膜結(jié)構(gòu)濕式電除塵器ppt課件

1、膜構(gòu)造濕式電除塵器實(shí)驗(yàn)研討1引見(jiàn)內(nèi)容21. 濕式電除塵器概述2. 膜構(gòu)造濕式電除塵器實(shí)驗(yàn)研討1. 濕式電除塵器概述3 與ESP根本一樣，WESP由電暈線(陰極)、沉淀極(陽(yáng)極)、絕緣箱和供電電源組成。1任務(wù)原理： 在除霧器的陽(yáng)極板(筒)和陰極線之間施加數(shù)萬(wàn)伏直流高壓電，在強(qiáng)電場(chǎng)的作用下，陰陽(yáng)兩極間的氣體發(fā)生充分電離，使得除霧器空間充溢帶正、負(fù)電荷的離子；隨工藝氣流進(jìn)人除霧器內(nèi)的塵(霧)粒子與這些正、負(fù)離子相碰撞而荷電，帶電塵(霧)粒子由于遭到高壓靜電場(chǎng)庫(kù)侖力的作用，分別向陰、陽(yáng)極運(yùn)動(dòng)；到達(dá)兩極后，將各自所帶的電荷釋放掉，塵(霧)粒本身那么由于其固有的黏性而附著在陽(yáng)極板(筒)和陰極線上，然后經(jīng)過(guò)

2、流體沖洗的方法去除。與普通干式靜電除塵器ESP原理一樣，經(jīng)過(guò)對(duì)顆粒物荷電，借助靜電力將顆粒物除去。WESP普通在飽和濕煙氣條件下任務(wù)。WESP較ESP可以采用更高的設(shè)計(jì)煙氣流速，因此體積更小。WESP借助水力清灰，不會(huì)產(chǎn)生集塵及二次飛揚(yáng)?？刹捎贸潭葰饬?、上升及下降氣流幾種設(shè)計(jì)方式。因此，顆粒的重新攜帶和由于振打帶來(lái)的損失對(duì)于干式ESP來(lái)說(shuō)是需求思索的，而WESP需求思索的主要問(wèn)題是使集塵極外表的水膜水均勻穩(wěn)定，不產(chǎn)生斷流和干區(qū)，以及集塵極的腐蝕問(wèn)題。42WESP與干式ESP的比較 3WESP技術(shù)的效果與作用WESP運(yùn)用的直接效果可有效去除SO3、重金屬、微細(xì)粉塵PM2.5、細(xì)小液滴、等，去除效

3、率可達(dá)90以上?？纱蟠蠼档蜔煔獾牟煌该鞫葴啙岫?。WESP運(yùn)用的間接效果根本上處理了濕法脫硫帶來(lái)的問(wèn)題SO3和水霧的大量去除，可以有效降低煙囪防腐的防腐等級(jí)可以滿足更高的環(huán)保要求減少水耗、降低運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用與干式ESP相比，WESP特別適宜于以下場(chǎng)所：煙氣含濕量高，煙溫接近露點(diǎn)溫度；煙氣中含有黏性顆粒和霧滴如硫酸霧；需求有效捕集亞微米細(xì)顆粒。綜上，WESP特別適宜于捕集經(jīng)濕法脫硫或洗滌后煙氣中的細(xì)顆粒；因此，目前WESP常與濕法煙氣脫硫系統(tǒng)結(jié)合，用于捕集脫硫凈化濕煙氣中的細(xì)粉塵、酸霧及汞等。整體式WESP/WFGD系統(tǒng)64WESP的適用場(chǎng)所5WESP存在的主要問(wèn)題沖洗水難以均布于集塵極外表，導(dǎo)致極板上

4、水道和搜集塵粒“干污點(diǎn)的構(gòu)成，不能延續(xù)地洗滌極板上積聚的粉塵；由于其常任務(wù)在潮濕的環(huán)境中，導(dǎo)致集塵極腐蝕較為嚴(yán)重。美國(guó)俄亥俄州立大學(xué)于上世紀(jì)九十年代末提出了薄膜濕式靜電除塵技術(shù)見(jiàn)圖10.2，利用纖維薄膜取代了傳統(tǒng)的金屬集塵電極，使?jié)袷诫姵龎m器在處置高比電阻微細(xì)粉塵時(shí)能獲得更高的除塵效率，且處理了濕式電除塵器在潮濕環(huán)境中金屬極板被腐蝕的難題。 濕式薄膜靜電除塵器內(nèi)部構(gòu)造7(6) WESP國(guó)內(nèi)外運(yùn)用現(xiàn)狀WESP曾經(jīng)在制酸和冶金等工業(yè)過(guò)程中獲得廣泛和勝利的運(yùn)用。在電廠運(yùn)用還不普及，目前在北美僅有幾家美國(guó)電廠運(yùn)用WESP來(lái)控制煙氣混濁度及搜集酸霧、粉塵顆粒。 如：2000年NB電力公司Dalhousi

