電除塵器
關注創(chuàng)建者：匿名 創(chuàng)建時間：2025-12-01
電除塵器的實例教程
由于電除塵器屬除塵器生產廠提供的設備，為預防 CO 濃度接近爆炸濃度極限，一般由制造廠向用戶、設計院及 CO濃度監(jiān)測儀制造廠提供相關的報警及聯鎖保護值，作為 CO濃度監(jiān)測儀設計、安裝、調試、運行的依據。
目前普遍認可的 CO 的濃度極限數據為∶報警∶1%～1.5% 聯鎖保護∶約 2%。
3.3 氣體燃料的爆炸條件
任何氣體燃料如發(fā)生爆炸，則必須具備下列三要素，即密閉的空間（或容器）;燃氣在可燃混合物中含量處在爆炸濃度極限范圍之內;有點火源存在。
3.4 電除塵器爆炸的可能性
對照上述爆炸濃度極限三要素，不難發(fā)現，鍋爐電除塵器屬密閉容器，運行時有高壓電火化產生，當煙氣中 CO 濃度一旦達到爆炸極限時，即達到了氣體燃料爆炸的三要素，必然會引發(fā)爆炸事故。
3.5 電除塵器入口 CO 濃度分析
運行中的鍋爐電除塵器是否會發(fā)生爆炸事故，取決于煙氣中 CO 濃度是否會達到其爆炸極限濃度，也是判斷其入口是否必須裝設 CO 濃度傳感器的關鍵。
嚴格地講，當鍋爐運行正常、燃燒穩(wěn)定時，鍋爐尾部煙氣中 CO 濃度是很小的。但當鍋爐處于低負荷運行，燃燒不穩(wěn)定甚至惡化時則很危除。據統(tǒng)計，70%燃氣鍋爐爆炸事故均發(fā)生在低負荷運行期間，因為低負荷運行時燃燒最不易穩(wěn)定，此時爐膛溫度下降，燃燒不充分，化學不完全系數增大，部分燃氣未燃盡直接進入煙道導致爐膛及煙道中 CO 濃度劇驟增加。當燃燒進一步惡化時，煙氣中 CO 濃度將進一步增加，從而引發(fā)嚴重的安全事故。以上，從CO濃度爆炸極限的確定及其影響因素,爆炸條件和運行中電除塵器入口CO濃度分析等方面,對電除塵器爆炸的可能性進行了分析,認為摻燒高爐煤氣燃煤鍋爐電除塵器入口安裝CO傳感器非常必要.
展開 濕式電除塵器主要用于去除工業(yè)廢氣中的顆粒物，尤其是通過水膜來捕獲顆粒，再通過電場荷電實現超低排放，由于濕式電除塵器陽極管束形成的通道為蜂窩狀獨立通道，一旦陽極管束進口處的風速不均勻，則極易影響除塵效率，并且不均勻的速度分布會導致陽極管束局部區(qū)域負荷過大或過小，影響整體性能。
另外不合理的結構設計會導致系統(tǒng)壓降過高（如＞1500Pa），增加風機能耗。CFD的作用可以模擬全流場壓力損失，優(yōu)化煙道走向、極板排列等，減少無效阻力。平衡壓降與除塵效率，避免過度依賴高風速（如＞3m/s）導致液膜剝離。
針對濕式電除塵器可能出現內部氣流不均勻影響陽極管束氣流均布的現象，通過在濕式電除塵器進口管道以及除塵器內部添加導流板等措施來對氣流進行均布，保證進入陽極管束的氣流相對均勻，通過CFD模擬，滿足其指標要求。
二、計算模型及邊界條件
2.1 模型建立
按照圖紙對濕式電除塵器進行1:1建模，模型如下：
圖1 濕式電除塵器模型
濕式電除塵器模型如上圖所示，包括導流板、氣體分布板（原始模型無分布板）、陽極管束、汽水分離器等。
2.2 邊界條件
濕式電除塵器煙氣進口inlet煙氣量為377000 m3/h，煙氣溫度50℃，邊界條件設置為速度入口，進口速度為3.26 m/s，密度為1.043Kg/m3，粘度為1.8E-5Pa·s，水力直徑6.4m，湍流強度2.78%，出口outlet邊界條件為壓力出口，壓力值為0 Pa。壁面為無滑移邊界條件，標準壁面函數。
