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环保设备-静电除尘器的原理及结构介绍

日期:2019-07-26 19:13

  大气中存在少量自由电子与离子(100~500个/每立方厘米),这与导电金属的自由电子相比差几百亿倍,所以空气在通常情况下几乎不导电。但是当气体分子获得一定的能量后,就有可能是气体分子中的电子脱离自身,气体就有了导电的性能。当在高压电场的作用下,空气中的少量电子被加速达到一定的动能,能够使与其碰撞的原子逸出电子(发生电离),产生大量自由电子和离子。

  粉尘需要荷电才能在电场力的作用下从气体中分离出来。粉尘荷电及所带电量的多少与粉尘的粒径,电场强度和停留时间等因素有关。粉尘荷电有碰撞荷电和扩散荷电两种基本形式,碰撞荷电是指负离子在电场力的作用下被射入体积要大得多的粉尘颗粒内,扩散荷电是指离子作不规则热运动而与粉尘碰撞使其荷电。在颗粒荷电过程中,碰撞荷电和扩散荷电几乎同时存在。在电除尘器中,对于粗颗粒而言以碰撞荷电为主,扩散荷电的作用是次要的;对于直径小于0.2um的细粉尘而言,碰撞荷电的饱和值很小,扩散荷电占很大比例;对于直径为1um左右的粉尘颗粒,碰撞荷电和扩散荷电的作用相近。

  当粉尘荷电后,荷电粉尘在电场力的作用下向集尘极运动,到达集尘极表面,释放电荷并沉集在表面,形成粉尘层。最后,每隔一段时间,用机械振打将粉尘层从集尘极上脱离下来,实现收尘。

  本体主要由钢支架、底梁、灰斗、壳体、放电极、集尘极、振打装置、气流分布装置等。

  电除尘器本体是实现烟尘净化的场所,目前应用最广泛的是板卧式电除尘器,如图所示:

  除尘器壳体是密封烟气、支承全部内件重量及外部的结构件。作用是引导烟气通过电场,支承振打设备,形成一个与外界环境隔离的独立的收尘空间。壳体的材料根据被处理烟气的性质而定,壳体的结构不仅要有足够的刚度、强度及气密性,而且要考虑耐腐蚀性和稳定性。同时,一般要求壳体的气密性小于5%。

  集尘极的作用是捕集荷电粉尘,通过振打机构冲击振打,使极板表面附着的片状粉尘或者团状粉尘脱离板面,落入灰斗,达到除尘目的。极板是电除尘器中的主要部件,对集尘极性能有如下基本要求:

  放电极的作用是与集尘极一起形成电场、产生电晕电流。它由阴极线、阴极框架、阴极

  吊挂装置等部分组成。为了使电除尘器能够长期、高效、稳定运行,放电极应具备以下特性:

  1) 牢固可靠、机械强度大、不断线) 电气性能良好,阴极线的形状和尺寸可在某种程度上改变起晕电压、电流和电场强度的大小和分布;

  振打装置的作用是清理极板、极线上的粉尘,保证电除尘器的正常运行,分为阳极振打、阴极振打。振打装置大致可分为电动机械式、气动式和电磁式。

  气流分布装置使进入电场的烟气分布均匀,保证设计所要求的除尘效率。若电场内气流分布不均匀,则意味着烟气在电场内存在着高、低速度区,某些部位存在着涡流和死角,这种现象将是除尘效率大大降低。

  气流分布装置由分布板、导流板组成。分布板的作用是把分布板前面大规模气流分割开来,在分布板后面形成小规模气流。导流板分烟道导流板和分布板导流板,烟道导流板是将烟道内的气流,在进入电除尘器前分割成大致均匀的若干股;分布导流板是将斜向气流导向成与分布板垂直的气流,是气流能水平地进入电场,是电场去气流分布均匀。

  灰斗是收集并短时储存灰尘的容器,位于壳体下部,焊接在底梁上。其形状分为锥形、槽形两种形式。为了使粉尘能顺利下落,灰斗壁与水平面夹角一般不小于60°;对于造纸碱回收、燃油锅炉等配套电除尘器,由于其粉尘细、粘度大,灰斗壁与水平面夹角一般不小于65°。

  电除尘器的供电装置分为高压电源控制系统和低压控制系统。高压电源控制系统根据烟气和粉尘的性质,随时调整供给电除尘器的工作电压,使之能够保持平均电压稍低于火花放电的电压情况下工作。这样,电除尘器将尽可能获得较高的电晕功率,达到很好的除尘效果。低压控制系统主要用来实现阴、阳极振打控制;灰斗卸、输灰控制;安全联锁等功能。

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