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小型濕式電除塵器的設(shè)計(jì) I 摘 要 我國(guó)燃煤發(fā)電機(jī)組容量占電力總裝機(jī)容量的 85%左右， 年耗煤量近 5 億噸， 燃 煤煙塵排放量占全國(guó)工業(yè)煙塵排放總量的 40%以上， 列第 1 位。 實(shí)現(xiàn)電力工業(yè)的可 持續(xù)發(fā)展，在推廣凈煤燃燒和調(diào)整火電結(jié)構(gòu)同時(shí)，提高企業(yè)煙塵濃度排放標(biāo)準(zhǔn)已勢(shì) 在必行。即將頒布的燃煤電廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)將燃煤鍋爐的粉塵（標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)）排放 要求提高到 100kg/m3。 因此， 行業(yè)的迅速發(fā)展需要能達(dá)到新排放標(biāo)準(zhǔn)要求性能更高 的電除塵器。 濕式電除塵器是一種重要的環(huán)保設(shè)備，對(duì)于保護(hù)和改善環(huán)境、使煙氣排放符合 國(guó)家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、保障民眾的身體健康等都有非常重要的意義，它作為一種有效的煙 氣凈化裝置，正發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。本設(shè)計(jì)依據(jù)煤種、含塵量等工藝條件及 排放標(biāo)準(zhǔn)的要求，對(duì)小型濕式電除塵器的性能和結(jié)構(gòu)進(jìn)行了設(shè)計(jì)計(jì)算；設(shè)計(jì)拋棄了 電除塵器原本的振打清灰方式，通過(guò)選擇合理的濕式清灰方法，電極配置、高壓供 電方式，使電除塵器更小巧，噪音污染降低。 關(guān)鍵詞：關(guān)鍵詞：小型濕式電除塵器，濕式清灰，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 小型濕式電除塵器的設(shè)計(jì) II Abstract In China，thermal power generation unit account 85% in the total capacity of Coal-fired power generation,and the coal consume approaches 50 million t/a. Thermal power stations are the most important fly ash discharge sources,which discharged more than 40% of the whole industry dust. For the sustained development of electric power industry,expect for burning the cleaned coal and adjustment of construction of thermal power generation,the upgrade of thermal power stations fly ash discharge criterion is imperative under the situation. According to the new edition of thermal criterion,the discharged concentration of dust will be restricted to 100 mg/m3. Hence,the more capable electrostatic precipitations which can suit for boiler coal and technologic process are needed. Wet Electrostatic Precipitators (WESP) is an important practical significance for protecting the peoples health,improving the environment,flue gas emissions in line with the state standards、protect