湿式电除尘器设计计算

湿式电除尘器(WESP)原理湿式电除尘器是在克服喷水除尘器和静电除尘器弊端的基础上发展起来的，它的工作原理与普通的除尘器一样，主要涉及了悬浮粒子荷电、带电粒子在电场里迁移和捕集，以及将捕集物从集尘器表面清除这三个基本过程。

该过程大致为：通过进气口和气流分布系统将含尘煤气输送到除尘器电场中，而水则在喷嘴的作用下呈雾状喷入，其中喷嘴同时配置在进气口和电场的上方。

在除尘器的入口部分，含尘煤气中的粉尘会与水雾相碰撞，并以颗粒的形式落入到灰斗中。

在电场区中，荷电水滴由于其电性在电场力的作用下会被集尘极捕获落在集尘极板上，而煤气中的粉尘在被荷电的水滴润湿后也会带上电性，故其也会落在集尘极板上，而在集尘极捕获到足够多的水滴后则会在集尘极板上形成水膜，故被捕获的粉尘先通过水膜的流动流入灰斗中，然后再通过灰斗排入沉淀池中。

如图1所示湿式电除尘过程，金属放电极在直流高电压的作用下，将其周围气体电离，粉尘在电场中荷电并在电场力的作用下向集尘极运动，当运动到集尘极表面时。

随液体膜流下而被除去。

因此，WESP运行的三个阶段与干式ESP相同——荷电、收集和清灰。

然而，与振打清灰不同的是，WESP采用的是液体冲洗集尘极表面来进行清灰。

图1 湿式电除尘器示意图3 湿式电除尘工艺简介 3.1 湿式电除尘器WESP从结构上可分为两种基本型式，即管式和板式(如图2)。

其中管式WESP只有垂直方向烟气流(上升流或下降流)，而板式WESP 设计既可以采用水平烟气流也可采用垂直烟气流。

总的来说，管式WESP比板式WESP效率更高且由于外形简单而占用更少的空间，成为湿式电除尘技术研究应用的趋势。

图2 湿式电除尘器两种基本结构型式两种WESP的其它不同点在于：(1) 对于给定的除尘效率，电极长度相同的前提下，管式WESP所允许的烟气流速是板式WESP的两倍；(2) 对于给定的除尘效率，管式WESP的局部干燥区比板式WESP要小。

管式WESP既可设计为垂直向上烟气流也可设计为垂直向下烟气流。

η'
m2
F
m/s
V
n=A0'/l1/h
η'=1-e-fω F=n*S1 V=Q/F
25 气体在有效电场内的停留时间 s
t t=h/V
26 验算粉尘驱进时间(理论参考) s
t' t'=b/ω
27 电晕电流密度
mA/m2
i'
A*i'
29 电厂分区数单元数（设计）
x
30 电场电压
h
35 冲洗时长
min
36 冲洗耗水量 37 冲洗耗水量（平均） 38 冲洗水泵选择
m3/次 m3/h m3/h
冲洗水量(按冲洗强度计算)/冲洗分区
39 绝缘箱数量
阴极线数量/每阴极吊挂支撑数量
40 加热风机风量
m3/h
41 加热温升
℃
42 需要热量
KJ/s
43 需要电加热功率
KW
P=Q/t
提供数值 计算结果
16 单阳极管截面积
m2
S1 S1=2sqrt（3）*b2
17 单阳极管周长
m
l1 l=4sqrt（3）*b
18 阳极管有效高度
m
h
19 集尘极数量(设计) 20 集尘极板总面积（实际） 21 集尘极比表面积（实际） 22 除尘效率（实际） 23 有效截面积 24 气体在除尘器内电场流速
根
n
m2
A
m2/(m3/s) f
9 电晕极与集尘极之间的距离 cm
b
10 驱进速度（设计）
cm/s
ω
11 除尘效率（设计)
%
η
12
粉尘出口含量（标况）(设 计）

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。

1.3凡在承包方设计范围之内的外购件或外购设备，承包方推荐2至3家业绩良好的生产厂家供发包方确认。
1.4设备、系统采用的专利涉及到的全部费用均被认为已包含在设备报价中，承包方应保证发包方不承担有关设备专利的一切责任。
1.5在签订合同之后，到承包方开始制造之日的这段时间内，发包方有权提出因规范、标准和规程发生变化而产生的一些补充修改要求，承包方应遵守这个要求，具体款项内容由供需双方共同商定。
4.3布置场地要求
1#锅炉配套的湿式静电除尘器布置在新增脱硫塔内，2#锅炉配套的湿式静电除尘器布置在原脱硫塔内，吸收塔加固由承包方负责设计、发包方施工。
4.4性能要求
4.4.1承包方不得把设备进口粉尘粒径分布定为性能保证的一个条件。
4.4.2 除尘器的钢结构设计
1）除尘器本体钢结构的设计温度为80℃。
该层层底埋深为0.3-4.9 m，层底标高为656.89-665.70 m。
②层粉质粘土: 黄褐色，灰褐色,褐黄色,可塑～硬塑,含煤屑、煤块、砖屑 及小砾石等。含少量云母片、可见细小虫孔。刀切面光滑。下部土质较纯。无摇振反应，干强度中等，韧性中等。压缩系数a1-2平均值为0.32Mpa-1，属中等偏高压缩性土。
砂砾卵石：杂色，成分以灰岩、砂岩为主，分选性差、磨园度差、为次园、棱角状、粒径一般0.3～4cm，个别较大。 该层中含夹薄层粉土、中粗砂等。
该层层底埋深为10.2-12.7m，揭露层厚6.9-10.65m，层底标高为649.30-653.50m。
④层砂质页岩（C3t）：黑色、灰黑色，稍湿，质软，容易风化成碎片，属强—中等风化，岩芯呈碎块状，采芯率低。局部可见浅黄色黄铜矿脉、局部见铝土质泥岩。
①层杂填土 ：褐黄、褐灰、灰黑、杂色，稍湿，松散，含煤块、砖屑、炉渣、石块、白灰块、矸石、木材、树根等，下部含土量增大。个别部位表层有路面。标贯击数为离散性大。该层为新近堆积。