（机械工程专业论文）电除尘器技术报价系统研制.pdf

重庆大学硕l + 学位论义 摘要 本文根据电除! j ! 系统及电除尘器技术基本原理和分类、主要参数的设计计 算方法、结构和型式选择、高压供电电源装置及低压自动控制系统选型、测试试 验、电除尘器设讨水平评价的指标体系及电除尘器技术及商务报价书的要求等， 结合计算机的可视化和多媒体技术，研制门：发出了基于w i n d o w s 9 5 或w i n d o w s 9 8 操作系统的电除尘技术报价集成软件系统。该系统功能强大，可将电除尘器技 术及电除尘系统技术和经营管理、商务报价及评价体系等融为一体，又将计 算机的编程技术，i j 视化技术，人们最常用的w o f d 文字处理、e x c e l 、p o w e r p o i n t 、a c c e s s 以及望绘图软1 ，| = a u t o c a d 等系统软件集成。7 采用本报价系统 将招标方、应标办、以及和技术人员、经7 ￥抒、决策层和用户等有机的结 合起来，克服了在拊标过程t i 些技术难点难以解答的问题。采用计算机多 媒体技术，使用户。j 在招标时，就可看到相关结构简图和设计方案草图。同 时本系统也是一个i u 除尘器技术及电除尘系统技术的基本知识和综合技术信 息数据库。采用本报价系统，可充分利用以6 “项目招标技术及报价资源，不 断赢善和扩充技术资 能。卜一一 本系统总体结构校 ： ，实脱快速地、准确地、及时地现场招标及报价的功 块化，采用窗u 技术和莱单技术，提供一致的、友好的用 户界面，操作简单、方便，运 j 稳定、可靠。系统能够直观、快速、高效、准确 地进行电除尘系统及i u 除伞器府案没汁l = j 报价。采用本系统可大大缩短报价及 工程招标周期，人帆i 艘提高1 1 ：效：簪。 关黼螈蚓5 弋臁虮隗谢 重庆大学坝i 学位论殳 a b s t r a c t t h i sa r t i c l e a c c o r d i n gt om a n yf a c t o r ss u c ha st h ep r i m a r yt h e o r ya n dc l a s s i f yo f t h es y s t e ma n dt h et e c h n o l o g yo ft h ee l e c t r i c a ld u s tr e m o v e r ，t h ed e s i g na n dc a c u l m e m e t h o d sa b o u tt h en l a h lp a r a m e t e r s ，t h ec h o i c eo ft h es t r u c t u r ea n dt h es t y l e , t h ec h o i c e o ft h ee l e c t r i c a ls o u l c ed e v i c es u p p l y i n gt h eh i g h p o w e r e de l e c t r i c i t ya n dt h el o w p o w e r e da u t o m a t i cc o n t r o ls y s t e m ，t h ee x p e r i m e n t ，t h eg u i d e l i n es y s t e mo ft h el e v e l q u o t i n go ft h ed e s i g no f t ! a ee l e c t l i c a ld u s tr e m o v e r , t h er e q u i r e m e n to ft h et e c h n o l o g y o ft h ee l e c t r i c a jd u s tr e m o v e ra n dt h ec o m m e r c eq u o t i n ga r t i c l e ，a n ds oo n , d i s c o r e r s a n de x p l o r e sa q u o t i n gs y s t e ma b o u tt h et e c h n o l o g yo f t h ee l e c t r i c a ld u s tr e m o v e rh a s e d o nt h eo p e r a t i n gs y s t e mo fw i n d o w s9 5a n dw i a d o w s9 8 t h es y s t e mh a ss u c has t r o n g p o w e r t h a ti tcan i n t e g r a t et h et e c h n o l o g yo ft h ee l e c t r i c a ld u s tr e m o v e ra n dt h es v s t e m o ft h ee l e c t r i c a ld u s tr e n l o v e r ，t h