peoples health and so on. As an effective flue gas purification device,WESP becomes more and more important. This design based on coal,dust concentration and other process conditions and the requirements of emission standards,the performance and the construction of the electrostatic precipitation were calculated. Wet electrostatic precipitator abandoned the original vibration cleaning methods instead of choosing a reasonable method of wet cleaning, the electrode configuration and high-voltage power supply in order to the structure of ESP more compact, reduction of noise pollution. Key words: Wet Electrostatic Precipitators(WESP),wet cleaning, structural design 小型濕式電除塵器的設(shè)計(jì) III 目 錄 第一章 前 言.1 1.1 選題背景. 1 1.2 研究意義. 2 1.3 電除塵器應(yīng)用及介紹. 3 1.3.1 除塵設(shè)備的介紹 .3 1.3.2 電除塵器的主要特點(diǎn).8 1.3.3 電除塵器的種類 .10 1.3.4 電除塵裝置的應(yīng)用范圍.11 1.3.5 濕式電除塵器 .11 1.4 小型濕式電除塵器的理論基礎(chǔ). 12 1.4.1 傳統(tǒng)電除塵的理論基礎(chǔ).12 1.4.2 小型濕式電除塵器的設(shè)計(jì)原理.15 第二章 小型濕式電除塵器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì).17 2.1 設(shè)計(jì)依據(jù). 17 2.1.1 設(shè)計(jì)依據(jù)標(biāo)準(zhǔn) .17 2.1.2 設(shè)計(jì)具體參數(shù) .17 2.2 電除塵器的選型. 18 2.2.1 電除塵器型號(hào)的確定.18 2.2.2 集塵板與電暈電極的配置.19 2.3 主要參數(shù)計(jì)算. 26 2.3.1 除塵效率(初定).26 2.3.2 臨界電場(chǎng)強(qiáng)度的計(jì)算.27 2.3.3 臨界電壓 .28 2.3.4 電暈電場(chǎng)強(qiáng)度 .29 2.3.5 集塵極附近的電場(chǎng)強(qiáng)度.29 2.3.6 驅(qū)進(jìn)速度 .30 2.4 小型濕式電除塵器總體設(shè)計(jì)計(jì)算. 30 2.4.1 集塵極比表面積 .30 2.4.2 集塵極板總面積 .30 2.4.3 實(shí)際集塵極比表面積.31 2.4.4 除塵效率驗(yàn)算 .31 2.4.5 有效截面積 .32 2.4.6 集塵極數(shù)量 .32 2.4.7 集塵極有效高度 .33 小型濕式電除塵器的設(shè)計(jì) IV 2.4.8 氣體在除塵器內(nèi)實(shí)際速度.33 2.4.9 氣體在有效電場(chǎng)內(nèi)的停留時(shí)間.33 第三章 電除塵器部件的設(shè)計(jì)和計(jì)算.34 3.1 氣流分布裝置. 34 3.1.1 氣流分布板的形式 .34 3.1.2 氣流導(dǎo)向板 .35 3.2 高壓絕緣子. 35 3.3 電除塵器筒體幾何尺寸. 38 3.3.1 筒體截面直徑 .38 3.3.2 筒體厚度 .39 3.3.3 出氣口底面至集水斗下端面距離.41 3.3.4 進(jìn)氣口面積 .42 3.4 電除塵器載荷計(jì)算. 43 3.4.1 質(zhì)量載荷 .43 3.4.2 風(fēng)載荷 .44 3.4.3 最大彎矩 .46 第四章 輔助系統(tǒng)設(shè)計(jì)選型及安裝維護(hù).47 4.1 高壓供電裝置的選型. 