除尘试题及答案简单

除尘试题及答案简单一、选择题（每题2分，共30分）1.（单选题）在工业除尘系统中，用于捕集粒径大于5μm的粉尘，且结构简单、造价低廉的除尘器是：A.电除尘器B.袋式除尘器C.旋风除尘器D.湿式除尘器答案：C2.（单选题）袋式除尘器的过滤风速是指：A.含尘气体通过滤袋表面的表观速度B.滤袋内气体的实际流速C.清灰时气流的反向速度D.进风口的气流速度答案：A3.（单选题）静电除尘器中对粉尘颗粒荷电起主要作用的区域是：A.电晕极附近B.集尘极表面C.气流分布板区域D.灰斗内部答案：A4.（单选题）粉尘的比电阻是影响哪种除尘器性能的关键参数？A.重力沉降室B.旋风除尘器C.袋式除尘器D.静电除尘器答案：D5.（单选题）湿式除尘器主要利用的机理不包括：A.惯性碰撞B.拦截效应C.扩散效应D.静电沉积答案：D6.（单选题）对于粘性大、易潮解的粉尘，不宜采用哪种除尘设备？A.湿式除尘器B.袋式除尘器C.静电除尘器D.旋风除尘器答案：B7.（单选题）文丘里除尘器属于下列哪一类？A.机械式除尘器B.过滤式除尘器C.湿式除尘器D.电除尘器答案：C8.（单选题）评价除尘器性能的“三率”中，不包括：A.除尘效率B.分级除尘效率C.压力损失D.漏风率答案：B9.（单选题）袋式除尘器进行脉冲喷吹清灰时，压缩空气的作用是：A.直接吹落滤袋表面的粉尘层B.诱导数倍于喷吹气量的二次气流，使滤袋膨胀、收缩，抖落粉尘C.冷却滤袋，防止高温损坏D.增加过滤风速答案：B10.（单选题）粉尘的安息角主要与下列哪个性质有关？A.导电性B.润湿性C.粘附性D.流动性答案：D11.（多选题）影响旋风除尘器效率的主要因素包括：A.进口风速B.筒体直径C.粉尘密度D.气体温度E.设备漏风答案：A,B,C,E12.（多选题）袋式除尘器滤料的选择需考虑的因素有：A.过滤精度B.耐温性C.耐酸碱性D.机械强度E.成本答案：A,B,C,D,E13.（多选题）静电除尘器供电系统主要包括：A.高压整流变压器B.高压控制柜C.低压控制柜D.振打装置E.气流分布板答案：A,B,C14.（多选题）湿式除尘器可能带来的问题有：A.产生泥浆需处理B.存在设备腐蚀风险C.排气温度降低可能导致白烟D.对疏水性粉尘效率低E.压力损失通常较大答案：A,B,C,D,E15.（多选题）除尘系统管道设计时，为防止粉尘沉积，需考虑：A.保证足够的风速B.管道尽量垂直或倾斜布置C.减少弯头和变径D.设置清灰孔或检查口E.管道材质必须为不锈钢答案：A,B,C,D二、填空题（每空1分，共20分）1.除尘技术按分离机理主要可分为机械式除尘、__________、过滤式除尘和__________。答案：静电除尘，湿式除尘2.粉尘的分散度是指__________，它对除尘器的__________效率有显著影响。答案：粉尘粒径的分布情况，分级3.袋式除尘器的压力损失主要由__________损失和__________损失两部分组成。答案：滤料结构，粉尘层4.静电除尘器的电晕放电有__________电晕和__________电晕两种，工业应用中以__________电晕为主。答案：正，负，负5.旋风除尘器的分割直径（d50）是指除尘效率为__________%时的粉尘粒径。答案：506.湿式除尘器中，文丘里管由__________、__________和__________三部分组成。答案：收缩管，喉管，扩散管7.