電除塵器基礎(chǔ)理論

1、菲達(dá)環(huán)保FEIDA ENVIRO立足國(guó)內(nèi)最佳，爭(zhēng)創(chuàng)世界一流。立足國(guó)內(nèi)最佳，爭(zhēng)創(chuàng)世界一流。1 電除塵器基礎(chǔ)理論Electrostatic Precipitator環(huán)保裝備系列培訓(xùn)教材環(huán)保裝備系列培訓(xùn)教材菲達(dá)環(huán)保FEIDA ENVIRO2提 綱1.1 ESP簡(jiǎn)介主要內(nèi)容1.2 ESP除塵原理1.3 電場(chǎng)工作特性1.4 影響ESP性能的主要因素菲達(dá)環(huán)保FEIDA ENVIRO3 電除塵器外觀(guān)圖菲達(dá)環(huán)保FEIDA ENVIRO4 電除塵器模型圖除塵器控制室收塵極絕緣支持氣流分布板陽(yáng)極振打陰極框架陰極振打www.feida.b

2、iz菲達(dá)環(huán)保FEIDA ENVIRO51.1 ESP簡(jiǎn)介理論研究1772年，貝卡利亞，試驗(yàn)成功早期試驗(yàn)工業(yè)應(yīng)用創(chuàng)新發(fā)展1908年至今1745年，富蘭克林研究尖端放電濕式ESP;膜式ESP;旋轉(zhuǎn)電極式ESP1.1.1 電除塵器的發(fā)展菲達(dá)環(huán)保FEIDA ENVIRO61.1 ESP簡(jiǎn)介 1.1.2 電除塵器的適用范圍 u 比電阻：104cm1011cm；u 煙氣溫度：400（250為高溫型）；u 同極間距：250 mm600 mm；u 承受許用壓力：-4.0104 Pa +2.0104 Pa（其中 -1.0104 Pa 0 Pa為常規(guī)型）；u 標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下入口煙氣含塵濃度：

3、1000 g/菲達(dá)環(huán)保FEIDA ENVIRO71.1 ESP簡(jiǎn)介造紙黑色冶金有色冶金建材 燃煤 電廠(chǎng)化工1.1.3 ESP應(yīng)用領(lǐng)域菲達(dá)環(huán)保FEIDA ENVIRO880%日本中國(guó)歐盟（德）美國(guó)電除塵技術(shù)仍是低排放下粉塵控制的主流技術(shù)結(jié)論約約100%80%85%1.1 ESP簡(jiǎn)介1.1.4 電除塵器的應(yīng)用概況菲達(dá)環(huán)保FEIDA ENVIRO91.1.5 50mg/Nm3 粉塵排放標(biāo)準(zhǔn)下的電除塵器適應(yīng)性研究結(jié)論除塵難易性k值占統(tǒng)計(jì)項(xiàng)目總數(shù)量百分比/%占統(tǒng)計(jì)煤種總數(shù)量百分比%電除塵器電場(chǎng)數(shù)量個(gè)個(gè)電除塵器推薦比集塵面

4、積m2/（m3/s）適應(yīng)性結(jié)論容易k5515.9413.1186.064100適應(yīng)性好（首推電除塵器較容易45k5540.5740.164110一般40k4516.6720.49512035k4012.3212.30較難25k3511.6011.4811.486140適應(yīng)性一般（可以使用電除塵器建議采用旋轉(zhuǎn)電極、微粒聚合器等新技術(shù)）難k252.902.462.466170適應(yīng)性較差（推薦使用電袋）注：1.“占統(tǒng)計(jì)項(xiàng)目總數(shù)量百分比”、“占統(tǒng)計(jì)煤種總數(shù)量百分比”均為參考值。 2.國(guó)家火電廠(chǎng)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)中的煙塵排放值為煙囪出口煙塵濃度。1.1 ESP簡(jiǎn)介菲達(dá)環(huán)保FEI

5、DA ENVIRO101.1.6 30mg/Nm3 粉塵排放標(biāo)準(zhǔn)下的電除塵器適應(yīng)性研究結(jié)論1.1 ESP簡(jiǎn)介除塵難易性k值占統(tǒng)計(jì)項(xiàng)目總數(shù)量百分比/%占統(tǒng)計(jì)煤種總數(shù)量百分比/%電除塵器推薦電場(chǎng)數(shù)量個(gè)電除塵器推薦比集塵面積m2/（m3/s）適應(yīng)性結(jié)論容易k5515.9413.1173.764110適應(yīng)性好（首推電除塵器）較容易45k5540.5740.165130一般40k4516.6720.49614035k4012.3212.307170適應(yīng)性一般（可以使用電除塵器建議采用旋轉(zhuǎn)電極、微粒聚合器等新技術(shù)）較難25k3511.6011.48/適應(yīng)性較差（推薦使用電袋）難k252.90 2.46/注

6、：1.“占統(tǒng)計(jì)項(xiàng)目總數(shù)量百分比”、“占統(tǒng)計(jì)煤種總數(shù)量百分比”均為參考值。 2.國(guó)家火電廠(chǎng)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)中的煙塵排放值為煙囪出口煙塵濃度。 菲達(dá)環(huán)保FEIDA ENVIRO111.1.7 20mg/Nm3 粉塵排放標(biāo)準(zhǔn)下的電除塵器適應(yīng)性研究結(jié)論1.1 ESP簡(jiǎn)介除塵難易性k值占統(tǒng)計(jì)項(xiàng)目總數(shù)量百分比/%占統(tǒng)計(jì)煤種總數(shù)量百分比%電除塵器電場(chǎng)數(shù)量個(gè)電除塵器推薦比集塵面積m2/（m3/s）適應(yīng)性結(jié)論容易k5515.9413.1153.275130適應(yīng)性好（首推電除塵器）較容易45k5540.5740.166140一般40k4516.6720.497170適應(yīng)性一般（可以使用

