大气污染控制(修复)

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1、大气污染控制课程设计课程名称 30MW燃煤锅炉静电除尘器的选择指导老师苏青青学号2013108115姓名郑涵文目录前言 . .1第一章工程概述 .11.1课程概述 .11.2原始资料及主要参数 .21.2.1设计内容 .31.2.2设计依据 .31.2.3设计成果 .3第二章设计说明 .52.1设计依据 .52.2设计原则 .5第三章工艺选择合理性分析 .73.1除尘技术简介 .73.1.1静电除尘器 .73.1.2静电除尘器的工作原理及应用. 83.2静电除尘器应用中存在的问题. 8第四章静电除尘器的设计 .114.1.1静电除尘器类型 .114.1.2静电除尘器类型初选 .134.2煤燃烧

2、的计算 .154.3电除尘器的除尘效率 .161/294.4进、出风道尺寸计算 .174.4.1进风道尺寸计算 .174.4.2出风道尺寸计算 .184.5粉尘性质对选型的影响 .184.5.1粉尘的比电阻 .194.5.2粉尘的粒径分布 .194.5.3其他因素 .204.6气体性质对选型的影响 .204.6.1温度和压力的影响 .204.6.2烟气的含尘浓度 .214.7清灰方式的影响 .214.8压力损失和能耗 .224.9.1能耗比较 .224.10 设备投资和运行费用 .23第五章总结 . . 24第六章附录 . . 252/29前言静电除尘器是一种烟气净化设备，它的工作原理是：烟气

3、中灰尘尘粒通过高压静电场时， 与电极间的正负离子和电子发生碰撞而荷电（或在离子扩散运动中荷电） ，带上电子和离子的尘粒在电场力的作用下向异性电极运动并积附在异性电极上，通过振打等方式使电极上的灰尘落入收集灰斗中，使通过电除尘器的烟气得到净化。 静电除尘器在中国的应用始于20 世纪 30 年代，随着工业化水平的提高和电除尘技术的发展，电除尘器从研究、 设计、制造、安装、调试和性能测试，已能完全由国内力量完成，这极大地推动和促进了电除尘器在中国的应用和发展。当前电除尘器在电力、冶金、化工、建材等行业的应用十分广泛。电除尘器在火力发电厂的广泛应用， 使除尘效率得到显著提高， 烟尘排放浓度和排放量大大

4、降低， 这对保护环境和提高电力行业形象起了不可替代的作用。第一章 工程概述1.1 课程概述电除尘器在电力、冶金、化工、建材等行业的应用十分广泛，除尘效率高，可达 90%以上。本设计依据锅炉的型号、煤种等工艺条件及排放标准的要求，对 30MW机组燃煤锅炉电除尘器进行1/29选型，并对电除尘器的性能和结构进行设计计算。设计要求完成电除尘器设计计算说明书一份和设计图纸。1.2 原始资料及主要参数1、原始资料（1）设计要求3标准状态下静电除尘器烟气排放浓度50mg/m；除尘效率 99%；漏风率2%。（2）设计参数额定 蒸发 量为 75t/h ，煤的成 分见表1-1 。 收到 基地位发 热量 为2035

5、0KJ/Kg。煤的组成成分单位 %CHONSAlWV52.573.257.891.010.8326.817.6424.74图 1（3）烟气性质33；烟气最高温度 150；烟气最大含尘量；最大烟气量 185900m/h15g/m烟气露点温度 100；烟气压力约 3000Pa。（4）气象条件年平均大气压力101.27kPa ；最低温度平均值1.9 ；最高温度平均值36.3 ；冬季室外风速平均值2.4m/s ；夏季室外风速平均值1.8m/s ；海拔高度 6.6m。2、灰尘的成分、粒径分布分别见表图2、图 3灰尘成分单位 %SiO2Al 2 O3Fe2 O3MgOCaOK2ONa2 OP2O5TiO2

