大氣污染及其控制技術(shù)除塵

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1、1,第3章 大氣污染及其控制技術(shù),1 大氣概述 2 大氣污染 3 影響污染物在大氣中擴(kuò)散的氣象因素 4 大氣污染物控制技術(shù),2,3.4.1 煙塵控制技術(shù)除塵器,從廢氣中除去或收集固態(tài)或液態(tài)粒子的設(shè)備，稱為除塵裝置，或除塵器。 1、除塵裝置的技術(shù)性能指標(biāo) （1）煙塵的濃度表示 煙塵顆粒的個(gè)數(shù)濃度。單位氣體體積中所含煙塵顆粒的個(gè)數(shù)，稱為個(gè)數(shù)濃度，單位為個(gè)cm3；在粉塵濃度極低時(shí)用此單位。 煙塵的質(zhì)量濃度。單位標(biāo)況體積含塵氣體中煙塵質(zhì)量數(shù)，稱為質(zhì)量濃度，單位為gNm3，或； mgNm3 。 (2)除塵裝置的處理量 除塵裝置在單位時(shí)間內(nèi)所能處理煙氣量，用標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的體積流量表示，單位為Nm3h、Nm3

2、s。,3,(3)除塵裝置的效率 是表示裝置捕集粉塵效果的重要指標(biāo)，也是選擇、評(píng)價(jià)裝置的最主要參數(shù)。 除塵效率 ：是指在同一時(shí)間內(nèi)，由除塵裝置除下的粉塵量與進(jìn)入除塵裝置的粉塵量的百分比。 =M3/M1100%=(M1-M2)/ M1100 % 通過(guò)率s ：是指沒(méi)有被除塵裝置除下的煙塵量與除塵裝置人口煙塵量的百分比。 s =M2/M1100%=(M1-M3)/ M1100 % 分級(jí)除塵效率d ：對(duì)某一粒徑為中心，粒徑寬度 d范圍內(nèi)煙塵的去除效率。 （4）除塵裝置的壓力損失P 壓力損失是表示除塵裝置消耗能量大小的指標(biāo)，用除塵裝置進(jìn)出口處氣流的壓力差來(lái)表示 P =P1-P2,

3、4,2、除塵裝置的分類 依照除塵器除塵的主要機(jī)制可將其分為： 機(jī)械式除塵器：重力沉降室，慣性除塵器，旋風(fēng)除塵器 過(guò)濾式除塵器：袋式除塵器，顆粒層除塵器 靜電除塵器：干式電除塵器，濕式電除塵器 洗滌式除塵器：沖擊式洗滌器，自激式濕式除塵器，空心噴淋塔，文丘里除塵器 根據(jù)在除塵過(guò)程中是否使用水或其他液體可分為濕式除塵器、干式除塵器。 根據(jù)除塵過(guò)程中的粒子分離原理，除塵裝置又可分為重力除塵裝置、慣性力除塵裝置、離心力除塵裝置、洗滌式除塵裝置、過(guò)濾式除塵裝置、電除塵裝置、聲波除塵裝置。,5,幾種除塵裝置的除塵效率,6,,7,采用纖維織物作濾科的袋式除塵器應(yīng)用較廣。 除塵效率一般可達(dá)99.9%以上，阻力

4、10001500Pa。 效率高，性能穩(wěn)定可靠、操作簡(jiǎn)單。 濾袋破損更換問(wèn)題,3.4.2 幾種主要的除塵裝置,1 袋式除塵器,8,袋式除塵器的工作原理,含塵氣流從下部進(jìn)入圓筒形濾袋，在通過(guò)濾料的孔隙時(shí)，粉塵被捕集于濾料上 沉積在濾料上的粉塵，通過(guò)噴出高壓氣流或機(jī)械振動(dòng)使其從濾料表面脫落，落人灰斗中,,9,袋式除塵器的工作原理,新鮮濾料的除塵效率較低 粉塵因截留、慣性碰撞、靜電和擴(kuò)散等作 用，在濾袋表面形成粉塵層，常稱為粉層初層。 粉塵初層形成后，成為袋式除塵器的主要過(guò)濾層，提高了除塵效率 隨著粉塵在濾袋上積聚，濾袈兩側(cè)的壓力差增大，會(huì)把己附在濾料上的細(xì)小粉塵擠壓過(guò)去，使除塵效率下降,,除塵器壓力