47 4.1.1 高壓硅整流器 .47 4.1.2 保護(hù) .49 4.1.3 供電系統(tǒng)材料 .49 4.2 噴淋系統(tǒng)的設(shè)計(jì)選型. 50 4.2.1 電暈極間斷噴水 .50 4.2.2 集塵極連續(xù)噴淋管道設(shè)計(jì).51 4.2.3 噴淋產(chǎn)生的污水處理.51 4.3 水泵與風(fēng)機(jī)的選型. 52 4.3.1 水泵的選型 .52 4.3.2 風(fēng)機(jī)的選型 .52 4.4 小型濕式電除塵器的保溫和防腐. 52 4.4.1 小型濕式電除塵器的保溫.52 4.4.2 小型濕式電除塵器的防腐.53 4.5 儀器儀表. 54 4.6 小型濕式電除塵器的安裝、調(diào)試、使用及維護(hù). 55 4.6.1 安裝 .55 4.6.2 調(diào)試 .55 4.6.3 使用 .55 小型濕式電除塵器的設(shè)計(jì) V 4.6.4 維護(hù) .56 4.7 工業(yè)衛(wèi)生與安全消防. 57 4.7.1 工業(yè)衛(wèi)生 .57 4.7.2 安全技術(shù)措施 .57 4.7.3 消防滅火安全 .58 第五章 小型濕式電除塵器系統(tǒng)的投資概算和運(yùn)行管理.59 5.1 收費(fèi)依據(jù). 59 5.2 工程概算. 59 5.2.1 主體部分 .59 5.2.2 附件費(fèi)用 .61 5.2.2 其它項(xiàng)目概算 .61 5.2.3 總的投資費(fèi)用 .61 5.3 年運(yùn)行費(fèi)用. 62 第六章 結(jié)論與展望.63 6.1 結(jié)論. 63 6.2 展望. 63 參 考 文 獻(xiàn).64 致 謝.66 聲 明.67 小型濕式電除塵器的設(shè)計(jì) 1 第一章 前 言 1.1 選題背景 20 世紀(jì)是世界經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展、科學(xué)技術(shù)突飛猛進(jìn)的時(shí)期，也是社會(huì)環(huán)境和自 然環(huán)境被嚴(yán)重破壞、人類賴以生存的大氣被污染的時(shí)期。當(dāng)人類進(jìn)入 21 世紀(jì)，人 們面臨的溫室效應(yīng)、臭氧層破壞和酸雨三大全球性問(wèn)題，使環(huán)境形勢(shì)仍十分嚴(yán)峻， 人類社會(huì)可持續(xù)發(fā)展對(duì)環(huán)境的要求也更趨嚴(yán)格。當(dāng)今，控制大氣污染的任務(wù)已由過(guò) 去以治理煙(粉)塵為主， 逐漸向煙塵治理與有害氣體(SO2、 NOX、 F) 治理并重過(guò)渡。 電除塵器是國(guó)際公認(rèn)的高效除塵器，投運(yùn)工業(yè) 100 年以來(lái)一直擔(dān)負(fù)著凈化煙氣、捕 集顆粒物、保護(hù)環(huán)境的使命。我國(guó)全面系統(tǒng)地對(duì)電除塵器技術(shù)進(jìn)行研究和開(kāi)發(fā)始于 上個(gè)世紀(jì) 60 年代。在 1980 年以前，我國(guó)在國(guó)際電除塵器領(lǐng)域還處于非常落后的地 位。改革開(kāi)放以來(lái)，我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)持續(xù)不斷地高速增長(zhǎng)，環(huán)境保護(hù)對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的可 持續(xù)發(fā)展顯得愈來(lái)愈重要。受市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)下的利益驅(qū)動(dòng)，國(guó)內(nèi)許多大、中型環(huán)保產(chǎn)業(yè) 對(duì)電除塵器進(jìn)行技術(shù)研究和開(kāi)發(fā)方面的投入不斷加大， 電除塵器的應(yīng)用得到了長(zhǎng)足 的發(fā)展。通過(guò)對(duì)引進(jìn)技術(shù)的消化、吸收和合理借鑒，到上世紀(jì) 90 年代末，我國(guó)電 除塵器技術(shù)水平基本上趕上國(guó)際同期先進(jìn)水平。 