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静电式除尘器
时间:2024-12-10 22:59 点击: 次
工作原理
荷电过程:静电式除尘器主要是利用静电吸附原理来去除气体中的粉尘颗粒。首先,含尘气体进入除尘器后,通过高压电场(一般电压在 30 - 60kV 之间)。在这个电场中,放电极(通常是细金属丝,如钨丝等)会产生电晕放电现象。当电压足够高时,放电极周围的气体分子会被电离,产生大量的电子和正离子。电子在电场的作用下向收尘极(通常是金属板,如铝板等)运动。在这个过程中,电子会与粉尘颗粒碰撞并附着在上面,使粉尘颗粒带上负电荷。
收尘过程:带有负电荷的粉尘颗粒在电场力的作用下,向收尘极运动。由于收尘极接地,电场力会将粉尘颗粒吸附在收尘极表面。当粉尘颗粒在收尘极上积累到一定程度后,通过振打装置(对于干式静电除尘器)或者冲洗装置(对于湿式静电除尘器)将粉尘清除下来,收集到灰斗中,净化后的气体则从出口排出。
结构组成
进气口和出气口:进气口的设计要确保含尘气体能够均匀地进入除尘器内部的电场区域。通常会采用渐扩式的设计,以降低气流速度,使气体能够平缓地进入。出气口则要保证净化后的气体顺利排出,同时防止灰尘的二次扬起。
电晕极和收尘极:电晕极是产生电晕放电的部件,其材质要能够承受高电压并且具有良好的导电性。收尘极的面积大小和形状直接影响除尘器的收尘效率。常见的收尘极形状有平板式、管式等。例如,平板式收尘极结构简单,易于制造和安装,适用于处理较大流量的含尘气体;管式收尘极则具有较高的电场强度,收尘效果好,常用于处理高浓度的粉尘。
高压电源系统:它是静电除尘器的关键部分,为电晕极提供高电压。这个系统包括变压器、整流器等设备。变压器用于将输入的低电压升高到所需的高电压,整流器则将交流电转换为直流电,以满足电晕放电的要求。电源系统的输出电压和电流需要根据除尘器的大小、处理的气体流量和粉尘浓度等因素进行调整。
清灰装置:对于干式静电除尘器,振打装置是常用的清灰方式。通过定期振打收尘极,使吸附在上面的粉尘脱落。振打频率和强度要根据粉尘的性质(如粘性、粒度等)进行调节。对于湿式静电除尘器,一般是通过冲洗系统来清除灰尘,冲洗水在收尘极表面形成水膜,将灰尘带走,冲洗后的废水需要经过处理后才能排放。
灰斗:用于收集从收尘极清除下来的粉尘。灰斗的形状和容量要根据除尘器的处理能力和粉尘产生量来设计。一般为锥形结构,便于粉尘的滑落和收集。并且灰斗底部通常设有排灰装置,如螺旋输送机或卸灰阀,以确保收集的粉尘能够及时排出。
性能特点
高效除尘:静电式除尘器对于微小颗粒的粉尘有很高的去除效率。对于粒径在 0.1 - 1μm 之间的粉尘,除尘效率可以达到 99% 以上。这是因为在电场力的作用下,即使是微小的粉尘颗粒也能够被有效地吸附到收尘极上。
适应范围广:可以处理多种类型的粉尘,包括金属粉尘、矿物粉尘、化工粉尘等。并且能够适应不同的气体流量和粉尘浓度。例如,在火力发电厂中,它可以处理大量的含尘烟气,粉尘浓度可从几克每立方米到几十克每立方米不等。
阻力损失小:与其他类型的除尘器(如布袋除尘器)相比,静电式除尘器的气流阻力较小。一般情况下,其阻力损失在 100 - 300Pa 之间,这意味着在气体通过除尘器时,不需要消耗过多的能量来克服阻力,从而降低了运行成本。
可处理高温、高湿气体:在一些工业过程中,如钢铁冶炼、水泥生产等,产生的含尘气体往往是高温、高湿的。静电式除尘器能够在一定程度上承受这种恶劣的条件,例如在处理温度高达 300 - 400℃的烟气时,只要对设备的材料和结构进行适当的调整,就可以正常运行。
应用领域
电力行业:在火力发电厂中,静电式除尘器被广泛用于锅炉烟气的除尘。它能够有效地去除燃烧过程中产生的飞灰,减少对大气环境的污染。一般来说,一台大型火力发电机组配套的静电式除尘器,每小时可以处理几十万立方米的烟气。
冶金行业:在钢铁、有色金属冶炼等过程中,会产生大量的金属粉尘和高温含尘气体。静电式除尘器可以用于收集这些粉尘,实现资源回收利用,同时保护环境。例如,在炼铁高炉的煤气净化过程中,静电式除尘器可以去除煤气中的粉尘,提高煤气的质量,为后续的利用提供保障。
建材行业:水泥生产过程中会产生大量的水泥粉尘。静电式除尘器可以有效地收集这些粉尘,降低水泥厂的粉尘排放。在一些新型建材生产过程中,如玻璃纤维生产等,也会用到静电式除尘器来控制粉尘污染。