静电除尘器

静电除尘器

大气污染治理设备
静电除尘器的工作原理是利用高压电场使烟气发生电离,气流中的粉尘荷电在电场作用下与气流分离。负极由不同断面形状的金属导线制成,叫放电电极。正极由不同几何形状的金属板制成,叫集尘电极。静电除尘器的性能受粉尘性质、设备构造和烟气流速等三个因素的影响。
    中文名:静电除尘器 外文名: 用途: 英文名:Electrostatic precipitator 影响:粉尘性质、设备构造和烟气流速等 类型:大气污染治理设备

分类

按气流方向分为立式和卧式,按沉淀极极型式分为板式和管式,按沉淀极板上粉尘的清除方法分为干式湿式等。

优缺点

优点

⑴净化效率高,能够铺集0.01微米以上的细粒粉尘。在设计中可以通过不同的操作参数,来满足所要求的净化效率。

⑵阻力损失小,一般在20毫米水柱以下,和旋风除尘器比较,即使考虑供电机组和振打机构耗电,其总耗电量仍比较小。

⑶允许操作温度高,如SHWB型电路尘器最好允许操作温度250℃,其他类型还有达到350~400℃或者更高的。

⑷处理气体范围量大。

⑸可以完全实现操作自动控制。

缺点

⑴设备比较复杂,要求设备调运和安装以及维护管理水平高。

⑵对粉尘比电阻有一定要求,所以对粉尘有一定的选择性,不能使所有粉尘都的获得很高的净化效率。

⑶受气体温、温度等的操作条件影响较大,同是一种粉尘如在不同温度、湿度下操作,所得的效果不同,有的粉尘在某一个温度、湿度下使用效果很好,而在另一个温度、湿度下由于粉尘电阻的变化几乎不能使用电除尘器了。

⑷一次投资较大,卧式的电除尘器占地面积较大。

⑸在某些企业实用效果达不到设计要求。

工作原理

这是一种电泳现象,用强电场使灰尘颗粒带电,在其通过除尘电极时,带正/负电荷的微粒分别被负/正电极板吸附,即达到除尘目的.

由于辐射摩擦等原因,空气中含有少量的自由离子,单靠这些自由离子是不可能使含尘空气中的尘粒充分荷电的。因此,要利用静电使粉尘分离须具备两个基本条件,一是存在使粉尘荷电的电场;二是存在使荷电粉尘颗粒分离的电场。一般的静电除尘器采用荷电电场和分离电场合一的方法,放电极的金属棒接高压直流电源的负极,集尘极接地为正极,集尘极可以采用圆管,也可以采用平板。

接通电源后,在电场作用下,空气中的自由离子要向两极移动,电压愈高、电场强度愈高,离子的运动速度愈快。由于离子的运动,极间形成了电流。开始时,空气中的自由离子少,电流较少。电压升高到一定数值后,放电极附近的离子获得了较高的能量和速度,它们撞击空气中的中性原子时,中性原子会分解成正、负离子,这种现象称为空气电离。空气电离后,由于联锁反应,在极间运动的离子数大大增加,表现为极间的电流急剧增加,空气成了导体。

放电极周围的空气全部电离后,在放电极周围可以看见一圈淡蓝色的光环,这个光环称为电晕。电除尘器的电晕范围通常局限于金属棒周围几毫米处。空气在电晕范围电离后,正离子很快向负极移动,只有负离子才会进入电晕外区,向阳极移动。含尘空气通过电除尘器时,由于电晕区的范围很小,只有少量的尘粒在电晕区通过,获得正电荷,沉积在电晕极上。大多数尘粒在电晕外区通过,获得负电荷,最后沉积在阳极板上,当尘埃聚集到一定程度,由于重力作用,掉下聚集到收集槽内。

静电除尘器与其他除尘设备相比,耗能少,除尘效率高,适用于除去烟气中0.01—50µm的粉尘,而且可用于烟气温度高、压力大的场合。实践表明,处理的烟气量越大,使用静电除尘器的投资和运行费用越经济。

现有燃煤电厂大多采用静电除尘器进行除尘处理,其对粒径10μm以上的颗粒除尘效率高达99%以上,但对微细颗粒(粒径小于10μm)的脱除效率并不理想。

工艺流程

1.立窑废气→沉降室→管立式电除尘本体→达标排放。

2.粉尘→沉降室系统初级除尘→电场收尘→通过振打→积灰落入沉降室→通过管道输入成球盘成球。

3.烟和雾→电场消烟除雾(90%以上的烟和90%以上的雾被电场吸收落入沉降室)→少量烟雾排出。

性能特点

1.最佳宽间距及极板特别配置

使得电场场强、板电流分布更加均匀,驱进速度可提高1.3倍,使捕集粉尘比电阻范围扩大到101-1014Ω-cm,特别适用于硫化床锅炉、新型水泥干法回转窑、篦冷机、烧结机等废气的高比电阻粉尘回收,减缓或消除反电晕现象。

2.中国首创的整体新型RS电晕线

最高长度可达15米,具有起晕电压低,电晕电流密度大,钢性强,永不破损,具有抗高温、抗热变能力,结合顶部振打方式清灰效果极佳。根据粉尘浓度大小配置相应的电晕线密度,从而可适应高粉尘浓度的收尘,最高允许入口浓度可达1000g/Nm3。