除尘器处理气体流量一般以__________状态下的体积流量表示，单位常用__________。答案：标准，m³/h或Nm³/h8.粉尘的比电阻在__________Ω·cm至__________Ω·cm范围内，最适宜采用静电除尘。答案：10⁴，10¹¹9.袋式除尘器的清灰方式主要有机械振动、__________和__________。答案：逆气流反吹，脉冲喷吹10.除尘系统的总效率等于串联的各除尘器__________。答案：效率的乘积（或1减去各除尘器穿透率乘积的差）三、简答题（每题5分，共30分）1.（封闭型）简述旋风除尘器的工作原理。答案：含尘气体从进口沿切线方向进入除尘器筒体，在筒体内做旋转运动。粉尘颗粒在旋转运动中受到离心力作用，被甩向筒壁，与筒壁碰撞后失去动能，在重力作用下沿筒壁滑落至灰斗。净化后的气体形成上升的内旋流，从顶部排气管排出。2.（封闭型）静电除尘器中，为什么粉尘的比电阻过高或过低都会影响除尘效率？答案：比电阻过高（>10¹¹Ω·cm）时，沉积在集尘极上的粉尘电荷不易释放，形成反电晕，产生正离子，中和部分带负电的粉尘，降低除尘效率，严重时无法正常工作。比电阻过低（<10⁴Ω·cm）时，粉尘到达集尘极后，电荷迅速释放并可能获得与集尘极相同的电荷，被排斥回气流中，产生二次扬尘，同样导致效率下降。3.（封闭型）列出袋式除尘器的主要优缺点。答案：优点：除尘效率高，一般可达99.5%以上；处理风量范围广；对粉尘特性（如比电阻）不敏感；捕集粉尘粒径范围广，特别是对微细粉尘捕集效果好。缺点：压力损失较大；滤袋寿命有限，更换和维护成本较高；不适用于处理高温、高湿、粘性及腐蚀性强的含尘气体（需特殊滤料）；设备体积相对较大。4.（开放型）请分析在水泥厂回转窑窑尾烟气除尘中，选择电除尘器或袋式除尘器时分别需要考虑哪些关键因素？答案：选择电除尘器需考虑：烟气温度高（需降温）；粉尘比电阻可能偏高（需调质，如喷水增湿）；烟气量大且连续运行；初期投资高但运行阻力低，能耗相对小；对工况波动适应性较强。选择袋式除尘器需考虑：必须选用耐高温滤料（如P84、玻纤覆膜）；需设置可靠的降温措施和保护系统（如紧急冷风阀）；对超细粉尘和排放标准要求极高时优势明显；需考虑清灰方式对滤袋寿命的影响；运行阻力较高，风机能耗大；维护工作量较大。需综合比较投资、运行成本、排放要求、工艺稳定性及维护管理能力。5.（封闭型）湿式除尘器有哪些主要类型？答案：主要类型包括：重力喷雾洗涤器、旋风洗涤器、自激式洗涤器、文丘里洗涤器、填料塔洗涤器、筛板塔洗涤器等。6.（开放型）在设计一个除尘系统时，确定管道内最小风速的原则是什么？风速过高或过低分别会带来什么问题？答案：确定最小风速的原则是保证粉尘在管道内能保持悬浮状态，不发生沉积。该风速与粉尘的密度、粒径、粘附性及管道布置有关，需查阅相关设计手册或根据经验选取，通常水平管道风速需大于垂直管道风速。风速过低会导致粉尘在管道底部沉积，堵塞管道，增加系统阻力，甚至影响除尘点抽风效果。风速过高会导致管道阻力急剧增加（阻力与风速平方成正比），风机能耗显著增大，加剧管道和设备的磨损，尤其对磨琢性强的粉尘更为严重。四、计算题（每题10分，共20分）1.（计算类）某两级除尘系统串联运行，第一级为旋风除尘器，其除尘效率为85%，第二级为袋式除尘器。已知进入系统的初始含尘浓度为15g/m³，国家排放标准为30mg/m³。