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1、发电厂的除尘设备及系统 同组者：朱浩浩、曹玉俭、杨发苗 王兴建、廉荫忠、蔺鹏珍 指导老师：李亮,粉尘（Dust）是指悬浮在空气中的固体微粒。习惯上对粉尘有许多名称，如灰尘、尘埃、烟尘、矿尘、砂尘、粉末等，这些名词没有明显的界限。国际标准化组织规定，粒径小于75m的固体悬浮物定义为粉尘。在大气中粉尘的存在是保持地球温度的主要原因之一，大气中过多或过少的粉尘将对环境产生灾难性的影响。但在生活和工作中，生产性粉尘是人类健康的天敌，是诱发多种疾病的主要原因。,粉尘的来源(1)固体物质的机械加工或粉碎，如金属研磨、切削、钻孔、爆破、破碎、磨粉、农林产品加工等。(2)物质加热时产生的蒸气在空气中凝结或被氧
2、化所形成的尘粒，如金属熔炼，焊接、浇铸等。(3)有机物质不完全燃烧所形成的微粒，如木材、油、煤类等燃烧时所产生的烟尘等。(4)铸件的翻砂、清砂粉状物质的混合，过筛、包装、搬运等操作过程中，以及沉积的粉尘由于振动或气流运动，使沉积的粉尘重又浮游于空气中(产生二次扬尘)也是粉尘的来源。,粉尘分类 可以根据许多特征进行分类，在大气污染控制中，根据大气中粉尘微粒的大小可分为：1、飘尘，系指大气中粒径小于10m的固体微粒，它能较长期地在大气中漂浮，有时也称为浮游粉尘。也被称为可吸入颗粒物，英文缩写为PM10。2、降尘，系指大气中粒径大于10m的固体微粒，在重力作用下，它可在较短的时间内沉降到地面。3、总
3、悬浮微粒，系指大气中粒径小于100m的所有固体微粒。也被称为总悬浮颗粒物，英文缩写为TSP。,粉尘的基本性质 粉尘的特性主要有：粉尘的粒径分布、浓度、密度、成分、比电阻、比亲水性和附着性等。影响火电厂除尘设备性能的因素还有：烟气量、水分、露点、湿度、温度、成分和压力等,1、粉尘的粒度 粉尘的粒度是指粉尘的大小，又称粒径。因粉尘的开关不规则，一般用尘粒的平均直径或其投影定向长度来表示粒度。2、粉尘的分散度 分散度是指物质破碎的程度，通常所说的粉尘分散度是指某粒级的粉尘量与粉尘总量的百分比。3、粉尘中游离二氧化硅的含量 二氧化硅是地壳内最常见的氧化物，它以2种状态存在，一种是结合状态的二氧化硅。另
4、一种是游离状态的。,4、粉尘密度 粉尘密度有堆积密度和真密度之分。自然堆积状态下单位体积粉尘的质量，称为粉尘堆积密度(或称容积密度)。密实状态下单位体积粉尘的质量，称为粉尘真密度(或称尘粒密度)。5、粉尘湿润性 粉尘粒子被水(或其它液体)湿润的难易程度称为粉尘湿润性。有的粉尘(如锅炉飞灰、石英砂等)容易被水湿润，与水接触后会发生凝并、增重，有利于粉尘从气流中分离，这种粉尘称为亲水性粉尘。有的粉尘(如炭黑、石墨等)很难被水湿润，这种粉尘称为憎水性粉尘。粉尘的湿润性是选择除尘器的主要依据之一。,除尘设备的性能和指标 除尘设备性能一般用流量、压力损失和除尘效率来评价，同时综合考虑其他方面的因素：如使
5、用寿命、维修难易和投资费用等。1、流量qv除尘器的流量为通过设备的含尘气体流量。一般以体积流量表示，单位为Nm3s 2、压力损失p除尘器压力损失是指含尘气体通过除尘器的阻力，单位为Pa,3、除尘效率 在除尘工程设计中一般采用全效率作为考核指标，有时也用分级效率进行表达。（1）全效率全效率为除尘器除下的粉尘量与进入除尘器的粉尘量之百分比。如下式表示：G2G1100%式中-除尘器的效率，%；G1-进入除尘器的粉尘量，g/s；G2-除尘器除下的粉尘量，g/s；,由于在现场无法直接测出进入除尘器粉尘量应先测出除尘器进出口气流中的含尘浓度和相应的风量，再用下式计算：=（C1Q1-C2 Q2）/C1Q1*
6、100%式中Q1-除尘器入口风量，m3/s；C1-除尘器入口浓度，mg/m3；Q2-除尘器出口风量，m3/s；C2-除尘器出口浓度，mg/m3。（2）总效率在除尘系统中若有除尘效率分别为1、2.n的几个除尘器串联运行时除尘系统的总效率用表示，按下式计算：(1-1)(1-2).(1-n)（3）穿透率穿透率为除电器出口粉尘的排出量与入口粉尘的进人量的百分比（4）分级效率分级效率n为除尘器对某一粒径d或粒径范围d内粉尘的除尘效率,4、处理气体量 表示除尘器处理气体能力的大小，一般用体积流量（m3/h或m3/s）表示，也有用质量流量（kg/h或kg/s）表示的。5、负荷适应性 负荷适应性良好的除尘器，