7、電除塵器建議采用旋轉(zhuǎn)電極、微粒聚合器等新技術(shù)）較難35k4012.3212.30/適應(yīng)性較差（推薦使用電袋）難k3514.513.94/注：1.“占統(tǒng)計(jì)項(xiàng)目總數(shù)量百分比”、“占統(tǒng)計(jì)煤種總數(shù)量百分比”均為參考值。 2.國(guó)家火電廠(chǎng)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)中的煙塵排放值為煙囪出口煙塵濃度。菲達(dá)環(huán)保FEIDA ENVIRO121.1 ESP簡(jiǎn)介1.1.9 電除塵器的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)5124除塵效率較高壓力損失小運(yùn)行費(fèi)用較低6使用方便且無(wú)二次污染對(duì)煙氣溫度及成分不敏感3適用范圍廣1對(duì)粉塵特性較敏感，即除塵效率受煤、灰成分和比電阻影響缺點(diǎn)2占地面積較大菲達(dá)環(huán)保FEI

8、DA ENVIRO13 反電暈效應(yīng) 二次揚(yáng)塵 PM2.5除塵效率低 20%的排放量是由二次揚(yáng)塵引起對(duì)PM2.5除塵效率小于90% 高比電阻粉塵易產(chǎn)生反電暈1.1 ESP簡(jiǎn)介1.1.10 電除塵器的瓶頸和挑戰(zhàn)瓶頸菲達(dá)環(huán)保FEIDA ENVIRO141.1.11 電除塵器的瓶頸和挑戰(zhàn)排放標(biāo)準(zhǔn)提高粉塵排放標(biāo)準(zhǔn)將會(huì)不斷提高，部分地方已經(jīng)制訂了更為嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn) 。挑戰(zhàn)2挑戰(zhàn)3挑戰(zhàn)4煤種多變 很多火電廠(chǎng)使用的燃煤在不斷變化，設(shè)計(jì)煤種成為一句空話(huà)。燃煤灰分大 我國(guó)許多燃煤的灰分大，相對(duì)增加了粉塵排放值。瓶頸存在 常規(guī)電除塵器無(wú)法完全避免存在的三個(gè)瓶頸，但可通過(guò)技術(shù)改進(jìn)使之最小化。挑戰(zhàn)

9、1面臨的挑戰(zhàn)1.1 ESP簡(jiǎn)介菲達(dá)環(huán)保FEIDA ENVIRO15 除塵原理 利用高壓電場(chǎng)對(duì)荷電粉塵的吸附作用，把粉塵從含塵氣體中分離出來(lái)。u 在高壓電場(chǎng)內(nèi)，使懸浮于含塵氣體中的粉塵受到氣 體電離的作用而荷電；u 荷電粉塵在電場(chǎng)力的作用下，向相反的電極運(yùn)動(dòng)；u 粉塵通過(guò)振打或沖刷，同時(shí)受重力作用，落入灰斗。1.2 ESP除塵原理菲達(dá)環(huán)保FEIDA ENVIRO16絕緣子高壓隔離開(kāi)關(guān)“收塵極板”鍋爐煙氣陰極“螺旋線(xiàn)”陽(yáng)極接地整流變壓器高壓控制柜1.2 ESP除塵原理菲達(dá)環(huán)保FEIDA ENVIRO171.2 ESP除塵

10、原理1.2.1氣體電離1.2.2粉塵荷電1.2.4清灰1.2.3粉塵捕集ESP除塵除塵過(guò)程過(guò)程菲達(dá)環(huán)保FEIDA ENVIRO18u 物質(zhì)的原子由帶正電荷的質(zhì)子、不帶電的中子及帶 負(fù)電的電子組成，對(duì)外不顯電性；u 在一定能量作用下，中性氣體分子分離為正離子和負(fù) 離子（包括自由電子） 的現(xiàn)象，稱(chēng)為氣體的電離 ；u 氣體的電離是電除塵工作原理的一個(gè)重要組成部分。1.2.1 氣體電離一、氣體電離定義菲達(dá)環(huán)保FEIDA ENVIRO19二、氣體電離過(guò)程1.2.1 氣體電離u OA階段，在較低的外加電壓下，少量自 由電子做定向運(yùn)動(dòng)，形成小電流，隨著 電

11、壓升高，電流逐漸變大。u AB階段，自由電子數(shù)目不變，電壓升 高，但電流基本保持不變，當(dāng)電壓超過(guò)B 時(shí)，氣體開(kāi)始電離。u BC階段，隨著電場(chǎng)強(qiáng)度的增加，導(dǎo)電粒 子越來(lái)越多，電流急劇增大；隨著電壓的 升高，C時(shí)開(kāi)始產(chǎn)生電暈。u CD階段為電暈放電段，從臨界電暈放電 到臨界擊穿電壓的電壓范圍為電除塵器 的電壓工作帶。u DE階段為自持放電階段，此時(shí)氣體介質(zhì) 局部電離擊穿，電流急劇增加，電場(chǎng)電 壓下 降；電除塵器運(yùn)行時(shí)需避免。 菲達(dá)環(huán)保FEIDA ENVIRO201.2.1 氣體電離三、氣體的放電特性 電除塵器是利用兩電極間的電暈放電進(jìn)行工作的，電除塵器中的電暈過(guò)程，可以看