ef a r em a n a g e m e n t ，t h ec o m m m e r c ea p p r a i s i n g ，a n d t h es y s t e mo ft h ee v a l u a t e i tc a na l s oi n t e g r a t e w o r d ，e x c e l ，p o w e r p o i n t ，a c c e s s a n da u t o c a dw h i c ha r et h ec o f l n i l o ns o f i w a r e su s e db yp e o p l e s i n c ei t 咖m k et h e i n v i t i n gp u b i cb i d d i n gm e m b e r s ，t h ee n t e r i n gb i d d i n gm e m b e r s ，t h ee n g i n e e r s ，t h e m a n a g e r s ，t h eg o v e r n m e n t sa n dt h ec u s t o m sc o m b i n e ，i th a ss o l v e d $ o l n eo ft h e d i f f i c u l tp r o b l e m si nt h ep r o c e s so ft h ei n v i t i n gp u b i cb i d d i n g t h ec u s t o m sc a ns e et h e s i m p l ep i c t u r e sa b o u tt i l ec o r r e l a t i v es t r u c t u r e sa n dt h ed r a f t sa b o u tt h ed e s i g ns c h e m e s i m m e d i a t e l yb e c a u s eo ft h eu s i n go ft h ec y b e r m u l t i m e d i at e c h n o l o t y a tt h es a m et i m e ， t h i ss y s t e mi sa l s oad a t a b a s eo ft i l ep r i m a r yk n o w l e d g ea n dt h ec o m p o s i t i v et e c h n o l o g y i n f o r m a t i o na b o u tt h et e c h l o n o g yo ft h ee l e c t r i c a ld u s tr e m o v e ra n dt h ee l e c t r i cd u s t r e m o v e rs y s t e m y o nc a l lu t i l i z et h ee n t e r i n gb i d d i n gt e c h n o l o g ya n dt h eq u t o i n gp r i c e r e s o u r c eo ft h e p a s tp t o j e c t sl u l l y , p e r t i ：c ta n de n l a r g ey o u rt e c h n o l o g yi n f o m a t i o n ， i m p l e m e n tt h ef u c t i o n so fe n t e r i n gb i d d i n ga n da p p t a i s i n ga tt h es p o tq u i c k l y ，b yu s i n g t h i ss y s t e m t h es y s t e mm o d u l a r i z e si t ss t r u c t u r e u s e st h ew i n d o wt e c h n o l o g ya n dt h em e n u t e c h n o l o g y ，a p p l yt h ec o n s i s t e n ta n df r i e n d l yi n t e r f a c e n eo p e r a t ei ss i m p l e ， c o n v e n i e n t ，s t a b l e a n dc r e d i b l e i tc a np r o c e s st h ed e s i g na n dt h eq u o t i n gp r i c eo f t h e e l e c t r i c a ld u s tr e m o v e ra n dt h ee l e c t r i c a ld u s tr e m o v e rs y s t e mw e l la n dt r u l y 。