7、当处理气体量或污染物浓度在较大范围内波动时，仍能何持稳定的除尘效率、适中的压力损失和足够高的作业效率。,除尘器的主要类型 把粉尘从烟气中分离出来的设备叫除尘器或除尘设备。除尘器的性能用可处理的气体量、气体通过除尘器时的阻力损失和除尘效率来表达。同时，除尘器的价格、运行和维护费用、使用寿命长短和操作管理的难易也是考虑其性能的重要因素。除尘器是锅炉及工业生产中常用的设施。,重力除尘器 除尘原理是突然降低气流流速和改变流向，较大颗粒的灰尘在重力和惯性力作用下，与气分离，沉降到除尘器锥底部分。属于粗除尘。重力除尘器上部设遮断阀，电动卷扬开启，重力除尘器下部设排灰装置。重力除尘器是借助于粉尘的重力沉降，
8、将粉尘从气体中分离出来的设备。粉尘靠重力沉降的过程是烟气从水平方向进入重力沉降设备，在重力的作用下，粉尘粒子逐渐沉降下来，而气体沿水平方向继续前进，从而达到除尘的目的。在重力除尘设备中，气体流动的速度越低，越有利用沉降细小的粉尘，越有利于提高除尘效率。因此，一般控制气体的流动速度为12m/s，除尘效率为40%一60%。倘若速度太低，则设备相对庞大，投资费用增高，也是不可取的。在气体流速基本固定的情况下，重力除尘器设计得越长，越有利于提高除尘效率，但通常不宜超过10m长。,静电除尘器 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。粉尘的比电阻是评价导电性的指标，它对除尘效率有直
9、接的影响。比电阻过低，尘粒难以保持在集尘电极上，致使其重返气流。比电阻过高，到达集尘电极的尘粒电荷不易放出，在尘层之间形成电压梯度会产生局部击穿和放电现象。这些情况都会造成除尘效率下降。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00150m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。,惯性力除尘器 惯性除尘器是使含尘气体与挡板撞击或者急剧改变气流方向，利用惯性力分离并捕集粉尘的除尘设备。惯性除尘器亦称惰性除尘器。由于运动气流中尘粒与气体具有不同的惯性力，含尘气体急转弯或者与某种障碍物碰撞时，尘粒的运动轨迹
10、将分离出来使气体得以净化的设备称为惯性除尘器或惰性除尘器。,离心力除尘器 离心式除尘器是工业中应用比较广泛的除尘设备之一，多作为小型燃煤锅炉消烟除尘和多级除尘、预除尘的设备。其除尘原理与反转式惯性力除尘装置类似。洗涤除尘器 洗涤除尘器指利用水或其它液体捕集使尘粒分离的装置。过滤除尘器 过滤除尘器，利用纤维层，颗粒层分离，捕集空气中粉尘的装置。湿式除尘器 湿式除尘器俗称“水除尘器”，它是使含尘气体与液体（一般为水）密切接触，利用水滴和颗粒的惯性碰撞或者利用水和粉尘的充分混合作用及其他作用捕集颗粒或使颗粒增大或留于固定容器内达到水和粉尘分离效果的装置。,洗涤除尘器,离心力除尘器,湿式除尘器,过滤除
11、尘器,静电除尘器（一）静电除尘器的工作原理 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。（二）静电除尘器的优点 1.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。2.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。3.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350400或者更高的。4.处理气体范围量大。5.可以完全实现操作自动控制,静电除尘器的分类 1.干式静电除尘器 在干燥状态下捕集烟气中的粉尘，