12、作是一種氣體的導(dǎo)電現(xiàn)象。產(chǎn)生這種現(xiàn)象，必須保持穩(wěn)定的電暈放電。 電暈放電極性效應(yīng)電暈起始電場(chǎng)強(qiáng)度菲達(dá)環(huán)保FEIDA ENVIRO21電暈放電u 金屬絲放出的電子迅速向正極移動(dòng)，與氣體分子撞擊使之離子化；u 氣體分子離子化的過(guò)程又產(chǎn)生大量電子雪崩過(guò)程；u 遠(yuǎn)離金屬絲，電場(chǎng)強(qiáng)度降低，氣體離子化過(guò)程結(jié)束，電子被氣體分子捕獲；u 氣體離子化區(qū)域電暈區(qū)u 自由電子和氣體負(fù)離子是粒子荷電的電荷來(lái)源。電暈放電過(guò)程菲達(dá)環(huán)保FEIDA ENVIRO22極性效應(yīng)正、負(fù)放電特性差異u 負(fù)電暈火花放電電壓比正電暈火花放電電壓高的多,保持電暈放電狀態(tài)的電壓范圍廣,且能

13、形成較大的電暈電流；u 正電暈的電暈放電很容易轉(zhuǎn)變?yōu)榛鸹ǚ烹?火花放電電壓較低,且形成電暈電流較小。因此，工業(yè)電除塵器幾乎都采用負(fù)電暈工作菲達(dá)環(huán)保FEIDA ENVIRO23電暈起始電場(chǎng)強(qiáng)度 在放電極和收塵極之間加上電壓，并逐漸提高電壓，則在放電極周?chē)蜁?huì)出現(xiàn)電暈。此時(shí)的電壓和電場(chǎng)強(qiáng)度稱(chēng)為電暈起始電壓和電暈起始電場(chǎng)強(qiáng)度。管式電除塵器板式電除塵器時(shí)）（當(dāng)時(shí)）（當(dāng)）（2c/becd6.0c/b4bda/dalnVE2cb）（a/balnVE r-距電暈線(xiàn)中心的距離a-電暈線(xiàn)半徑b-管式電除塵器的半徑V-施加電壓 a-電暈極半徑b-電暈極到集塵極的距離c-兩個(gè)電暈極之間的半

14、徑 菲達(dá)環(huán)保FEIDA ENVIRO241.2.2 粉塵荷電 粉塵荷電是電除塵基本過(guò)程之一粉塵荷電是電除塵基本過(guò)程之一，目的使煙氣中的，目的使煙氣中的粉塵荷電，為下一步將煙氣中的粉塵分離創(chuàng)造條件。粉塵荷電，為下一步將煙氣中的粉塵分離創(chuàng)造條件。 離子在電場(chǎng)中得到一定動(dòng)能并與塵粒碰撞使其荷電，稱(chēng)為粉塵的電場(chǎng)荷電。 存在荷電飽和性，其初始荷電很快，隨著荷電量的增加，荷電速度越來(lái)越慢。擴(kuò)散荷電擴(kuò)散荷電電場(chǎng)荷電電場(chǎng)荷電兩種荷電形式兩種荷電形式 離子作不規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)而與塵粒碰撞使其荷電，稱(chēng)為擴(kuò)散荷電。 不存在飽和問(wèn)題，其荷電速度取決于離子的熱能，塵粒的大小和塵粒在電場(chǎng)中停留時(shí)間等。

15、菲達(dá)環(huán)保FEIDA ENVIRO25式中：qs：粒子表面的飽和電量；：粒子的相對(duì)介電常數(shù)；a：粒子半徑；E0：未受干擾時(shí)的電場(chǎng)強(qiáng)度；0：自由空間的電容率。 020sEa212l4q）（1.2.2 粉塵荷電電場(chǎng)荷電的飽和電荷電場(chǎng)荷電的飽和電荷 電場(chǎng)荷電時(shí)間常數(shù)：電場(chǎng)荷電時(shí)間常數(shù)： 電場(chǎng)荷電時(shí)間電場(chǎng)荷電時(shí)間ebN400N N0 0：荷電區(qū)離子濃度；荷電區(qū)離子濃度；e e：電子電量；：電子電量；b b：離子遷移率離子遷移率；ststq/q1q/qt粉塵荷電時(shí)間粉塵荷電時(shí)間： q qt t：荷電區(qū)離子濃度；荷電區(qū)離子濃度；q qs s：電子電量；：電子電量；b b：離子遷移率

16、離子遷移率；u當(dāng)t=10時(shí)，可以達(dá)到飽和荷電的91%；u電除塵器中，一般為10-2s10-3s；u荷電時(shí)間為0.01s0.1s可獲得飽和荷電的91%；u荷電時(shí)間為0.1s1s可獲得飽和荷電的99%。菲達(dá)環(huán)保FEIDA ENVIRO26式中： K： 玻耳茲曼常數(shù)，1.3810-23； T: 絕對(duì)溫度，K； u: 離子的均方根速度擴(kuò)散荷電量計(jì)算擴(kuò)散荷電量計(jì)算1.2.2 粉塵荷電）（1tKT4uqNrlnqKTr4q0200u 粉塵所能獲得的電荷數(shù)隨時(shí)間的增加而增加；u 擴(kuò)散荷電不存在飽和荷電；u 粉塵經(jīng)過(guò)電場(chǎng)荷電作用的時(shí)間很多，所以粉塵由擴(kuò)散荷 電得到的電荷是有限的；ww

