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影响电除尘设备性能的因素有哪些?

 影响电除尘设备性能的因素有哪些?
影响电除尘设备性能的因素有许多,可大致归纳为4个方面:烟气性质、粉尘特性、设备状况和操作条件。这4个因素既可单独起作用,也可以相互影响。 、
对电除尘设备性能影响最为显著的是粉尘和烟气的特性。由于烟尘的原料、燃料、燃烧方式及窑炉等类型不同,烟尘特性也将 发生变化。另外由于电除尘设备对外界条件的变化较其他除尘设备更 为敏感,所以,在选用电除尘设备之前应充分掌握影响其性能的各种因素。
鉴于影响电除尘设备性能的因素很多,它们之间的关系又错综复杂,目前尚不能从理论上建立这种影响因素与除尘效率的关系 式。至今设计电除尘设备仍主要是以经验和实践为基础。因此,在 考核或评价一台电除尘设备时,必须对烟气和粉尘的性质、工艺条件等情况做全面深人的了解分析,才可能得出公正和客观的 结论。
^粉尘的哪些性质会影响电除尘设备的性能?
粉尘的比电阻、浓度、粒径分布、密度和黏附力都会影响电
除尘设备的性能?
粉尘的比电阻
适用于电除尘设备的比电阻为104〜10”0 ’咖。比电阻低厂' 104^^ 011!的粉尘,其导电性能强,容易重新返回气流,除尘效 果变差;比电阻高于1011。‘。仍的粉尘,易产生反电晕,降低除尘效果。
粉尘浓度
电除尘设备对净化的气体的含尘浓度有一定的适应范围,如果超过一定的范围,除尘效果会降低,甚至中止除尘过程。电除尘 器允许的最高含尘浓度与粉尘的粒径、质量组成有关。
粉尘粒径分布
试验证明,带电粉尘向沉淀极移动的速度与粉尘颗粒半径成正比,粒径越大,除尘效率越高;尺寸增至20〜25卩II!之前基本如此;尺寸至20〜4(^111阶段,能出现效率最大值;再增大粒径,其除尘效率下降。
(斗)粉尘密度
粉尘的密度与烟气在电场内的最佳流速二次扬尘有密切关系,尤其是堆积密度小的粉尘,由于体积内的孔隙率高,更容易 形成二次扬尘,降低除尘效率。
⑶黏附力
机械附着力小、电阻低、电气附着力也小的粉尘容易发生反复跳跃,影响电除尘设备效率。
^烟气的哪些性质会影响电除尘设备的性能?
烟气的湿度、温度、成分和压力会影响电除尘设备的性能。
(”烟气湿度
烟气湿度能改变粉尘的比电阻,在同样温度条件下,烟气中 所含水分越大,其比电阻越小。粉尘颗粒吸附了水分子,粉尘的导电性增大,由于湿度增大,击穿电压上升,则允许在更高的电 场电压下工作,使除尘效果明显改善。
烟气温度
气体温度也熊改变粉尘的比电阻。另外,气体黏滞性随温度 的上升而增大,黏滞性大会使驱进速度下降。高温气体对电除尘器的影响主要是负面的,所以尽量保持在低温条件下运行电除 尘器。
烟气成分
不同的其他成分对电除尘设备的伏安特性及火花放电电压影响 很大。
烟气压力
在其他条件相同的情况下,净化高压煤气时电除尘设备的压力 比净化常压煤气时要高,电压也随之升高,其除尘效率也高。
设备情况和操作条件对电除尘设备有哪些影响?
设备情况对电除尘效率的影响如下。
(”设备的安装质量
如果电极线粗细不均,则电晕不能在粗细线上同时发生。如 果极板(或线〕的安装没有对好中心,则会降低电除尘设备电压,有击穿的危险。
(之)气流分布
气流分布不均匀会严重影响除尘效果。
操作条件对电除尘设备的影响如下。
气体流速
气体流速增大,粉尘颗粒在极板之间停留的时间缩短,气体
紊流度增大,二次扬尘和粉尘外携的概率增大,影响除尘效率。大多数情况下,颗粒在电场有效作用区间逗留8〜123,此时气 流速度为1.0〜1.5111/3,电除尘设备的除尘效果较好。
振打清灰
电晕晕线积尘太多会影响其正常功能。积尘到一定程度,振 打合适,所打落的粉尘容易形成团状而脱落,二次扬尘较少。
什么叫反电晕?它对电除尘设备有什么影响?
反电晕是粉尘比电阻特别高时在电场中出现的一种特殊现象 (见图300