6、SO349.7141.272.920.593.350.180.080.241.120.54图 2粉尘粒径分布灰尘粒度74/um分布 /%6.413.922.915.316.46.45.313.4图 32/291.2.1 设计内容1、基本数据基本数据包括基本参数、 主要尺寸、总的设计数据和原则、 初步的设备表、载荷以及进行基本设计所必须的其他参数和条件。 基本数据用于建立设备和设备的基本概念、项目的范围以及工业介质的输入、输出。2、基本设计基本设计的目的是确定除尘设备的结构， 并确定与质量和产量相关的主要设计数据。基本设计是指基本的数据，含主要尺寸的初步装配图、系统图、布置图、示意图、设备构成及

7、必要的计算。1.2.2 设计依据1、设计依据火电厂大气污染排放标准 （ GB13223-2003）；锅炉大气污染排放标准 （GB13271-2001）；电除尘器性能测试方法 （GB/T 13931-2002 ）；电站锅炉性能试验规程 （GB 10184-88）；火电厂大气污染排放标准 （ GB 13223-2003）；火电厂烟气排放连续监测技术规范 （HJ/T75-2001 ）；锅炉大气污染物排放标准 （ GB13271-2001）；电除尘器机械安装技术条件 （JB/T8536-1997 ）。2、参考资料1 郝吉明，马广大等编著 .大气污染控制工程 北京：高等教育出版社 .20022 Noel

8、 de Nevers主编 . 大气污染控制工程( 第 2 版).北京：清华大学出版社 .20003 刘景良 主编 . 大气污染控制工程， 北京： 中国轻工业出版社 .20024 粱丽明，彭林 著.城市大气有机物污染 ，北京： 煤炭工业出版社 .20005 赵毅，李守信主编 . 有害气体控制工程，北京： 化学工业出版社 .20016 林肇信主编 . 大气污染控制工程 北京：高等教育出版社 .19911.2.3 设计成果设计报告的重点是对设计计算成果的说明和合理性分析以及其它有关问题讨论。设计报告要力求文字通顺、简明扼要，3/29图表要清楚整齐，每个图、表都要有名称和编号，并与说明书中内容一致，最

9、后成果及图表要字体工整，合订时，说明书在前，附表和附图分别集中，依次放在后面。通过课程设计应使学生具有初步的综合运用知识的能力；收集资料和使用技术资料的能力；方案比较分析、论证的能力；设计计算的能力等。课程设计说明书内容完整、计算准确、论述简洁、文理通顺、装订整齐。课程设计图纸应能较好地表达设计意图，图面布局合理、正确清晰、符合制图标准及有关规定。每个学生应完成设计图纸 3 张 A3 图纸（全图、正视图、剖视图） ，设计计算说明书一份，说明书内容应包括：参数计算，结构设计。4/29第二章设计说明2.1 设计依据袋式除尘器的设计依据主要是国家和地方的有关标准以及用户与设计者之间的合同文件。在合同

10、文件中应包括除尘器规格大小、装备水平、使用年限、备品备件、技术服务等项内容。2.2 设计原则袋式除尘器的设计根据使用要求和提供的原始数据来确定除尘器的主要参数和各部分的结构。设计时必须从工艺、设备、电气、制作、安装以及已有的生产实践等因素综合考虑。设计使用于任何工业的袋式除尘器在技术上应考虑以下六点：（ 1） 遵照国家规定的相关排放标准室内卫生标准和实际可能， 来确定所要求的除尘效率和排放浓度。（ 2） 根据粉尘的特点（粉尘含量、粒度、黏度等）确定烟气在除尘器内的流速，和所需的过滤面积、滤料和除尘器的清灰方式。（ 3） 根据烟气的特性（温度、湿度、露点、压力等）确定设备的除尘器结构型式、材料选

