電除塵器工作原理

文檔僅供參考，如有不當(dāng)之處，請(qǐng)聯(lián)系改正。一、電除塵器簡(jiǎn)介電除塵器工作原理：煙氣通過(guò)電除塵器主體結(jié)構(gòu)前的煙道時(shí)，使其煙塵帶正電荷，然后煙氣進(jìn)入設(shè)置多層陰極板的電除塵器通道，由于帶正電荷煙塵與陰極電板的相互吸附作用，使煙氣中的顆粒煙塵吸附在陰極上，定時(shí)打擊陰極板，使具有一定厚度的煙塵在自重和振動(dòng)的雙重作用下跌落在電除塵器結(jié)構(gòu)下方的灰斗中，從而達(dá)到清除煙氣中的煙塵的目的。1.1電除塵器工作原理電除塵器是火力發(fā)電廠必備的配套設(shè)備，它的功能是將燃灶或燃油鍋爐排放煙氣中的顆粒煙塵加以清除，從而大幅度降低排入大氣層中的煙塵量，這是改善環(huán)境污染、提高空氣質(zhì)量的重要環(huán)保設(shè)備。文檔僅供參考，如有不當(dāng)之處，請(qǐng)聯(lián)系改正。公元前六世紀(jì)，古希臘哲學(xué)家撤勒（Tha

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）發(fā)現(xiàn)經(jīng)過(guò)摩擦后的琥珀能吸引微細(xì)纖維現(xiàn)象。1824年，德國(guó)人霍非爾德(M.Hohl

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d)作了靜電收塵的第一個(gè)演示。二十世紀(jì)初，英國(guó)物理學(xué)家洛奇爵士（Si

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Lodge），將靜電收塵技術(shù)應(yīng)用于工業(yè)煙氣凈化的實(shí)驗(yàn)研究。1911年，美國(guó)人斯特朗開(kāi)始研究靜電收塵理論。1922年，多依奇和安德森，推導(dǎo)出著名的靜電收塵效率公式。1923年，羅曼確立了電場(chǎng)荷電原理。1932年，波德尼爾發(fā)表了粒子碰撞荷電和擴(kuò)散荷電的方程式。1934年，弗蘭克等人對(duì)火花放電進(jìn)行了研究。1948年，懷特報(bào)道了捕集高比電阻粉塵時(shí)反電暈影響的研究結(jié)果。1954年，我國(guó)自行設(shè)計(jì)制造了第一臺(tái)臥式四電場(chǎng)靜電型收塵器，用于煉鋅氧化多膛焙燒爐回收有價(jià)值的金屬。1.2電除塵器的發(fā)展概況文檔僅供參考，如有不當(dāng)之處，請(qǐng)聯(lián)系改正。1.3

電除塵器的分類1.3.1

按電極清灰方式不同分類1、干式電除塵器在干燥狀態(tài)下捕集煙氣中的粉塵，沉積在除塵板上的粉塵借助機(jī)械振打清灰的除塵器稱為干式電除塵器。這種除塵器振打時(shí)，容易使粉塵產(chǎn)生二次飛揚(yáng)，所以，設(shè)計(jì)干式電收塵器時(shí)，應(yīng)充分考慮粉塵二次飛揚(yáng)問(wèn)題，現(xiàn)大多數(shù)收塵器都采用干式。2、濕式電除塵器收塵極捕集的粉塵，采用水噴淋或用適當(dāng)?shù)姆椒ㄔ诔龎m極表面形成一層水膜，使沉積在

除塵器上的粉塵和水一起流到除塵器的下部而排出，采用這種清灰方法的電除塵器稱為濕式

電除塵器。這種電除塵器不存在粉塵二次飛揚(yáng)的問(wèn)題，但是極板清灰排出水會(huì)造成二次污染。

3、霧狀粒子電捕集器這種電除塵器捕集像硫酸霧，焦油霧那樣的液滴，捕集后呈液態(tài)流下并除去，它也是屬于濕式電除塵器的范疇。4、半濕式電除塵器吸取干式和濕式電收塵器的優(yōu)點(diǎn)，出現(xiàn)了干、濕混合式電除塵器，也稱半濕式電除塵器，高溫?zé)煔庀冉?jīng)干式除塵室，再經(jīng)濕式除塵室后經(jīng)煙囪排出。濕式除塵室的洗滌水可以循環(huán)使

用，排出的泥漿，經(jīng)濃縮池用泥漿泵送人干燥機(jī)烘干，烘干后的粉塵進(jìn)入干式除塵室的灰斗排出。文檔僅供參考，如有不當(dāng)之處，請(qǐng)聯(lián)系改正。1.3.2

