申博开户网站静电除尘器的选型计算(精)

原创 2020-07-30 21:47  阅读

  静电除尘器的选型计算(精)_工作总结/汇报_总结/汇报_实用文档。静电除尘器的选型计算 电除尘器应用成功与否,是与设计、设备质量、加工和安装水平、操作条件、气 体和粉尘性质等多种因素相关联的综合结果。要取得理想的除尘效果,必须了解 各有关环节与除尘机理的联系,考虑各

  静电除尘器的选型计算 电除尘器应用成功与否,是与设计、设备质量、加工和安装水平、操作条件、气 体和粉尘性质等多种因素相关联的综合结果。要取得理想的除尘效果,必须了解 各有关环节与除尘机理的联系,考虑各种影响因素,正确设计计算。 1、影响电除尘器性能的因素 影响电除尘器的性能有诸多因素,可大致归纳为 3 个方面:烟尘性质、设备状况 和操作条件。这些因素之间的相互联系如图所示,由图可知,各种因素的影响直 接关系到电晕电流、粉尘比电阻、除尘器内的粉尘收集和二次飞扬这 3 个环节。 而最后结果表现为除尘效率的高低。 (1) 烟尘性质的影响 粉尘的比电阻,适用于静电除尘器的比电阻为 10cm。比电阻低于 10 的粉尘,其 导电性能强,在电除尘器电场内被收集时,到达沉降极板表面后会快速释放其电 荷,而变为与沉淀极同性,然后又相互排斥,重新返回气流、可能在往返跳跃中 被气流带出,所以除尘效果差;相反,比电阻高于 10 以上的粉尘,在到达沉降 极以后不易释放其电荷,使粉尘层与极板之间可能形成电场、产生反电晕放电。 对于高比电阻粉尘,可以通过特殊方法进行电除尘器除尘,以达到气体净化,这 些方法包括气体调质、采用脉冲供电、改变除尘器本体结构、拉宽电极间距并结 合变更电气条件。 (2) 烟气湿度 烟气湿度能改变粉尘的比电阻,在同样温度条件下,烟气中所含水分越大,其比 电阻越小。粉尘颗料吸附了水分子,粉尘的导电性增大,由于湿度增大,击穿电 压上长,这就允许在更高的电场电压下运行。击穿电压与空气含湿量行关,随着 空气中含湿量的上升,电场击穿电压相应提高,火花放电较难出现,这种作用对 电除尘器来说,是有实用价值的,它可使除尘器能够在提高电压的条件下稳定地 运行,电场强度的增高会使降尘效果显著改善。 (3) 烟气温度 气体温度也能改变粉尘的比电阻,而改变的方向却有几种可能:表面比电阻随温 度上升而增加(这只在低温度交接处有一段)过渡区,表而和体积比电阻的共同作 用区。电除尘工作温度可由粉尘比电阻与气体温度关系曲线来选定。 烟气温度的影响还表现在对气体黏滞性影响,申博开户网站气体黏滞性随着温度的上升而增 大,这将影响其驱进速度的下降。气体温度越高对电除尘器的影响是负面的,如 果有可能,还是在较低温度条件下运行较好,所以,通常在烟气进入电除尘器之 前先要进行气体冷却,降温既能提高净化效率,又可利用烟气余热。然而,对于 含湿量较高和有 SO3 之类成分的烟气,其温度一定要保持在露点温度 20-30℃以 上作为安全余量,以避免冷凝结露,发生糊板、腐蚀和破坏绝缘。 (4) 烟气成分 烟气成分对负电晕放电特性影响很大,烟气成分不同、在电晕 放电中电荷载体的迁移不同。在电场中,电子与中性气体分子相撞而形成负离子 的概率在很大程度上取决于烟气成分,据统计,其差别是很大的。氯、氢分子不 产生负电晕,氯与二氧化硫分子 能产生较强的负电晕,其他气体互有区别;不同的气体成分对静电除尘设备的伏 安特性及火花放电电压影响甚大,尤其是在含有硫酐时,气体对电除尘器运行效 果有很大影响。 (5) 烟气压力 有经验公式表明,当其他条件确定以后,起晕电压随烟气密度而变化,烟气的温 度和压力是影响烟气密度的主要因素。烟气密度对除尘器的放电特性和除尘性能 都有一定影响,如果只考虑烟气压力的影响,则放电电压与气体压力保持一次(正 比)关系。