11、择以及输排灰等主要措施。（ 4） 根据电气控制和安全生产要求， 确定除尘器中所有内部构件之间的距离，并使其距离始终保持符合气体流动规律的要求。（ 5） 大型袋式除尘器要有解体方案， 对主要部件必须明确提出主要技术要求和施工安装程序，确保施工安装质量。（6）在满足工艺生产使用的条件下，除尘器所需单位烟气量的设备投资应尽量少， 辅助设备及相关工艺配置应保证除尘器主体5/29设备运转可靠，配置合理，维护方便。设备的结构、主要部件必须考虑到制造、运输和现场施工的可能性，6/29第三章工艺选择合理性分析3.1 除尘技术简介从气体中去除或捕集固态或液态微粒的设备称为除尘器，根据主要除尘机理，目前常用的除尘

12、器可分为：机械除尘器、电除尘器、袋式除尘器、湿式除尘器等。3.1.1静电除尘器电除尘器在我国的环保产业中，已成为技术力量较为雄厚、装备水平较高、 开发能力较强的行业之一， 电除尘行业的产值在我国环保设备总产值中占有举足轻重的份量。 燃煤电厂锅炉配套的除尘设备以静电除尘器为主。到目前为止 , 电力行业采用静电除尘器的锅炉容量占总容量的 95% 以上。静电除尘器是利用粉尘颗粒在电场中荷电并在电场力作用下向收尘极运动的原理实现烟气净化的。目前 , 电除尘器已广泛应用于火力发电、钢铁、有色冶金、化工、建材、机械、电子等众多行业。在 1980 年以前 , 我国电除尘器的规模绝大多数都在100 平方米以下

13、，而其行业占有量为有色冶金行业 32%，钢铁行业 30%，建材行业 18%，电力行业 8%，化工行业 5%，轻工行业 4%,其他行业 3%。随着我国经济的飞速发展 , 尤其是电力、建材水泥行业的发展达到空前水平 , 到上个实际九十年代中期，电除尘器行业占有量的格局已改变为：电力行业 72%，建材水泥行业 17%，钢铁 7/29行业 5%，有色冶金行业 3%，其他行业 3%。目前火力发电行业的电除尘器用量已占全国总量的 75%以上， 648 平方米的电除尘器已在 1000MW的火电厂中成功运行。 在化工行业 , 由于受国际硫磺价格的影响 , 从上世纪 90 年代中期采用硫磺制酸工艺取代硫铁矿制酸

14、工艺的企业急剧上升 , 使得电除尘器的行业占有量也随之大幅下降 , 直到近两年才有触底反弹的迹象。3.1.2静电除尘器的工作原理及应用电除尘器是在两个曲率半径相差较大的金属阳极和阴极上，通过高压直流电， 维持一个 足以使气体电离的静电场， 气体电离后所产生的电子： 阴离子和阳离子， 吸附在通过电场的 粉尘上，使粉尘获得电荷。荷电极性不同的粉尘在电场力的作用下，分别向不同极性的电极运动，沉积在电极上，而达到粉尘和气体分离的目的。在电晕区和靠近电晕区很近的一部分荷电粉尘与电晕极的极性相反，沉积在电晕极上。 因电晕区的范围小， 所沉积的粉尘也少。电晕区外的粉尘， 绝大 部分带有与电晕极极性相同的电荷

15、， 沉积在收尘极板上。3.2 静电除尘器应用中存在的问题静电除尘器的在使用过程中会出现很多问题，静电除尘器效率受很多因素影响 , 主要有设计水平和制造、 安装质量以及锅 8/29炉运行工况等。（ 1）设备老化：静电除尘器设备老化是造成除尘器排放烟尘质量浓度较高的原因之一。由于以前燃煤电厂污染物排放标准不严格 , 早期设计和制造的除尘器一般为两电场或三电场，设计除尘效率一般在95%99% 。再加上长期运行及维护管理不善, 静电除尘器设备老化, 致使除尘器效率降低。这些问题主要体现在静电除尘器本体内部各构件发生腐蚀、 磨损、变形以及电气元件老化及设备短缺等方面。随着环保标准的提高 , 这类静电除尘

