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一、烟气性能和烟气条件对除尘器性能的影响
1.对电除尘器的影响。电除尘器是利用粉尘颗粒在电场中的荷电,并在电场力作用下向收尘极运动的原理实现烟气净化。
①粉尘比电阻影响。粉尘比电阻指的是单位面积、单位厚度上灰层的电阻值。粉尘比电阻是影响电除尘器收尘效率的一个重要因素。根据电除尘器对粉尘捕集的难易程度分为高、中、低3种比电阻类型。低、高比电阻粉尘都被视为电除尘器难以收集的粉尘,但影响的机理不同。低比电阻粉尘颗粒导电性好,一到达收尘极板表面,其携带的阴电荷立即被释放。由于静电感应,转而获得与收尘极板同极性的正电荷,若正电荷形成的排斥力大于尘粒自身的黏附力,则已经沉淀的粉尘将脱离收尘极板而重返气流。当这些重返气流的尘粒在空间再次与阴离子相碰撞时,二次荷电重新向收尘极运动。尘粒如此往返运动,在收尘极板上形成跳跃,最后将有可能被气流带出电除尘器。高比电阻粉尘由于比电阻太高,沉淀在集尘极上的粉尘粒放电过程很慢,粉尘层中的电压降很大,当电压降达到一定程度时开始发生异常现象,致使灰层局部击穿,并产生火花放电,即所谓反电晕现象,在集尘极和物料层中形成大量阳离子,中和了迎面而来的阴离子,使电能消耗增加,除尘效率降低,甚至无法正常工作。带负电荷的中比电阻粉尘颗粒到达沉淀极板后,中和以适当的速度进行,收尘效率高。中比电阻是除尘器运行最理想的区域,在这个区域内收尘效率基本不受比电阻值的影响。
②粉尘性质的影响。粉尘化学成分影响:粉尘中硅、铝、钙含量上升,比电阻上升;钾、钠等碱金属、铁(Fe3O4)含量增加,比电阻下降。粉尘的黏附性影响:粉尘的黏附性高,振打清灰困难,黏附性太小,集灰松散,易二次扬尘。粉尘的粒径影响:粉尘的粒径越大,颗粒重力上升,沉降速度越大,黏附性小,收尘效率越高。粉尘的密度影响:粉尘的密度越大,颗粒重力上升,沉降速度越大,收尘效率越高。烟气的含尘浓度影响:烟气的含尘浓度太高,产生电晕封闭,影响电除尘器的性能,烟气的含尘浓度太低,粉尘不易收集,浓度太高或太低,电场的收尘效率都降低,窑尾高浓度电除尘器通过预收尘措施将40%~50%的粉尘收集后才进入电场。
③烟气工况的影响。烟气湿度的影响:烟气湿度主要通过影响粉尘比电阻和影响火花放电、电压及伏安特性这两种途径来影响除尘效率,烟气中水含量上升,露点上升,粉尘的比电阻下降,除尘器的效率上升;在相同电晕电压下,电晕电流随着烟气含湿量的增加而减小。烟气温度的影响:粉尘在180℃左右时比电阻最大,温度太高或太低粉尘的比电阻将会下降,高于250℃时比电阻将会随着温度上升急剧下降,低于100℃时比电阻将会随着温度下降急剧下降;烟气温度上升,粉尘层击穿电压下降,除尘器的效率降低;烟气温度上升,烟气运动黏度上升,粉尘脱离烟气向集尘极驱动的流动阻力上升,驱进速度下降。烟气成分的影响:烟气中SO2、O2、H2O和CO2的含量高,对放电极起晕产生有利影响。
2.对袋除尘器的影响。袋除尘器是利用含尘气体通过滤袋进行气体和粉尘的分离,粉尘被阻留在滤袋的外(内)表面,干净气体经汇集后排出,完成含尘气体的过滤过程。
①粉尘比电阻影响。粉尘比电阻对袋除尘器收尘效率无影响。
②粉尘性质的影响。粉尘化学成分影响:粉尘化学成分的不同而引起的比电阻变化对收尘效率无影响。粉尘的黏附性影响:粉尘的黏附性高,滤袋的清灰困难,必须增大清灰动能,影响滤袋的寿命,黏附性太小、集灰松散、易二次扬尘。粉尘的粒径影响:粉尘的粒径越大,颗粒重力上升,沉降速度越大,黏附性小,收尘效率越高,粒径极小的微细颗粒容易穿过滤袋及滤袋和花板间隙。粉尘的真密度影响:粉尘的真密度越大,颗粒重力上升,沉降速度越大,收尘效率越高。烟气的含尘浓度影响:烟气的含尘浓度对袋除尘器的收尘效率影响不明显,袋除尘器通过预收尘降低烟气浓度,可以减少滤袋清灰次数,降低除尘器的阻力,延长滤袋寿命。
③烟气工况的影响。烟气湿度的影响:湿度的高低改变了烟气露点,露点高易引起结露、糊袋,增加阻力。烟气温度的影响:烟气温度的影响取决于滤袋的耐温性能。烟气成分的影响:烟气成分对过滤性能无影响。
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