电除尘器计算

摘要：电除尘器是使含尘气体通过高压电场，进行电力过程中，使粉尘荷电，粉尘积于电极板上，使尘粒从气体中分离出来的一种除尘设备。

其工作原理涉及到电晕极放电，气体电离和粉尘荷电，荷电粉尘的钱一盒捕集，粉尘的清除过程。

电除尘过程与其他除尘过程的根本区别在于，分离力主要是静电力直接作用在粒子上，而不是作用在整个气流上，这就决定了它具有分离离子耗电能少，气流阻力也小的特点。

由于静电力相对较大，所以对粒子有较好的捕集效果。

本设计采用普通干式单进风电除尘器，除尘效率设计值为99.2%，进风口对应的断面接近于正方形，高与宽的比为 1.1：1，采用收尘极悬挂形式Ⅱ，沿气流方向和垂直于气流方向均设置两个灰斗。

本设计具有以下优点：压力损失小；处理烟气量大；能耗低；对粉尘的捕集效率高；可在高温或强腐蚀的气体环境下连续操作。

关键词：电除尘器四棱台状灰斗悬吊型式电除尘器是锅炉必备的配套设备，它的功能是将锅炉排放烟气中的颗粒烟尘加以清除，从而大幅度降低排入大气层中的烟尘量，这是改善环境污染，提高空气质量的重要环保设备。

它的工作原理是烟气通过电除尘器主体结构前的烟道时，使其烟尘带正电荷，然后烟气进入设置多层阴极板的电除尘器通道。

由于带正电荷烟尘与阴极电板的相互吸附作用，使烟气中的颗粒烟尘吸附在阴极上，定时打击阴极板，使具有一定厚度的烟尘在自重和振动的双重作用下跌落在电除尘器结构下方的灰斗中，从而达到清除烟气中的烟尘的目的。

电除尘器是一种烟气净化设备，它的工作原理是：烟气中灰尘尘粒通过高压静电场时，与电极间的正负离子和电子发生碰撞而荷电（或在离子扩散运动中荷电），带上电子和离子的尘粒在电场力的作用下向异性电极运动并积附在异性电极上，通过振打等方式使电极上的灰尘落入收集灰斗中，使通过电除尘器的烟气得到净化，达到保护大气，保护环境的目的。

电除尘器的主体结构是钢结构，全部由型钢焊接而成，外表面覆盖蒙皮（薄钢板）和保温材料，为了设计制造和安装的方便。

2×280/2－5/2×25＋3×23/2×410＋3×450/13.5/2×8＋3×10G（复合型）b－单台电除尘器的通流截面积,m2k－后一种配置的电场数c－每台除尘器的室数l－后一种配置的同极距,mmd－电场数m－电场有效高度,me－前一种配置的电场数n－前一种配置的电场数f－前一种配置的通道数o－极板条带数，8。

若采用480C型板，则单电场长度为：8×0.5=4.0m g－后一种配置的电场数p－后一种配置的电场数h－后一种配置的通道数q－极板条带数，10。

若采用480C型板，则单电场长度为：10×0.5=5.0m i－前一种配置的电场数算例：单台电除尘器通流截面F＝280m2电场的通道数：前2个电场Z1＝25后3个电场Z2＝23单电场的集尘面积前2个电场A i1=2700m2后3个电场A i2=3105m2每个室的总收尘面积∑A i=14715m2每台除尘器总收尘面积∑A0＝29430m2每炉所配电除尘器的总收尘面积∑A＝58860m2电除尘器长高比L/H＝ 1.7037如果知道烟气量，还可以计算设每炉的总烟气量为：∑Q ＝2000000m 3/h555.556m 3/s除尘器漏风率Δ3％则：电场烟气流速（计入了0.5Δ漏风）v ＝ 1.00694m/s 烟气在电场中的停留时间τ=22.8414sτ=L/v比集尘面积f =104.382m 2/(m 3/s)f=∑A/(∑Q•(1+0.5Δ))如果知道进口浓度C1和出口排放浓度C2，可以计算保证除尘效率和表征驱进速度：进口浓度C1=8000mg/Nm 3出口浓度C2=50mg/Nm 3漏风率Δа=0.03保证除尘效率η=0.99356表征驱进速度ω＝0.04834m/s 4.83379cm/s)11ln(1ηω-=f %100))1(1(12⨯∆+-=C C αη。