16、器已不能满足排放标准的要求。（2）锅炉运行工况：如锅炉燃用的煤种、粉尘特性, 特别是飞灰比电阻，灰分中Si 、 Al 、Fe、Na 的质量分数对静电除尘器的效率影响很大。飞灰比电阻对静电除尘器性能的影响主要有两个方面。首先，粉尘的比电阻过大, 超过临界值 (5 10 10 cm )时 , 电晕电流通过粉尘层就会受到限制, 这将影响到粉尘粒子的荷电量、荷电率和电场度等，从而导致静电除尘器效率下降；其次，飞灰比电阻对粉尘的粘附力有较大影响，高比电阻导致粉尘的粘附力增大， 以致清除电极上的粉尘层要提高振打强度，这将导致比正常情况下的二次飞扬大, 最终也使除尘效率下降。（ 3）粉尘组分：粉尘中某些矿物

17、质的质量分数也会影响到静电除尘器的除尘9/29效率。当煤灰中的氧化铝质量分数大于 24% 时，粉煤灰的粘度会随氧化铝的质量分数增高而增高。 氧化铝质量分数高的煤灰粒径细小，小于 0.2 m 粒度的粉尘质量分数高，粒径越细小的粉尘附着性越强。飞灰中过氧化钠质量分数超过 1.5% 时，其具有的离子导电性对提高除尘器除尘效率有利。 而飞灰中的二氧化硅会削弱过氧化钠的作用 , 氧化铝导电性差， CaO 、MgO 不仅使飞灰粒度变细，还与三氧化硫生成硫酸盐而削弱其调质作用, 这些成分都会给静电除尘器效率带来不利影响。国外有关资料认为: 飞灰中氧化硅与氧化铝质量分数之和大于 85% ，氧化钠与氧化钾质量分

18、数之和小于1.5% 时，静电除尘器收尘会较困难。 煤的含硫量对静电除尘器的效率影响很大。当煤中 Sar 的质量分数高于 1.5% 时, 烟气中三氧化硫可起到调质作用，增强飞灰的表面导电性， 有利于静电除尘器除尘； 而当 Sar 的质量分数低于 1%时，烟气中三氧化硫的调质作用非常微弱。硫的质量分数越低， 静电除尘器反电晕程度越强烈， 收尘难度越大，静电除尘器效率也越低。此外，采取烟气脱硫措施 , 如炉内喷钙、循环流化床等， 也会引起飞灰特性的变化导致静电除尘器的除尘效率降低。10/29第四章静电除尘器的设计4.1.1静电除尘器类型静电除尘器种类很多，但大多数是利用干式、板式、单区卧式、侧部振打

19、或顶部振打电除尘器，静电除尘器的分类如下表所述：分类方设备名主要特性式称干式静收下的烟尘为干电除尘燥状态器按湿式静除收下的烟尘为泥尘电除尘浆状态器器的清灰用于含硫烟气制方酸雾静式硫酸过程捕集酸电除尘分雾收下物为稀硫类器酸和泥浆半温式收下粉尘为干燥静电除状态尘器立式静烟气在除尘器中电除尘的流动方向与地气器面垂直流流动方卧式静烟气在除尘器中向电除尘的流动方向与地器面平行应用特点(1) 操作温度为 250 400或高于烟气露点 2030(2) 可用机械振打、电磁振打和压缩空气振打等(3) 粉尘比电阻有一定范围(1) 操作温度较低，一般烟气需先降温至40 70 ，然后进入方式静电除尘器(2) 烟气含硫

20、时等有腐蚀性气体时，设备必须防腐蚀(3) 清除改尘电极上烟尘采用间断供水方式(4) 由于没有烟尘再飞扬现象，烟气流速可较大(1) 定期用水清除收尘电极电晕电极上的烟尘和酸雾(2) 操作温度低于 50(3) 收尘电极和电晕电极必须采取防腐措施(1) 构造比一般静电除尘器更严格(2) 水应循环(3) 适用高温烟气净化场合(1) 烟气分布不易均匀(2) 占地面积小(3) 烟气出口设在顶部直接放空，可节省烟管(1) 可按生产需要适当增加电场数(2) 各电场可分别供电，避免电场间互相干扰，以提高收尘效率(3) 便于分别回收不同成分，不同粒级的烟尘分类富集(4) 烟气经气流分布板后比较均匀11/29(5)

