电除尘器和水膜除尘器教学

项目九除尘设备的选型与维护

任务一常见的除尘设备

知识点2电除尘器和水膜除尘器教学内容、目标1.教学内容

环境设施运行与维护岗位、环境工程设计岗位、环境产品销售维护等岗位都涉及除尘器设备，本子任务主要介绍电除尘器和水膜除尘器的结构、工作过程与性能特点

。2.教学目标1）知识目标掌握电除尘器的结构、工作过程和性能特点；掌握水膜除尘器的结构、工作过程和性能特点2）技能目标能识别电除尘器和水膜除尘器及其结构、部件能根据污染治理工艺方案选择合适的电除尘器能根据污染治理工艺方案选择合适的水膜除尘器

3）素质态度要求遵守纪律，态度端正，积极主动学习，积极和教师和同学交流遇到的疑问和学习心得，有良好的团队协作精神。

问题1、电除尘器与其它除尘方法的最大不同在哪里？有哪些优缺点？2、电除尘器由哪几部分组成？工作过程是什么样的？3、电除尘器主要应用于什么行业？4、水膜除尘器最适合处理哪种类型气体？5、常见的水膜除尘器有哪几种形式？

电除尘是在高压电场的作用下，通过电晕放电使含尘气流中的尘粒荷电，利用电场力使粉尘从气流中分离出来并沉积在电极上的过程。已广泛应用于电力、冶金、建材、化工等行业。电除尘器静电力直接作用在粉尘而非整个气流上！电除尘器的特点

优点：压力损失小，最低可降至50～100Pa，仅为袋除尘器的1/12处理烟气量大，可达236万m3/h；能耗低，捕集效率高于99％；可在高温、高压或强腐蚀性场合下连续操作。电除尘器的特点

缺点：设备造价偏高，占地面积较大；除尘效率受粉尘物理性质，特别是比电阻的影响很大，不宜直接净化高浓度（＞20g/m3）含尘气体；制造、安装和运行要求比较严格。工作过程1电晕放电

一般情况下，接直流电源负极的电晕极（放电极）与接正极的集尘极之间形成高压电场，当电压升高到一定值时，大量电子从电晕极不断逸出，这种现象称为电晕放电。

2尘粒的荷电①电场荷电（主要荷电方式）电子在电场力的作用下做定向运动，与尘粒碰撞后使尘粒荷电。粒径大于0.5μm的尘粒②扩散荷电电子由于热运动与粉尘颗粒表面接触，使尘粒荷电。粒径小于0.2μm的尘粒注：一般粒子的荷电时间仅为0.1s，相当于气流在除尘器内流动10～20cm所需要的时间，一般可以认为粒子进入除尘器后立刻达到了饱和电荷。3荷电尘粒的运动和捕集①电晕区：荷正电的极少数尘粒沉降在电晕极上②负离子区：大量荷负电的尘粒在电场力的驱动下向集尘极运动，当它们到达极板失去电荷后，沉降在集尘极上。驱进速度ω：当尘粒受到的静电力和尘粒的运动阻力相等时，尘粒向集尘极作匀速运动时的速度。有效驱进速度由于各种因素的影响，使得按理论方程式计算的效率比实际值大得多。实际中根据在一定的除尘器结构形式和运行条件下测得的捕集效率代入理论方程式中反算出的驱进速度值称为有效驱进速度。

据估计，理论驱进速度比实测有效驱进速度大2-10倍，所以常以有效驱进速度来描述除尘器的性能，并作为确定除尘器设计的基础。

4被捕集尘粒的清除①电晕极的清灰：一般采用机械振动的方式。

②集尘极的清灰：干式电除尘器多采用电磁振打或锤式振打清灰。湿式电除尘器一般用水冲洗清灰。湿式清灰优点：①已除粉尘不会再进气相返混；②也可净化部分有害气体。缺点：①造成电极腐蚀；②含水污泥需要处理。四、影响电除尘器除尘效率的因素

⑴粉尘比电阻；⑵烟气含尘浓度；⑶断面气流速度；⑷烟气的温度和湿度；⑸断面气流分布情况；⑹清灰情况。

在粒径分布不变时，气流速度增加，则效率降低。速度的选择要考虑到粉尘性质、除尘器结构、经济性等。一般建议为0.5-2.5m/s；其中板式电除尘器的气流速度为1.0-1.5m/s。粉尘比电阻高比电阻粉尘会干扰电场条件，导致除尘效率下降。克服高比电阻影响的方法