3.电晕极顶部强力振打

根据清灰理论设计的顶部放电极强力振打,可采用机械和电磁两种任选方式。

4.阴阳两极自由悬吊

HHD电收尘器收尘系统和电晕极系统均采用三维悬吊结构,当废气温度过高时,收尘极和电晕极将按三维方向任意膨胀伸展,收尘极系统还特别设计了抗热变钢带约束结构,使得HHD电收尘器具有较高的抗热变能力,经商业运行表明,HHD电收尘器最高耐温可达390℃。

5.提高振打加速度

改善清灰效果:收尘极系统清灰好坏直接影响收尘效率,大部分电收器在经过一段时间运行后都表现出效率下降情况,究其根源主要是收尘极板清灰效果差所致,HHD电收尘器利用最新撞击理论和实践结果,改传统扁钢撞击杆结构为整体型钢结构,又将收尘极的侧部振打锤结构删繁就简,使掉锤环节减少2/3,实验表明收尘极板面最小加速度从220G提高到356G。

6.占地面积小、重量轻

由于放电极系统采用顶部振打设计,且打破常规创造性地将每个电场采用非对称悬吊设计,并利用美国环境设备公司壳体计算机软件优化设计,使得在同样收尘总面积的情况,电收尘器总体长度减少3-5米,重量减轻15%。

7.高保证绝缘系统

为防止电收尘器的高压绝缘材料结露爬电,壳体采用蓄热双层充气屋顶设计,电加热采用最新PTC、PTS材料,绝缘套管底部采用双曲线反吹清扫设计,彻底杜绝了瓷套管结露爬电的易发故障,且维护、保养、更换极为便利。

8.匹配L-C高系统

高压控制可采用DSC系统控制,上位机操作,低压控制采用PLC控制,中文触摸屏操作。高压电源采用恒电流、高阻抗直流电源,匹配HHD电收尘器本体。可产生高除尘效率、克服高比电阻、处理高浓度的优越功能。

安装要求

对除尘器下部走台基础进行安装前的检查和确定验收按照《电除尘器安装说明书》和设计图纸的要求安装电除尘器各部件,根据确认验收的基础定出电除尘器的中心安装基准,并作为阴阳极系统的安装基准。

检查基础上平面的平面度、柱距及对角线误差

检查外壳部件,对于运输变形进行矫正,从下至上逐层进行安装,如支座组—底梁(检查合格后安装灰斗、电场内部走台)—立柱及侧壁板—顶梁—进出风口(包括分布板和槽形板)—阴阳极系统—顶部盖板—高压电源等设备。

梯子、平台、栏杆可随安装顺序逐层安装,每层安装完毕都要按照《静电除尘器安装说明书》和设计图纸的要求进行检查和记录:如平面度、对角线、柱距、垂直度、极距等安装完毕,对设备进行气密性检查,对于漏焊部位进行补焊,检查,对于漏焊部位进行补焊。

常用设备

1.阳极板

2.阴极线

3.振打减速机

4.阴阳极振打装置

5.料位计

7.仓壁振动器

8.高压电源及控制系统

9.低压控制系统

设计特点

1.除尘器本体安装于立窑顶面,采用自然通风,无需增加动力。

2.采用管立式结构:

(1)可向空中发展,因而占地面积小,适应性强,几乎任何窑顶面都适用;

(2)极板收尘面积成倍增加而收尘本体体积不变,收尘效率是普通卧式电除尘器的1倍;

3.采用轻质不锈钢为主,钢结构框架为辅的组合结构:

(1)大大减轻设备重量,使设备安装于立窑顶面成为可能。

(2)不锈钢的使用使设备能够适应潮湿酸性的立窑废气,且经久耐用。

4.密闭下垂立柱式绝缘箱设计,使电除尘不受烟气、天气影响,确保每时每刻正常运行。

5.分体振打结构,振打效率高,二次扬尘减少。

6.控制系统设在窑面控制室,全自动控制,无需增设固定员工。

技术参数

(1)型号:FSD-23型,为不锈钢管立式,同极距650mm;收尘室截面积23m2,高度10m,收尘室体积230m3;极板收尘面积1000m2;废气平均上升速度0.543m/s,废气通过除尘室时间18.4秒。

(2)结构:多级分体独立框架结构。

(3)处理烟气量:≤6万m3/h

(4)允许含尘浓度:≤10g/Nm3,收尘效果:≤100mg/Nm3

(5)除尘效率:>99%

(6)除尘器高度:17M。

(7)清灰方式:分体自动振打清灰。

(8)设备重量:≤22T

(9)高压供电配置:300mA/100kv恒流电源1台。

(10)设备运行功率:正常状况15-20kw/h(设计最大功率30kw/h)

技术说明

(1)收尘器放置在窑顶面,采用直排,不用任何动力。

(2)收尘器的机芯、收尘极、放电极采用不锈钢,长期耐腐,寿命4-5年以上。

(3)机芯独立振打机构,振打时间和间隔时间可根据使用要求调整。

(4)高压绝缘体与烟气分离,保证绝缘体不结露,不爬电。

(5)高压供电采用稳流型高压供电装置,可根据不同工况条件,实现恒流输出。

(6)芒刺与收尘板的无效工作区,采用专利技术分隔,使收尘效率达到最佳。

(7)与烟气接触的外壳采用不锈钢板,长期耐腐,寿命5-6年以上。

(8)工况要求:深或浅暗火正常工况条件。

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