進(jìn)入 21 世紀(jì)以后，我國(guó)把“大力推進(jìn)科學(xué)技術(shù)進(jìn)步，加強(qiáng)環(huán)境科學(xué)研究，積 極發(fā)展環(huán)保產(chǎn)業(yè)”作為經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要相關(guān)政策，環(huán)保產(chǎn)業(yè)進(jìn)一步得到重視。隨著 國(guó)家對(duì)污染控制要求的不斷提高，對(duì)粉塵排放的要求也大幅提高。GB13223-2003 火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)(2004-01-01 開(kāi)始實(shí)施)規(guī)定新建電廠大氣污染物的 排放濃度控制在 50mg/m3 (標(biāo)準(zhǔn)狀況，下同)以下，而舊標(biāo)準(zhǔn) GB13223-91 要求粉塵 排放濃度小于 150 mg/m3。電除塵器作為控制大氣污染、解決環(huán)保與經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間 的矛盾的主要設(shè)備之一，其應(yīng)用技術(shù)進(jìn)一步得到飛速發(fā)展。目前，電除塵器已廣泛 應(yīng)用于火力發(fā)電、鋼鐵、有色冶金、化工、建材、機(jī)械、電子等眾多行業(yè)。我國(guó)作 為世界電除塵器大國(guó)立足于國(guó)際舞臺(tái)，不僅在數(shù)量上，而且在技術(shù)水平上都已進(jìn)入 國(guó)際先進(jìn)行列。電除塵器技術(shù)從設(shè)備本體到計(jì)算機(jī)控制的高低壓電源，以及絕緣配 件、振打裝置、極板極線等已全部實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化，并且已有部分產(chǎn)品出口到 30 多個(gè) 國(guó)家和地區(qū)。 在 1980 年以前，我國(guó)電除塵器的規(guī)模絕大多數(shù)都在 100m2以下，而其行業(yè)占 小型濕式電除塵器的設(shè)計(jì) 2 有量為有色冶金行業(yè) 32%，鋼鐵行業(yè) 30%，建材行業(yè) 18%，電力行業(yè) 8%，化工行 業(yè) 5%，輕工行業(yè) 4%，其他行業(yè) 3%。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，尤其是電力、建 材水泥行業(yè)的發(fā)展達(dá)到空前水平，到上世紀(jì) 90 年代中期，電除塵器行業(yè)占有量的 格局已改變?yōu)椋弘娏π袠I(yè) 72%，建材水泥行業(yè) 17%，鋼鐵行業(yè) 5%，有色冶金行業(yè) 3%，其他行業(yè) 3%。目前火力發(fā)電行業(yè)的電除塵器用量已占全國(guó)總量的 75%以上， 648m2的電除塵器已在 1000MW 的火電廠中成功運(yùn)行。 在化工行業(yè)， 由于受?chē)?guó)際硫 磺價(jià)格的影響，從上世紀(jì) 90 年代中期采用硫磺制酸工藝取代硫鐵礦制酸工藝的企 業(yè)急劇上升，使得電除塵器的行業(yè)占有量也隨之大幅下降，直到近兩年才有觸底反 彈的跡象1。 1.2 研究意義 隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，環(huán)境保護(hù)作為基本國(guó)策正在不斷強(qiáng)化。相應(yīng)的環(huán)保 產(chǎn)業(yè)得到了振興。廣大科技工作者對(duì)大氣環(huán)境污染控制工程課題的研究成果。積極 支持了環(huán)保事業(yè)的發(fā)展。近年來(lái)我國(guó)加大了環(huán)境保護(hù)管理力度使空氣污染指數(shù)有 了很大改善。據(jù)有關(guān)資料介紹靜電除塵器在大氣污染控制工程中。起著相當(dāng)重要的 作用。靜電除塵用來(lái)捕集固體顆粒，具有耗能低、操作穩(wěn)定、凈化率高的優(yōu)點(diǎn)。它 已被廣泛應(yīng)用于環(huán)保、冶金、發(fā)電、水泥、化工、醫(yī)藥、輕工等領(lǐng)域。是最受歡迎 的除塵設(shè)備之一。 但是資料顯示原有的靜電除塵器大都是體積龐大、占地廣，一次性投資及維修 保養(yǎng)費(fèi)用高，而且維修不便，也不適用于局部產(chǎn)塵點(diǎn)的除塵。隨著電暈多極化、收 塵多室化，小型高效除塵器的研制成為可能。