按氣體在電除塵器內(nèi)的運(yùn)動(dòng)方向分類1、立式電除塵器：氣體在電除塵器內(nèi)自下而上作垂直運(yùn)動(dòng)的稱為立式電除塵器。

2、臥式電除塵器：氣體在電除塵器內(nèi)沿水平方向運(yùn)動(dòng)的稱為臥式電除塵。立式電除塵器臥式電除塵器文檔僅供參考，如有不當(dāng)之處，請(qǐng)聯(lián)系改正。1.3.3

按除塵器的形式分類1、管式電除塵器這種電除塵器的除塵極由一根或一組呈圓形、六角形或方形的管子組成，管子直徑一般為200—300mm，長(zhǎng)度3—5m。截面是圓形或星形的電暈線安裝在管子中心，含塵氣體自上而下從管內(nèi)通過(guò)。2、板式電除塵器：這種電除塵器的收塵板由若干塊平板組成，為了減少粉塵的二次飛揚(yáng)和增強(qiáng)極板的剛度，極板一般要扎制成各種不同的斷面形狀，電暈極安裝在每排收塵極板構(gòu)成的通道中間。管式電除塵器板式電除塵器文檔僅供參考，如有不當(dāng)之處，請(qǐng)聯(lián)系改正。1.3.4

按除塵板和電暈極的不同配置分類1、單區(qū)電除塵器這種電除塵器的收塵板和電暈極都安裝在同一區(qū)域內(nèi)，所以粉塵的荷電和捕集在同一區(qū)域內(nèi)，所以粉塵的荷電和捕集在同一區(qū)域內(nèi)完成，單區(qū)電收塵器是被廣泛采用的電除器裝置。2、雙區(qū)電除塵器這種電除塵器的除塵系統(tǒng)和電暈系統(tǒng)分別裝在兩個(gè)不同的區(qū)域內(nèi)。前區(qū)內(nèi)安裝電暈極和陽(yáng)極板，粉塵在此區(qū)域內(nèi)進(jìn)行荷電，這個(gè)區(qū)為電離區(qū)，后區(qū)內(nèi)安裝收塵極和陰極板，粉塵在此區(qū)域內(nèi)被捕集，稱此區(qū)為收塵區(qū)，由于電離區(qū)和收塵區(qū)分開(kāi)，稱此為雙區(qū)除塵器。雙區(qū)電除塵器單區(qū)電除塵器文檔僅供參考，如有不當(dāng)之處，請(qǐng)聯(lián)系改正。1.3.5

按振打方式分類1、側(cè)部振打電除塵器這種除塵器的振打裝置設(shè)置于除塵器的陰極或陽(yáng)極的側(cè)部，稱為側(cè)部振打電除塵器；現(xiàn)用的較多的為撓臂錘振打，為防止粉塵的二次飛揚(yáng)，在振打軸的360°上均勻布置各錘頭，避免同時(shí)振打而引起的二次飛揚(yáng)。其振打力的傳遞與粉塵下落方向成一定夾角。2、頂部振打電除塵器這種電除塵器的振打整置設(shè)置除塵器的陰極或陽(yáng)極的頂部，稱為頂部振打電除塵器。早期引進(jìn)美式電除塵器多為頂部錘式振打，由于其振打力不便調(diào)整，且普遍用于立式電除塵，因此得不到廣泛應(yīng)用，現(xiàn)應(yīng)用較多的是頂部電磁振打，安裝在除塵器頂部，振動(dòng)的傳遞效果好，且運(yùn)行安全可靠、檢修維護(hù)方便。頂部振打電除塵器側(cè)部振打電除塵器文檔僅供參考，如有不當(dāng)之處，請(qǐng)聯(lián)系改正。二

電除塵基礎(chǔ)理論電除塵的類型和結(jié)構(gòu)很多，但都是按照同樣的基本原理設(shè)計(jì)出來(lái)的，用電除塵的方法分離氣體中的懸浮塵粒，主要包括以下四個(gè)復(fù)雜而又相互有關(guān)的物理過(guò)程：(1)氣體的電離(2)懸浮塵粒的荷電(3)荷電塵粒向電極運(yùn)動(dòng)(4)荷電塵粒沉積在電極上(5)振打清灰及灰料輸送文檔僅供參考，如有不當(dāng)之處，請(qǐng)聯(lián)系改正。2.1

