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粉塵從煙氣中分離出來的設備叫除塵(chén)器或除塵設備。除塵器的性能用可處理的氣(qì)體量、氣體通過除塵器時的阻力(lì)損(sǔn)失和除塵效率來(lái)表達。同時,除塵器的價格(gé)、運行和維護費用、使用壽命長短和操作管(guǎn)理(lǐ)的難易也是考(kǎo)慮其性能的重要因素。
用途:除塵器是鍋爐及工業生產中常用的設施
大家都有戴(dài)口罩(zhào)的經曆,口罩(zhào)就是一種(zhǒng)簡易的過濾(lǜ)除塵設(shè)備。除塵器的除塵機理很簡單,它與(yǔ)口罩的除塵機理一樣,是通過濾材料對煙氣中飛灰顆粒的機械攔截來實 現的。但除此之外,先收到的飛灰顆粒在濾料表(biǎo)麵(miàn)還形成了一(yī)層穩定的稠密的灰層(一般(bān)稱(chēng)為濾餅或濾床),它又起到了很好的過濾作(zuò)用,特別是用編製布做濾袋的(de) 除塵設備,這層(céng)濾床起到(dào)了主要的過濾作用。
過濾元件:過濾元件可(kě)以由棉毛纖維、玻璃纖維或各種化學纖維經過紡織(或針刺)成濾料(liào),再縫製成垂直懸掛的(de)濾袋(dài),不同場(chǎng)合要選用不同的(de)濾料。在濾 袋上(shàng)收集到的粉塵通過周期性(xìng)的機械抖動、過濾後的煙氣反吹或壓縮空氣的脈(mò)衝反吹等途徑使布袋變形而將灰清(qīng)除。
煙氣能夠通過濾袋和濾料表麵所形成的濾餅(濾(lǜ)床)是依靠濾(lǜ)層兩邊的壓差—這個壓差通常稱為(wéi)管板壓差d.p.(有時也(yě)稱為濾床壓(yā)差)。飛灰收集中,一個特殊 的參數是過(guò)濾煙速——每分種每平方(fāng)米(mǐ)的濾布所過濾的氣量。濾床的壓差d.p.是與煙速呈(chéng)線性比例關係,因此也與煙氣流(liú)量呈線性比例關(guān)係。這個固定的比例關 係係數通常稱為濾阻。按此定義,濾阻(zǔ)與煙氣流量無關(guān),有點類似於電阻的概念。我們把平均的過濾(lǜ)速度(dù)表示為,氣布比(bǐ)——它(tā)是(shì)煙氣量與整個(gè)過濾麵積之(zhī)比(單位(wèi) 用m3/m2/min表示)。這個參數在布袋除塵設備的選擇和設計中是一(yī)項(xiàng)非常重要的技術指標。
布袋除塵(chén)器其餘的壓力損失是(shì)由布袋(dài)除塵器進口法蘭之間的煙道和擋板門所產生的。這個壓(yā)降的大小與煙(yān)氣的流速的平方成正比關(guān)係,因(yīn)此整個布袋除塵器的壓降Δp.與煙氣量是二次方的關係。
? ??? Δptotal=K1Q1+K2Q2
? ??? K1=Kdrag/A(Kdrag=濾阻,A=過濾的表麵積)
? ??? K2=煙氣道和擋板門的壓損係數
? ??? Q =煙氣量
? ??? 除塵器的性能(néng)用可處理的氣體量、氣體通(tōng)過除塵設備時的阻力損失和(hé)除塵效率來表達。同時,除塵器(qì)的價格、運行和維(wéi)護費用、使用(yòng)壽命長短和操作管理的難易也是考慮其性能的重要因素。
? ??? 除塵器按其作(zuò)用原(yuán)理分成以(yǐ)下五類:
? ??? (1)機械力除塵(chén)器(qì)包括重力除塵設(shè)備、慣性除塵器、離心除塵器等。
? ??? (2)洗滌式除塵器包括水浴式除塵設備、泡沫式除塵設備,文丘裏管除塵器、水(shuǐ)膜式除塵器等。
? ??? (3)過濾(lǜ)式除塵(chén)器(qì)包括布袋除塵設備和顆粒層(céng)除(chú)塵(chén)器等
? ??? (4)靜電除塵器。
? ??? (5)磁(cí)力(lì)除(chú)塵(chén)器。
? ??? 慣性除塵器是使含(hán)塵氣體與擋板撞擊或者急劇改變氣流(liú)方向,利用慣性力分離並捕集粉塵的(de)除(chú)塵器。慣性除塵器亦稱惰(duò)性除塵器。
? ??? 慣性除塵器分為碰撞式和回轉式兩種:前者是沿氣流方向裝設一道或多道擋板,含塵氣體碰撞到擋板上使(shǐ)塵粒從氣體中(zhōng)分離出(chū)來。顯然,氣體在撞到擋板(bǎn)之前速度越 高,碰撞後越低,則(zé)攜帶的粉塵越少,除塵效率越高。後者是使含塵氣體多次改變方向,在轉向過程中把粉塵分離出來。氣體轉向的曲率半徑越小。轉向速度越多, 則除塵效率(lǜ)越高。