y o uc a n s h a r p l ys h o r t e nt h ep e t i o do ft i l eq u o t i n ga n dt h ei n v i t i n gp u b l i cb i d d i n g ，i m p r o v et h e w o r ke f f i c i e n c ya tal a r g es c o p e ， k e y w o r d s ：e l e c t r i c a ld u s tr e m o v e l d e v i c eq u t o i n gp r i c es y s t e mp m j e c td e s i g n 重庆人学硕i j 学协论爻 1 1 概述 1 绪论 随着 j 会经济的迅速发j 埏和科学技术的小断进步，在许多工业生产过程 中，需要制取或处理1 ；同的。e 体。而另一些j 矿企业按照环境保护的要求需 要将工艺生产过程巾所产生阳废气排入人气。有必要的除去工业气体中的固 体或液体粒子。例如硫酸j 一中用塔式法制硫酸的焙烧炉气，其中含有细微的 矿尘。如小殴法豫上。就会使塔发生堵塞并使成品酸受到污染，若将上述炉 气用于接触法制硫酸，除了要除去矿尘外，迓要除去毒害转化器中触媒的硫 酸雾、砷和硒等。炭黑生产中的气体和有色金属冶炼厂的烟气，都要进行净 化以回收其t i t 的有价值物质。钢铁厂、水泥厂和热电站等排出的烟气经烟囱 排入大气秘，也需耍进行净化。以防j ：大气被污染。 众所周知，粉个仵大气 染中山有相当大的比重有文献中介绍，在美 国，1 9 6 8 年所产_ 州q 二亿吨i 一染物中，粉尘就占二千三百万吨。而我国现代 化建设刚刚丌：始，工业基础还很薄弱，工业水平还不高，但是由于粉尘造成 的污染已十分严重。按凋家煳定：城市每平方公里每月降尘量6 8 t ，但据1 9 7 9 年3 月监测，北片! _ i f “日民区达剑3 9 t ，首钢工_ k 区高达2 8 5 t 。有些工业城市的 工业区，离选5 0 0 6 0 0 t ，仃的 伞岛达1 0 0 0 t 以j - 超过规定标准几十倍到几 百倍。不论从环境f 粜护还足从经济观点束考虑。都珥i 允许这样大的烟尘量不 经净化而捧入大气。蹦就任甜_ 个现f 化的一f ：业窑炉，都要采用高效的除尘 装置以净化排出的炯e 。冈为僳护平改善环境是关系到保护人民身体键康、 促进经济发展和【心族历代小仃繁衍的犬事。1 9 7 9 年9 月我国颁布了中华人 民共和国环境保护洲：，要求 叫排煳装胃，也杆k 窑炉、机动车辆、船舶 等，都要聚f h 有效的消船f 除个技术，侵其粉：扛摊放行合酱家规定的标准。同 时国家在幕本建设j 贞ii 环境保护管理办法中规定：防止污染和其它公害的设 施必须与主体工私时设汁，同时施t ，同叫投产；建成投产或使用后，其 污染物的抓放必颁j 3 ： | i ) 国家或计、i n 自治区姚定的排放标准， 电除鲁? 器避利川i u 几进行除! f 、n 0 装胃，外多称静电除尘器。而实际一t - “静电除尘”这个 洲”1 i 硼啊，幽为粉尘牲， 荷l 乜后和气体离子在电场力 作用下，要产生微小的电流，f 不真f f i 是静f l l 。但是习惯上将所有高压低电 重庆人学碗i j 学位论义 流的现象【! = i 包括柏- 挣f 【i 范用之内，所以这种除尘装置也称为静电除尘器。而 我倒习惯上叫电收个器或电除夸器。 电除尘器的机邶，就其特性而吉，是属j 物理学范畴，更确切地说，是 属于电物理学。1 _ _ 是从电除尘的实践经验来看，还要涉及到许多其它学科， 其中包括化学、溶胶。e 芝1 7 ：、化学：f 程学、电气工程学、电子学、空气动 力学、机械工程学和公j = l j ： 平i ! 学等。尽管电除令的本质主要是属于物理性质 的方法，但是多数仃关电除! 垃的早期研究工t 1 ；和实际的应用；大部分是由化 学家和冶金学家j f ：始研究和实现的。现在首先介绍一下电除尘器的特点及国内 外电除尘器的发联f c 况，对个晰掌握也除尘技术是很有意义的。 1 2 电除尘器的特点 为了防止工业痢炉排出的禽尘气体污染大7 i ，采用各种类型的除尘装黄是 其中有效措施之。常用的除，l ：装置有旋风，除尘器、袋式除尘器、颗粒层 除尘器、沈涤器机1 乜除夸器笛。其c 1 f _ l 除尘器足净化合尘气体晟有效的装置 之一。采, t l 川j 除个撩且l 然次投资较蚶占类型的除尘装置要高，但是电除尘 器的采用还是越来越普遍，这足圳为电除尘器具有下列明显的优点。 电除尘器与其它种类除! ! 器的根本区别，在于实现粒子与烟气分离所需 的力是直接作用确甜f 包粒j rf 的序伦力。同其它类型的除尘器相比，它具有 以下几个特点。 f 1 ) 阻力小，f 能少：俞处理炯气量为4 0 0 0 0 0 m 3 h 的电除尘器，一套 电源最大功率l ；超过6 0 k w 。j ：烟气进入电除尘器后既不转弯，又不与其它 物体碰撞，加之流述较低，7i 体阻力很小，压力损失般为2 0 0 p a ，串联4 个 电场也不会超过3 0 0 p a 。袋。