5、e電廠315MW容量WFGD系統(tǒng)WESP改造。2001年Xcel 能源公司Sherburne電廠兩臺(tái)750MW的機(jī)組2002年NB電力Coleson Cove電廠的3350MW機(jī)組等。在日本，WESP也得到運(yùn)用，日本三菱重工研討開(kāi)發(fā)的WESP已有10多套在燃煤電廠中運(yùn)用。工業(yè)運(yùn)用闡明， WESP對(duì)濕煙氣中的細(xì)粉塵、酸霧及汞等均有較佳的脫除效果。8國(guó)外情況國(guó)內(nèi)情況 在冶金行業(yè)、硫酸工業(yè)已有多年勝利的運(yùn)轉(zhuǎn)閱歷，是一項(xiàng)非常成熟的技術(shù)。 已制定規(guī)范HJ/T 323-2006。 技術(shù)特點(diǎn)：?jiǎn)误w處置煙氣量較小，普通不超越5萬(wàn)m3/h。設(shè)計(jì)煙氣流速較低，普通為1m/s左右。集塵極多采用PV或FRP材質(zhì)。 還

6、沒(méi)有處置大煙氣量、用于濕法脫硫后的運(yùn)用。92. 膜構(gòu)造濕式電除塵器實(shí)驗(yàn)研討濕式靜電除塵器對(duì)于搜集酸性煙霧和細(xì)微粒子有很大的前景，也同時(shí)消除本質(zhì)上的二次揚(yáng)塵。但是，由于噴灑水的外表張力導(dǎo)致的干斑的構(gòu)成和搜集器外表的腐蝕，限制了當(dāng)前濕式除塵器的可運(yùn)用性。膜濕式除塵器以編織纖維膜為載體，處理了板式收塵極布水的不均勻問(wèn)題。膜濕式靜電除塵器MWESP)以編織纖維膜為收塵極，改動(dòng)電除塵設(shè)備對(duì)鋼材的依賴；以重力協(xié)助下的毛細(xì)作用為布水機(jī)理，改動(dòng)板式收塵極的布水不均勻性；作為液相載體的編織纖維膜具有眾多的可選擇性，多種耐酸資料的選擇防止?jié)袷匠龎m設(shè)備的腐蝕問(wèn)題；同時(shí)完全消除二次揚(yáng)塵并維持穩(wěn)定的高場(chǎng)強(qiáng)。2.1 前言

7、102.2 布水機(jī)理編織纖維中的毛細(xì)作用 h毛細(xì)效應(yīng)高度，mq毛細(xì)管流量，m3/ s 液體粘度, m L毛細(xì)管長(zhǎng)度, m 毛細(xì)效應(yīng)高度與液體流量成反比，毛細(xì)管越細(xì)，當(dāng)量半徑越小，毛細(xì)效應(yīng)高度那么越大，但液體流量顯著減小，因此不能夠在提高毛細(xì)效應(yīng)高度的同時(shí)到達(dá)增大毛細(xì)管流量的目的?？梢?jiàn)在毛細(xì)效應(yīng)高度一定時(shí)，只能經(jīng)過(guò)添加毛細(xì)管的根數(shù)來(lái)提高液體流量。 r表示毛細(xì)管當(dāng)量半徑，m 固液接觸角11重力協(xié)助的毛細(xì)作用布水 水的毛細(xì)作用傳輸保證了極板上任何位置都可以保證有水流的經(jīng)過(guò)，使得在極板干斑構(gòu)成最小化即當(dāng)水珠或水道流過(guò)繼續(xù)地薄片或板時(shí)構(gòu)成的枯燥斑點(diǎn)。固態(tài)板式收塵極編織纖維膜收塵極金屬板碳纖維膜12布水方