粉尘层内局部放电
图30高比电阻粉尘的反电晕现象
 

 
如果粉尘的比电阻高,说明粉尘的导电性能特别差,相当于 绝缘体。电荷黏附到粉尘颗粒上不易逸出,粉尘到达收尘极板上之后,电荷也不能顺利释放,都残留在这些粉尘上,于是粉尘层 和极板之间出现一个新的电场,且这个电场愈来愈强。当电场强 度增加到某一临界值时,就在粉尘层的孔隙间产生相反的正离子。正离子被收尘极排斥跑向收尘空间,这种在收尘极上产生电 晕放电的现象,称为“反电晕”。
反电晕一旦出现,就会反过来由收尘极板向电场空间放出正 电荷,这些反方向倒流的正电荷与迎面跑来的负电荷相遇而中和,电场内的电晕电流白白消耗,正常的收尘过程被严重削弱, 除尘效率迅速下降。
消除反电晕现象,必须采取适当的措施降低粉尘的比电阻。常用的方法是向烟气中加人导电性好的物质,如三氧化硫、氨气等化 学调质剂,或向烟气中喷水或蒸汽,但一般不采用。大都采用增湿 塔对烟气进行增湿处理。还有用加宽极间距离、改进极配结构形成及使用脉冲电源等项措施,以适应处理高比电阻粉尘的需要。
但是大多数工业粉尘的比电阻都在电除尘设备的正常工作范围以内。
^什么叫电晕闭塞?为什么当粉尘浓度高时会出现电晕闭塞?
人们经常发现,一座安装好的电除尘设备,或一台刚检修完毕、电场经过清理的除尘设备,在不通入烟气粉尘,空载送电的条件下, 仪表上指示的电晕电流很大。但当气流中的粉尘浓度增加超过一定 限制时,电流则随着含尘浓度的增加而减少。当含尘浓度达到某一极限值,通过电场的电流趋近于零,这种现象称为电晕闭塞。
粉尘浓度髙何以会出现电晕闭塞现象呢?人们知道,电除尘正常运行中的电晕电流,基本上是由于离子运动的结果。虽然气 体离子与烟尘碰撞使烟尘变为离子的数量很少(只占总电晕电流 的1^〉,但也是形成电晕电流的一个因素。烟尘颗粒的大小和质量均较气体离子大得多,离子流作用在烟尘颗粒上产生的运动 速度,远不如气体离子高。气体离子的活动度约为烟尘离子驱进 速度的数百倍。烟气中的粉尘浓度愈大,则烟尘离子数量也愈多。由于单位体积中总电荷不变,那么,随着烟尘离子所形成的 空间电荷的增加,气体离子所形成的空间电荷相应减少,电流下 降。当粉尘的计数浓度接近甚至超过起始的离子浓度〔一般为 107〜108电子八瓜3)时,电晕闭塞的现象就非常明显,除尘效率也显著降低。
,因此,生产工作中一般会限制电除尘设备的粉尘最高浓度,其允许的最高浓度限制与粉尘的分散度(各种粒径的质量组成)有 关。消除电晕闭塞的一般方法有:①在电除尘设备前设置粉沙土预 处理装置;②将电场分小分多;③放电线采用芒刺形式,尖端放电产生强烈的电风;④减低烟气在电场中的流速等。
,选用电除尘设备时应注意哪些问题?
选用电除尘设备时应注意以下问题。
电除尘设备是一种高效除尘设备,除尘设备随效率的提高, 设备造价也随之提高。
电除尘设备压力损失小,耗电量少,运行费低。
电除尘设备适用于大风量的除尘系统、高温烟气及净化含尘 度较高的气体“(^/历3)。含尘浓度超过608/1113时,一般应在电除 尘器前设于净化装置,否则会产生电晕闭塞现象,影响净化效率。
(斗)电除尘设备能捕集细粒径的粉尘(小于匕“#!!),对过细粒径、密度又小的粉尘,选择电除尘设备时应适当降低电场风 速,否则易产生二次扬尘,影响净化效率。
(石)电除尘设备适用于捕集比电阻在104〜1011。,。仍范围内 的粉尘,当粉尘比电阻低于时,粉尘沉积于极板后容 易重返气流,粉尘比电阻髙于10“0 ‘ 0111时,容易产生反电晕,因此,不宜选用干式宽极距电除尘设备。如先用300111111极距的干式电除尘设备,可在电除尘设备进口前对烟气采取增湿措施,或对粉 尘有效驱进速度选低值。
电除尘设备的气流分布要求均匀,为使气流分布均匀,一般 在电除尘设备入口处设气流分布板1〜3层,并进行气流分布模拟试验。气流分布板必须按模拟试验合格后的层数和开孔率进行制造。
①对于净化湿度大或露点温度高的烟气,电除尘设备要采取 保温或加热措施,以防结露;对于湿度较大的气体或达到露点温 度的烟气,一般可采用湿式电除尘设备。
(召)电除尘设备的漏风率尽可能小于2^,减少二次扬尘,使净化效率不受影响。
黏结性粉尘可选用干式电除尘设备,但应提高振打强度; 沥青与尘混合物的黏结粉尘可采用湿式电除尘设备。
(^)捕集腐蚀性很强的物质时,宜选择特殊结构和防腐性 能好的电除尘设备。
(”)电场风速是电除尘设备的重要参数,一般在0.4〜1.5111/5 范围内。电场风速不宜过大,否则气流冲刷极板易造成粉尘二次扬尘,降低净化效率。对比电阻、粒径和密度偏小的粉尘,电场 风速应选择较小值。

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