17、菲達(dá)環(huán)保FEIDA ENVIRO27粒徑（m）荷電機(jī)理荷電機(jī)理0.10.1擴(kuò)散荷電為主擴(kuò)散荷電為主0.10.11 1擴(kuò)散荷電與電場(chǎng)荷電都重要擴(kuò)散荷電與電場(chǎng)荷電都重要1 1電場(chǎng)荷電為主電場(chǎng)荷電為主1.2.2 粉塵荷電對(duì)于工業(yè)電除塵器來(lái)說(shuō)，電場(chǎng)荷電與擴(kuò)散荷電同時(shí)起作用，而以電場(chǎng)荷電更顯突出，粒徑的大小在這里起了關(guān)鍵作用。粒徑與荷電機(jī)理的關(guān)系粒徑與荷電機(jī)理的關(guān)系菲達(dá)環(huán)保FEIDA ENVIRO28粒徑粒徑（mm）電場(chǎng)荷電電場(chǎng)荷電獲得的電荷量（獲得的電荷量（nene）擴(kuò)散荷電擴(kuò)散荷電獲得的荷電量（獲得的荷電量（nene）荷電時(shí)間（荷電時(shí)間（s s）荷電時(shí)

18、間（荷電時(shí)間（s s）0.010.01.00.0010.0010.010.010.10.11 1.010.010.00.70.77272720072002 220020020000200002.42.424424424400244002.52.525025025000250003 37070110011007 7110110150015001111150150190019001515190190230023001.2.2 粉塵荷電兩種荷電機(jī)理的比較菲達(dá)環(huán)保FEIDA ENVIRO291.2.2 粉塵荷電當(dāng)電場(chǎng)中的煙塵濃度（或空間

19、電荷強(qiáng)度）達(dá)到某一極值時(shí)，在靜電屏蔽作用下使電暈電流幾乎降到零的現(xiàn)象。反電暈反電暈電暈閉塞電暈閉塞粉塵荷電的異?，F(xiàn)象粉塵荷電的異?，F(xiàn)象沉積在集塵極表面的高比電阻粉塵內(nèi)部的局部放電現(xiàn)象。u 高比電阻粉塵易形成反電暈；u 始發(fā)的反電暈導(dǎo)致火花放電電 壓的降低；u 嚴(yán)重的反電暈?zāi)苁辜瘔m極板上 產(chǎn)生大量的正離子放電，與來(lái) 自電暈極的負(fù)離子塵粒中和， 收塵效率消失殆盡。菲達(dá)環(huán)保FEIDA ENVIRO30荷電粉塵向集塵極驅(qū)進(jìn)，并沉積其上。1.2.3 粉塵捕集 集塵極集塵極 放電極放電極粉粉塵塵高壓 煙煙氣氣庫(kù)侖庫(kù)侖力力粉粉塵塵層層菲達(dá)環(huán)保FEIDA E

20、NVIRO31荷電粉塵運(yùn)動(dòng)規(guī)律荷電粉塵運(yùn)動(dòng)規(guī)律6PcEpE 荷電粒子在電場(chǎng)力作用下向陽(yáng)極板表面運(yùn)動(dòng)的速度稱(chēng)為驅(qū)進(jìn)速度。電除塵器中，粉塵離子的運(yùn)動(dòng)主要取決于庫(kù)侖引力和氣體摩擦力。在受力平衡的條件下，推導(dǎo)出： p：與粉塵的介電常數(shù)有關(guān)的數(shù)值； Ep：收塵極電場(chǎng)強(qiáng)度； Ec：荷電電場(chǎng)強(qiáng)度； ：粉塵半徑； ：氣體粘度。u 電除塵器性能進(jìn)行比較和評(píng)價(jià)的重要參數(shù)；u 電除塵器設(shè)計(jì)的關(guān)鍵數(shù)據(jù)。1.2.3 粉塵捕集菲達(dá)環(huán)保FEIDA ENVIRO32除塵效率公式除塵效率公式 驅(qū)進(jìn)速度越高驅(qū)進(jìn)速度越高、粉塵被捕捉得越快，其隨氣流被粉塵被捕捉得越快，其隨氣流被帶出現(xiàn)場(chǎng)的可能性越小，其形成

21、的空間電荷對(duì)電暈電帶出現(xiàn)場(chǎng)的可能性越小，其形成的空間電荷對(duì)電暈電離的影響亦越小，離的影響亦越小，除塵效率就越高除塵效率就越高，著名的多依奇著名的多依奇安德森效率公式揭示了二者之間的關(guān)系：安德森效率公式揭示了二者之間的關(guān)系：除塵效率（%） Q：煙氣量（m3/s） A：收塵極板面積（m2）：驅(qū)進(jìn)速度（m/s）%100)e1 (QA1.2.3 粉塵捕集菲達(dá)環(huán)保FEIDA ENVIRO331.2.4 清 灰 粉塵被電極吸附后，通過(guò)振打（或其他形式）使其落入灰斗中。 目前常見(jiàn)的振打型式有：頂部傳動(dòng)撓臂錘式振打、側(cè)向傳動(dòng)撓臂錘式振打、頂部機(jī)械振打及頂部電磁振打結(jié)構(gòu)。新型清灰方式：

22、清灰刷清灰、聲波輔助清灰等菲達(dá)環(huán)保FEIDA ENVIRO341.3 電場(chǎng)的工作特性 電除塵器的電場(chǎng)由兩部分電場(chǎng)疊加而成，一個(gè)是由在電場(chǎng)作用下在電極表面形成的電荷建立起來(lái)的靜電場(chǎng)，一個(gè)是由電子、離子和荷電塵粒等空間分布電荷建立的電場(chǎng)，后者是在電暈電離發(fā)生后建立的。 在電場(chǎng)強(qiáng)度計(jì)算中，因空間分布電荷存在而產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)計(jì)算要比靜電場(chǎng)復(fù)雜得多，由于實(shí)際情況復(fù)雜，甚至無(wú)法進(jìn)行準(zhǔn)確的理論計(jì)算，目前更多的是進(jìn)行定性分析與實(shí)驗(yàn)室測(cè)試。1.3.1 電場(chǎng)與電場(chǎng)強(qiáng)度菲達(dá)環(huán)保FEIDA ENVIRO35 電場(chǎng)中電場(chǎng)中電壓與電流的函數(shù)關(guān)系電壓與電流的函數(shù)關(guān)系，稱(chēng)為電場(chǎng)

