煙氣除塵-靜電除塵的原理及操作（大氣污染控制技術(shù)）

煙氣除塵靜電除塵靜電除塵器結(jié)構(gòu)形式三、靜電除塵器結(jié)構(gòu)形式根據(jù)集塵極的形式：管式、板式；根據(jù)氣流的流動方式：立式、臥式；根據(jù)粉塵在電除塵器內(nèi)的荷電方式及分離區(qū)域布置的不同：單區(qū)、雙區(qū)電除塵器。根據(jù)除塵方式的不同：濕式電除塵和干式電除塵。

（1）管式放電金屬線電暈極

含負(fù)離子區(qū)

電暈區(qū)

金屬管集塵極

含塵氣體由除塵器下部進(jìn)入，凈化后的氣體由頂部排出。管式電除塵器的電場強度高且變化均勻，但清灰較困難。多用于凈化含塵氣量較小或含霧的氣體。

（2）板式極板間距：200～400mm；極板高度：2～5m；極板總長度：根據(jù)對除塵效率高低的要求而定；通道數(shù)：根據(jù)處理氣量定，少則幾十，多則幾百。2.立式和臥式靜電除塵器臥式電除塵器多為板式，氣體在其中水平通過，含塵氣流凈化過程是在氣流水平運動過程中完成的。每個通道內(nèi)沿氣流方向每隔3m左右(有效長度)劃分單獨電場，常用的是2～4個電場。特點：臥式電除塵器安裝靈活、維修方便，適用于處理煙氣量大的場合。（1）臥式立式電除塵器通常做成管式，垂直安裝。含塵氣流在自下而上流動過程中完成凈化過程。特點：占地面積小，在高度較高時，可以將凈化后的煙氣直接排入大氣而不另設(shè)煙囪，但檢修不如臥式方便。（2）立式3.干式和濕式電除塵器（1）干式干式電除塵器：通過振打的方式使電極上的積塵落入灰斗中，含塵氣體的電離、粒子荷電、集塵及振打清灰等過程，均是在干燥狀態(tài)下完成的。特點：清灰方式簡單，便于粉塵的綜合利用，有利于回收有經(jīng)濟(jì)價值的粉塵。易造成二次揚塵，降低除塵效率。目前，工業(yè)上應(yīng)用的電除塵器多為干式電除塵器。（2）濕式濕式電除塵器：采用溢流或均勻噴霧的方式使集塵極表面經(jīng)常保持一層水膜，用以清除被捕集的粉塵。特點：不僅除塵效率高，而且避免了二次揚塵。由于沒有振打裝置，運行比較穩(wěn)定。對設(shè)備有腐蝕，產(chǎn)生二次污染，污水處理復(fù)雜。（1）單區(qū)式集塵極和電暈極都裝在同一區(qū)域內(nèi)。塵粒的荷電和捕集在同一電場中進(jìn)行，即電暈和集塵極布置在同一電場區(qū)內(nèi)。單區(qū)電除塵器應(yīng)用廣泛，通常用于工業(yè)除塵和煙氣凈化。（2）雙區(qū)式集塵極系統(tǒng)和電暈極系統(tǒng)分別裝在兩個不同的區(qū)域內(nèi)。塵粒的荷電和捕集分別在兩個不同的區(qū)域內(nèi)進(jìn)行。安裝電暈極的電暈區(qū)主要完成對塵粒的荷電過程，而在裝有高壓極板的集塵區(qū)主要是捕集荷電粉塵，雙區(qū)電除塵器可以防止反電暈的現(xiàn)象，一般用于空調(diào)送風(fēng)的凈化系統(tǒng)。煙氣除塵靜電除塵靜電除塵器主要部件四、靜電除塵器主要部件靜電除塵器的結(jié)構(gòu)由除塵器主體、供電裝置和附屬設(shè)備組成。除塵器主體包括電暈極、集塵極、清灰裝置、氣流分布裝置和灰斗等。（一）電暈極電暈極包括電暈線、電暈極框架吊桿及支撐套管、電暈極振打裝置等。對電暈線的一般要求為：起暈電壓低、電暈電流大、機械強度高、耐腐蝕性能以及容易清灰等。電暈線的型式：光滑圓形線、星形線、螺旋形線、芒刺線、鋸齒線、麻花線及蒺藜絲線等。電暈極的形式電暈線固定方式：管框繃線式重錘懸吊式（二）集塵極集塵極的結(jié)構(gòu)形式對粉塵的二次飛揚、金屬消耗量和造價有很大的影響，直接影響除塵效率。對集塵極的基本要求：易于粉塵在板面上的沉積；振打時二次揚塵少；單位集塵面積金屬用量少；極板較高時，不易產(chǎn)生變形；氣流通過極板空間時阻力小等。常見集塵極板形式（三）清灰裝置及時清除集塵極和電暈極上的積灰，是保證電除塵器高效運行的重要環(huán)節(jié)。干式電除塵器的清灰方式：機械振打、電磁振打及壓縮空氣振打、聲波振打等；濕式電除塵器：噴霧或溢流方式，在集塵極表面上形成一層水膜，使沉積在集塵板上的粉塵和水一起流到除塵器的下部而排出。振打整置設(shè)置除塵器的陰極或陽極的頂部，稱為頂部振打電除塵器，現(xiàn)應(yīng)用較多的是頂部電磁振打，安裝在除塵器頂部，振動的傳遞效果好。1.頂部振打陰極振打位于除塵器內(nèi)頂部，由電機傳動振打極線框架。不同與陽打的是：陰極部分全部帶電所以傳動部分需由瓷轉(zhuǎn)軸隔開。瓷轉(zhuǎn)軸絕緣板傳動軸轉(zhuǎn)動軸振打錘2.側(cè)部振打電除塵器振打裝置設(shè)置于除塵器陽極板的側(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，在振打軸的360°上均勻布置各錘頭，避免同時振打而引起的二次飛揚。其振打力的傳遞與粉塵下落方向成一定夾角。