小型濕式電除塵器不僅適用于局部產(chǎn) 塵點(diǎn)的除塵，也適用于大范圍產(chǎn)塵面的降塵。傳統(tǒng)的干式電除塵器是用錘擊來(lái)清灰 的， 而濕式電除塵器電極上的粉塵是用水來(lái)沖洗的， 同時(shí)粉塵形成泥漿而排放出去。 由于這些差別的結(jié)果，濕式電除塵器具有以下的優(yōu)點(diǎn)： (1)收塵的性能與粉塵的比電阻無(wú)關(guān)； (2)沒(méi)有二次揚(yáng)塵，這使其有可能達(dá)到出口粉塵濃度很低； (3)由于沒(méi)有如同錘擊設(shè)備的運(yùn)動(dòng)部件，可靠性很高； (4)由于在電除塵器內(nèi)電場(chǎng)氣流速度較高和灰斗的傾斜角減小， 設(shè)備的布置可能 很緊湊； (5)對(duì)于亞微米大小的顆粒，包括 SO3酸霧和極微細(xì)的物料都能有效捕集2。 小型濕式電除塵器的設(shè)計(jì) 3 小型濕式電除塵器實(shí)際上是幾種除塵機(jī)理的結(jié)合、 在舊有除塵設(shè)備的基礎(chǔ)上進(jìn) 行改造，這種復(fù)合除塵器是近幾年來(lái)除塵技術(shù)發(fā)展的一個(gè)新方向。 1.3 電除塵器應(yīng)用及介紹 1.3.1 除塵設(shè)備的介紹 煤炭是人類生存不可缺少的能源物質(zhì)，它是由有機(jī)物和無(wú)機(jī)物組成的，一般在 煤炭成分中占多數(shù)的是有機(jī)物。煤炭中的可燃成分主要是化學(xué)元素碳(約占可燃成 分的 50%90%)，其它可燃成分主要有化學(xué)元素氫(約占 24%)，氧(約占 20%)，硫 (約占 1%2%)，氮(約占 0 5%2%)；不可燃成分主要有水(約占煤炭的 1%60%) 及灰分(約占煤炭的 10%50%)。各種成分的多少因煤炭的品質(zhì)不同而差異較大。 煤炭在燃燒中會(huì)大量產(chǎn)生灰渣、煙塵和各種有害氣體?；以鶕?jù)煤質(zhì)的不同約 占煤炭燃燒總質(zhì)量的30%左右。煙塵主要成分是碳黑和飛灰，碳黑是煤炭中沒(méi)有 完全燃燒的碳物質(zhì)，粒徑1m；飛灰主要是瓷土、二氧化硅、氧化鐵和堿金屬 的混合物，粒徑=1100m。有害氣體主要是煤炭燃燒過(guò)程中產(chǎn)生的一氧化碳、 二氧化硫、三氧化硫、一氧化氮和硫化氫等。煙氣中的有害物質(zhì)主要是碳黑、飛灰 和二氧化硫，碳黑和飛灰的產(chǎn)生與鍋的類型(即鍋爐的燃燒方式)有關(guān)3。 我國(guó)電力工業(yè)以燃煤鍋爐發(fā)電為主，約占全國(guó)發(fā)電量的 80%。在電力工業(yè)中， 對(duì)大氣污染影響最大的是火力發(fā)電廠中的燃煤電廠，尤其是燃煤鍋爐煙氣，已成為 造成我國(guó)煤煙型大氣污染的重要因素。 電廠燃煤鍋爐煙氣除塵的方法很多，主要是袋式除塵和靜電除塵。靜電除塵以 其除塵效率高，可凈化氣量較大、溫度較高的煙氣，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單氣流速度低，壓力損 失小，能耗低，可微機(jī)控制，遠(yuǎn)距離操作而得到廣泛應(yīng)用。1991年用電除塵器除塵 的鍋爐已占37.59%。發(fā)達(dá)國(guó)家燃煤電廠鍋爐煙氣主要采用電除塵器，如美國(guó)約95% 的火力廠用電除塵器控制顆粒物的排放，相當(dāng)于330000MW的發(fā)電容量。到2000年 我國(guó)的發(fā)電能力已翻了一番，達(dá)到3108kW.h，但全國(guó)排放的煙塵量仍然保持在 3.8106t/a的水平。至1993年年底，中國(guó)共有316臺(tái)電機(jī)組安裝了電除塵器，是1983 年的11倍。煙塵的排放從1983年的14.8g/(kW.h)下降到1993年的6.8g/(kW.h)減少了 53%。同時(shí)為了減少煙塵排放，我國(guó)有關(guān)部門(mén)已決定，要有80%的國(guó)有燃煤電廠到 2000年安裝電除塵器4。 燃煤鍋爐不同的類型對(duì)鍋爐排煙污染有不同影響(見(jiàn)表 1-1)。鍋爐類型不同則 小型濕式電除塵器的設(shè)計(jì) 4 燃燒方式不同，它對(duì)鍋爐排煙污染的主要影響因素是爐膛形式、爐排類型和爐膛容 積熱負(fù)荷等。鍋爐的燃燒方式取決于鍋爐廠家生產(chǎn)的鍋爐類型，正確選擇鍋爐類型 (即燃燒方式)需根據(jù)所用煤質(zhì)的情況，如煤質(zhì)灰分熔點(diǎn)低，選用往復(fù)爐、煤質(zhì)差， 選用沸騰爐等。