8、式定壓布水管孔布水這種布水方式簡(jiǎn)單，但留意的是小孔間距一定要保證間距間的膜可以有效潤(rùn)濕，并具有載運(yùn)吸收的粉塵的才干。這種布水方式相對(duì)復(fù)雜，但其一方面可以保證布水完全的均勻性和穩(wěn)定性，不存在由于點(diǎn)供水時(shí)導(dǎo)致一定程度的差別，另一方面可以進(jìn)一步節(jié)約用水。132.3 實(shí)驗(yàn)安裝圖膜濕式靜電除塵器實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)142.4布水均勻性與膜特性實(shí)驗(yàn)研討采用管路小孔的供水方式，控制范圍為2.2976.234L/min，為膜提供均勻的布水，設(shè)計(jì)之前，先對(duì)管路的布水均勻性進(jìn)展計(jì)算機(jī)模擬，作為這種方案可行的根據(jù) 進(jìn)水口、出水孔管徑圖 布水方式表示圖1布水器布水均勻性模擬15 針對(duì)碳基纖維和二氧化硅基纖維能夠被用來(lái)在各種典型的

9、電除塵環(huán)境下替代鋼板的可行性進(jìn)展研討。其一個(gè)很重要目的為實(shí)現(xiàn)膜資料選擇的本地化，所以選用資料為各種國(guó)產(chǎn)碳纖維編織膜以及一種用于對(duì)比的耐酸布以及金屬陽(yáng)極板。2 編織纖維膜特性研討碳纖維技術(shù)參數(shù) 實(shí)驗(yàn)用碳纖維16 單點(diǎn)供水浸潤(rùn)性質(zhì)耐酸布布水特性單點(diǎn)供水浸潤(rùn)實(shí)驗(yàn)17 纖維束方向?qū)嶒?yàn)纖維束方向?qū)嶒?yàn)單向雙向18毛細(xì)作用才干研討 3k 碳纖維膜 6k碳纖維膜 12k碳纖維膜 3k、6k、12k 三種碳纖維膜采用的都為同一種PAN基碳纖維原絲， K 是指一束纖維束中所包含的碳纖維絲數(shù)量，所以并不存在毛細(xì)管資料特性導(dǎo)致的毛細(xì)作用高度不同。由圖我們可以看到三種碳纖維紗在400 倍放大下的粗細(xì)無(wú)明顯差別。19 蓄

10、水量研討不同碳纖維膜蓄水量 3k的碳纖維膜的蓄水量最少，而12k的最大，6k 碳纖維膜介于兩者之間，這可以由三種碳纖維膜在在一樣面積下原絲數(shù)量不同的到合了解釋，而同時(shí)我們由表 的第五列可以看到質(zhì)量利用率最高的是3k 碳纖維膜，而單位質(zhì)量的蓄水量最少的為12k 碳纖維膜，因此我們推斷在保證膜的布水均勻性和粉塵承載才干的前提下，應(yīng)該選擇單位面積質(zhì)量較小的纖維膜，以節(jié)約本錢。20 質(zhì)量本錢計(jì)算 采用纖維膜替代金屬陽(yáng)極板可以徹底的減少鋼材用量，降低安裝、運(yùn)輸、維修和效力的任務(wù)量和本錢，并且可以降低改裝和新型設(shè)計(jì)運(yùn)用方面的整體費(fèi)用。 本章小結(jié)1布水均勻性模擬經(jīng)過(guò)壓力分布和出水孔流速分布比較，證明這種管孔

11、布水方式可以保證膜上部的供水均勻，布水方式設(shè)計(jì)可以滿足實(shí)驗(yàn)要求。2單點(diǎn)供水浸潤(rùn)實(shí)驗(yàn)得到在布水孔間距增大到100mm 時(shí)，可以保證膜的整體潤(rùn)濕。3經(jīng)過(guò)纖維束方向?qū)嶒?yàn)和毛細(xì)作用的進(jìn)一步分析得到編織纖維膜的毛細(xì)作用主要源于纖維束中纖維絲之間構(gòu)成的毛細(xì)孔，各種膜的毛細(xì)作用高度不同證明了纖維紗中纖維絲之間并不是理想的嚴(yán)密規(guī)那么陳列，也存在著一定程度的空隙，這種空隙隨著單束纖維紗的纖維絲根數(shù)添加而減小。4三種碳纖維膜的蓄水量質(zhì)量利用率隨著單位面積的增大而減小，在不思索其他要素的前提下選用單重較小的纖維膜更具有經(jīng)濟(jì)性。5簡(jiǎn)要的傳統(tǒng)靜電除塵器的收塵極對(duì)比，采用纖維膜替代金屬收塵極具有可觀的經(jīng)濟(jì)效益。222.5

