 碰 撞 而 使 粒 子 荷 电 扩 散 荷 电 离 子 的 扩 散 现 象 而 导 致 的 粒 子 荷 电过 程 ； 依 赖 于 离 子 的 热 能 ， 而 不 是 依 赖 于 电 场 粒 子 的 主 要 荷 电 过 程 取 决 于 粒 径 大 于 0.5m的 微 粒 ， 以 电 场 荷 电 为 主 小 于 0.15m的 微 粒 ， 以 扩 散 荷 电 为 主 介 于 之 间 的 粒 子 ， 需 要 同 时 考 虑 这 两 种 过 程 。 异 常 荷 电 现 象 沉 积 在 集 尘 极 表 面 的 高 比 电 阻 粒 子 导 致 在 低 电 压 下 发 生 火花 放 电 或 在 集 尘 极 发 生 反 电 晕 现 象 ,破 坏 正 常 电 晕 过 程 气 流 中 微 小 粒 子 的 浓 度 高 时 ， 荷 电 尘 粒 所 形 成 的 电 晕 电 流不 大 ， 可 是 所 形 成 的 空 间 电 荷 却 很 大 ， 严 重 抑 制 着 电 晕 电流 的 产 生 当 含 尘 量 大 到 某 一 数 值 时 ， 电 晕 现 象 消 失 ， 尘 粒 在 电 场 中根 本 得 不 到 电 荷 ， 电 晕 电 流 几 乎 减 小 到 零 ， 失 去 除 尘 作 用 ，即 电 晕 闭 塞 电 除 尘 器 结 构 除 尘 器 类 型 除 尘 器 类 型 及 其 应 用 双 区 电 除 尘 器 通 风 空 气 的 净 化 和 某 些 轻 工 业 部 门 单 区 电 除 尘 器 控 制 各 种 工 艺 尾 气 和 燃 烧 烟 气 污 染 管 式 电 除 尘 器 用 于 气 体 流 量 小 ， 含 雾 滴 气 体 ， 或 需 要用 水 洗 刷 电 极 的 场 合 板 式 电 除 尘 器 为 工 业 上 应 用 的 主 要 型 式 ， 气 体 处 理 量一 般 为 25一 50m 3/s以 上 板 式 电 除 尘 器 电 除 尘 器 具 有 以 下 特 点 ： 除 尘 效 率 高 ， 可 达 99 9 以 上 。 能 捕 集 粒 径 为0.1m或 更 小 的 烟 雾 。 阻 力 损 失 小 。 干 式 电 除 尘 器 的 阻 力 降 大 约 为200Pa。 维 护 简 单 ， 处 理 烟 气 量 大 :可 达 105 106m3/h ，操 作 费 用 低 :大 约 0.2 0.4kWh/1000m3 ， 多 用 于处 理 大 烟 气 量 、 含 微 细 粉 尘 的 气 体 净 化 。 可 处 理 各 种 不 同 性 质 的 烟 雾 ， 工 作 温 度 可 达500 ， 湿 度 可 达 100 ， 也 能 处 理 易 燃 易 爆 气 体 。 电 除 尘 器 结 构 电 晕 电 极 电 晕 电 极 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 的 极 距 、 易 清 灰 等 各 种 型 式 的 电 晕 线（ a） RS管 状 芒 刺 线 （ b） 角 钢 芒 刺 线 （ c） 波 形 芒 刺 线 （ d） 锯 齿 线 （ e） 锯 形 芒 刺 线 （ f） 条 状 芒 刺 线 （ g） 鱼 骨 针 线 电 除 尘 器 结 构 电 晕 电 极 1 主 桅 杆 2 横 管 3 电 晕 线阴 极 小 框 架 的 结 构 电 除 尘 器 结 构 集 尘 极 集 尘 极 集 尘 极 结 构 对 粉 尘 的 二 次 扬 尘 ， 及 除 尘 器 金 属消 耗 量 （ 约 占 总 耗 量 的 40% 50%） 有 很 大 影 响 性 能 良 好 的 集 尘 极 应 满 足 以 下 基 本 要 求 振 打 时 粉 尘 的 二 次 扬 尘 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 刚 性 ， 不 易 变 形 振 打 时 易 于 清 灰 ， 造 价 低 电 除 尘 器 结 构 集 尘 极 常 用 板 式 电 除 尘 器 集 尘 极 进 展 宽 间 距 压 电 除 尘 器 ： 现 已 公 认 ， 在 某 些 情况 下 板 间 距 可 比 平 常 增 加 50% 100%， 然 而 除 尘 器性 能 并 未 改 变 。 其 原 理 还 没 有 完 全 解 释 清 楚 电 除 尘 器 结 构 气 流 分 布 板 电 除 尘 器 内 气 流 分 布 对 除 尘 效 率 具 有 较 大 影 响 为 保 证 气 流 分 布 均 匀 ， 在 进 出 口 处 应 设 变 径 管 道 ， 进 口 变径 管 内 应 设 气 流 分 布 板 最 常 见 的 气 流 分 布 板 有 百 叶 窗 式 、 多 孔 板 、 槽 形 钢 式 和 栏杆 型 分 布 板 。 对 气 流 分 布 的 具 体 要 求 是 任 何 一 点 的 流 速 不 得 超 过 该 断 面 平 均 流 速 的 土 40% 在 任 何 一 个 测 定 断 面 上 ， 85%以 上 测 点 的 流 速 与 平 均流 速 不 得 相 差 土 25%。 电 除 尘 器 结 构 高 压 供 电 设 备 高 压 供 电 设 备 提 供 粒 子 荷 电 和 捕 集 所 需 要 的 高 场 强 和 电 晕 电流 供 电 设 备 必 须 十 分 稳 定 ， 工 作 寿 命 在 二 十 年 之 上 通 常 高 压 供 电 设 备 的 输 出 峰 值 电 压 为 70一 l000kV， 电 流 为100 2000mA 增 加 供 电 机 组 的 数 目 ， 减 少 每 个 机 组 供 电 的 电 晕 线 数 ， 能 改善 电 除 尘 器 性 能 ， 但 投 资 投 资 增 加 。 必 须 考 虑 效 率 和 投 资 两方 面 因 素 被 捕 集 粉 尘 的 清 除 电 晕 极 和 集 尘 极 上 都 会 有 粉 尘 沉 积 粉 尘 沉 积 在 电 晕 极 上 会 影 响 电 晕 电 流 的 大 小 和 均 匀 性 ， 一般 方 法 采 取 振 打 清 灰 方 式 清 除 从 集 尘 极 清 除 已 沉 积 的 粉 尘 的 主 要 目 的 是 防 止 粉 尘 重 新 进入 气 流 在 湿 式 电 除 尘 器 中 ， 用 水 冲 洗 集 尘 极 板 在 干 式 电 除 尘 器 中 ， 一 般 用 机 械 撞 击 或 电 极 振 动 产 生 的振 动 力 清 灰 被 捕 集 粉 尘 的 清 除 现 代 的 电 除 尘 器 大 都 采 用 电 磁振 打 或 锤 式 振 打 清 灰 。 振 打 系统 要 求 既 能 产 生 高 强 度 的 振 打力 ， 又 能 调 节 振 打 强 度 和 频 率 常 用 的 振 打 器 有 电 磁 型 和 挠 臂锤 型 The END Thanks for 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