弋除尘器、旋风除尘器或文丘晕洗涤器相比，电 除尘器的阻力仅仪址它们的l 5 i 8 。旧此夫人市约电力消耗。电能消耗约为 0 2 o 8k wh 。 ( 2 ) 除二k 效率i ：1 ：电除小擀的除二垃效率，理论上町达到接近l o o 的任何 效率。实际 ：所需效二簪应根荆肄体情况确定，追求过高的效率，在经济上是 不合理的。例如将实际需要的效率9 8 提高到9 9 ，设备造价将增加1 8 。 电除! l 、器的除今效率t 铆生也禽菥氏1 9 j 效埤：的意思。除袋式除尘器外，其 它各利除半器的除小效率尼jl 址k = | i j 效牢都比小i ：电除尘。如某烧结厂使用 了1 8 年的电除半器，从未史换任何部件，而除尘效率基本没有降低。其它种 类的除尘器山j 。零部什的府命牧短，然叩期效率较高，但后期效率都较低。 电除尘器的l i 葵棚什j i ! ；小i ：址l 铷i | = f 0 ，振打机构也足在极低的速度下运行， 相对运动m 个会很- 队腓损、l i j i _ 以! l 要殴汁得“1 ，j 1 ：能f 常进行维护保养电 重庆大学碗i 学位论文 除尘器能长期高效运行。 ( 3 ) 适月j 范刚j 一：电除! l 、器h 至能捕集到0 1 u m 的细颗粒粉尘；粉尘浓度 允许高达每立方米数卜克至l ：f + i 克：能适应4 0 0 | 。c 以f 的高温烟气。电除尘器 一般技术数据见表l i 。 表i i电除尘器的一般技术数据 1 i 篮参数符号单位一般范围 总除尘效率 t 1 9 5 - 9 9 9 有效驰进速度c m s3 2 0 l 体流速m so 5 2 单位除个投i f | 秋( t t - i l l l h ) a | om 1 0 5 0 j ! 亘道宽度 2 bm i n 2 6 肛6 0 0 通道k 高比l ，hm m0 5 1 5 单位电 ! j 山率f t g h ) p c o w3 0 3 0 0 单位电晕f u 流按收尘扳i n i 积) 1 , 4m a m 25 5 7 7 3 单位电晕f u 流( 按收夸扳i f | j 移! ) p c l w m ! 3 2 3 2 单位电晕 l l 流( 按电带线总长 度1 i ，。e 己m a m0 。0 7 0 3 单位能l ( 于n 1 1 h )p t o k w h o 0 5 l 每台整流桃所供电f f j 收乍卡鼓板 i f | f 私 爿 i n 2 台4 5 0 7 2 0 0 粉7 ! 霸二il ! j 历l jf 争l l - , t f i n l jss4 1 6 力，)p a 2 0 0 - 5 0 0 i l l 场 数v个2 4 i i l 场断l f ：i5， m 。 5 2 0 0 泓艘， 1 0般摔劬合卡预 f 旋魁除尘君嚣，1 5 0 03 与温艘尼天z 除尘效宰低 除尘 4 适合j - 商浓度，雁力损失大 i ，俚宜 沈涤式除小播3 0 0 0 - 2 体耵! 小 1 爪力损失很大 需要有， 5i ( ) 棒埘 废水处 文r 叽沈涤器)1 0 0 0 1 )3 小受j “度水分珏j2 消托水量大 理设备 刚 i 小适台十处理 i f | f 温烟l动 蛳0 #i 小受协书比，乜m l2 小适合十含水 h 过滤除尘： 】；5 0 ( j i ) ik许川的氍响分大的粉尘消 c 袋式除尘拊)2 0 0 1 ，、 2i j ：小教书比较j 师，堰力损失大 耗 4 4 i 通台于处理大 高浓度粉尘 i 设器赞用高 l 阶个效申i 硅t 。5 2 埘i “；6 2 逻粉尘比电酊 i u 除小器0 【j ii ( j 0 、2 ( 1 1 )1 、。郛”约蟛响 3 j i 、太小小 j 电极清扫j ；存 4z j n l e 小 n ：题 7 重庆人学坝卜学位论文 1 、一 替 杂 鼎 赫 鼎 索 勃生挂径r l | 图i - i粉尘粒径不同和分级除尘效率的关系 自从1 9 0 7 年 ：h 0 雷尔 ( f g c o t h e l i ) 将第f n 除 尘器成功地用于l 、 二产以 来，到现在1 廿界i ：l 订几j j 台电除尘器存运行，h 处理 的烟气量比其它 f i i j 炎，钭除 尘器都要高。f 乜除个器总的 处理能力，0 ：按i ：蛆i 、郁 门来分，其分配比例人敛洲 下： 火力发r f ：i 水泥n 毗 钢铁工、l k 造纸叫p 有色愈属i 、i p 化学一p 6 0 l o i ( ) l 7 0 0 7 6 i 图卜2 各类除尘装置设备费用的比较 随群，外拜i l 、蚪境f _ ：护题f t i f 蕊天 1 ：，i u 除小器会殳加广泛应用j ：各 个i 、i k i _ | f j ，为j 食| f | 抛“i k 淡的 e 术水、l 再列i u 除乍器的基本原理 重庆人学坝l 岸似论殳 与1 9 0 7 年的第一钎榭比，没柯实质j ：突破，f i 二l 是电除尘器的机械结构，电极 几何形状、振于丁装双e 流分m 和高压供电装臂等方面，都不断取得新的进 展，现在f 乜除尘器的性能箍奉能达到k 斓、商效率和安全运行的要求。