12、 極配特性實(shí)驗(yàn)研討 正四斜二齒相間 齒長(zhǎng)20mm芒刺板 齒長(zhǎng)30mm芒刺板 齒長(zhǎng)40mm 芒刺板 三種干式膜伏安特性(1) 空載伏安特性23 三種濕式膜伏安特性 3k 碳纖維膜布水與無(wú)水 6k碳纖維膜布水與無(wú)水12k 碳纖維膜布水與無(wú)水 3k碳纖維膜，無(wú)水和布水下的火花放電電壓根本一樣，在一樣外加電壓下，場(chǎng)電暈電流為干式膜收塵極略高，而6k和12k膜的電暈電流也表現(xiàn)為類似情況，但6k和12k膜在布水時(shí)便火花放電電壓比無(wú)水時(shí)明顯提高，差距達(dá)10KV左右。24采用12k碳纖維膜 正四斜二齒相間芒刺線 齒長(zhǎng)20mm芒刺板 齒長(zhǎng)30mm 芒刺板 齒長(zhǎng)40mm芒刺板252負(fù)載伏安特性定載荷下各種放電極伏

13、安特性 正四斜二齒相間芒刺線 齒長(zhǎng)20mm芒刺板 齒長(zhǎng)30mm 芒刺板 齒長(zhǎng)40mm芒刺板26 正四斜二齒相間芒刺線 齒長(zhǎng)20mm芒刺板 齒長(zhǎng)30mm 芒刺板 齒長(zhǎng)40mm芒刺板27不同載荷下伏安特性3變載下伏安特性 為了確定在效率實(shí)驗(yàn)中，不同程度載荷對(duì)電場(chǎng)的影響情況，我們測(cè)試采用給料機(jī)分別給料為20g/min、 30g/min、40 g/min、50g/min、75g/min、100g/min下的伏安特性，由于前邊實(shí)驗(yàn)中曾經(jīng)得出結(jié)論，布水量并不明顯影響到電場(chǎng)特性，所以在這里調(diào)理供水量為定值250L/h。281碳纖維膜完全可以替代金屬收塵極。212k 碳纖維膜在提供更好的布水均勻性的同時(shí)，更堅(jiān)

14、持一樣電壓下更高的電暈電流。3濕式膜相對(duì)于干式膜，提供更高的火花放電電壓，以維持更高的電場(chǎng)強(qiáng)度，這對(duì)收塵是非常有利的。4在空載和負(fù)載情況下，布水量的不同并不對(duì)電場(chǎng)的伏安特性產(chǎn)生明顯的影響，幾種膜的伏安特性主要取決于放電極方式，其中齒長(zhǎng)40mm芒刺板表現(xiàn)優(yōu)良。5在滿足布水量有效沖刷膜上搜集的粉塵情況下，載荷的變化對(duì)電暈電流產(chǎn)生微小影響，電場(chǎng)特性沒(méi)有明顯變化。由以上結(jié)論，我們?cè)谝院蟮男蕦?shí)驗(yàn)中采用電暈極為齒長(zhǎng)40mm芒刺板，收塵極為12k碳纖維膜。4本章小結(jié)292.6 效率實(shí)驗(yàn)研討 滑石粉效率用中位徑為19.62m 的滑石粉，其粒度分布接近工業(yè)粉塵測(cè)試工況及計(jì)算結(jié)果電除塵器的捕集效率可以到達(dá)99.

15、9%，而本實(shí)驗(yàn)中實(shí)驗(yàn)2 的除塵效率最高，99.624%，緣由為本實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)是搭建在實(shí)驗(yàn)室的單室單通道小型設(shè)備，有效收塵膜面積也只需0.8m2，與實(shí)踐電除塵器尺寸相差甚遠(yuǎn)。所以很有必要將其與同等實(shí)驗(yàn)條件下的其他收塵極方式的除塵效率進(jìn)展比較。30不同收塵極方式下除塵效率 沒(méi)有防風(fēng)槽的平鐵板在主煙氣流沖擊極板上以搜集的灰塵構(gòu)成二次揚(yáng)塵，導(dǎo)致效率最低。芒刺板充分利用在接地收塵極板上芒刺的反電暈產(chǎn)生的強(qiáng)離子風(fēng)作用，變不利收塵為有利收塵，所以提供比較高的收塵效率。碳纖維氈由于其絮狀纖維的良好導(dǎo)電性和電場(chǎng)中電場(chǎng)力作用下無(wú)數(shù)細(xì)小纖維尖端指向放電極，相當(dāng)于更多芒刺的芒刺板，收塵效率進(jìn)一步提高，但由于碳纖維氈的物理