陽極振打裝置機械部分由中心軸、軸套、振打錘等組成。陽極板軸套傳動軸振打錘陽極振打電機位于除塵器檢修平臺，作用是將粘附在陽極板上的紛塵通過振打使其脫落，振打時間由PLC周期性控制，也可手動連續(xù)振打（維修/調(diào)試時使用）。

注意事項：調(diào)試前須檢查變速箱內(nèi)是否已加滿齒輪油檢查鏈條松緊程度第一次通電時須點動控制電機，確認(rèn)正確方向后方可使用通電后檢查電機溫度、聲音有無異常電機減速機轉(zhuǎn)動鏈條轉(zhuǎn)動軸（四）除塵器灰斗

粉塵由電場分離后粘附在集塵極，然后借助于振打裝置將紛塵脫落到除塵的灰斗內(nèi)，在料位信號的控制下，將粉塵輸送到指定地點灰斗焊接在底梁上，灰斗壁與水平面夾角一般大于60度，且四邊加有圓弧板，以保證灰自由下落。為防止煙氣經(jīng)灰斗旁路串氣而降低除塵效率，灰斗內(nèi)裝有擋風(fēng)板。灰斗通常有以下附件：1.電加熱或蒸汽加熱；2.氣化板；3.挖手孔；4.捅灰管等。（五）氣流分布裝置電除塵器內(nèi)氣流分布的均勻性對除塵效率的影響很大，一般要求其分布均勻性好，阻力損失小。為保證氣流分布均勻，在進(jìn)出口處應(yīng)設(shè)漸擴(kuò)管和漸縮管，進(jìn)口漸擴(kuò)管設(shè)1～3層氣流分布板。常見的氣流分布板：多孔板、百葉窗式、分布格子、槽型鋼式和欄桿型分布板等。多孔板應(yīng)用最廣，孔徑30～50mm。氣流分布的具體要求是：任何一點的流速不得超過該斷面平均流速的40%任何一個測定斷面上，85%以上測點的流速與平均流速不得相差25%。（六）除塵器外殼鋼板、不銹鋼板、鉛板、混凝土。除塵器外殼必須保證嚴(yán)密，盡量減少漏風(fēng)。漏風(fēng)量增加，風(fēng)機負(fù)荷加大，電場內(nèi)風(fēng)速過高，除塵效率下降。特別是處理高溫高濕煙氣時，冷空氣漏入會使煙氣溫度降至露點以下，導(dǎo)致除塵器內(nèi)構(gòu)件粘灰和腐蝕。電除塵器的漏風(fēng)率控制在3％以下。檢修孔檢修觀察時使用。進(jìn)入除塵器內(nèi)部前必須關(guān)閉所有電源，鎖必安全連鎖箱，控制柜上須掛有安全警示牌，必要時需專人看護(hù)。將隔離開關(guān)刀閘打到接地位置。檢修照明盡量采用24V安全電源下部檢修孔頂部檢修孔布線橋架頂部檢修孔（六）供電裝置電除塵器的供電裝置：升壓變壓器、整流變壓器和控制裝置。高壓供電設(shè)備提供粒子荷電和捕集所需要的高場強和電暈電流供電設(shè)備必須十分穩(wěn)定，希望工作壽命在二十年之上通常工業(yè)電除塵器的高壓供電設(shè)備的輸出峰值電壓為70～l000kV，電流為100～2000mA輸入到整流變壓器的交流電壓稱為一次電壓，輸入到整流變壓的交流電流稱為一次電流；整流變壓器輸出的直流電壓稱為二次電壓，整流變壓器輸出的直流電流稱為二次電流。煙氣除塵靜電除塵靜電除塵器的選型電除塵器性能參數(shù)確定——集塵極面積、電場斷面面積、集塵室通道數(shù)、電場長度、工作電壓、電流等。電除塵器的選擇五、電除塵器的選型（一）靜電除塵器性能參數(shù)的確定主要采用經(jīng)驗公式類比方法。主要是根據(jù)需要處理的含塵氣體流量和凈化要求，確定集塵極面積、電場斷面面積、電場長度、集塵極和電暈極的數(shù)量和尺寸等。