23、的，稱(chēng)為電場(chǎng)的伏伏安安（VIVI）特性）特性，按照該特性描繪的曲線(xiàn)稱(chēng)為電場(chǎng)，按照該特性描繪的曲線(xiàn)稱(chēng)為電場(chǎng)VIVI特性曲線(xiàn)。特性曲線(xiàn)。 運(yùn)用運(yùn)用VIVI特性曲線(xiàn)特性曲線(xiàn)，可，可直觀(guān)、形象地體現(xiàn)直觀(guān)、形象地體現(xiàn)各種因各種因素下素下電流和電壓的變化規(guī)律電流和電壓的變化規(guī)律。1.3.2 電場(chǎng)的伏安特性1.3 電場(chǎng)的工作特性菲達(dá)環(huán)保FEIDA ENVIRO36電極尺寸；極間距；極性；電場(chǎng)集塵面積；2 煙氣性質(zhì)氣體壓力、溫度；濕度變化；氣體成分改變；粉塵濃度改變；粉塵比電阻；3 粉塵特性4 操作因素振打效果；爐窯燃燒情況；漏風(fēng)與偏流1.3 電場(chǎng)的工作特性1 結(jié)構(gòu)因素影響電場(chǎng)工作特

24、性因素1.3.31 結(jié)構(gòu)因素菲達(dá)環(huán)保FEIDA ENVIRO37結(jié)構(gòu)因素對(duì)伏安特性的影響結(jié)構(gòu)因素對(duì)伏安特性的影響放電極半徑對(duì)V-I特性影響V(kV)I(mA)ABrBrA極間距對(duì)V-I特性影響V(kV)I(mA)ABdBdAu 放電極直徑增大時(shí)，放電極放電極直徑增大時(shí)，放電極表面電場(chǎng)強(qiáng)度降低，使起暈電表面電場(chǎng)強(qiáng)度降低，使起暈電壓升高；壓升高；u 相同電壓下電暈電流減少，相同電壓下電暈電流減少，曲線(xiàn)類(lèi)似向右平移。曲線(xiàn)類(lèi)似向右平移。u 極間距增加后，要達(dá)到同樣的極間距增加后，要達(dá)到同樣的平均場(chǎng)強(qiáng)，電極電壓平均場(chǎng)強(qiáng)，電極電壓增加增加；u 間距加寬后同樣極板面積下的間距加寬后

25、同樣極板面積下的電暈電流減少；電暈電流減少；u 極間距增大對(duì)起暈電壓的影響極間距增大對(duì)起暈電壓的影響較小。較小。菲達(dá)環(huán)保FEIDA ENVIRO38抽絲偶發(fā)的輕微放電，像一閃而去的火絲，此時(shí)電壓沒(méi)有明顯下降，有助于煙氣的電離和粉塵的荷電，無(wú)害于電極，不必抑制?；鸹黠@的電壓降低、電流升高情況，伴有明亮的閃光或噴濺的火星或響聲，數(shù)量不多的火花有益無(wú)害，但要適當(dāng)控制其頻度，防止轉(zhuǎn)變成閃絡(luò)或拉弧。閃絡(luò)拉弧連發(fā)的大火花，除閃光外，常伴有劈啪的響聲，密集于一處的閃絡(luò)會(huì)燒壞電極，無(wú)助于除塵；對(duì)一些難以清除的灰有一定的輔助清灰作用?！伴W絡(luò)”嚴(yán)重時(shí) 就 過(guò) 渡 到“拉弧”，此時(shí)將有低

26、電壓大電流現(xiàn)象出現(xiàn)，時(shí)間一長(zhǎng)就能將極線(xiàn)燒斷，將極板燒穿。1.3 電場(chǎng)的工作特性1.3.4 火花放電菲達(dá)環(huán)保FEIDA ENVIRO391.4 影響ESP性能的主要因素工況條件燃煤性質(zhì)影響因素ESP技術(shù)狀況運(yùn)行條件飛灰性質(zhì)煙氣性質(zhì)極配形式結(jié)構(gòu)特點(diǎn)振打方式及振打力氣流分布的均勻性運(yùn)行電壓與電流積灰情況振打周期電場(chǎng)劃分電氣控制特性主要影響因素 菲達(dá)環(huán)保FEIDA ENVIRO401.4 影響ESP性能的主要因素燃煤性質(zhì)321成分、揮發(fā)分、發(fā)熱量、灰熔融性等成分、粒徑、密度、比電阻、粘附性等工況條件飛灰性質(zhì)煙氣性質(zhì)溫度、濕度、煙氣成分、露點(diǎn)溫度、含塵

27、量31.4.1 工況條件對(duì)ESP性能的影響菲達(dá)環(huán)保FEIDA ENVIRO411.4.1 工況條件對(duì)ESP性能的影響123燃煤性質(zhì)燃煤性質(zhì)飛灰性質(zhì)飛灰性質(zhì)煙氣性質(zhì)煙氣性質(zhì)煤、灰成分煤、灰成分工況條件影響工況條件最大因素影響工況條件最大因素 菲達(dá)環(huán)保FEIDA ENVIRO421.4.1 工況條件對(duì)ESP性能的影響 煤成分對(duì)ESP性能的影響Sar 灰分灰分水分水分菲達(dá)環(huán)保FEIDA ENVIRO431.4.1 工況條件對(duì)ESP性能的影響1 1） S Sarar 燃煤中Sar對(duì)比電阻的影響 Sar對(duì)電除塵器性能的影響最大