21、 设备高度相对低，便于安装和检修，但占地面积大12/29分类收尘电极类型电晕极配置极距宽窄名称主要特性管式静收尘电极为圆管、电除尘蜂窝管器收尘电极为板状，板式电如网、棒帏、槽形、除尘器波形等单区静 收尘电极和电晕电除尘 电极布置在同一器区域内双区静 收尘电极和电晕电除尘 电极布置在同一器区域内常规极极距一般为200距静电325mm，供电电除尘器压 4566kV宽极距极距一般为 400静电除600mm，供电电尘器压 70200kV应用特点(1) 电晕电极和收尘电极间距相等，电场强度比较均匀(2) 清灰较困难，不宜用作干式静电除尘器，一般用作湿式静电除尘器(3) 通常为立式静电除尘器(1) 电场强

22、度不够均匀(2) 制造安装较容易，清灰方便(1) 荷电和收尘过程的特性未充分发挥，收尘电场较长(2) 烟尘重返气流后可再次荷电，除尘效率高(3) 主要用于工业除尘(1) 荷电和收尘分别在两个区域内进行，可缩短电场长度(2) 烟尘重返气流后无再次荷电机会，除尘效率低(3) 可捕集高比电阻烟尘(4) 主要用于空调空气净化(1) 安装、检修、清灰不方便(2) 离子风小，烟尘驱进速度低(3) 适用于烟尘比电阻为 104 1010 cm(4) 使用比较成熟， 实践经验丰富 宽极距静电除尘器，极距一般为 400 600mm，供电电压 70 200kV(1) 安装、检修、清灰不方便(2) 离子风小，烟尘驱进

23、速度低(3) 适用于烟尘比电阻为 1041010 cm(4) 使用比较成熟，实践经验丰富图 44.1.2静电除尘器类型初选本设计中30MW燃煤锅炉所使用的静电除尘器属于小型静电13/29除尘器，根据不同特点进行比选，在卧式与立式静电除尘器中我们选择，优点更多的卧式静电除尘器，理由如下：卧式静电除尘器：1) 沿气流方向可分为若干个电场，这样可根据除尘器内的工作情况，对各电场分别施加不同的电压，以提高除尘效率；2）根据所要求达到的除尘效率，较方便地增加电场长度；3）在处理烟气量较大时，卧式静电除尘器较容易实现流速在电场断面上的均匀分布；4）设备安装高度较立式静电除尘器低，设备操作维修比较方便；5）

24、占地面积比立式静电除尘器大。立式静电除尘器：立式静电除尘器常为管式，适用于小气流量，粉尘容易捕集和安装场地较窄的情况。立式静电除尘器的高度较高，净化后的气体可直接排入大气。 两者综合考虑在本设计中由于所收集的气体属于难收集气体（下文将详细讨论），并且相比于立式静电除尘器有更多优点， 因而在本设计中选择卧式静电除尘器。在后面将不进行相应讨论。14/294.2 煤燃烧的计算煤的组成成分单位 %CHONSAW52.573.257.891.010.8326.817.64图 51Kg 煤完全燃烧元素质量 /g摩尔质量产产物的摩尔数耗氧数/mol物/mol/molC525.7CO243.8143.81H3

25、2.5H2016.258.125O78.943.81-2.465N10.132.5N20.360S8.30.26SO20.260.26图 6（1）耗氧摩尔数：no43.818.1250.262.46549.73mol / Kg（煤）（2）理论空气量：V 049.73 4.78 22.4 1035.325m3/Kg 煤a( )（3）理论烟气量的摩尔数：n0mol/ kg（煤）f43.81 16.25 0.36 0.26 4.24 49.73 3.78 252.89（4）理论烟气量：V0252.89 22.4 103m3/Kg煤)f5.665(假设空气过剩系数=1.2（5）实际消耗空气量：Va1.

