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重力除塵器沉降理論

一、粉塵的重力沉降

當(dāng)氣體由進(jìn)風(fēng)管進(jìn)入重力除塵器時,由于氣體流動通道斷面積突然增大,氣體流速迅速下降,粉塵便借本身重力作用,逐漸沉落,最后落入下面的集灰斗中,經(jīng)輸送機(jī)械送出。

二、影響重力沉降的因素

粉塵顆粒物的自由沉降主要取決于粒子的密度。如果粒子密度比較周圍氣體介質(zhì)大,氣體介質(zhì)中的粒子在重力作用下便沉降;反之,粒子則上升。此外影響粒子沉降的因素還有:① 顆粒物的粒徑,粒徑越大越容易沉降;② 粒子形狀,圓形粒子最容易沉降;③ 粒子運動的方向性;④ 介質(zhì)黏度,氣體黏度大時不容易沉降;⑤ 與重力無關(guān)的影響因素, 如粒子變形、在高濃度度下粒子的相互干擾、對流以及除塵器密封狀況等。

1.顆粒物密度的影響

在任何情況下,懸浮狀態(tài)的粒子都受重力以及介質(zhì)浮力的影響。

2.顆粒物粒徑的影響

對極小的粒子而言,其大小相當(dāng)于周圍氣體分子,并且在這些分子和粒子之間可能發(fā)生滑動。

三、重力除塵器的分離效率

除塵器的長、寬、高分別 L、B、H(m)表示。設(shè)計算器 的含塵氣流內(nèi)粉塵 顆粒沿入口截面上是均勻分布的,進(jìn)入除塵器后,氣速變小,粉塵顆粒在重力聲作用下逐漸沉降下來積集在集塵器的下部。重力除塵器有兩種設(shè)計——層流條件下沉降和紊流條件下沉降。

靜電除塵器面臨的問題

        靜電除塵的工作原理是利用粉塵在電場中荷電并在電場力作用下向除塵電極沉積。粉塵的荷電程度除了受電場條件影響外,還很大程度受煙氣成分、粉塵的物理、化學(xué)性能影響。通常,一臺電除塵器是按某種煤種進(jìn)行設(shè)計的,但由于各種原因的影響,在鍋爐運行過程中使用的燃煤條件會有很大的變化,因此,導(dǎo)致除塵器的除塵效率可能發(fā)生很大的波動,但如果每臺除塵器都按最難收塵的極限條件煤種設(shè)計,則會大大增加設(shè)備的投資。

  目前,煤種的多變性和燃燒過程的復(fù)雜化給電除塵器設(shè)計及使用帶來巨大的困難。比電阻、煙氣量、煙氣濃度、煙氣溫度的波動均會影響電除塵器的除塵效率,給電除塵器達(dá)標(biāo)排放造成困難。特別是當(dāng)排放標(biāo)準(zhǔn)提高到30-50mg/Nm3,電除塵器的設(shè)計、制造、安裝、操作將面臨更高的要求。(例如:電場內(nèi)由于振打而引起的二次飛揚,會影響除塵器的排放,這一點需引起特別注意。此外,設(shè)備的可靠性尤為重要,斷線、掉錘應(yīng)絕對避免。電場中絕緣件和供電電源的質(zhì)量應(yīng)保證,否則將導(dǎo)致整個收塵區(qū)出現(xiàn)故障而無法送電。)

  電除塵器除塵效率與極板面積呈指數(shù)變化,即當(dāng)排放濃度降低時,除塵器的極板面積將按指數(shù)增大。在常規(guī)情況下,當(dāng)要求排放濃度為200 mg/Nm3時,3個電場就可滿足條件;為100 mg/Nm3時需要4個電場;而50 mg/Nm3時則需要5~6個甚至更多的電場,設(shè)備費用和電耗將急劇增加。靜電除塵器優(yōu)缺點如下:

  優(yōu)點:

  阻力低,系統(tǒng)壓力損失小;

  設(shè)備可承受高溫?zé)煔鉀_擊;

  核心部件為鋼結(jié)構(gòu),使用壽命長;

  運行維護(hù)工作量較小。

  缺點:

  除塵效率會受煤種影響而波動;處理難收煤種時,要保證效率則除塵器需做很大規(guī)格容量,造成投資大,運行費用高。