28、。含Sar量較高的煤，煙氣中含較多的SO2，SO2在一定條件下，以一定的比率轉(zhuǎn)化為SO3，SO3易吸附在塵粒的表面，改善粉塵的表面導(dǎo)電性， Sar含量愈高，粉塵比電阻也就越低，k越大，這就有利于粉塵的收集，對(duì)電除塵器的性能起著有利的影響。 菲達(dá)環(huán)保FEIDA ENVIRO441.4.1 工況條件對(duì)ESP性能的影響Sar 對(duì)ESP性能影響分析：k與Sar含量的關(guān)系曲線(xiàn) 表征表征（a） （b） 備注：備注：以上曲線(xiàn)是以某兩種典型煤種作為基準(zhǔn)而獲得的，因此曲線(xiàn)雖然用定量關(guān)系表示，但反映的僅僅是一種定性關(guān)系定性關(guān)系（以下同）。 表觀(guān)驅(qū)進(jìn)速度表觀(guān)驅(qū)進(jìn)速度k電除塵器性能電除塵器性

29、能菲達(dá)環(huán)保FEIDA ENVIRO451.4.1 工況條件對(duì)ESP性能的影響2） 水分 水分的影響是顯而易見(jiàn)的。爐前煤水分高，煙氣的濕度也就大，粉塵的表面導(dǎo)電性也就好，比電阻也會(huì)相對(duì)比較低。 在燃煤含水量很高的鍋爐中，水分對(duì)電除塵器的性能起著十分重要的作用。水分對(duì)電除塵器性能的影響菲達(dá)環(huán)保FEIDA ENVIRO461.4.1 工況條件對(duì)ESP性能的影響灰分對(duì)電除塵器性能的影響灰分對(duì)電除塵器性能的影響 煤的灰分高低，直接決定了煙氣中的含塵濃度。對(duì)于特定的工藝過(guò)程和在一般含塵濃度范圍內(nèi)，或k將隨著粉塵濃度的增加而增大。但含塵濃度過(guò)大，會(huì)產(chǎn)生電暈

30、封閉。出口排放要求相同時(shí)，其設(shè)計(jì)除塵效率的要求也越高。煙氣含塵濃度高，所消耗表面導(dǎo)電物質(zhì)的量大，對(duì)高硫、高水分的有利作用折減幅度大，綜合來(lái)講，高灰分對(duì)電除塵器的煙塵排放是不利的。 3） 灰分 菲達(dá)環(huán)保FEIDA ENVIRO471.4.1 工況條件對(duì)ESP性能的影響 飛灰成分對(duì)ESP性能的影響P2O5Li2OTiO2MnO2飛灰飛灰可燃物可燃物菲達(dá)環(huán)保FEIDA ENVIRO481.4.1 工況條件對(duì)ESP性能的影響1）Na2O對(duì)ESP性能的影響k與Na2O含量的關(guān)系曲線(xiàn)（a） Na2O可增加飛灰體積導(dǎo)電，使比電阻下降，有利于除塵。有的低硫煤

31、，若Na2O含量2%，不但不發(fā)生反電暈，除塵效率仍很高。 飛灰中飛灰中Na2O對(duì)電除塵器對(duì)電除塵器的除塵性能起有利影響的除塵性能起有利影響k與Na2O含量的關(guān)系曲線(xiàn)（b） 菲達(dá)環(huán)保FEIDA ENVIRO492）Fe2O3對(duì)電除塵器性能的影響 k與Fe2O3含量的關(guān)系曲線(xiàn)（a） 1.4.1 工況條件對(duì)ESP性能的影響 Fe2O3本身比電阻在1010cm左右，不是太高，而且它可使灰熔融溫度降低，K2O通過(guò)它使飛灰體積導(dǎo)電增加，為有利因素。 飛灰中飛灰中Fe2O3對(duì)電除塵器對(duì)電除塵器的除塵性能起有利影響的除塵性能起有利影響k與Fe2O3含量的關(guān)系曲線(xiàn)（b） www.fei

32、菲達(dá)環(huán)保FEIDA ENVIRO503）K2O對(duì)電除塵器性能的影響 k與K2O含量的關(guān)系曲線(xiàn) （a）1.4.1 工況條件對(duì)ESP性能的影響 K2O和Na2O作用一樣，對(duì)除塵是有利的，但K離子較大且轉(zhuǎn)變?yōu)椴Ａ?，并需通過(guò)Fe2O3起作用，因此它比Na2O的作用小。有 關(guān)研究表明，其對(duì)除塵性能的貢獻(xiàn)率約為Na2O的20%。 飛灰中的飛灰中的K2O對(duì)電對(duì)電除塵器的除塵性能除塵器的除塵性能影響相對(duì)較小。影響相對(duì)較小。k與K2O含量的關(guān)系曲線(xiàn) （b）菲達(dá)環(huán)保FEIDA ENVIRO511.4.1 工況條件對(duì)ESP性能的影響k與SO3含量的關(guān)系曲線(xiàn)（b）k與SO3含量