12、沉积在收极尘板上的粉尘借助机械振打、电磁振打声波灰等清灰的除尘器称为干式静电除尘器。这种除尘器，清灰方式有利于回收有价值粉尘，但是容易使粉尘二次飞扬，所以，设计干式静电除尘器时应充分考虑粉尘二次飞扬问题。现大多数除尘器都采用干式。2.湿式静电除尘器 对收尘极捕集的粉尘，采用水喷淋溢流或用适当的方法在收尘极表面形成一层水膜，使沉积在除尘器上的粉尘和水一起流到除尘器的下部排出，采用这种清灰方法的称为湿式静电除尘器。如图2所示。这种静电除尘器不存在粉尘二次飞扬的问题，但是极板清灰排出的水会二次污染，且容易腐蚀设备。3.雾状粒子静电除雾器 用静电除尘器捕集像硫酸雾，焦油雾那样的液滴，捕集后呈液态流下并
13、除去。它也属于湿式静电除尘器的范围。4.半湿式电除尘器 兼有干式电除尘器和湿式静电除尘器的优点，出现了干、湿混合式静电除尘器，也称半湿式静电除尘器，其构造系统是高温烟气先经两个干式除尘室，再经湿式除尘室经烟囱排出。湿式除尘室的洗涤水可以循环使用，排出的泥浆，经浓缩池用泥浆泵送入干燥机烘干，烘干后的粉尘进入干式除尘室的灰斗排出。,静电除尘器的结构 电除尘器是由电晕极，收尘电极，气流分布装置，振打清灰装置，外壳和供电设备等部分组成的1。1.电晕极 电晕极。是使气体产生电晕放变化电的电极,主要包括电晕极电晕框小的架、电晕框悬吊架悬吊杆和支撑绝缘套等。常见的电晕线有:锯齿形、鱼骨形、星形线、芒刺电晕线
14、几类。锯齿形、鱼骨形、芒刺形线效果较好。星形仅次于芒刺形,因制作容易而广泛采用。电晕线一般由24mm耐热合金钢(镍铬钢丝)制成。2.收尘级 收尘极（也叫集尘极）。要求荷电粉尘易于沉积,粉尘易于振落,用料少.刚度好,易制作。结构上分为板式和管式两大类。极板收尘极用1.22mm普通碳素钢板制成，收尘极通常由几块长条极板安装在一个悬挂架上组合成一排。一个除尘器由多排收尘极组合而成。管式收尘极做成管形，直立着安装，电晕级悬吊在每一根管子中间，用于于立式除尘器。圆形的管子内径为20030mn1,管长34m，各国对电晕极和4始会极都进行了认真的研究在形状上发展了较多结构形式,并且提出了电晕极和收尘极的匹配
15、问题，以达到较高的除尘效果和最低的造价。电极系统的研究也是目前除尘器研究的重要课题。,布袋式除尘器（一）布袋除尘器的分类 布袋式除尘器一般通过清灰方式的不同来分类，主要有机械振打布袋式除尘器、大气反吹型布袋式除尘器和脉冲喷吹型布袋式除尘器三种，对亚微米粒径的细尘有较高的分级除尘效率处理气体量的范围大。（二）布袋式除尘器的工作原理 过滤式除尘器是指含尘烟气孔通过过滤层时，气流中的尘粒被滤层阻截捕集下来，从而实现气固分离的设备。过滤式除尘装置包括袋式除尘器和颗粒层除尘器，前者通常利用有机纤维或无机纤维织物做成的滤袋作过滤层，而后者的过滤层多采用不同粒径的颗粒，如石英砂、河砂、陶粒、矿渣等组成。伴着
16、粉末重复的附着于滤袋外表面，粉末层不断的增厚，布袋除尘器阻力值也随之增大;脉冲阀膜片发出指令，左右淹没时脉冲阀开启，高压气包内的压缩空气通了，如果没有灰尘了或是小到一定的程度了，机械清灰工作会停止工作。袋式除尘器本体结构主要由上部箱体、中部箱体、下部箱体（灰斗）、清灰系统和排灰机构等部分组成。袋式除尘器性能的好坏，除了正确选择滤袋材料外，清灰系统对袋式除尘器起着决定性的作用。为此，清灰方法是区分袋式除尘器的特性之一，也是袋式除尘器运行中重要的一环。,文丘里水膜除尘器 文丘里水膜除尘器主要是由文丘里管（文氏管或喉管）和捕滴器（离心式水膜除尘器）组成，文丘里管实际上是整个除尘器的预处理部分。在文丘
17、里水膜除尘器中所进行的除尘过程，可分为雾化，凝聚和除雾三个过程，前两个过程在文丘里管内进行，后一个过程在捕滴器内完成。文丘里管由收缩管、喉管、喷水装置和扩散组成。在收缩管和喉管中气液两相间是相对流速很大，从喷管喷射出来液滴，在高速气流的冲击下，进一步雾化成更细的雾滴。同时，气体完全被水所饱和，尘粒表面附着的气膜被冲破，使尘粒被水湿润。因此在尘粒与液滴或尘粒之间发生着激烈的碰撞，凝聚。进入扩散管后，随着流速逐渐降低，静压得到一定的回升，使这种以尘粒为凝结核的凝聚作用发生的更快，其结果出现大颗粒捕集小颗粒，小颗粒挂与大颗粒等凝聚现象，凝聚成较大粒径的含尘液滴。经过文丘里管预处理的烟气切向引入捕滴器是下部，在捕滴器中，由于剧烈旋转运行，依靠离心力的作用将烟尘和灰水滴抛向捕滴器的器壁，并被器壁上的水膜粘附，随水膜流入下部灰斗。净化后的烟气从捕滴器的上部排出，经引风机送入烟囱。,谢谢欣赏,