26、249.734.7822.410 36.39 m3 / Kg (煤 )15/29（6）实际烟气量：（）103Va 22.4 43.81 16.250.36 0.26 4.24 49.73 1.2 3.78 49.73 0.26.73m3 / Kg (煤）（7） SO2 浓度：C0.26 642.47g / m36.734.3 电除尘器的除尘效率实际运行的除尘器由于不严密而漏风，使得进出口的气体流量往往不一致。 通常用两者的平均值作为设计除尘器的处理气体流量，即Q1 (Q1 Q2)2Q 处理气体流量 (m3 / h)Q1除尘器进口气体流量 (m3 / h)Q2除尘器出口气体流量 ( m3 / h

27、)。在选用除尘器时，其处理气体流量是指除尘器进口的气体流量，不考虑漏风率；在选择风机时，其处理气体流量对正压系统是指除尘器进口气体流量，对负压系统是指除尘器出口气体流量，此时已考虑漏风率。电除尘器除尘效率的计算常使用修正后的多依奇除尘效率公式，假定如下：除尘器中气流为紊流状态；在垂直于集尘表面的任一横截面上的离子浓度和气流分布是均匀的；粒子进入除晨起后立刻完成了荷电过程；忽略电风、 气流以及被捕集的粒子重新进入气流等影响，公式为：16/291exp (A Q) k除尘器的效率是关键的参数。从多依奇公式可知: 除尘效率为90%时，A/Q 的值为 2.3 ，效率提高到99%时，A/Q 值为 4.6

28、1 ，也就是说，如果荷电尘粒有效驱进速度和处理烟气量 Q都一样时，如除尘效率要提高 9%，则除尘器的结构要大一倍。事实上 , 当除尘效率达到 98%以后，如要求再提高除尘器效率，则集尘极的面积增加得更大。4.4 进、出风道尺寸计算4.4.1进风道尺寸计算进风道的横截面积为：QF13600v式中 : F 锅炉出口到除尘器进口连接管的截面积m 2 ；Q 锅炉出口的烟气流量m 3 h ；v 烟气流速m s 。通常机械通风金属管道烟气流速为10 15m s ，本设计取12m/s；进风管道面积：F11859004.3m23600 1217/29根据 F1R12可得进风管半径：F1R11.17m进风管内径

29、：D12R12.74m4.4.2出风道尺寸计算除尘器出口到引风机进口之间的管道尺寸F2Q23600v上式中：F2 除尘器出口于引风机进口连接管截面积m 2 ；Q2 除尘器出口烟气量m3 h ；v烟道常用流速；由于进、出口烟气温度不同，故：185900Q227315027336.3Q2135931 m 3 / h （标况下）袋式除尘器出口管道面积：F2Q21359313.15m23600 v23600 12根据 F2R2可得：F2R21m故出口管道内径为：D 22R22m4.5粉尘性质对选型的影响18/29粉尘的性质对电除尘器除尘效果的影响极其显著，主要包括：粉尘的化学成分、尘粒的物象结构、粉尘

30、的比电阻、粉尘的粒径分布、 粉尘的比表面积粉尘的真密度、堆枳密度和粉尘的粘附性等，在这里我们主要讨论粉尘的比电阻和粉尘的粒径分布。本设计中粉尘的成分如下表：灰尘成分单位 %SiO2Al 2O3Fe2O3MgOCaOK2ONa2 OP2O5TiO2SO349.7141.272.920.593.350.180.080.241.120.54图 74.5.1粉尘的比电阻粉尘比电阻是衡量粉尘导电性能的一个重要指标, 它对除尘效率影响很大。 实验表明 , 最适合电除尘器工作的比电阻值为104一 51010 cm，在这个数值范围以外，电除尘器性能将下降，此设计中假定此粉尘比电阻适宜，适合使用电除尘器进行除尘