湍流模型采用Realizable k-e模型，穩(wěn)態(tài)求解，采用非結構化網格，并對進口區(qū)域（如導流板及氣體分布板）進行網格局部加密；
收斂標準：殘差<1e-3，同時監(jiān)測陽極管束入口截面的速度分布穩(wěn)定性。
展開 三、模擬結果
在進氣煙道及分布板前端添加導流后，經模擬，本電除塵器內煙氣流動狀態(tài)如下所示：
該電除塵器為雙列式結構，其進口主管道相對于兩列除塵器中心偏置，導致除塵器煙氣量分配不均勻，且除塵器進口與管道彎頭直接對接，可能造成進入電場的煙氣分布不均勻，對除塵效率有不利影響。電除塵器進口分風不均會導致氣流分布不均勻，直接影響除塵效率，并可能引發(fā)一系列運行問題，具體表現如下：
一、除塵效率下降
1、局部流速過高：
部分電場區(qū)域風速過大，粉塵在電場中的停留時間縮短，荷電不充分，未被有效捕集即排出，導致出口粉塵濃度升高。
2、局部流速過低：
低風速區(qū)域雖捕集效率高，但整體處理能力受限，且可能因粉塵堆積引發(fā)二次揚塵。
二、極板/極線磨損或腐蝕加劇
1、高速氣流區(qū)：
粉塵對極板、極線的沖刷磨損加劇，縮短設備壽命。
2、低速氣流區(qū)：
濕氣或腐蝕性氣體滯留，可能引發(fā)極板腐蝕。
針對以上工藝布置可能產生的問題，對電除塵器進行三維建模，分析問題產生的原因，并加以解決。
根據圖紙，對電除塵器（包含進出氣管道，殼體，氣體分布板，電場極板等）進行三維建模如下：
三維模型
注：in2與in3分別為兩列電除塵器的進口監(jiān)測面。
計算參數及邊界
計算參數如下圖，進口采用速度進口，將煙氣量換算成進口速度為19.4m/s，出口采用壓力出口（pressure-outlet），出口壓力設定為0Pa，氣體分布板采用多孔跳躍邊界（porous-jump），并根據實際開孔率計算系數，近壁面處采用無滑移邊界條件。
進口煙氣參數
結果及分析
管道無導流
在管道無導流的情況下，電除塵器的模擬運行情況如下：
展開 某下側進上出濕式電除塵器均布模擬 ￥20
濕式電除塵器主要用于去除工業(yè)廢氣中的顆粒物，尤其是通過水膜來捕獲顆粒，再通過電場荷電實現超低排放，由于濕式電除塵器陽極管束形成的通道為蜂窩狀獨立通道，一旦陽極管束進口處的風速不均勻，則極易影響除塵效率，因為不均勻的速度分布會導致陽極管束局部區(qū)域負荷過大或過小，影響整體性能。
本次模擬項目的濕式電除塵器進氣結構特殊，為下側進上出結構，這使得陽極管束進口的均勻性調節(jié)難度更大，為保證整體濕電的均勻性指標達標，通過整體建模模擬分析陽極管束進口處流場特性，對濕電速度場均勻性提出優(yōu)化方案。
2、 建立模型
2.1 建立模型
建立濕式電除塵器三維模型如下：（包括進出氣煙道、導流板、氣體分布板及陽極管束等）
三維模型
2.2 網格劃分
采用非結構化網格，并對進口區(qū)域（如導流板及氣體分布板）進行網格局部加密。
2.3 邊界條件
入口：速度入口（velocity-inlet）。入口煙氣量為230000m3/h，溫度為50℃。水力直徑5.5m，湍流強度為3.02%。
出口：壓力出口（pressure-outlet）。
壁面：無滑移邊界條件，標準壁面函數。
流體屬性：飽和濕空氣，密度為0.7467kg/m3，粘度為18e-5Pa·s，忽略液滴/液膜對氣相流場的反作用。
2.4 求解設置
湍流模型：Realizable k-ε模型
求解器：穩(wěn)態(tài)
收斂標準：殘差<1e-3，同時監(jiān)測陽極管束入口截面的速度分布穩(wěn)定性。