對(duì)于同一種除塵器，不同的燃燒方式對(duì)其除塵效果有不同的影響。 表 1-1 燃煤鍋爐不同的類型對(duì)鍋爐排煙污染影響 序號(hào) 鍋爐類型 含塵濃度/gm 3 占灰份的比例/% 1 手燒爐(自然引風(fēng)) 0.62 1520 2 手燒爐(機(jī)械引風(fēng)) 1.55 1520 3 往復(fù)爐排 0.52 1520 4 鏈條爐排 25 1520 5 振動(dòng)爐排 38 1520 6 拋煤機(jī)爐 513 2040 7 煤粉爐 1030 7085 8 沸騰爐 2060 4060 表 1-2 鍋爐燃料燒后產(chǎn)生的顆料分散度 粒徑 手燒爐（自 然引風(fēng)） 手燒爐（機(jī) 械引風(fēng)） 往復(fù)爐 排 鏈條爐 排 拋煤機(jī) 爐 煤粉爐 沸騰爐 5 1.2 1.3 4.2 3.1 1.5 6.4 1.3 510 4.6 7.6 8.9 5.3 3.6 13.9 7.9 1020 14 6.65 12.4 11.4 8.5 22.9 13.8 2030 10.6 8.2 10.6 8.8 8.1 15.3 11.2 3047 16.9 15.6 13.8 11.7 11.2 16.4 15.4 4760 9.1 7.5 6.7 6.9 7 6.4 10.6 6074 7.4 3.2 7 6.3 6.1 5.8 11.2 74 36.2 50 30.6 46.5 54 13.4 28.6 小型濕式電除塵器的設(shè)計(jì) 5 控制燃煤鍋爐煙塵污染的最有效方法是正確選擇鍋爐的除塵器， 除塵器一般分 為離心除塵器、 洗滌除塵器、 袋式除塵器和電除塵器。 其原理是利用重力、 慣性力、 離心力、擴(kuò)散附著力、電場(chǎng)力、表面張力等作為除塵的作用力，除塵器對(duì)不同的粉 塵粒徑有不同的除塵效率，常用除塵器所對(duì)應(yīng)的最佳粉塵粒徑(見(jiàn)表 1-2)。 不同類型的鍋爐燃料燒后產(chǎn)生的煙塵顆料分散度是不同的(見(jiàn)表 1-3)，正確選 擇除塵器，一要使除塵器的最佳粉塵粒徑適合該鍋爐燃燒方式的煙塵顆粒分散度； 二要使除塵器能夠適合該鍋爐煙氣的性質(zhì)、溫度和濃度。 表 1-3 常用除塵器所對(duì)應(yīng)的最佳粉塵粒徑 除塵器類 型 重力 機(jī)械除塵 器慣性力 旋風(fēng) 洗滌除塵 器 過(guò)濾除塵 器 電力除塵 器 粒徑/m 100 50 520 0.15 0.11 0.011 在燃煤鍋爐中伴隨燃料及其他物質(zhì)的燃燒所產(chǎn)生的煤煙中， 存在著離子狀態(tài)的 固體和液體物質(zhì)。 目前電廠通常用的各種除塵器裝置有： (1) 離心分離除塵器 離心分離除塵器的工作原理是，利用煙氣作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，依靠離心作用將煙氣中 粉塵分離出來(lái)。這種離心力要比單獨(dú)靠重力獲得的分離大得多，因而除塵較有效。 它的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)行操作方便，可以分離捕集較細(xì)的粉塵，但除塵效率不高，約 85%左右，阻力一般不大于 1000Pa，因此，它被廣泛應(yīng)用于獨(dú)立的除塵裝置，也可 作其它除塵器的預(yù)處理裝置。 (2) 洗滌式除塵器 洗滌式除塵器是用液滴、液膜、氣泡等洗滌含塵氣體，使含煙氣相凝集，從而 使塵粒得到分離的裝置。其中應(yīng)用最多的是文丘里洗滌除塵器，它的主要部件是文 丘里管。壓力水從文丘里管的喉口的小孔進(jìn)入，高速的含塵煙氣流過(guò)喉口將水霧化 成無(wú)數(shù)水滴，同時(shí)使塵粒粘附在所生成的水滴上。將這種氣液混合物引入分離器， 使水滴與塵粒分離，煙氣得到凈化。因此，在文丘里洗滌器的除塵過(guò)程中可分為霧 小型濕式電除塵器的設(shè)計(jì) 6 化、凝集和除塵三個(gè)過(guò)程。前兩個(gè)過(guò)程在文丘里管內(nèi)進(jìn)行，后一過(guò)程在氣液分離器 中完成。文丘里洗滌器的除塵效率一般在 95%以上，它隨液滴直徑、喉管氣流速度 的增加而增加。當(dāng)液滴直徑比塵粒大 150 倍時(shí)，其除塵效率最高。這種除塵器的結(jié) 構(gòu)簡(jiǎn)單，除塵效率高，水滴還能吸收煙氣中的二氧化硫和三氧化硫。其缺點(diǎn)是阻力 大，需要有污水處理裝置5。 (3) 袋式除塵器 袋式除塵器是使含塵氣流通過(guò)過(guò)濾材料將粉塵分離捕集的裝置， 采用玻璃纖維 作濾料的空氣過(guò)濾器，主要可用于通風(fēng)及空氣調(diào)節(jié)的氣體凈化。袋式除塵器的除塵 機(jī)理如下：含塵氣體進(jìn)入濾袋，在通過(guò)濾料的孔隙時(shí)，粉塵被捕集于濾料上，透過(guò) 濾料的清潔氣體從排污口排出， 沉積在濾料上的粉塵可在機(jī)械振動(dòng)的作用下從濾料 表面脫落，落入灰斗中。常用濾料用棉、毛、人造纖維等加工而成。濾料本身網(wǎng)孔 較大，一般為 2050m，表面起絨的濾料為 510m，因而，新鮮濾料的除塵效 率低。 粉塵因截留、 慣性碰撞、 靜電和擴(kuò)散等作用， 逐漸在濾袋表面形成粉塵初層。 初層形成后，它成為袋式除塵器的主要過(guò)濾層，提高了除塵效率。濾布只不過(guò)起著 形成粉塵初層和支撐它的骨架作用，但隨著粉塵在濾袋上積聚，濾袋兩側(cè)的壓力增 大，會(huì)把有些已附在濾料上的細(xì)小粉塵擠壓過(guò)去，使除塵效率下降。袋式除塵器的 阻力一般為 10002000Pa。另外，若除塵器阻力過(guò)高，還會(huì)使除塵系統(tǒng)的處理氣 體量顯著下降，影響生產(chǎn)系統(tǒng)的排風(fēng)效果。因此，除塵器阻力達(dá)到一定數(shù)值后，要 及時(shí)清灰，清灰不能過(guò)分即不應(yīng)破壞粉塵初層，否則會(huì)引起除塵效率顯著降低。 (4) 電除塵器 電除塵技術(shù)是一項(xiàng)很重要的防治大氣污染環(huán)保技術(shù)， 已廣泛應(yīng)用于各個(gè)工業(yè)領(lǐng) 域的含塵廢氣治理、氣固分離、粉狀物料回收等(如冶金、有色、電力、化工、建 材行業(yè))。我們知道，電除塵是利用靜電力除塵，又稱為靜電除塵，它的基本原理 利用高壓放電，使氣體電離，粉塵荷電后向收塵極板移動(dòng)而從氣流中分離出來(lái)，從 而達(dá)到凈化煙氣的目的。 電除塵技術(shù)經(jīng)過(guò)近一個(gè)世紀(jì)的發(fā)展， 已經(jīng)取得了很多成果。 小型濕式電除塵器的設(shè)計(jì) 7 圖 1.1 電除塵器的基本原理 電除塵器是利用電力進(jìn)行收塵的裝置，國(guó)外多稱靜電收塵器。而實(shí)際上“靜電 收塵”這個(gè)詞并不確切，因?yàn)榉蹓m粒子荷電后和氣體離子在電場(chǎng)力作用下，要產(chǎn)生 微小的電流，并不是真正的靜電。但是習(xí)慣上將所有高電壓低電流的現(xiàn)象也包括在 靜電范圍之內(nèi)，所以把這種收塵裝置也稱為靜電收塵器。而我國(guó)習(xí)慣上叫電收塵器 或電除塵器(圖1.1)。 電除塵器是利用高壓直流電加到電除塵器電場(chǎng)正、負(fù)極，電場(chǎng)強(qiáng)度隨著電壓的 升高而增大，電暈電離產(chǎn)生了大量的電子和正離子，懸浮于煙氣流中的塵粒受到發(fā) 射離子的作用而帶電，在荷電塵粒受到不同極性的電極表面的吸引而被吸附。被吸 附在電極表面上的塵粒通過(guò)周期性振打從金屬表面上脫落，在重力的作用下脫落， 用水沖洗形成泥漿而排放出去。電除塵器的除塵效率與電廠強(qiáng)度、集塵板面積、煙 氣流量、粉塵趨進(jìn)速度，尤其與粉塵的導(dǎo)電性有關(guān)。電除塵器具有很高的除塵效率 (最高可達(dá)99.99%)，可捕集0.1m以上的塵粒。它阻力小，運(yùn)行費(fèi)用低，處理煙氣 量的能力大， 運(yùn)行操作方便， 可完全實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。 缺點(diǎn)是設(shè)備龐大， 投資費(fèi)用高67。 小型濕式電除塵器的設(shè)計(jì) 8 常規(guī)電除塵器的基本結(jié)構(gòu)如圖1.2。 圖 1.2 電除塵器的組成 1、大梁；2、側(cè)墻；3、進(jìn)氣煙箱；4、灰斗； 5、底梁；6、出氣煙箱；7、立柱 圖 1.3 電除塵器的本體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖 1.3.2 電除塵器的主要特點(diǎn) (1) 收塵效率高 小型濕式電除塵器的設(shè)計(jì) 9 電除塵裝置可以很方便的通過(guò)加長(zhǎng)電場(chǎng)長(zhǎng)度達(dá)到 99%以上的除塵效率。當(dāng)前， 我國(guó)普遍使用三個(gè)電場(chǎng)的電