电除尘器基础载荷计算除尘器基础载荷计算 1电除尘器结构尺⼨：5900570057005700170008900GASGASA BC D E51805180518051802590023000①②③④⑤2本体静载荷根据初核的结果和设计条件把重量和其他载荷分配⾄柱⽹的每⼀⾏（A~E ）每⼀列（①~⑤）及每⼀结点。

Raq①②③④⑤RbR0L15900.05700.05700.05700.0L21．把各部分重量和其他载荷归并为四类，再分配⾄各排、列和点。

这四类是： 1.1屋顶总重量（包括悬挂在屋顶两下的各个部件）载荷分配⾄A~E ⾏。

1.2⼆侧壁重量。

载荷只在A 、E ⾏。

1.3端墙重量（进出⼝）。

载荷只在①⑤列。

1.4灰⽃、灰⽃阻流板和灰⽃积灰。

载荷在A~E ⾏。

2.上述1.1、1.2、1.3项载荷依0.5、1、1、1、0.5分配⾄A 、B 、C 、D 、E ⾏。

每⼀⾏在依次分配，ABCDE ⾏可视为铰接，按⾯积分配重量，考虑新增电场与原⼀⼆三电场长度相差不⼤，可是为相同。

可得：序号①②③④⑤重量分配 0.125 0.25 0.25 0.25 0.1253.保温重量（kg ）每平⽶保温材料 + 外护板 + ⾦属材料 = 总重 10 + 5.495 + 3.35 = 18.845 （保温层厚100mm 容重100kg4.002A 、002B 、002C 独分配，根据Wsout 的结果，分成三类，每⼀项归类。

第I 类依0.5、1、1、10.5分配⾄A 、B 、C 、D 、E ⾏。

第II 类只在进出端部有载荷（即只在①⑤列），依0.5、1、1、10.5分配⾄A 、B 、C、D、E⾏。

第III类Column按实际位置，重量分配。

002A中纵梁只在B、C、D⾏纵向斜撑只在C⾏，属两侧墙部分只在AE⾏。

002B钢板重量按⾯积分配⾄屋顶⾯、两侧⾯、两端⾯，两侧⾯只在A、E⾏，两端⾯只在①⑤列。

5.保温按屋顶⾯、两侧⾯、两端⾯⾯积估算。

电除尘器设计计算1 某厂正在运行的电除尘器的电晕线半径为1mm ，集尘圆管直径为200mm ，运行时空气压力为1.0×10-5Pa ，温度为150℃。

试计算该除尘器的起始电晕场强和起始电晕电压。

解：δ=T o /T ×P/P o=298/423×1.0/1.013=0.70又因为除尘器正在运行，取f=0.7所以起始电晕场强E c =3×106f(δ+0.03a /δ)=3×106×0.7×[0.7+0.03(0.70/10-3)1/2] =3.1×103kv/m起始电晕电压：Vc=3×106αf ab n a 103.0⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+δδ =3×106×1×10-3×0.7100110170.003.070.03n ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯+- =14.4kv2 已知某电除尘器电晕电场的特性如下：场强E o =6×105V/m ，离子迁移率K i =2.2×10-4m 2/(v ·s)，气体温度T=300K ，粒子的相对介电常数ε=5。

离子的算术平均速度u=467m/s 。

试计算。

（1）粒径为1µm 导电粒子的饱和电荷和荷电时间常数；（2）荷电达90%时所需荷电时间；（3）说明电场荷电和扩散荷电综合作用下粒子荷电量随时间的变化，并求出d p =0.5µm 粉尘粒子的荷电时间为0.1s 、1.0s 、10s 时的荷电量。

解：（1）q s =232+επεεE d p o=25106)10(14.31085.85352612+⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯-- =3.57×10-17C io eNK ετ4= =4141912102.210106.11085.84---⨯⨯⨯⨯⨯⨯ =0.01s（2）荷电达90%，即q t /q s =0.9 t=st s t q q q q /1/-τ =0.01×0.9/(1-0.9)=0.09s（3）扩散电荷量：q p =⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⋅+kT t N e u d n e kT d o p p επε811220 =1923612106.13001038.1105.01085.814.32----⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯ ln ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯+----3001038.11085.8810)106.1(467105.012312142196t=7.19×10-19ln(1+2039.4t)q s =3.57×10-1×（0.5）2=0.89×10-17Cq t =q s +q p=0.89×10-17+7.19×10-19ln(1+2039.4t)t=0.1s q t =1.23×10-17Ct=1.0s q t =1.44×10-17Ct=10s q t =1.60×10-17C3 某板式电除尘器的平均电场强度E o =3×106V/m ，离子质量为5×10-26kg ，粉尘的相对介电常数为ε=1.5，粉尘在电场中的停留时间为5S ，试计算：（1）粒径为0.2μm 的粉尘荷电量；（2）粒径为5μm 的粉尘饱和荷电量；（3）上述两种粒径粉尘的驱进速度。