31、。4.5.2粉尘的粒径分布此设计中粉尘的粒径如下：粉尘粒径分布（图7）灰尘粒度74/um分布 /%6.413.922.915.316.46.45.313.4由于电除尘器的除尘效率与驱进速度有明显的关系，而驱进速度与粒径大小成正比，若其它操作条件没有大的变化，其除尘效率随着粒径不同而有差异，粉尘粒径越大，驱进速度越大，除19/29尘效率越高。粉尘粒径很小时，很大部分粉尘被气流带走，而且由于粉尘粒径越小， 其附着性越强， 因此吸附在电极上的细粉尘不容易打下来， 吸附在扳线上不易打落， 容易造成电晕现象和电晕线肥大，从而影响除尘器性能。4.5.3其他因素煤和灰的含量也直接关系到收尘难易和主要参数设计

32、的选取，它同样对除尘效率影响很大。当燃煤中含硫高、灰中三氧化硫的含量高易收尘， Sar0.1%时为难收尘， 灰分中的二氧化硅和氧化铝的含量之和大于 85%时，为难收尘；而氧化钠与氧化钾含量之和小于 1.5%时，为难收尘，灰分的颗粒越细越难收。低温除尘指数氧化钠和氧化镁含量之和小于 1%时，为难收尘，而高温除尘指数大于 40%时，为难收尘。4.6 气体性质对选型的影响烟气的性质对电除尘器的影响主要包括烟气的温度和压力，以及烟气的含尘浓度。4.6.1温度和压力的影响烟气的温度和压力影响电晕始发电压、起晕时电晕极表面的电场强度、电晕极附近的空间电荷密度和分子离子的有效迁移率等，除尘器的最佳运行温度在

33、之间，如果排烟温度高于此范围将直接影响电除尘的电压、电流等参数。所以降低排烟温度，不仅20/29使锅炉效率有所提高，而且对电除尘器效率的提高也是很明显的。4.6.2烟气的含尘浓度当含尘气体通过电除尘器的空间时， 粉尘粒子与其中的游离离子碰撞而荷电， 于是在电除尘器内便出现两种形式的电荷， 离子电荷和粒子电荷， 所以电晕电流一方面是由于气体离子的运动而形成，另一方面是由粉尘粒子运动而形成， 由于粉尘粒子大小和质量都比气体离子大得多， 所以气体离子的运动速度为粉尘粒子的数百倍， 这样，由粉尘粒子所形成的电晕电流仅占总电晕电流的。随着烟气中含尘浓度的增加，粉尘粒子的数量也增多，以致由于粉尘粒子形成的

34、电晕电流虽然不大， 但形成的空间电荷却很大，接近于气体离子所形成的空间电荷， 严重抑制电晕电流的产生，使尘粒不能获得足够电荷，除尘效率下降。4.7 清灰方式的影响清除电极表面积灰的方法有多种，本设计中我们采用振打式清灰方式。选取合理的振打部位、振打强度和振打制度，是保证电极清洁、 减少二次扬尘和提高除尘效率的重要手段。 阴极振打装置的主要作用是清除阴极系统的积灰，保证电除尘器正常运行。阳极振打装置的作用是定期清除极板表面积灰， 防止或减少二次扬尘。影响清灰效果的因素除本体结构外，还与粉尘特性、21/29烟气性质和供电控制方式等因素有关。减少振打系统的故障率、防止电晕线断线、 防止收尘极板变形等

35、也是提高清灰效果的重要因素。4.8 压力损失和能耗不同类型的电除尘器对，粉尘所造成的压力损失相对较小，没有明显差别，不予比较，然而电除尘器的运行特点是，锅炉负荷越低，除尘效率越高，电耗也越高；锅炉满负荷运行时，电耗反而相对较低。4.9.1能耗比较1、干式静电除尘器与湿式静电除尘器的能耗比较湿式静电除尘器与干式电除尘器工作原理相同，都是向电场空间输送直流负高压，通过空间气体电离， 烟气中粉尘颗粒和雾滴颗粒荷电后在电场力的作用下，移动到收尘极板（集电极） ，从而被收集在收尘极表面。 干式电除尘器利用振打清灰方式将收集到的粉尘震落到灰斗中， 而湿式电除尘器则是通过收集烟气中的雾滴颗粒， 在收尘极表面