氣體的電離空氣在正常狀態(tài)下幾乎是不能導(dǎo)電的絕緣體，但是當(dāng)氣體分子獲得能量時(shí)就可能使氣體分子中的電子脫離而成為自由電子，這些電子成為輸送電流的媒介、氣體就具有導(dǎo)電的能力了。使氣體具有導(dǎo)電能力的過(guò)程就稱之為氣體的電離。氣體的電離文檔僅供參考，如有不當(dāng)之處，請(qǐng)聯(lián)系改正。2.2

煙氣粉塵的荷電電除塵中使塵粒分離的力主要是庫(kù)倫力，而庫(kù)倫力與塵粒所帶的電荷量和除塵區(qū)電場(chǎng)強(qiáng)度的乘積成比例。所以，要盡量使塵粒多荷電，如果荷電量加倍，則庫(kù)倫力會(huì)加倍。理論和實(shí)踐證明單極性高壓電暈放電使塵粒荷電效果更好，能使塵粒荷電達(dá)到很高的程度，所以，電除塵都是采用單極性荷電。實(shí)踐中對(duì)電性的選擇，是由其它標(biāo)準(zhǔn)所決定的，工業(yè)氣體凈化的電除塵器，選擇陰性是由于它具有較高的穩(wěn)定性，并且能獲得較高的操作電壓和較大的電流。煙氣粉塵荷電文檔僅供參考，如有不當(dāng)之處，請(qǐng)聯(lián)系改正。2.3

荷電塵粒的運(yùn)動(dòng)粉塵荷電后，在電場(chǎng)的作用下，帶有不同極性電荷的塵粒，則分別向極性相反的電極運(yùn)動(dòng)，并沉積在電極上，工業(yè)電除塵多采用負(fù)電暈，在電暈區(qū)內(nèi)少量帶正電荷的塵粒沉積到電暈極上，而電暈外區(qū)的大量塵粒帶負(fù)電荷，因而向收塵極運(yùn)動(dòng)。驅(qū)進(jìn)速度：荷電懸浮塵粒在電場(chǎng)力作用下向收塵極板表面運(yùn)動(dòng)的速度。通過(guò)公式推導(dǎo)（推導(dǎo)略）：

20E0E

0.05E2

ω－驅(qū)進(jìn)速度E－塵粒所在處電場(chǎng)強(qiáng)度a－塵粒半徑μ－粘滯系數(shù)由上式可知，塵粒驅(qū)進(jìn)速度與收塵區(qū)的電場(chǎng)強(qiáng)度和粒徑成正比，而與氣體的粘滯系數(shù)成反比。文檔僅供參考，如有不當(dāng)之處，請(qǐng)聯(lián)系改正。2.4

荷電塵粉的捕集在電除塵器中，荷電極性不同的塵粉在電場(chǎng)力的作用下，分別向不同極性的電極運(yùn)動(dòng)。在電暈區(qū)和靠近電暈區(qū)很近的一部分荷電塵粒與電暈極的極性相反，于是就沉積在電暈極上，但因?yàn)殡姇瀰^(qū)的范圍小，所以數(shù)量也小。電暈外區(qū)的塵粒，絕大部分帶有電暈極極性相同的電荷，所以當(dāng)這些荷電塵粒接近收塵極表面時(shí)，使沉積在極板上而被捕集。塵粒的捕集與許多因素有關(guān)。如塵粒的比電阻、介電常數(shù)和密度。除塵效率：除塵效率為除塵器捕捉下來(lái)的飛灰重量與進(jìn)入除塵器的煙氣含有的飛灰重量之比，用η表示。A

f1eQ

1eA—收塵極板面積

Q—煙氣量ω—驅(qū)進(jìn)速度從式中可以看出，當(dāng)收塵效率一定時(shí)，除塵器的大小和塵粒驅(qū)進(jìn)速度ω成反比，和處理煙氣量Q成正比。文檔僅供參考，如有不當(dāng)之處，請(qǐng)聯(lián)系改正。2.5振打清灰及灰料輸送荷電塵粉到達(dá)電極后，在電場(chǎng)力和介質(zhì)阻力的作用下附集在電極上形成一

定厚度的塵層，在電除塵器中設(shè)計(jì)有振打裝置，能給電極一個(gè)足夠大的加速度，在已捕集的粉塵層中產(chǎn)生慣性力，用來(lái)克服粉塵在電極上的附著力，將粉塵打下來(lái)。在電極上形成一定厚度的塵層，受到振打后，該塵層脫離電極，一部分會(huì)在重力的作用下落入灰斗，而另一部分會(huì)在下落過(guò)程中，重新回到氣流中去，已被電極捕捉的粉塵重新回到氣流中去成為粉塵的二次飛揚(yáng)，二次飛揚(yáng)影響除塵效率，在電除塵過(guò)程中是不能完全避免的。理論和實(shí)踐都證明，粉塵層在電極上形成一定厚度后再振打，讓粉塵成塊狀下落避免引起較大的二次飛揚(yáng)。積聚在灰斗中的粉塵采用合適的卸、輸灰設(shè)備輸送到灰?guī)旎蚧覉?chǎng)文檔僅供參考，如有不當(dāng)之處，請(qǐng)聯(lián)系改正。三