随着 科学技术的进步1 u 除尘技术也会有新的进步，相信电除尘技术今后会对坏 境保护和刚收有价衄物质等 i f i i 发挥史夫的作川。 1 3 电除尘器国内外发展概况 经过摩擦过的耽珀能吸，j i 微细纤维的现象，早在公元前六世纪的时候就 已被古希腊的哲学家撇勒斯( r h a l e s ) 所发现。灭于静电力的平方反比定律和电 晕放电的 l 期研究1 引乖伦( c o u l o m b ) 平l l 夺捷明f ! f 兰克林( b e n j a m i nf r a n k l i n ) 的 名字紧密干i 陕。m 利川静i u 力除七衙 l l 尘粒的i 5 2 想，大约是二百年前的事， 但是由于! 寸 j ql , 妓术一h 牟后，0 i 州能提f j ! 稳定1 叮靠的高压电源，所以也 就刁i 可能使电除生成为现实。 据介绍 ”，静i ! i 除尘的筇一个演示是出德嘲人霍菲尔德( m h o h l f e l d ) 在 1 8 2 4 年完成的。他明州求t 坝瓶的f 乜荷供给个盛满带烟雾的玻璃瓶，通过 放在瓶中的金属线，。e 放 乜脱缘而使娴气被净化。类似于霍菲尔德的演示早 在1 9 世纪术”就l 其他研允人员究成。大约在霍菲尔德的演示进行2 6 年 之后，美幽人吉塔尔怂( c f g u i t a j d ) 在瞧径为1 8 英寸，长度为9 英寸的玻璃 瓶内净化香烟灿i 劈的演可i 址j t ，i ，的1 例。他是j i j 摩擦起电器产生高压静电的。 当然，想靠摩擦越i u 搽供给稳定的商j k 足不j 能的，所以他的演示，也只能 是昙花一现，转瞬【! | j 逝。 到二i i | ：纪例i l h 将l 伽f 【l 除乍的娘州成j 力地j f 】j 二工_ p 气体净化上，要归 功j j i 英俐物| = i | i 学家淅甜丽i ( s i r ( ) l i v e rl o d g e ) 、美幽：l j i j 犟福尼亚大学化学教授 利特雷尔( 1 7 g c o t l r c l l ) 刷浊川| i ( j 必仙( k m o e l l c r ) 锋人。 随苻外利、引术f | q 发j 畦刷h i p 水1 的挺衙i j i i 欧备 o i k 发达的国家， 在奉i t i - 纪例叶，干继圩眨i u 除个的研究l f 1 ；。特枷避第：次l j = 界大战以后。 此发达f i j 资小1 义客，m 殁胀h i p 的川叫现了人气污染的社会问题。 自f l + l i 代伦敦删努使v qr 余人以她剧内i l 乏命的j 什发，卜历，大气污染目题 f = i 益受到社会齐阶j 川| ，j 天j h 九这种泞蛙卜，i 【i 除坐器以其独特的优越性丽 兴盛起来。小m 纪。 ：代_ j 家i n 有包冶金一厂为了利用烟气中大量 存在的s o ，水制疏舱，f 蜓乐川妓毕较“的f u | ；j = 小器捕集娴气巾的固体金属氧 化物粒j ，。o 此川1 ，水洲i 、m 比”始乐川除舍擀净化转窑的烟气。到 “i i ：代，f f f 麓洲j1j in f i 求川返设符，1 9 5 4 印i u 除个器第一次n7 了l 重庆大学硕f i 学位论义 化高炉烟气方面获得成功1 9 5 6 年电除尘器又用于净化吹氧转炉的烟气，同 时在烧结、平炉、r 乜炉、r i 荻窑、轧机等设备也都先后采用了电除尘器。五 十年代可以说是 u 除尘器被广泛推j “使用的年代。除了冶金和建材工业部门 采用外，迅速扩展到火力发 也、化肥、造纸、石油、碳黑和合成纤维等工业 部门。到六卜年代，电除尘器已遍及各个工业部门。这是出于从六十年代起 不少工业发达的资本主义国家制订了有关环境保护法规，各企业不得不采用 高效的除尘装置来净化烟气，闪而世界各国每年投入运行的电除尘器台数猛 增。掘不完全统计仪在1 9 6 5 年到1 9 6 7 三年内，仅欧洲各国新投入运行的 电除尘器总数就达2 5 7 i 台，每年平均在8 0 0 台以上。日本1 9 7 1 年电除尘器 的销售额为2 5 1 亿几冗，】9 7 5 年增至3 5 1 亿n 冗，增加1 4 倍。总台数由1 9 7 1 年的4 0 0 台增至1 9 7 5 年的7 6 l 台，增加1 9 倍。生产厂家也由2 2 个增至2 7 个。美国1 9 6 6 二 乜除尘器 _ i j 总销售额为4 0 0 0 ，j 美元，1 9 7 4 年增至3 3 亿美 元。1 9 5 0 年处理总删气量为2 3 1 0 8 m 3 h ，1 9 7 0 年增至1 2 1 0 8 m 3 h 。此外， 除尘效率也有较明显提高。美旧早期的电除尘器效率一般为9 0 左右，而1 9 7 5 年平均为9 9 ，最高可达9 9 8 。联帮德国1 9 6 4 年1 9 6 8 年仅有2 9 的电除 尘器设计效率为9 9 以上，1 9 6 8 年约8 0 的i u 除尘器的设计效率超过9 9 。 以上情况表| ! _ i ，近 | _ = 来国外u 除尘器的发展是很迅速的，已经成为防止粉尘 污染的一种主要予段。可以预汁随着耶境保护的要求日益迫切，电除尘器的 发展将更加迅速，应h | 范围也将更加广泛。 