33、的關(guān)系曲線(xiàn)（a） 4）SO3對(duì)電除塵器性能的影響 SO3能與H2O結(jié)合生成H2SO4并吸附在飛灰上，從而降低了飛灰的比電阻，有利于除塵。但飛灰中的SO3與煙氣中的SO3區(qū)別很大，煙氣中的SO3對(duì)除塵性能的有利作用飛灰中的SO3對(duì)除塵性能的有利作用，這是因?yàn)轱w灰中的SO3是將飛灰中不同種類(lèi)硫化物分子中的硫，統(tǒng)一折合為SO3分子式來(lái)表示的，所以它并不是單一的SO3 ，并且它是以固態(tài)形式存在，其活性或大部分活性已失去，因而其對(duì)除塵性能的影響較小。SO3對(duì)電除塵器性能的影響 飛灰中的飛灰中的SO3對(duì)電除塵器的除塵性能影響相對(duì)較小對(duì)電除塵器的除塵性能影響相對(duì)較小菲達(dá)環(huán)保FEID

34、A ENVIRO525）Al2O3對(duì)電除塵器性能的影響 k與Al2O3含量的關(guān)系曲線(xiàn) （a）1.4.1 工況條件對(duì)ESP性能的影響 Al2O3熔融溫度高、導(dǎo)電性差，是飛灰高比電阻的主要因素之一，其含量越高，飛灰比電阻越高，不利于除塵。 飛灰中飛灰中Al2O3對(duì)電除對(duì)電除塵器的除塵性能起塵器的除塵性能起不利影響不利影響k與Al2O3含量的關(guān)系曲線(xiàn) （b）菲達(dá)環(huán)保FEIDA ENVIRO536）SiO2對(duì)電除塵器性能的影響 1.4.1 工況條件對(duì)ESP性能的影響 SiO2熔融溫度高、導(dǎo)電性差，是飛灰高比電阻的主要因素之一，其含量越高，飛灰比電阻越高，不利于除塵。 k與Si

35、O2含量的關(guān)系曲線(xiàn)（a） k與SiO2含量的關(guān)系曲線(xiàn)（b） 飛灰中飛灰中SiO2對(duì)電除對(duì)電除塵器的除塵性能起塵器的除塵性能起不利影響不利影響菲達(dá)環(huán)保FEIDA ENVIRO547）CaO對(duì)電除塵器性能的影響 k與CaO含量的關(guān)系曲線(xiàn) （a） （b） 1.4.1 工況條件對(duì)ESP性能的影響 CaO易和SO3生成CaSO4，從而削弱SO3的作用，并導(dǎo)致飛灰粒度減小，因此是不利因素。飛灰中CaO含量高時(shí)應(yīng)注意系統(tǒng)漏風(fēng)和加強(qiáng)電除塵器振打清灰效果。 飛灰中飛灰中CaO對(duì)電除塵器的除塵性能影響相對(duì)較小。對(duì)電除塵器的除塵性能影響相對(duì)較小。菲達(dá)環(huán)保FEIDA

36、 ENVIRO558）MgO對(duì)電除塵器性能的影響 k與MgO含量的關(guān)系曲線(xiàn) （a） （b） 1.4.1 工況條件對(duì)ESP性能的影響 MgO易和SO3生成MgSO4，從而削弱SO3的作用，并導(dǎo)致飛灰粒度減小，因此是不利因素。 飛灰中飛灰中MgO對(duì)電除塵器的除塵性能影響相對(duì)較小。對(duì)電除塵器的除塵性能影響相對(duì)較小。菲達(dá)環(huán)保FEIDA ENVIRO561.4.1 工況條件對(duì)ESP性能的影響 飛灰可燃物Cfh=18%時(shí)，可使飛灰比電阻下降，可視為有利因素； 飛灰可燃物大對(duì)除塵不利，盡管能降低比電阻，但在其被收集到極板后很容易返回，對(duì)除塵不利，在5%以上時(shí)有時(shí)有不利影響，在8%時(shí)

37、影響明顯加大。9）飛灰可燃物對(duì)電除塵器性能的影響 當(dāng)Cfh8%后易造成二次飛揚(yáng)，為不利因素；菲達(dá)環(huán)保FEIDA ENVIRO571.4.1 工況條件對(duì)ESP性能的影響u 煤、飛灰成分中的Sar、Na2O、Fe2O3、Al2O3及SiO2對(duì)電除塵器性能影響很大，其中Sar、Na2O、Fe2O3對(duì)除塵性能起著有利的影響，Al2O3及SiO2對(duì)除塵性能則起著不利的影響，煤、飛灰成分對(duì)電除塵器性能的影響是其綜合作用的結(jié)果。u K2O、SO3、CaO、MgO、P2O5、Li2O、MnO2、TiO2及飛灰可燃物對(duì)電除塵器性能的影響相對(duì)較小，其中K2O、SO3、P2O5、Li2O、

38、TiO2對(duì)除塵性能起著有利的影響，CaO、MgO對(duì)除塵性能則起著不利的影響。菲達(dá)環(huán)保FEIDA ENVIRO581.4.1 工況條件對(duì)ESP性能的影響u高Sar煤時(shí)，Sar對(duì)電除塵器的性能起著主導(dǎo)的作用，而低Sar煤時(shí)，Sar的影響相對(duì)減弱，而主要取決于飛灰中堿性氧化物的含量、煙氣中水的含量及煙氣溫度等。 菲達(dá)環(huán)保FEIDA ENVIRO59 1.4.1 工況條件對(duì)ESP性能的影響發(fā)熱量發(fā)熱量揮發(fā)分揮發(fā)分灰熔融性灰熔融性飛灰密度飛灰密度 發(fā)熱量越低，煤耗就越大，因此煙氣量越大。 揮發(fā)分的高低直接影響煤燃燒的難易程度，揮發(fā)分高的煤易燃燒，而燃燒