16、拉伸強(qiáng)度不大和堆積在碳?xì)謨?nèi)部的粉塵無(wú)法有效去除，在實(shí)踐消費(fèi)中無(wú)法有效運(yùn)用。而濕式碳纖維膜，編織纖維構(gòu)造為水膜提供良好的載體，水膜為收塵極提供導(dǎo)電性和粉塵的捕集清理。完全的消除二次揚(yáng)塵和粉塵板結(jié)問(wèn)題，幾乎適用于電除塵的任何方面，在這里提供最高的捕集效率。31分級(jí)效率曲線 傳統(tǒng)的濕式除塵器而言，雖然消除了二次揚(yáng)塵，但布水不均的問(wèn)題導(dǎo)致部分板結(jié)構(gòu)成干斑，發(fā)生反電暈，采用噴水一定程度上消除干斑，卻導(dǎo)致電場(chǎng)的部分短路，電壓驟降，無(wú)法維持高場(chǎng)強(qiáng)。而濕式膜正是由于可以維持穩(wěn)定的高場(chǎng)強(qiáng)，以及水對(duì)微細(xì)粉塵的有效捕集決議了它在細(xì)微粉塵處置方面的更大優(yōu)勢(shì)。32 微硅粉效率測(cè)試工況及計(jì)算結(jié)果33 本章小結(jié)1齒長(zhǎng)400

17、mm芒刺板對(duì)12k碳纖維濕式膜的極配方式在同極距為400mm下的膜濕式靜電除塵器具有很高的粉塵捕集效率，對(duì)中位徑19.62m 的滑石粉總效率實(shí)驗(yàn)最高值為99.624%。2在分級(jí)效率數(shù)據(jù)中，膜濕式靜電除塵器同傳統(tǒng)電除塵設(shè)備具有一樣的規(guī)律，隨著粉塵粒徑的增大，捕集效率普遍提高，但不同的是并不是隨著粒徑的減小而驟降，而是依然堅(jiān)持很好捕集效果。3在微硅粉實(shí)驗(yàn)中，展現(xiàn)了良好的對(duì)亞微米粉塵的控制才干， 99%以上的高效率遠(yuǎn)高于普通靜電除塵器。342.7 結(jié)論1布水均勻性模擬經(jīng)過(guò)壓力分布和出水孔流速分布比較，驗(yàn)證這種管孔布水方式可以完全保證對(duì)膜的供水均勻，布水方式設(shè)計(jì)可以滿足實(shí)驗(yàn)要求。2經(jīng)過(guò)單點(diǎn)供水浸潤(rùn)實(shí)驗(yàn)

18、得到在布水孔間距增大到100mm時(shí)，同樣可以保證膜的整體潤(rùn)濕。3經(jīng)過(guò)纖維束方向?qū)嶒?yàn)和毛細(xì)作用的進(jìn)一步分析得到編織纖維膜的毛細(xì)作用主要源于纖維束中纖維絲之間構(gòu)成的毛細(xì)孔，各種膜的毛細(xì)效應(yīng)高度不同證明了纖維紗中纖維絲之間并不是理想的嚴(yán)密規(guī)那么陳列，也存在著一定程度的空隙，構(gòu)成的毛細(xì)管當(dāng)量半徑隨著單束纖維紗的纖維絲根數(shù)添加而減小。4三種碳纖維膜的蓄水量質(zhì)量利用率隨著單位面積分量的增大而減小，在不思索其他要素的前提下選用單重較小的纖維膜更具有經(jīng)濟(jì)性。5簡(jiǎn)要的傳統(tǒng)靜電除塵器的收塵極對(duì)比，采用碳纖維膜完全可以替代金屬收塵極并具有可觀的經(jīng)濟(jì)效益。6在極配實(shí)驗(yàn)中，12k 碳纖維膜在提供更好的布水均勻性的同時(shí)，更堅(jiān)持一樣電壓下更高的電暈電流。357濕式膜相對(duì)于干式膜，提供更高的火花放電電壓，以維持更高的電場(chǎng)強(qiáng)度，這對(duì)收塵是非常有利的。8在空載和負(fù)載情況下，布水量的不同并不對(duì)電場(chǎng)的伏安特性產(chǎn)生明顯的影響，幾種膜的伏安特性主要取決于放電極方式，其中齒長(zhǎng)40mm 芒刺板表現(xiàn)優(yōu)良。9在滿足布水量有效沖刷膜上搜集的粉塵情況下，載荷的變化對(duì)電暈電流產(chǎn)生微小影響，電場(chǎng)特性沒(méi)有明顯變化。10齒