影響電除塵器性能的主要因素影響電除塵性能的因素很多，可以大致歸納為如下四大類：1、粉塵特性：主要包括粉塵的粒徑分布，真密度和堆積密度、粘附性和比電阻等。2、煙氣性質(zhì)：主要包括煙氣溫度，壓力、成分、溫度、流速和含塵濃度等。3、結(jié)構(gòu)因素：主要包括電暈線的幾何形狀、直徑、數(shù)量和線間距，收塵極的形式、極板斷面形狀、極間距、極板面積以及電場(chǎng)數(shù)、電場(chǎng)長(zhǎng)度、供電方式、振打方式(方向、強(qiáng)度、周期)、氣流分布裝置、外殼嚴(yán)密程度、灰斗形式和出灰口鎖風(fēng)裝置等。

4、操作因素：主要包括伏安特性、漏風(fēng)率、氣流短路、二次飛揚(yáng)和電暈線肥大等。文檔僅供參考，如有不當(dāng)之處，請(qǐng)聯(lián)系改正。粉塵的比電阻是衡量粉塵導(dǎo)電性能的指標(biāo)，根據(jù)粉塵的比電阻對(duì)電除塵性能的影響，大致可分為三個(gè)范圍：104(cm)，(1)比電阻這一范圍內(nèi)的粉塵，稱為低比電阻粉塵；(2)10451010(cm)比電阻在這范圍內(nèi)最適合于電除塵；10(3)

510

(cm)比電阻在這一范圍內(nèi)的粉塵，稱為高比電阻粉塵。3.1.1

粉塵的比電阻粉塵比電阻的單位為Ω▲c

mI

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A文檔僅供參考，如有不當(dāng)之處，請(qǐng)聯(lián)系改正。低比電阻的粉塵在到達(dá)收塵板表面時(shí)獲得和收塵極同極性的正電荷，同時(shí)脫離收塵極而重返氣流，重返氣流的粉塵在空間又與離子相碰撞并再次向收塵極運(yùn)動(dòng)，形成在收塵板上跳躍的現(xiàn)象，最后可能被氣流帶出電除塵器。當(dāng)粉塵比電阻超過(guò)臨界值51010(cm)時(shí)，電除塵器的性能就隨著比電阻的增高而下降，采用常規(guī)電除塵器就難以獲得理想的效率，甚至發(fā)生通常所說(shuō)的反電暈。克服高比電阻影響的方法:

保持電極表面盡可能清潔

采用較好的供電系統(tǒng)

煙氣調(diào)質(zhì)增加煙氣濕度，或向煙氣中加入SO3、NH3，及Na

2CO3等化合物，使粒子導(dǎo)電性增加。最常用的化學(xué)調(diào)質(zhì)劑是SO3

改變煙氣溫度向煙氣中噴水，同時(shí)增加煙氣濕度和降低溫度

發(fā)展新型電除塵器文檔僅供參考，如有不當(dāng)之處，請(qǐng)聯(lián)系改正。四電除塵器結(jié)構(gòu)4.1、電暈電極

常用的有直徑3mm左右的圓形線、星形線及鋸齒線、芒刺線等

電暈線的一般要求：起暈電壓低、電暈電流大、機(jī)械強(qiáng)度高、能維持準(zhǔn)確的極距、易清灰等a.圓形線b.星形線c.鋸齒線d.芒刺線文檔僅供參考，如有不當(dāng)之處，請(qǐng)聯(lián)系改正。

重錘懸吊式

管框繃線式

電暈線固定方式：重錘懸吊式管框繃線式文檔僅供參考，如有不當(dāng)之處，請(qǐng)聯(lián)系改正。4.2集塵極

集塵極結(jié)構(gòu)對(duì)粉塵的二次揚(yáng)起、及除塵器金屬消耗量（約占總耗量的40－50%）有很大影響

性能良好的集塵極應(yīng)滿足下述基本要求：

振打時(shí)粉塵的二次揚(yáng)起少

單位集塵面積消耗金屬量低

極板高度較大時(shí)，應(yīng)有一定的剛性，不