39、的程度又將影響煙氣及飛灰成分； 灰的熔融溫度與其成分有密切關(guān)系，灰中Al2O3、SiO2含量越高則灰熔融溫度越高，Na2O、K2O、Fe2O3、MgO、CaO等有利于降低灰熔融溫度。一般地，灰的熔融溫度高，對(duì)除塵不利。 一般粒度小，堆積密度大。當(dāng)真密度與堆積密度之比10時(shí)，電除塵器二次飛揚(yáng)會(huì)明顯增大，應(yīng)給予注意。 菲達(dá)環(huán)保FEIDA ENVIRO601.4.1 工況條件對(duì)ESP性能的影響 飛灰粒徑對(duì)ESP性能的影響u 當(dāng)粒徑1m時(shí)，驅(qū)進(jìn)速度隨著粉塵粒徑的增大而增大；u 粒徑在0.11m之間時(shí)，驅(qū)進(jìn)速度最?。籾 當(dāng)粒徑0.1m時(shí)，驅(qū)進(jìn)速度隨著粉塵粒徑的增大而減小。飛灰粒

40、徑與驅(qū)進(jìn)速度關(guān)系菲達(dá)環(huán)保FEIDA ENVIRO611.4.1 工況條件對(duì)ESP性能的影響 飛灰粘附性對(duì)ESP性能的影響 由于飛灰有粘附性，可使微細(xì)粉塵凝聚成較大的粒子，這有利于除塵。但粘附力強(qiáng)的飛灰，會(huì)造成振打清灰困難，陰、陽(yáng)極易積灰，對(duì)除塵不利。一般地，粒徑小、比表面積大的飛灰粘附性強(qiáng)。菲達(dá)環(huán)保FEIDA ENVIRO621.4.1 工況條件對(duì)ESP性能的影響 實(shí)踐證明，粉塵的比電阻值除了決定于粉塵本身的物理性質(zhì)即煤、飛灰成分等外，還與煙氣的溫度、濕度、煙氣成分等有很大關(guān)系。粉塵比電阻與除塵效率的關(guān)系 粉塵比電阻

41、菲達(dá)環(huán)保FEIDA ENVIRO631.4.1 工況條件對(duì)ESP性能的影響 煙氣溫度對(duì)ESP性能的影響u在煙氣溫度較低時(shí)，以表面導(dǎo)電為主，這時(shí)的比電阻主要由煙氣的溫度和三氧化硫含量決定；u隨著煙氣溫度的提高，表面導(dǎo)電逐漸減少。而粉塵內(nèi)的堿金屬離子（如鈉、鉀離子等）變得活潑，利于導(dǎo)電，這意味著體積導(dǎo)電逐漸增加，此時(shí)粉塵比電阻主要取決于體積導(dǎo)電。比電阻與煙氣溫度的關(guān)系u一般火力發(fā)電廠(chǎng)煙溫在150左右比電阻出現(xiàn)了最高值，這是因?yàn)榇藭r(shí)表面導(dǎo)電和體積導(dǎo)電都較差的緣故。菲達(dá)環(huán)保FEIDA ENVIRO641.4.1 工況條件對(duì)ESP性能的影響 煙氣濕度對(duì)ESP性能的影響u水蒸汽對(duì)

42、空氣的“去電離”作用使電除塵器在電壓提高的情況下穩(wěn) 定運(yùn)行，而電場(chǎng)電壓的提高，不但不會(huì)削弱電暈電流，而且能 增大電場(chǎng)強(qiáng)度，使收塵情況得到顯著的改善；u煙氣含水量與擊穿電壓成正比；電壓一定時(shí)，與電暈電流成反比。含水量對(duì)粉塵比電阻的影響氣體含水量對(duì)伏安特性的影響菲達(dá)環(huán)保FEIDA ENVIRO651.4.1 工況條件對(duì)ESP性能的影響 煙氣成分對(duì)ESP性能的影響 煙氣成份對(duì)負(fù)電暈放電特性有很大的影響。惰性氣體以及N2，H2 的電子依附概率為零，它們不能形成負(fù)離子，也不會(huì)產(chǎn)生負(fù)電暈，而SO2 ，H2O等氣體分子能產(chǎn)生較強(qiáng)的負(fù)電暈，另一方面，它們吸附在粉塵表面，使粉塵的表面導(dǎo)

43、電性增加，從而降低了比電阻，改善了電除塵器性能。 此外，含水量還影響著擊穿電壓，含水量高，可以使擊穿電壓也相應(yīng)提高，電除塵器運(yùn)行時(shí)，火花放電較難出現(xiàn)，有利于提高運(yùn)行電壓。菲達(dá)環(huán)保FEIDA ENVIRO661.4.1 工況條件對(duì)ESP性能的影響 煙氣露點(diǎn)溫度對(duì)ESP性能的影響 煙氣露點(diǎn)溫度取決于煙氣中H2O和SO2氣體的含量，H2O和SO2氣體的含量愈高，露點(diǎn)溫度也愈高，粉塵的導(dǎo)電性能也愈好。菲達(dá)環(huán)保FEIDA ENVIRO671.4.1 工況條件對(duì)ESP性能的影響 對(duì)于特定的工藝過(guò)程和在一般含塵濃度范圍內(nèi)，或k將隨著粉塵濃度的增加而增大。但含塵量過(guò)大，會(huì)產(chǎn)生電暈封閉。出口排放要求相同時(shí)，其設(shè)計(jì)除塵效率的要求也越高。煙氣含塵量大，所消耗表面導(dǎo)電物質(zhì)的量大，對(duì)高硫、高水分的有利作用