请问第二级袋式除尘器的除尘效率至少需要达到多少，才能满足排放标准？（要求写出计算过程）答案：已知：初始浓度C0=15g/m³=15000mg/m³，排放标准Ce≤30mg/m³，η1=85%=0.85。设第二级除尘器效率为η2。系统总除尘效率η总=1-Ce/C0=1-30/15000=1-0.002=0.998=99.8%。对于串联系统：η总=1-(1-η1)(1-η2)代入数据：0.998=1-(1-0.85)(1-η2)0.998=1-0.15(1-η2)0.15(1-η2)=1-0.998=0.0021-η2=0.002/0.15≈0.01333η2=1-0.01333≈0.98667=98.67%因此，第二级袋式除尘器的除尘效率至少需要达到98.67%。2.（计算类）一台处理风量为60000m³/h的袋式除尘器，采用规格为Φ130×6000mm的滤袋，过滤风速设计为1.2m/min。请计算该除尘器所需的滤袋总过滤面积和滤袋数量。（滤袋为圆形，计算过滤面积时按侧面积计算，π取3.14；要求写出计算过程）答案：已知：单条滤袋直径D=130mm=0.13m，长度L=6000mm=6m，过滤风速v=1.2m/min，处理风量Q=60000m³/h。首先，计算所需总过滤面积A总。公式：A总=Q/(60*v)，因为Q单位是m³/h，v单位是m/min，需将小时换算为分钟。A总=60000(m³/h)/(60(min/h)*1.2(m/min))=60000/72≈833.33m²。其次，计算单条滤袋的过滤面积A单。公式：A单=π*D*L=3.14*0.13m*6m=3.14*0.78≈2.4492m²。最后，计算所需滤袋数量N。公式：N=A总/A单=833.33m²/2.4492m²/条≈340.3条。滤袋数量必须为整数，且通常取整时考虑布置和备用，因此至少需要341条滤袋。答：所需总过滤面积约为833.33m²，至少需要341条滤袋。五、综合应用题（每题15分，共30分）1.（分析综合类）某燃煤锅炉产生的高温烟气（初始含尘浓度20g/Nm³，烟气量100000Nm³/h，温度180℃），计划采用除尘措施使排放浓度低于10mg/Nm³。现有两种方案备选：方案一，采用电除尘器；方案二，采用“旋风除尘器（预除尘）+袋式除尘器”组合。请分析：（1）两种方案各自的技术要点和需解决的关键问题。（2）从技术适应性、运行可靠性、经济性（投资与运行）及满足排放标准四个方面，对比分析两种方案的优劣。答案：（1）技术要点与关键问题：方案一（电除尘器）：技术要点：需根据烟气特性（温度、成分、粉尘比电阻）设计电场数量、极配形式；需配套高压供电及控制系统；需设置可靠的振打清灰装置。关键问题：需关注粉尘比电阻。燃煤飞灰比电阻可能随煤种和烟气条件变化，若比电阻偏高（>10¹¹Ω·cm），需考虑烟气调质（如喷氨、喷水雾）以提高效率；高温烟气需先经过余热利用或降温至电除尘器允许工作温度（通常<300℃即可）；设备庞大，占地面积大；对制造、安装精度要求高。方案二（旋风+袋式）：技术要点：旋风除尘器作为预除尘，去除大部分粗颗粒，降低后级袋式除尘器负荷；袋式除尘器需选用耐高温滤料（如P84、玻纤覆膜），设计合理的过滤风速和清灰系统；必须设置可靠的烟气降温措施，将烟气温度降至滤袋长期耐受温度以下（如使用耐温220℃的滤料，需降温至200℃以下安全运行）；需考虑防爆、防结露等措施。