在其他条件相同的情况下,净化高压煤气时电除尘器的压力比净化常压 煤气时要高,电压高,其除尘效率也高。 (6) 粉尘浓度 电除尘器对所净化的气体的含尘浓度有一定的适应范围,如果超过一定范围,除 尘效果会降低,甚至中止除尘过程,因为在电除尘器正常运行时,电晕电流是由 气体离子和荷电尘粒(离子)两部分组成的,但前者的驱进速度约为后者的数百倍 (气体离子平均速度为 60-100m/s,尘粒速度大体在 60cm/s 以下)。一般粉尘离子 形成的电晕电流仅占总电晕电流的 1%-2%,粉尘的质量比气体分子大得多,而离 子流作用在荷电尘粒上所产生的运动速度远不如作用在气体离子上所产生的运动 速度高。烟气粉尘浓度越大,尘粒离子也越多,然 而单位体积中的总空间电荷不变,所以粉尘离子越多,气体离子所形成的空间电 荷电然相应减产,于是电场内驱进速度降低,电晕闭塞,除尘效率显著下降,所 以,电除尘器净化烟气时,通过电场的电流趋近于零。发生电晕闭塞。因此,电 除尘器净化烟气时,其气体含尘浓度应有一定的允许界限。 电除尘器允许的最高含尘浓度与粉尘的粒径、质量组成有关。如中位径为 24.7um 的钢铁厂烧结机尾粉尘,入口质量浓度 30g/m3,电流下降不明显;而对中位径为 3.2um”的粉尘,入口质量浓度大于 8g/m3 的吹氧平炉粉尘,却使电晕电流比通烟 尘之前下降 80%以上。有资料认为粒径为 1um 左右的粉尘对电除尘效率的影响尤 为严重。 (7) 粉尘粒径分布 试验证明,带电粉尘向沉淀极移动的速度与粉尘颗粒半径成正比,粒径越大,除 尘效率越高;尺寸增至 20-25um 之前基本如此;尺寸至 20-40um 阶段,可能出现 效率最大值;冉增大粒径,其除尘效率下降,原因是大尘粒的非均匀性具有较大 导电性,容易发生二次扬尘和外携。也有资料指出,粒径在 0.2-0.5um 之间,由 于捕集机理不同,会出现效率最低值(带电料子移动速度最低值)。 (8) 粉尘密度、黏附力 粉尘的密度与烟气在电场内的最佳流速二次扬尘有密切关系,尤其是堆积密度小 的粉尘,由于体积内的孔隙率高,更容易形成二次扬尘,从而降低除尘效率。 粉尘黏附力是由粉尘与粉尘之间,或粉尘颗粒与极板表面之间接 触时的机械作用力、电气作用力等综合用途的结果,附着力大的不易振打清除, 而附着力小的又容易产生二次扬尘;机械附着力小、电阻低、电气附着力也小的 粉尘容易发生反复跳跃,影响电除尘器效率。粉尘黏附力与颗粒的物质成分有一 定关系,矿渣粉、氧化铝粉、黏土熟料等粉尘的黏附力就小,水泥粉尘、纤维粉 尘,无烟煤粉尘等,通常有很大的黏附力。黏附力与其他条件,如粒径大小、含 温量高低等有密切关系。 (9) 设备情况对电除尘效率的影响 ① 设备的安装质量 如果电极线的粗细不匀,则在细线上发生电晕时,粗线上还不能产生电晕,为了 使粗线发生电晕而提高电压,又可能导致细线发生击穿。 如果极板(或线)的安装没有对好中心,则在极板之间即使有一个地方过近,都必 然低电除尘器电压,因此这里有击穿危险。 同样,任何偶然的尖刺、不平和卷边等也会产个这种影响。 ② 气流分布 气流分布的影响也是重要的。气流分布不均匀会严重影响除尘效果。 (10) 操作条件对电除尘器效率的影响 ① 气流速度。气流速度的大小与所需电除尘器的尺寸成反比关系,为了节省投 资,除尘器就要设汁得紧凑,尺寸小,这样,气流速度必然大,粉尘颗粒在除尘 器电场内的逗留时间就短;气流速度增大 的结果,气体紊流度增大,二次扬尘和粉尘外携的几率增大。气流速度对尘粒的 驱进速度有一定影响,其相互关系中有一个相应的最佳流速,在最佳流速下,驱 进速度最大。在大多数情况下,颗粒在电场有效作用区间逗留 8-12s,电除尘器 就能得到很好的除尘效果,这种情况的相应气流速度为 1.0-1.5m/s。 ② 振打清灰。电晕晕线积个太多会影响其正常功能。 