电除尘器的选型计算电除尘器应用成功与否，是与设计、设备质量、加工和安装水平、操作条件、气体和粉尘性质等多种因素相关联的综合效果。

要取得理想的除尘效果，必须了解各有关环节与除尘机理的联系，考虑各种影响因素，正确设计计算。

1.影响除尘器性能的因素影响电除尘器性能有诸多因素，可大致归纳为3个方面：烟尘性质、设备状况和操作条件。

这些因素之间的相互联系如图4-71所示，由图可知，各种因素的影响直接关系到电晕电流、粉尘比电阻、除尘器内的粉尘收集和二次飞扬这3个环节，而最后结果表现为除尘效率的高低。

1)烟尘性质的影响粉尘的比电阻，适用于电除尘器的比电阻为104~1011Ω·㎝。

比电阻低于104Ω·㎝的粉尘，其导电性能强，在电除尘器电场内被收集时，到达沉降极板后会快速释放其电荷，而变为与沉淀极同性，然后又相互排斥，重新返回气流，可能在往返跳跃中被气流带出，所以除尘效果差；相反，比电阻高于1011Ω·㎝以上的粉尘，在到达沉降极以后不易释放其电荷，使粉尘层与电极板之间可能形成电场，产生反电晕放电。

对于高比电阻粉尘，可以通过特殊方法进行电除尘器除尘，以达到气体净化，这些方法包括气体调质、采用脉冲供电、改变除尘器本体结构、拉宽电极间距并结合变更电气条件。

2)烟气湿度烟气湿度能改变粉尘的比电阻，在同样湿度条件下，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，击穿电压上长，这就允许在更高的电场电压下运行。

击穿电压与空气含湿量有关，随着空气中含湿量的上升，电场击穿电压相应提高，火花放电较难出现，这种作用对电除尘器来说，是有实用价值的，它可使除尘器能够在提高电压的条件下稳定地运行，电场强度的增高会使降尘效果显著改善。

3)烟气温度气体温度也能改变粉尘的比电阻，而改变的方向却有几种可能：表面比电阻随温度上升而增加（这只在低温度交接处有一段）过渡区，表面和体积比电阻的共同作用区。

电除尘器的选型计算电除尘器应用成功与否，是与设计、设备质量、加工和安装水平、操作条件、气体和粉尘性质等多种因素相关联的综合效果。

要取得理想的除尘效果，必须了解各有关环节与除尘机理的联系，考虑各种影响因素，正确设计计算。

1.影响除尘器性能的因素影响电除尘器性能有诸多因素，可大致归纳为3个方面：烟尘性质、设备状况和操作条件。

这些因素之间的相互联系如图4-71所示，由图可知，各种因素的影响直接关系到电晕电流、粉尘比电阻、除尘器内的粉尘收集和二次飞扬这3个环节，而最后结果表现为除尘效率的高低。

1)烟尘性质的影响粉尘的比电阻，适用于电除尘器的比电阻为104~1011?·㎝。

比电阻低于104?·㎝的粉尘，其导电性能强，在电除尘器电场内被收集时，到达沉降极板后会快速释放其电荷，而变为与沉淀极同性，然后又相互排斥，重新返回气流，可能在往返跳跃中被气流带出，所以除尘效果差；相反，比电阻高于1011?·㎝以上的粉尘，在到达沉降极以后不易释放其电荷，使粉尘层与电极板之间可能形成电场，产生反电晕放电。

对于高比电阻粉尘，可以通过特殊方法进行电除尘器除尘，以达到气体净化，这些方法包括气体调质、采用脉冲供电、改变除尘器本体结构、拉宽电极间距并结合变更电气条件。

2)烟气湿度烟气湿度能改变粉尘的比电阻，在同样湿度条件下，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，击穿电压上长，这就允许在更高的电场电压下运行。

击穿电压与空气含湿量有关，随着空气中含湿量的上升，电场击穿电压相应提高，火花放电较难出现，这种作用对电除尘器来说，是有实用价值的，它可使除尘器能够在提高电压的条件下稳定地运行，电场强度的增高会使降尘效果显着改善。

3)烟气温度气体温度也能改变粉尘的比电阻，而改变的方向却有几种可能：表面比电阻随温度上升而增加（这只在低温度交接处有一段）过渡区，表面和体积比电阻的共同作用区。