随着电除尘器的使用领域不断扩人，电除尘器的结构、性能和控制方式 等也r 臻完善。就i 乜搬构造i 甄最早采用的是筒形管状除尘极和细圆线电 晕极。四十年代出脱了板状除尘极，使电场空州利用率大为提高。1 9 4 5 年丌 始采用螺旋形细圆线代替商细网线作电晕极，和直的细圆线相比，螺旋形线 降低了起晕电压，这时捕集某蝗电阻较高的粉尘是有利的。其后出现了星形 电晕线，使电场电力线分布更为合理。1 9 6 0 印有人发现芒刺电晕线比螺旋线 和星形线的起晕f u j l i 蜓低，哑适合于捕集高比l u 阻粉尘和净化高浓度的烟气。 从四十年代到六f 。年代，为防i ：已徵捕集的粉尘产生二次飞扬，带有各种 防风槽的板状除尘擞被设“m 水，r ：史际使j j 取得了良好的成果。 就电除? 垃器的- - 帆处理能力而沦，发展也是很快的。在二十世纪初叶电 除尘器的处理能力址很小f 1 1 ，每小时姒能处州数千立方米烟气。其原因不是 由于电除生器小身旧问题，j m 址受“j ：i i f jf u 源城胃的功率和风机的限制。到四 十年代，r 乜除个器n 0 处j = ! | ! 能力姚突破广f 唾小刊1 1 0 m 3 的大关。1 9 5 4 年，世 界j ：最人的1 u 除小搽投入返 ，j 处j = | | ! 风罱为纯小寸5 5 1 0 5 n l 。到六十年代， 由于大型火力发i h 站：i j _ l 气净化1 0 需要1 也除尘措单机每小时处理能力已突破】 1 0 6 n l 人关，提f r 。个数艟缎。 重庆大学碗i 擘位论史 随着处理能力的大幅度增加，电除尘器的结构尺寸也越来越大。以板式 除尘楹为例，五十年代认为极板长度矸i 能超过8 m 。但到1 9 6 0 年，极板长度 就超过了】o m 。i ，i i 后又：l j 现了2 0 m 长的除尘极板。七十年代以后的大型电 除尘器，外貌像一座岛层的钢铁大厦，其中某些构件的单重达数十吨。 电除尘技术的发展与高压供电及其控制装置的演变密切相关。电除尘器 的高压电源装置1 般有升压、整流和控制三部分。用变压器升压是迄今仍在 使用的经济而实用的方法，只是随着绝缘技术的进步，变压器的性能更为优 越，体积更加缩小。在整流力丽，早期的电除尘器是采用机械同步整流方法， 在五十年代几乎这址i 畦一的力+ 法。五f ，年代以后，电子元件逐渐成熟。机械 整流曾被电子管整流器所代管，但是电子管整流器在工业上并没有获得大规 模应用。对于半导体整流器，曾经在试验设备上采用过氧化铜整流器，但由 于重量大、造价高f f j 来得到实际使用。1 9 5 6 年丌= 始试用硒整流器，但体积庞 大。在五十年木期砩整流器的f 现，很快就令部取代了硒整流器。在控制方 面，随着电除尘技术的发展。控制方法也f l 瓤月异。早期的电除尘器是靠人 工控制电压和电流，最早不是采用自耦变压器或阻抗的理论，直到高导磁率 的磁性材料和半导体整流元件大量生j 忙且质量不断提高后，饱和电抗器爿真 币在自动控制方面得到应用。从五十年代起，饱和电抗器就丌始代替调压变 压器，为电除尘器的l ，l 动挎制蜒定了基础。采 _ j 饱和电抗器控制还存在缺陷， 即电效率低，所以剑六十年代广泛采j _ 1 = | 可控硅控制。由于可控硅的应用，使 电除尘器的电源获得了新的控制特性。即快速降压和升压。这种特性使电除 尘器有可能在电场发生闪络的瞬间立即降压而不产生弧光放光或击穿，同时 又能立即使f 乜压川 ，让l n 场霞新币常工作。这样，电场的工作电压会始终 接近于击穿附的i 群1 u 压，从i 坷能保证最高的除尘效率。 由于电除尘器水体1 1z 向人型化力面发塍，高压供电机组的单机容量也 要求相应增大。一f lf ，1 i 代初约为2 0 k v a ，到七卜年代最大容量已达2 7 0 k a ， 机组输出电流最人l ，j 达3 5 0 0 m a 。i 【l 除j 1 三器的小体和电源装置到现在已经发展 到比较完善的阶段，也积累了卜富的经验择困有关电除尘器申请专利数量 的确切数亨难以统汁。 i i 足f 也除q ! 器删论的进展还远远落后于实际应用技术 的需要，许多问题还没1 订例刊剁。产的觚释。在设计方面也主要是靠经验今 后要使电除乍技术“：j j 阳0 突破，必须肌i 骰攮础理沦的研究工作，以下简略回 顾一下电除个理沦的进艘概叭出会足钉雒的。 从1 9 1 1 年起，弛1 日人斯特朗( w w s t r q n g ) j i ：始研究电除尘的理论，他对 诸如尘粒莉i 也、i 坦j 蜀形态、l 绘夸效j 棼臀办l f i f f i j 问题作了大量的分析，他的不 少分析汽刊今人j 垂址i f ：俩阳如f 【! 除小们州沧览定厂仞步推础。到1 9 2 2 年多 依奇( d e u t c h ) 女设n - 没f j 袭流的繁件l 、 1 i 甘：f i ；5 = 乍效率的理论公式人们还常 重庆大学硕一i ? 学位论史 把效率与除尘极板丽积和气体流量之问的数学表达式冠以多依奇的姓氏，成 为目前除尘理论的基础。多依奇公式是在安德林( a n d e r s o n ) 关于电除尘指数定 律的基础上导出的，所以多依奇公式也称为安德森多依奇公式。