5、過(guò)高，還會(huì)使除塵系統(tǒng)的處理氣體量顯著下降，因此除塵器阻力達(dá)到一定數(shù)值后，要及時(shí)清灰 清灰不應(yīng)破壞粉塵初層,10,袋式除塵器的工作原理,袋式除塵器的分級(jí)效率曲線,,11,袋式除塵器的清灰,清灰是袋式除塵器運(yùn)行中十分重要的一環(huán)，多數(shù)袋式除塵器是按清灰方式命名和分類的 常用的清灰方式有三種 機(jī)械振動(dòng)式 逆氣流清灰 脈沖噴吹清灰,12,袋式除塵器的清灰,機(jī)械振動(dòng)清灰 機(jī)械振動(dòng)袋式除塵器的過(guò)濾風(fēng)速一般取1.02.0m/min，壓力損失為8001200Pa,,此類型袋式除塵器的優(yōu)點(diǎn)是工作性能穩(wěn)定，清灰效果較好 缺點(diǎn)是濾袋常受機(jī)械力作用損壞較快，濾袋檢修與更換工作量大,13,袋式除塵器的清灰,逆氣流清灰 過(guò)

6、濾風(fēng)速一般為0.52.0m/min，壓力損失控制范圍10001500Pa 這種清灰方式的除塵器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，清灰效果好，濾袋磨損少，特別適用于粉塵粘性小，玻璃纖維濾袋的情況,,14,袋式除塵器的清灰,脈沖噴吹清灰 利用0.4一0.7MPa的壓縮空氣反吹，壓縮空氣的脈沖產(chǎn)生沖擊波，使濾袋振動(dòng)，粉塵層脫落 必須選擇適當(dāng)壓力的壓縮空氣和適當(dāng)?shù)拿}沖持續(xù)時(shí)間 （通常為0.1一0.2s） 每清灰一次，叫做一個(gè)脈沖，全部濾袋完成一個(gè)清灰循環(huán)的時(shí)間稱為脈沖周期 實(shí)現(xiàn)了全自動(dòng)清灰，凈化效率達(dá)99.9%；過(guò)濾負(fù)荷較高，濾袋磨損輕，運(yùn)行安全可靠,15,2、電除塵裝置 含塵氣流在高壓直流電源產(chǎn)生的不均勻電場(chǎng)中使塵粒荷電，

7、荷電的塵粒在電場(chǎng)庫(kù)侖力的作用下，趨向集塵極而達(dá)到除塵目的。,16,電除塵器的工作原理,三個(gè)基本過(guò)程 懸浮粒子荷電高壓直流電暈，電場(chǎng)荷電，擴(kuò)散荷電 帶電粒子在電場(chǎng)內(nèi)遷移和捕集延續(xù)的電暈電場(chǎng)（單區(qū)電除塵器）或光滑的不放電的電極之間的純靜電場(chǎng)（雙區(qū)電除塵器） 捕集物從集塵表面上清除振打除去收塵極板上的粉塵層并使其落入灰斗,17,電除塵器的工作原理,18,電除塵器的工作原理,單區(qū)和雙區(qū)電除塵器,雙區(qū)電除塵器,單區(qū)電除塵器,19,電暈放電,金屬電極放出的電子迅速向正極移動(dòng)，與氣體分子撞擊使之離子化 氣體分子離子化的過(guò)程又產(chǎn)生大量電子雪崩過(guò)程 遠(yuǎn)離金屬電極，電場(chǎng)強(qiáng)度降低，氣體離子化過(guò)程結(jié)束，電子被氣體分子

8、捕獲 氣體離子化區(qū)域電暈區(qū) 自由電子和氣體負(fù)離子是粒子荷電的電荷來(lái)源,,電除塵器除塵過(guò)程示意圖 1-電暈極 2-電子 3-離子 4-塵粒 5-收塵極 6-供電裝置 7-電暈區(qū),20,粒子荷電,兩種機(jī)理 電場(chǎng)荷電或碰撞荷電離子在靜電力作用下做定向運(yùn)動(dòng)，與粒子碰撞而使粒子荷電 擴(kuò)散荷電離子的擴(kuò)散現(xiàn)象而導(dǎo)致的粒子荷電過(guò)程；依賴于離子的熱能，而不是依賴于電場(chǎng) 粒子的主要荷電過(guò)程取決于粒徑 大于0.5m的微粒，以電場(chǎng)荷電為主 小于0.15m的微粒，以擴(kuò)散荷電為主 介于之間的粒子，需要同時(shí)考慮這兩種過(guò)程。,21,異常荷電現(xiàn)象,沉積在集塵極表面的高比電阻粒子導(dǎo)致在低電壓下發(fā)生火花放電或在集塵極發(fā)生反電暈現(xiàn)象