保持电极表面尽可能清洁采用较好的供电系统烟气调质（增加烟气湿度，或向烟气中加入SO3、NH3，及Na2CO3等化合物，使粒子导电性增加。最常用的化学调质剂是SO3）改变烟气温度（向烟气中喷水，同时增加烟气湿度和降低温度）发展新型电除尘器一种物质的比电阻是其长度和横截面积各为一单位时的电阻，比电阻的倒数称为电阻率。⑴按粉尘荷电方式及分离区域布置不同分：单区和双区；电除尘器的结构形式电除尘器的结构形式⑵按集尘极的形式分：管式和板式除尘器；⑶按气流流动方式分：立式和卧式电除尘器；电除尘器的结构形式⑷按沉集粉尘的清灰方式：湿式、干式。电除尘器的结构形式喷淋湿式除尘器FDW干式电除尘器电除尘器的主要部件包括：电晕电极、集尘电极、清灰装置、气流分布装置、壳体、供电装置、输灰装置等。⑴电晕电极

是产生电晕放电的电极，是由电晕线、电晕极框架、框架吊杆及支撑绝缘套管、电晕极振打装置等组成。应具有良好的放电性能，起晕电压低、电晕电流大、击穿电压高，足够的机械强度和耐腐蚀性。

种类：光滑圆形、星形、芒刺形、螺旋形、锯齿形等。

⑵集尘电极

集尘电极的形式有：板式、管式，通常用1.2～2mm钢管或钢板制成。理想的集尘电极：①面积大；②电场强度和电流分布均匀；③能减少粉尘与气流的接触，减少二次扬尘；④刚度好，在操作温度下不变形；⑤振打性能好，清灰容易。

a.管式集尘极一般直径150～300mm，长2～5m。优点：沿极线方向电力线分布均匀，普遍作湿式电除尘器和除雾器。缺点：清灰困难，干式很少采用。b.板式集尘极平板形电极、箱式电极、型板式电极。⑶清灰装置

大都采用电磁振打或锤式振打清灰。振打系统要求既能产生高强度的振打力，又能调节振打强度和频率。常用的振打器有电磁型和挠臂锤型。湿式电除尘器采用喷雾或溢流方式。振打锤⑷气流分布装置

其均匀性对除尘器效率影响很大，为保证气流分布均匀，进出口处应设渐扩管和渐缩管，进口设1～3层气流分布板。常见的气流分布板有多孔板、百叶窗式、分布格子、槽型钢式和栏杆分布板。⑸壳体

壳体中通过含尘气体，又支撑电晕极、集尘极、振打装置等。要求壳体密闭不漏气，能适应含尘气体温度变化（150～450℃）耐气体腐蚀。①钢筋混凝土：最高温度在100℃～200℃间时，使用耐热混凝土②砖壳体：温度变化大，易干裂，漏风较大，中小型电除尘器③钢壳体：高于150℃，下部一点固定，各点辊子支撑。

⑹高压供电装置

高压供电装置主要是用于提供尘粒荷电和捕集所需要的电晕电流。要求对除尘器提供一个稳定的高电压并具有足够的功率；供电装置主要包括升压变压器、高压整流器和控制装置。

水膜除尘器使含尘气体与液体

（一般为水）密切接触，利用水和尘粒的惯性碰撞及其它作用捕集尘粒或使粒径增大进而去除尘粒的装置能够处理高温，高湿气流，高比电阻粉尘，及易燃易爆的含尘气体水膜除尘器可以有效地除去直径为0.1～20μm的液态或固态粒子，亦能吸收废气中的有毒有害气态污染物，去除异味，除尘，降温水膜除尘器制造成本相对较低，占地面积小，对于化工,喷漆,喷釉,颜料等行业产生的带有水份,粘性和刺激性气味的灰尘是最理想的除尘方式.考虑防腐、防冻、污泥和污水问题水膜除尘器

四种作用：⑴液体介质与尘粒之间的惯性碰撞和拦截；⑵微细尘粒与液滴之间的扩散接触；⑶加湿的尘粒相互凝并；⑷饱和态高温烟气降温时，以尘粒为凝结核凝结。除尘机理喷雾塔洗涤器

假定所有液滴具有相同直径液滴进入洗涤器后立刻以终末速度沉降液滴在断面上分布均匀、无聚结现象含尘气体清洁气体循环水含尘水喷雾塔洗涤器喷雾塔结构简单、压力损失小，操作稳定，经常与高效洗涤器联用捕集粒径较大的粉尘严格控制喷雾的过程，保证液滴大小均匀，对有效的操作是很有必要旋风洗涤器干式旋风分离器内部以环形方式安装一排喷嘴，就构成一种最简单的旋风洗涤器喷雾作用发生在外涡旋区，并捕集尘粒，携带尘粒的液滴被甩向旋风洗涤器的湿壁上，然后沿壁面沉落到器底在出口处通常需要安装除雾器旋风水膜除尘器

喷雾沿切向喷向筒壁，使壁面形成一层很薄的不断下流的水膜含尘气流由筒体下部导入，旋转上升，靠离心力甩向壁面的粉尘为水膜所粘附，沿壁