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現役電袋除塵器設置電區(qū)4個灰斗，袋區(qū)12個灰斗，運行中仍有沉積積灰荷載，按滿灰至灰斗頂面計算，灰斗設計積灰總重量816t。
一、項目簡介
某鋼廠濕式電除塵項目為蜂窩式濕電結構，進氣方式為下側進氣，殼體內含有分布板及陽極管束、噴淋層等，該種結構對氣流均布性需求較高，對整臺項目做CFD氣流模擬，從而得出最優(yōu)的氣流均布方案。
二、模型建立
整臺模型按照所提供圖紙1:1建立三維模型，包括陽極管束、分布板、部分進出口管道等，三維模型如下圖：
模型中所設置的氣流均布檢測面分別為m面、x面，分別位于陽極管束下方
針對以上工藝布置可能產生的問題，對電除塵器進行三維建模，分析問題產生的原因，并加以解決。
根據圖紙，對電除塵器（包含進出氣管道，殼體，氣體分布板，電場極板等）進行三維建模如下：
三維模型
注：in2與in3分別為兩列電除塵器的進口監(jiān)測面。
二、計算模型及邊界條件
2.1 模型建立
按照圖紙對濕式電除塵器進行1:1建模，模型如下：
圖1 濕式電除塵器模型
濕式電除塵器模型如上圖所示，包括導流板、氣體分布板（原始模型無分布板）、陽極管束、汽水分離器等。
本次模擬對象為電除塵器改造項目，本除塵器共三電場，進口為下部進氣結構，但不同于以往常規(guī)漸擴型下進氣結構，而是豎直向上的進氣煙道直插于水平進氣口的下底板上，該結構相對于以往常規(guī)漸擴型下進氣結構對氣流的擴散性更差，如果進氣口內不增加任何導流措施時，該電除塵器電場前斷面的氣流均布性很難達到要求，針對目前電除塵器內部結構，通過三維軟件及CFD流體仿真技術對本電除塵器進行建模并計算除塵器內部的煙氣流場分布狀態(tài)
濕式電除塵器主要用于去除工業(yè)廢氣中的顆粒物，尤其是通過水膜來捕獲顆粒，再通過電場荷電實現超低排放，由于濕式電除塵器陽極管束形成的通道為蜂窩狀獨立通道，一旦陽極管束進口處的風速不均勻，則極易影響除塵效率，因為不均勻的速度分布會導致陽極管束局部區(qū)域負荷過大或過小，影響整體性能。
原料氣來自二期#3,#4燃煤機組濕式電除塵器出口,污染物已達超低排放標準,煙氣主要組分見表1。表中BMCR為鍋爐最大連續(xù)蒸發(fā)量,THA為機組的熱耗率驗收工況。
2.2 工藝流程
碳捕集示范工程捕集部分工藝流程如圖2所示。鍋爐排放的煙氣經脫硝、電除塵、脫硫和濕式電除塵后進入碳捕集裝置的深度凈化塔,在塔內經洗滌降溫和深度脫硫后,由引風機送入吸收塔底部入口。
脫硝高溫電除塵器出口煙囪處在運行時有明顯的低頻噪音問題，對周邊的生產生活產生了嚴重的影響。為探究低頻噪音的產生機理以及提出降噪方案，對出口風機到煙囪處進行CFD仿真，模擬其氣流脈動，以期對噪音的改善起到幫助性作用。
Mhd電場中帶電粒子運動模擬
建立模型
根據我司常規(guī)電除塵器結構尺寸數據，選擇電除塵器電場中一個通道建立三維模型如下：
三維模型
極板間距400mm，極線間距400mm，極線直徑10mm，電場高度200mm。
濕式靜電除塵器運行時需注意事項 濕式靜電除塵是一種通過使洗滌水或其他液體與含塵氣體接觸來分離和收集粉塵的裝置。因此，濕靜電除塵作業(yè)需要注意的事項如下： 1.濕式靜電除塵器的使用的顯著作用是有效的將煙氣溫度降低，降低含塵濃度。為了更好的保障使用的安全性，需要改變電壓、電流等基本參數，但是還是需要根據具體的情況來改變，針對濕式靜電除塵器的運行參數在一定的范圍內適當的調整，確保除塵參數及性能的穩(wěn)定性是相當重要的
