锅炉除尘设备
✓投影径是指尘粒在显微镜下所观察到的粒径,有四种 表示方法:面积等分径、定向径、长径、短径。
✓几何当量径是取粉尘某一几何量(面积、体积等)相 同时的球形粒子直径。比如等投影面积径、等体积径、 等表面积径、体面积径等。
✓物理当量径是取尘粒的某一物理量相同时的球形粒子 直径。例如阻力径、自由沉降径等。
3)粉尘的平均粒径
6. 粉尘的光学特性
✓粉尘的光学特性包括粉尘对光的反射、吸收和透光程 度等。
✓除尘技术上可以利用粉尘的光学特性来测定粉尘的浓 度和分散度,许多国家采用烟囱排除烟尘的透明度作 为排放标准。
7. 粉尘的荷电性及导电性
✓粉尘在其产生及运动过程中,由于相互碰撞、摩擦、 放射线照射、电晕放电及接触带电体等原因,可能带 电。电除尘器就是专门利用粉尘的荷电性除尘的。
✓根据粉尘对水的亲合程度分为“亲水性尘粒”和“憎 水性尘粒”。
✓粉尘的浸润性是选用干式或湿式除尘设备的主要依据 之一,其中锅炉飞灰为强亲水性粉尘。
4. 粉尘的安息角与滑动角
✓粉尘自小孔连续地下落到水平面上时,堆积成的锥体 母线与水平面的夹角称为安息角,也称静止角或堆积 角。
✓滑动角指光滑平面倾斜时粉尘开始滑动的倾角。第五章 锅炉除尘源自备5.1 锅炉烟尘污染与防治
✓燃料燃烧过程中除放出大量热外,还会产生含有大 量气相物质和固相物质的烟气。固相物质即为烟尘。
✓锅炉的烟尘由两部分组成,一部分是煤烟(碳黑), 是燃料中碳氢化合物在高温缺氧条件下分解析出的微 小碳粒,粒径一般均小于1mm;另一部分是飞灰,由 灰粒和部分未燃尽的煤粒组成,颗粒大小从1mm到 100mm不等。
✓安息角与滑动角表示同样的性质,是评价粉尘流动特 性的一个重要指标,是设计除灰器灰斗锥度、除尘管 路和输灰管路倾斜度的主要依据。
✓锅炉飞灰的安息角为15°~20°。
5. 粉尘的磨损性
✓粉尘磨损性指粉尘流动过程中对器壁或管壁的磨损性 能,与其本身的硬度、大小、形状、密度等因素有关, 也与气流速度、气流中粉尘的浓度有关。
✓烟尘污染会直接影响一些工业产品质量,而且会使 设备和金属严重腐蚀和磨损。
烟尘污染减轻和防止措施
✓控制烟尘的发生,降低烟气的初始含尘浓度 ✓高烟囱扩散稀释烟气 ✓加装除尘装置
5.2 粉尘的物性
1. 粉尘的大小及表示方法
粉尘的颗粒大小是重要的物理性质之一,许多其它性质都 与其有关。
1)粉尘的形状
✓粉尘由于产生方式不同具有不同的形状,一般是不规 则形状。
2. 粉尘的密度
✓因粉尘产生的情况不同,测试条件不同,获得的密度 值也不同。一般将粉尘的密度分为真密度和堆积密度 等不同的概念。
✓单位体积粉尘的质量称为粉尘的密度。这里所指的体 积不包括粉尘之间的空隙,因此称为粉尘的真密度,
以ρp表示。
✓粉尘呈自然堆积状态时,单位容积粉尘的质量称为粉
尘的堆积密度,以ρb表示。
✓锅炉烟气中的含尘量,一般用每标准立方米排烟体 积中含有烟尘的质量来表示,称为排尘浓度,单位是 mg/m3(标态)。
烟尘污染的危害
✓危害人体健康,细小的飘尘可随呼吸进入人的肺部 或粘附于支气管里,造成疾病。
✓烟尘污染对工业、农业、林业生产都能造成危害。
✓烟尘落在植物上会影响其生长,使其产量降低或质 量变坏。
✓实际中用“球形度”来反映粉尘实际形状对球形的偏 离程度。球形度是指同样体积的球形粒子表面积与尘 粒实际表面积之比,用Φs表示。
✓球形粒子Φs =1,非球形粒子Φs <1。
实际颗粒的球形度用实验确定。
2)单一粉尘的粒径
✓球形粒子用直径表示其大小。非球形粒子一般也用 “粒径”衡量其大小,一般有三种形式的粒径:投影 径、几何当量径和物理当量径。
真密度和堆积密度有如下关系:
b 1 p
式中,是空隙率,指堆积粉尘之间空隙总体积和堆积 粉尘总体积之比。
•真密度对机械力式除尘器的除尘效果关系极大。 •堆积密度与设计粉尘贮存设备及再飞扬问题有关。
3. 粉尘的浸润性
✓粉尘对某一液体的亲合程度称为粉尘的浸润性。
✓粉尘的浸润是由于原来的固气界面被新的固液界面所 代替而形成的。液体对固体表面的浸润程度取决于液 体分子对固体表面作用力的大小;对于同一粉尘尘粒 来说,液体分子对尘粒表面作用力与液体的表面张力 大小有关。表面张力越小,越容易浸润。
✓粉尘粘附有利于除尘装置捕集粉尘,不利于设备和含 尘气流管道的输运。
5.3 除尘器的分类及其性能指标
1. 除尘器的分类
按除尘机理的不同将除尘器分为以下四大类 1)机械式除尘器
指利用质量力(重力、惯性力和离心力等)的作用使 尘粒与气流分离的装置,包括重力沉降室、惯性除尘 器和旋风除尘器等。这类除尘器的特点是结构简单, 造价低廉,维护方便,但除尘效率不高。
✓除尘中所研究的粉尘都是由许多大小不同的粉尘粒子 所组成的聚合体。常采用“平均粒径”来表示该聚合 体的平均特性。
✓由于平均方法的不同,平均粒径也有不同的定义,例 如算术平均径、表面积平均径、体积平均径、质量中 位径等。
4)粉尘的分散度(粒径分布)
分散度指在不同粒径范围内粉尘所含的个数或质量, 也叫粒径分布,可用列表发、图线法积分布函数表示。
8. 粉尘的粘附性
✓粉尘颗粒附着在固体表面上或颗粒彼此相互附着的现 象称为粘附。
✓粉尘之间的各种粘附力归根结底与电性能有关,但从 微观上可分为分子力、毛细粘附力及静电力三种。
✓粉尘粘附的影响因素:粉尘粒径,形状的规则程度, 表面粗糙度,含水率,浸润性,荷电量,周围介质的 性质,颗粒与气体的运动状态。
✓粉尘的导电性能通常用比电阻表示:
V j
式中,为比电阻Ω·cm,V为通过粉尘层的电压V,j为 通过粉尘层的电流密度A/cm,为粉尘层厚度cm。
✓粉尘的比电阻对电除尘器的工作有很大影响。最有利 于粉尘捕集的比电阻范围为104~5×1010 Ω·cm 。
✓温度高时(250),粉尘层内 电流传导主要手粉尘化学成分 的影响,与周围气体的性质无 关,称为体积导电。体积比电 阻随温度上升而降低。 ✓温度低时,粉尘的导电主要取 决于周围的环境(气体的温度、 湿度、成分等),称为表面导 电。表面比电阻随温度上升而 增加。 ✓温度中间范围时是两种机理共 同作用。