9、,破壞正常電暈過(guò)程 氣流中微小粒子的濃度高時(shí)，荷電塵粒所形成的電暈電流不大，可是所形成的空間電荷卻很大，嚴(yán)重抑制著電暈電流的產(chǎn)生 當(dāng)含塵量大到某一數(shù)值時(shí)，電暈現(xiàn)象消失，塵粒在電場(chǎng)中根本得不到電荷，電暈電流幾乎減小到零，失去除塵作用，即電暈閉塞,,22,電除塵器結(jié)構(gòu)除塵器類型,除塵器類型及其應(yīng)用 雙區(qū)電除塵器通風(fēng)空氣的凈化和某些輕工業(yè)部門 單區(qū)電除塵器控制各種工藝尾氣和燃燒煙氣污染 管式電除塵器用于氣體流量小，含霧滴氣體，或需要用水洗刷電極的場(chǎng)合 板式電除塵器為工業(yè)上應(yīng)用的主要型式，氣體處理量一般為25一50m3/s以上,23,板式電除塵器,,24,電除塵器具有以下特點(diǎn)： 除塵效率高，可達(dá)999

10、以上。能捕集粒徑為0.1m或更小的煙霧。 阻力損失小。干式電除塵器的阻力降大約為200Pa。 維護(hù)簡(jiǎn)單，處理煙氣量大:可達(dá)105106m3/h ，操作費(fèi)用低:大約0.20.4kWh/1000m3 ，多用于處理大煙氣量、含微細(xì)粉塵的氣體凈化。 可處理各種不同性質(zhì)的煙霧，工作溫度可達(dá)500，濕度可達(dá)100，也能處理易燃易爆氣體。,25,電除塵器結(jié)構(gòu)電暈電極,電暈電極 電暈線的一般要求：起暈電壓低、電暈電流大、機(jī)械強(qiáng)度高、能維持準(zhǔn)確的極距、易清灰等,,各種型式的電暈線 （a）RS管狀芒刺線 （b）角鋼芒刺線 （c）波形芒刺線 （d）鋸齒線（e）鋸形芒刺線 （f）條狀芒刺線 （g）魚骨針線,26,

11、電除塵器結(jié)構(gòu)電暈電極,,1主桅桿 2橫管 3電暈線,陰極小框架的結(jié)構(gòu),27,電除塵器結(jié)構(gòu)集塵極,集塵極 集塵極結(jié)構(gòu)對(duì)粉塵的二次揚(yáng)塵，及除塵器金屬消耗量（約占總耗量的40%50%）有很大影響 性能良好的集塵極應(yīng)滿足以下基本要求 振打時(shí)粉塵的二次揚(yáng)塵少 單位集塵面積消耗金屬量低 極板高度較大時(shí)，應(yīng)有一定的剛性，不易變形 振打時(shí)易于清灰，造價(jià)低,28,電除塵器結(jié)構(gòu)集塵極,常用板式電除塵器集塵極 進(jìn)展寬間距壓電除塵器：現(xiàn)已公認(rèn)，在某些情況下板間距可比平常增加50%100%，然而除塵器性能并未改變。其原理還沒(méi)有完全解釋清楚,,29,電除塵器結(jié)構(gòu)氣流分布板,電除塵器內(nèi)氣流分布對(duì)除塵效率具有較大影響 為保證

12、氣流分布均勻，在進(jìn)出口處應(yīng)設(shè)變徑管道，進(jìn)口變徑管內(nèi)應(yīng)設(shè)氣流分布板 最常見(jiàn)的氣流分布板有百葉窗式、多孔板、槽形鋼式和欄桿型分布板。 對(duì)氣流分布的具體要求是 任何一點(diǎn)的流速不得超過(guò)該斷面平均流速的土40% 在任何一個(gè)測(cè)定斷面上，85%以上測(cè)點(diǎn)的流速與平均流速不得相差土25%。,30,電除塵器結(jié)構(gòu)高壓供電設(shè)備,高壓供電設(shè)備提供粒子荷電和捕集所需要的高場(chǎng)強(qiáng)和電暈電流 供電設(shè)備必須十分穩(wěn)定，工作壽命在二十年之上 通常高壓供電設(shè)備的輸出峰值電壓為70一l000kV，電流為1002000mA 增加供電機(jī)組的數(shù)目，減少每個(gè)機(jī)組供電的電暈線數(shù)，能改善電除塵器性能，但投資投資增加。必須考慮效率和投資兩方面因素,31,被捕集粉塵的清除,電暈極和集塵極上都會(huì)有粉塵沉積 粉塵沉積在電暈極上會(huì)影響電暈電流的大小和均勻性，一般方法采取振打清灰方式清除 從集塵極清除已沉積的粉塵的主要目的是防止粉塵重新進(jìn)入氣流 在濕式電除塵器中，用水沖洗集塵極板 在干式電除塵器中，一般用機(jī)械撞擊或電極振動(dòng)產(chǎn)生的振動(dòng)力清灰,32,被捕集粉塵的清除,現(xiàn)代的電除塵器大都采用電磁振打或錘式振打清灰。振打系統(tǒng)要求既能產(chǎn)生高強(qiáng)度的振打力，又能調(diào)節(jié)振打強(qiáng)度和頻率 常用的振打器有電磁型和撓臂錘型,,33,The END,Thanks for listening Any questions ,