1 9 5 0 年怀特 限j w h i t e ) 根据概率理论，重新导出了多依奇公式。尽管多依奇公式是在理 想的条件下导出的，但是到现在一直是电除尘计算最基本的公式，在历史上 和技术上都有重要价值。 1 9 2 3 年罗曼( r o h m a n ) 确立了电场荷电的原理1 9 3 2 年波德尼尔( p a u t h e n i e r ) 和莫罗哈诺特( m o r e a u h a n o t ) 发表了粒予碰撞荷电和扩散荷电的方程式；到 1 9 5 1 年怀特导出了更加精确的扩散荷电方程式。 i 9 4 8 年怀特承i1 9 6 1 年波德尼尔报导了捕集高比电阻粉尘时反电晕影响的 研究结果。1 9 1 8 r 沃尔柯特( w o l c o t t ) ，1 9 3 4 年弗兰克( f r a n d k ) ，1 9 6 0 年彭尼 ( p e n n e g ) 和克雷格( c r a i g ) 对火花放电进行了研究。1 9 7 0 年奥格尔斯比( o g l e s b y ) 和尼科尔斯( n i c h o l s ) 提出了包括影响电除尘器性能的理论和经验在内的数学模 型，1 9 7 5 年克奇( g o o c h ) 等人对这一模型作了改进。 综上所述，m 界各国从事f 乜除尘技术的学者，在电除尘理论方面的研究 已取得很大的进展，但是与实际应用还有一段较大的距离，要缩小这一距离， 只有靠各国从事f i 除尘技术的人员共嗣努力。相信随着科学技术的进步，以 及试验和测试手段的f 1 益现代化。在电除尘的理论研究方面取得某些新的突 破是完全可能的。 我国从事电除尘技术的研究起步较晚，f 乜除尘器在我国得到应有的重视 和比较广泛在采用，也只是近i 多年的事。1 9 4 9 年以前，由于我国工业落后， 所以全国只有沈阳冶炼厂、葫芦岛锌厂和本溪水泥厂等装有屈指可数的几台 电除尘器，而且性能很差其结构也非常陈旧。本溪水泥厂回转窑电除尘器 的除尘极板采用概凝土板便足其中一例。新q ，圈成立后一个较长的时期内。 由于工业还不发达而且订：多l ：业还处于恢复阶段，对环境保护的重要性认 识不足，所以对1 乜除尘技术的发展没有引起重视。有的企业虽然新增设了电 除尘器，其主要i i n q 也只是为了回收有价值的物质。如1 9 5 4 年我国自行设计 制造的第一台1 26 m 3 疆卜式p qi 也场电除7 l ：器，就是用于炼锌氧化多膛焙烧回收 有价值的金属。她符找国经济建设的笈展，有色冶会、水泥、化工等工业部 门相继也采j l 】了u u 除个器。1 9 5 6 年以i j 所使用的电除尘器。一部分是从 国外引进的，一部分足按引避设备图纸仿造的。大多数有色冶会、化工企业 所采用的是套什j _ _ j ：；、胀棒帏f 【5 板的电除尘器黑色冶金高炉采用管式湿式的 电除尘器。水泥行、f p 人多采i 屯。卜德闻的立式电除尘器，少数采用鱼鳞状除 尘极的卧l u 除夸器。f u 力系统仪侏定热i uj 、。i 林热r u 厂分别从民主德国 和苏联引进儿台il i 滁木器。解放历水泥 j - 、i k 絷。台n 行设计和制造的6 0 m 2 立 i l 重庆人学硕l 掣位论立 式电除尘器用于华新水泥j 转窑的废气处理。原北京水泥工业设计院还设 计了2 0 一6 0 m 2 立式电除尘器的系列，有色冶金工业也设计出多种棒帏式电除 尘器，而且技术水平较之建圈初期有较大提高。但是由于我国建设资金有限， 而电除尘器的一次投资又较大，所以限制了电除尘器在我国的快速发展，直 到1 9 6 0 年，我国备个工业部i 、j 装设电除尘器的总台数还不超过6 0 台。 我国有计划有纠【织地，i ：展f 乜除尘技术的科研工作，是从1 9 6 5 年开始的。 当时由冶金部组织武汉冶盒安全技术研究所，鞍山矿山设计院、北京有色冶 金设计院等单位，在包头着手进行电除尘的试验研究工作。试验设备是一台 o 4 m 2 的小型电除尘器。通过试验，除掌握冶金q 三产系统部分粉尘捕集的资料 外，同时对电除! ；j 器的结构 弘式也进行了对比试验。此后北京有色设计院， 原北京水泥设计院等睢位，i 殳汁了新型结构的卧式电除尘器，代替了原有的 棒帏式和立式电除尘器。为了总结经验，统一结构，便于制造，降低成本， 于1 9 7 2 年由第一机械工业部、冶会工业部和原建筑材料工业部共同组成的电 除尘器系列化设计小身i ，确二j “泛调查的基础上，作出了从3 m 2 到6 0 m 2 电除尘 器的系列设计，列我国广泛地采用时问性除尘器起到促进作用。与此同时， 由于我国电了工q p 的发展，i 街脏硅堆已经j 泛地应用于工业。1 9 7 4 年由一机 部和冶会部在郑州联合彳 丌了硅整流器的鉴定会。不少厂家生产的硅整流器 已达国家标准所规定的技术指标。在自动控制方面，采用了饱和电抗器和可 控硅控制两种方式，基本上达纠了火花跟踪和自动调压的要求。 到七十年代中j l i j ，我阁r 乜除尘的试验研究t 作已向纵深发展。在常规电 除尘器方面。