36、形成溢流而将粉尘冲洗到灰斗 （水灰斗）中。湿式静电除尘器与干式电除尘器最大的不同，在于烟气工质的差异，干式电除尘器烟气为干烟气，烟气温度较高，烟气中基本不含雾滴。 而湿式电除尘器为湿饱和烟气， 烟气温度较低，烟气中含有大量的雾滴。 在能耗方面， 由于除尘器通过湿式除尘22/29器后，气体温度低， 需要对其进行升温， 以达到较好的排放效果，由于有升温过程其能耗明显高于干式静电除尘器，从能耗而言，应选择干式静电除尘器。2、管式静电除尘器和板式静电除尘器管式：(1) 电晕电极和收尘电极间距相等，电场强度比较均匀；(2) 清灰较困难，不宜用作干式静电除尘器，一般用作湿式静电除尘器；(3) 通常为立式静

37、电除尘器。板式静电除尘器：(1) 电场强度不够均匀；(2) 制造安装较容易，清灰方便。综上，由于管式静电除尘器更适用于湿式静电除尘器，因而在本设计中我们采用板式静电除尘器。4.10 设备投资和运行费用1、干式静电除尘器和湿式静电除尘器干式静电除尘器和湿式静电除尘器相比所需的投资更少，运营期所需的费用也少，干式静电除尘器采用振打式，处理后的尾气不需要升温，而湿式静电除尘器多一个水的循环和处理系统，23/29处理完后的气体需要进行升温以便更好的排放， 因而还具有一个升温系统， 湿式静电除尘器设备的一次投资更好， 运行费用也更高，属于低 S 含量尾气，本设计中二氧化硫含量为 2.47g/m 3，不需

38、要使用湿式除尘装置，综上使用干式静态除尘器。2、管式静电除尘器和板式静电除尘器管式静电除尘器 就是在金属圆管中心旋转电晕极， 而把圆管的内壁作为收尘的表面。管径通常为 150300mm，管长为 25m。由于单根通过的气体量很小， 通常是用多管并列而成。 为了充分利用空间可以用六角形（即蜂房形）的管子来代替圆管，也可以采用多个同心圆的形式，在各个同心圆之间布置电晕极。管式静电除尘器一般适用于流量较小的情况。板式静电除尘器 这种静电除尘器的收尘极板由若干块平板组成， 为了减少粉尘的二次飞扬和增强极板的刚度，极板一般要轧制成各种不同的断面形状，电晕极安装每排收尘极板构成的通道中间。 管式静电除尘器与

39、板式静电除尘器相比费用更低， 然而对于此设计板式静电除尘器更合适。第五章总结综上所述在此设计中应采用板式静电除尘器，拟采用型号为 TKQT-501-II 数据采集板式静电除尘器，在此型号上对其进行相应的改造，以便适合本设计的要求。24/29第六章附录参考文件：1、设计依据火电厂大气污染排放标准 （GB13223-2003）；锅炉大气污染排放标准 （ GB13271-2001）；电除尘器性能测试方法 （ GB/T 13931-2002 ）；电站锅炉性能试验规程 （ GB 10184-88）；火电厂大气污染排放标准 （GB 13223-2003 ）；火电厂烟气排放连续监测技术规范（HJ/T75-2

40、001 ）；锅炉大气污染物排放标准 （GB13271-2001）；电除尘器机械安装技术条件（ JB/T8536-1997 ）。2、参考资料1 郝吉明，马广大等编著 . 大气污染控制工程北京：高等教育出版社 .20022Noel de Nevers 主编 . 大气污染控制工程( 第 2 版).北京：清华大学出版社.20003 刘景良 主编 . 大气污染控制工程 ， 北京： 中国轻工业出版社 .20024 粱丽明，彭林 著 . 城市大气有机物污染 ，北京： 煤炭工业出版社 .20005 赵毅，李守信主编 . 有害气体控制工程 ，北京： 化学工业出版社 .200125/296 林肇信主编 . 大气污染控制工程北京：高等教育出版社.19913、附图：26/29