? ??? 慣性除塵器(qì)的(de)性能(néng)因結構不同而異。當氣體在設備內的流速為10m/S以下時,壓力損失在200一1000Pa之(zhī)間,除塵效率為50%一70%。在實際應用 中,慣性除(chú)塵(chén)器一般放在多級除塵係統的比較好級,用來分離顆粒較粗的粉塵。它特(tè)別適用於捕集粒徑大(dà)於10μm的幹燥粉塵.而不適宜於清除粘結性粉塵和(hé)纖維性 粉塵。慣性除塵器還可以用(yòng)來分離霧滴,此時要求氣體在設備內的流速以1—2m/s為宜。
? ??? 噴淋式除塵(chén)器是在除塵設備內水通過噴嘴(zuǐ)噴成霧狀,當含(hán)塵煙氣通(tōng)過霧狀(zhuàng)空間時,因塵粒與液滴之間(jiān)的碰撞、攔截和凝(níng)聚作用,塵粒隨液滴降落下來。
? ??? 這種除塵器構造簡單、阻力較小、操作方便。其突出的優點是除塵器內設有很小的縫隙和孔口,可(kě)以處理含塵(chén)濃度較高(gāo)的煙(yān)氣(qì)而不會導致堵塞。又因為它噴淋的液(yè)滴 較粗,所以不需要(yào)霧狀噴嘴,這樣運(yùn)行更可靠,噴琳式除(chú)塵器可以使用循(xún)環水,直至洗液中(zhōng)顆粒物質達(dá)到相當高(gāo)的程度為止,從而大(dà)大簡化了水處理設施。所以這種 除塵(chén)器至今仍有不少企業(yè)采用。它的缺點(diǎn)是(shì)設備體積比較龐大,處理細粉(fěn)塵的能力比較低,需用水(shuǐ)量比較(jiào)多、所以常用來去除粉塵粒徑大、含塵濃(nóng)度(dù)高的煙氣。
? ??? 常用的噴淋式(shì)除塵器依照(zhào)氣體和液體在(zài)除塵器內流動型式分為(wéi)三種結構(gòu):
? ??? (1)順流噴淋式,即氣體和水滴以相同的方(fāng)向流動
? ??? (2)逆流噴淋式,即液體逆著氣流噴射
? ??? (3)錯流噴淋式,即在垂直於氣流方向噴淋液體。
? ??? 電除(chú)塵器是火力發電廠必備的配套設備,它的功能是將(jiāng)燃灶或燃油鍋爐排放煙氣中的顆粒煙(yān)塵加以清(qīng)除,從而大幅(fú)度降低排入大氣層中的煙塵量,這(zhè)是改善環境汙 染,提高空氣質(zhì)量(liàng)的重要環保設備。它的工作原理是煙氣通過電(diàn)除塵器主(zhǔ)體(tǐ)結構前的煙道時,使其煙塵帶正電荷,然後煙氣進入設置多層陰極(jí)板的電除塵器通道。由 於帶(dài)正電荷煙塵與陰極電板的相互吸附作用,使煙氣(qì)中的顆粒煙塵吸附在陰極(jí)上,定時(shí)打擊陰極(jí)板,使具有一定厚度的煙塵(chén)在自重和振動的雙重作用下(xià)跌落在電除塵 器結構下方的灰鬥中,從而達到(dào)清除煙氣中的煙塵的目的。由(yóu)於火電廠一般(bān)機組功率較大,如60萬千瓦機組,每小時燃煤量達180T左右,其煙塵量(liàng)可想而知。 因此(cǐ)對(duì)應(yīng)的電除塵設備(bèi)結構也(yě)較為龐大。一般火電廠使用的(de)電除(chú)塵設備主體結構橫(héng)截麵尺(chǐ)寸約為25~40×10~15m,如果在加上6米的灰鬥高度,以及煙(yān)質 運輸空間密度,整個電除塵(chén)設備高(gāo)度均在35米以上,對於這樣的龐大的鋼結構主體,不僅需要考慮自主、煙塵荷載、風荷載,地(dì)震荷載作用下的靜、動力(lì)分析。同 時,還須考(kǎo)慮結構的穩定性。
? ??? 電除塵器的主體結構是鋼結(jié)構,全部由型鋼焊接而(ér)成,外表麵(miàn)覆蓋蒙皮(薄(báo)鋼板)和保溫材(cái)料,為了設計製造(zào)和(hé)安裝(zhuāng)的方便。結構設計采用分層形式,每片由框(kuàng)架式 的若幹(gàn)根(gēn)主梁組成,片與片之間由大梁連接。為了安(ān)裝蒙皮和保溫層需要,主梁之間加焊次梁,對於如此龐大結構,如何均按實物連接,其工作量(liàng)與單元數將十分龐 大。按(àn)工程實際設計要求和電除塵設備主體結構設計,主要考察結構強度(dù)、結構穩定性及懸掛陰極板(bǎn)主梁的大位移量。對於局(jú)部區域主要考察陰極板與主梁連接處 在(zài)長期承受周期性打擊(jī)下(xià)的疲(pí)勞損傷;陰極板上煙塵脫落的佳頻率選擇;風載作用下結(jié)構表麵蒙皮(薄板)與主、次梁連接(jiē)以及它們之間剛(gāng)度的佳選(xuǎn)擇等等

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