除州板板和扳线的形式进行研究外，还对电除尘器的气流分布、 清狄振打强度、粉尘比电阻的测试方法以及刷嘴雾增湿方法对烟气进行调质 等方面，进行了大龄的试验研究，这些试验对保证电除尘器的正常运行和提 高电除尘器的性能邢起到秘极的作用。有的研究成果已赶上世界先进水平。 有的单位对超高：横阳极板1 ：| i 双| k 等新型电除尘器也进行了试验，并取得可 喜的成果。现在粉今 染比较严弧的一n k 部fj 郁有从事本行业电除尘技术研 究和设计的铀l k 机构，试验r 段也h 趋齐全和完善。特别是冶金和电力行业， 还装备有电除尘【：i ( 试验台，为i u 除尘器的设计, f l i 选型提供可靠的数据。 到八十年代，个已有i 多家i i 产电除尘器本体专业工厂，其中年生产能 力在2 5 0 0 t 以l ：的0 、订l 客，装桥柯卜多条轧制极板和线的自动生产线， 保证了大型电除个搽加i 角lj 眨的篮求。现亿已能制造最火有效截面积为 2 4 5 m 2 ，极板高度为i2 m 的i u 除坐器。 到九卜彳i i 代m 分析研究1 u 除食器控制系统的基础上根据火电厂的实 际情况，结介汁 h 【控制投术躬i | 叫络j 越川技术。建口的电除尘器在线监控和 诊断系统l 以：i uj - i t ： 刘。哄陬l 龌川。n 。实验 i j | 究力l 嘶，为研制新型的除尘装 重庆大学硕士学位论文 置，对管式高压静电除尘器的系统，通过模型实验研究烟气流量、粉尘浓度、 电场电压对电除尘器的影响关系和变化规律、发现在一定的粉尘浓度下、只 要选择合适的电场风速和电压，电除尘器的除尘效率可高9 9 9 ，晚明在烟气 除尘中，电除尘的应用前景。 据不完全统计，我国与已投入运行的电除尘器，处理的烟气总量约为1 2 5 1 0 9 r e 3 h ，其中按装备的台数计算，钢铁工业占3 0 ，有色冶金工业占3 2 ， 建材工业占i8 电力工业占8 ，化学工业占5 ，轻工业占4 ，其它工业占 3 。我国电除尘器所处理的烟气量历年增长情况大致如图1 3 所示翼 尽管经过几十年的努力，我国电除尘技术 已经取得了长足的进展，但是与国外先进水平 相比，还存在一些差距。例如一些基础研究设 施尚不配套或完善；科研力量相对薄弱且分 散；测试仪器和科研手段比较落后；数据库还 没有完全形成，选型设计水平较低，电除尘设 计效率与实测效率偏离较大：各生产厂家没有 形成自己的特点或特色，产品一般化；电除尘 器电源仍大可改善；影响电除尘的重要物性参 数尚不能定量计算。等装备水平、节电的中央 控制尚在起步。此外，国产电除尘器耗钢较多， 烟气鼍o ，id ( m h ) 至_ 斗 e l 萎= = 鏊叠：1 i 。z 。 鏊翁蔷灞蘸耄一囊熏- ：- ： 圈1 3 除基础参数选择偏保守外，还因为本体的设计缺乏较完善的理论支持，缺乏 适应于电除尘器制造的钢材规格，导致安全系数偏大。在管理体制上，试验 研究、设计选型和生产制造三个环节还不能高效率地协调工作等。 但是，由于我国电除尘器制造业发展迅速，生产能力过大，导致国内市 场竞争激烈，各企业若不致力于加速发展新技术，研制高质量、较低成本的 产品，就会丧失市场。对电除尘器行业而言，产品特点为多品种、小批量、 必须推行先进的设计方法，提高生产效率和管理水平。虽然有若干企业在模 块化设计、成套技术、计算机辅助设计等方面做出了成绩，但仍要针对市场 变化和需要更新技术。另一方面，我国环境保护工作不断加强，为满足同益 严格的排放标准，不仅新建企业要加强废气净化设施，老的企业也急需更新， 因而电除尘器的应用将日益广泛，这就必然会推动电除尘技术的进一步发展， 可以断言，我国电除尘技术的发展正处在方兴未艾的势头，若干应用技术将 会很快地迈入国际先进水乎行列。 重庆大学硕i ：学岱论卫 1 4 本课题的背景及研究内容 l ，4 。l 本课嚣鸭研究背景 以上对电除尘器的用途、特点及国内外的发展状况进行了较为详细地介绍， 从中可以看出，采用高效的消烟除尘设备净化来自于工业生产中的大量烟气，对 于改善和保护环境，保汪广大人民群众的身心健康，促进我国国民经济的健康发 展，形成一个良好的工作和生活氛围等均具有重要的现实意义和社会效益。 另外，通过以上的介绍也可以看出，在诸多类型的消烟除尘设备中，电除尘 器具有其特殊的优越性，从而在工业生产中得到了广泛地应用，但同时由于它在 结构上的复杂性，故其设计、制造、施工和安装调试等均具有一定难度。此外， 随着我国改革开放及现代1 化建设的需要，尽管电除尘器的发展起步虽晚，但是经 过二十多年地努力的确也取得了巨大的成就，数十家电除尘器的专业生产厂家， 通过专业技术人员的不懈努力，在借鉴国外同类电除尘技术和设备的基础上，引 进消化，生产出了我国自己的电除尘设备，各个生产厂家之间已经形成了较为激 烈的市场竞争，可以肯定，随着我国社会主义市场经济体制的逐步完善，在电除 尘器专业生产厂家之问所展丌的市场竞争一定将会愈演愈烈，而这一市场竞争与 其它的产品一样，无疑将会表现在对市场的快速反应、价格水平、技术水平、设 计水平、制造水平、售后服务等各个方面。 面对以上所提及的严峻形势，为了提高企业的市场竞争能力，在设备的设计、 制造、生产和销售中取得合理的经济效益、从而在r 趋激烈的市场中使企业立于