沉淀极板应该有一定的容尘量,而极板上积尘过多或过少都不好,积尘太少或振 打方向不对,会发生较大的二次扬尘;而积尘到一定程度,振打合适,所打落的 粉尘容易形成团块状而脱落,二次扬尘较少。 2、选用注意事项 ① 电除器是一种高效除尘设备,除尘器随效率的提高,设备造价也随之提高。 ② 电除尘器压力损失小,耗电量少,运行费低。 ③ 电除尘器适用于大风量的除尘系统、高温烟气及净化含尘度较高的气体 (40g/m3),含尘浓度超过 60g/m3,一般应在电除尘器前设预净化装置,否则会产 生电晕闭塞现象,影响净化效率。 ④ 电除尘器能捕集细粒径的粉尘(小于 0.14Pum),对过细粒径、密度又小的粉 尘,选择电除尘器时应适当降低电场风速,否则易产生二次扬尘,影响净化效 率。 ⑤ 电除尘器适用于捕集比电阻在范围内的粉尘,当粉尘比电阻低于 10 时,粉尘 沉积于极板后容易得返气流,粉尘比电阻高于时, 容易产生反电晕,因此,不宜选用干式电除尘器,可采用湿式电除尘器。高比电 阻粉尘也可选用干式宽极距电除尘器,如先用 300mm 极距的干式电除尘器,可 在电除尘器进口前对烟气采取增湿措施,或对粉尘有效驱进速度选低值。 ⑥ 电除尘器的气流分布要求均匀,为使气流分布均匀,一般在电除尘器入口处设 气流分布板 1-3 层,并进行气流分布模拟试验。气流分布板必须经模拟试验合格 后的层数和开孔率进行制造。 ⑦ 对净化湿度大或露点温度高的烟气,电除尘器要采取保温或加热措施,以防结 露;对于湿度较大的气体或达到露点温度的烟气,一般可采用湿式电除尘器。 ⑧ 电除尘器的漏风率尽可能小于 2%,减少二次扬尘,位净化效率不受影响。 ⑨ 黏结性粉尘,可选用干式电除尘器,但应提高振打强度;沥青与尘混合物的黏 结粉尘、采用湿式电除尘器。 ⑩ 捕集腐蚀性很强的物质时,宜选样特殊结构和防腐性能好的电除尘器。 ⑾ 电场风速是电除尘器的重要参数, 一般在 0.4-1.5m/s 范围内。电场风速不宜过 大,否则气流冲刷检板造成粉尘二次扬尘,降低净化效率。对比电阻、粒径和密 度偏小的粉尘,电场风速应选择较小值。 3、电除尘器选型计算 (1) 电除尘器的有效驱进速度计算 电除尘器的除尘效率可用 下式表达: 由于电除尘器中影响粉尘电荷及运动的因素很多,理论计算值与实际相差很多, 所以不得不沿用经验性或半经验性的方法来确定驱进速度 w 值,部分生产性烟尘 的有效驱进速度见表。 由于所结的是数值范围,烟尘类别亦有限,因此确定 w 值时应考虑下列因素。 ① 分析电除尘器的应用状况,适当取值,即应全面了解所需净化烟尘的性质,估 计将应用陈尘器的装备及运行条件,然后再给定 w 值。 ② 对比所需净化烟尘相同及类似工艺中已应用的电除尘器,由其实测的效率、伏 安特 对板卧式电除尘器而言,其电场断面接近正方形,其中高略大于宽(一般高与宽之 比为 1-1.3),确定高、宽中的一个值即可确定电场的高(H)及宽(B)。 (4) 通道宽度及电场长度计算 a、通道宽度 极板、极线 倍也称为极板间距,或得天独厚为通道宽度, 对管式电除尘器而言即是管径。常规电除尘器通道宽度为 250-350mm 的为普遍, 对管式电除尘器而言,一般管径为 250-300mm。 从 20 世纪 70 年代初开始发展宽交流电距电除尘器,宽间距是指通道宽度> 400mm;采用宽间距后,沉淀极及电晕极的数星减少,因而节约钢材、减轻质 量。沉淀极和电晕极的安装和维护都比较方便, 极距增大,平均场强提高,板电流密度并不增加,对收集高比电阻粉尘有利。通 常认为同极间距 400-600mm 比较合理,管式电除尘器的管径大于 400mm。 b、通道数、板卧式与管式电除尘器通道数的计算 对板卧式电除尘器通道数可用 下式计算。

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