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重力除尘器沉降理论

一、粉尘的重力沉降

当气体由进风管进入重力除尘器时,由于气体流动通道断面积突然增大,气体流速迅速下降,粉尘便借本身重力作用,逐渐沉落,最后落入下面的集灰斗中,经输送机械送出。

二、影响重力沉降的因素

粉尘颗粒物的自由沉降主要取决于粒子的密度。如果粒子密度比较周围气体介质大,气体介质中的粒子在重力作用下便沉降;反之,粒子则上升。此外影响粒子沉降的因素还有:① 颗粒物的粒径,粒径越大越容易沉降;② 粒子形状,圆形粒子最容易沉降;③ 粒子运动的方向性;④ 介质黏度,气体黏度大时不容易沉降;⑤ 与重力无关的影响因素, 如粒子变形、在高浓度度下粒子的相互干扰、对流以及除尘器密封状况等。

1.颗粒物密度的影响

在任何情况下,悬浮状态的粒子都受重力以及介质浮力的影响。

2.颗粒物粒径的影响

对极小的粒子而言,其大小相当于周围气体分子,并且在这些分子和粒子之间可能发生滑动。

三、重力除尘器的分离效率

除尘器的长、宽、高分别 L、B、H(m)表示。设计算器 的含尘气流内粉尘 颗粒沿入口截面上是均匀分布的,进入除尘器后,气速变小,粉尘颗粒在重力声作用下逐渐沉降下来积集在集尘器的下部。重力除尘器有两种设计——层流条件下沉降和紊流条件下沉降。

静电除尘器面临的问题

        静电除尘的工作原理是利用粉尘在电场中荷电并在电场力作用下向除尘电极沉积。粉尘的荷电程度除了受电场条件影响外,还很大程度受烟气成分、粉尘的物理、化学性能影响。通常,一台电除尘器是按某种煤种进行设计的,但由于各种原因的影响,在锅炉运行过程中使用的燃煤条件会有很大的变化,因此,导致除尘器的除尘效率可能发生很大的波动,但如果每台除尘器都按最难收尘的极限条件煤种设计,则会大大增加设备的投资。

  目前,煤种的多变性和燃烧过程的复杂化给电除尘器设计及使用带来巨大的困难。比电阻、烟气量、烟气浓度、烟气温度的波动均会影响电除尘器的除尘效率,给电除尘器达标排放造成困难。特别是当排放标准提高到30-50mg/Nm3,电除尘器的设计、制造、安装、操作将面临更高的要求。(例如:电场内由于振打而引起的二次飞扬,会影响除尘器的排放,这一点需引起特别注意。此外,设备的可靠性尤为重要,断线、掉锤应绝对避免。电场中绝缘件和供电电源的质量应保证,否则将导致整个收尘区出现故障而无法送电。)

  电除尘器除尘效率与极板面积呈指数变化,即当排放浓度降低时,除尘器的极板面积将按指数增大。在常规情况下,当要求排放浓度为200 mg/Nm3时,3个电场就可满足条件;为100 mg/Nm3时需要4个电场;而50 mg/Nm3时则需要5~6个甚至更多的电场,设备费用和电耗将急剧增加。静电除尘器优缺点如下:

  优点:

  阻力低,系统压力损失小;

  设备可承受高温烟气冲击;

  核心部件为钢结构,使用寿命长;

  运行维护工作量较小。

  缺点:

  除尘效率会受煤种影响而波动;处理难收煤种时,要保证效率则除尘器需做很大规格容量,造成投资大,运行费用高。