关键问题：袋式除尘器对烟气温度极其敏感，必须设计完善的降温保护系统（如掺冷风、喷雾降温、余热锅炉等），防止超温烧袋；需防止低温结露糊袋，尤其在锅炉低负荷或启停时；预除尘可减轻袋区磨损和负荷，但增加了系统阻力；滤袋更换和维护成本较高。（2）对比分析：技术适应性：电除尘器对烟气温度适应范围较宽，对粉尘比电阻敏感，若比电阻适中则适应性好。袋式组合方案对粉尘特性（如比电阻、粒径）适应性强，但对烟气温度、湿度要求苛刻，需严格控温。运行可靠性：电除尘器运行稳定，故障点主要在高压电源和振打机构，维护相对简单。袋式组合方案运行阻力较高且波动，滤袋存在破损、老化风险，清灰系统需稳定，运行维护工作量较大，可靠性受保护系统完善程度影响大。经济性：电除尘器一次性投资通常高于袋式组合方案（特别是高效电除尘器），但其运行阻力低（一般200-300Pa），风机能耗低，长期运行能耗成本有优势。袋式组合方案投资可能略低（但使用高端滤料时成本不菲），运行阻力高（一般1000-1500Pa），风机能耗大，且滤袋有定期更换成本。满足排放标准：传统电除尘器要稳定达到10mg/Nm³以下排放有难度，除非采用高频电源、脉冲供电、移动电极等先进技术或增加电场数量，这会显著增加成本。袋式除尘器可稳定实现低于10mg/Nm³甚至5mg/Nm³的排放，对微细粉尘捕集能力更强，在满足严格排放标准方面优势明显。综上所述，若当地排放标准极其严格（如<10mg/Nm³），且煤种多变导致粉尘比电阻不稳定，袋式组合方案技术优势更明显，但需承担更高的运行能耗和维护成本。若排放标准有一定裕度，且煤种稳定、粉尘比电阻适中，电除尘器在长期运行经济性上可能更优。2.（分析综合类）某钢铁厂烧结机机头烟气除尘原采用四电场静电除尘器，近年来因原料变化，粉尘比电阻升高，除尘效率下降，排放超标。现计划进行技术改造以满足超低排放要求（颗粒物浓度≤10mg/Nm³）。请提出至少两种可行的技术改造路线，并分别阐述其技术原理、实施要点及可能面临的挑战。答案：路线一：电除尘器自身增效改造技术原理：通过改善电除尘器内部工况、提高供电质量、优化清灰效果，提升其对于高比电阻粉尘的捕集效率。实施要点：1.供电系统改造：将原有工频电源更换为高频脉冲电源或三相电源。高频电源能提供更高的平均电压和电流，特别在捕集高比电阻粉尘时，能有效抑制反电晕，提高除尘效率。三相电源则能提供更平稳的电压，减少火花率。2.极配形式优化：将原有常规极配改为适合高比电阻粉尘的极配，如采用RS型芒刺线配C型或Z型极板，以产生更强的离子电流，改善荷电条件。3.振打系统优化：调整振打周期、力度和时序，确保高比电阻粉尘层能被有效清除，同时又避免二次扬尘过大。可考虑改用顶部电磁振打等更可控的方式。4.烟气调质：在电除尘器前增设简易的烟气调质系统，如喷入少量SO3、NH3或水雾，通过化学或物理作用降低粉尘表层比电阻，使其恢复到适宜收尘的范围。可能面临的挑战：改造效果受限于原有电除尘器壳体尺寸，无法大幅度增加收尘面积；高频电源等设备投资较高；烟气调质需精确控制，过量或不足均影响效果，且可能带来设备腐蚀或副产物问题；最终排放可能仍难以稳定达到≤10mg/Nm³的极高水平。路线二：电除尘器后增设湿式静电除尘器（WESP）或滤袋除尘区（电袋复合式改造）技术原理：保留前级电除尘器去除大部分粉尘（尤其是粗颗粒），利用后级高效设备处理剩余微细粉尘。WESP通过水膜清灰