1.集塵極面積

式中：A——集塵極面積，m2。；Q——處理氣體流量，m3/s；η——預(yù)期達(dá)到的除塵效率，%；ωp——微粒的有效驅(qū)進(jìn)速度，m/s。2.箱體的斷面面積

式中：F——箱體斷面面積，m2；Q——處理氣體流量，m3/s；u——除塵器斷面氣流速度，m/s。

對于一定結(jié)構(gòu)的靜電除塵器，當(dāng)氣體流速增加時，除塵效率降低，因此氣體流速不宜過大；但如其過小，又會使除塵器體積增加，造價提高。一般取0.6-1.5m/s。3.集塵室的通道個數(shù)

由于每兩塊集塵極之間為一通道，則集塵室的通道個數(shù)n可由下式確定：式中：b——集塵極間距，亦為通道寬度，m；h——集塵極板高度，m。集塵板高度h的確定：當(dāng)F≤80m2時，h=F0.5

；當(dāng)F＞80m2時，h=（0.5F）0.54.電場長度式中

L——集塵極沿氣流方向的長度，m；

h——集塵極板高度，m。一般選擇長高比為0.5-1.0；高效率時，長高比至少為1.0-1.5。5.工作電壓根據(jù)實際需要，工作電壓一般取60～72kV。6.工作電流一般在100～300mA。例題設(shè)計一電除塵器用來處理燒結(jié)廠原料倉產(chǎn)生的石膏粉塵。處理量為129600m3/h，入口含塵濃度為3×10-2kg/m3，要求出口含塵濃度降至1.5×10-4kg/m3。試設(shè)計該除塵器所需要的極板面積、電場斷面積、通道數(shù)和電場長度。（二）靜電除塵器的選擇如果粉塵的比電阻適中(1×104～2×1010Ω·cm)，則采用普通干式電除塵器。對于比電阻高的粉塵，宜采用特殊型電除塵器，如寬極距型和高溫電除塵器等?；蛟诤瑝m氣體中加入適量的調(diào)理劑(如NH3、H2O等)，以降低粉塵的比電阻。對于比電阻低的粉塵，不宜采用電除塵器凈化。濕式電除塵器既能捕集比電阻高的粉塵，也能捕集比電阻低的粉塵，而且具有較高的除塵效率。其缺點是會帶來污水處理及通風(fēng)管道和除塵器的腐蝕問題。煙氣除塵靜電除塵靜電除塵器安裝、調(diào)試、運行六、電除塵器的安裝、調(diào)試、運行（一）電除塵器的安裝特別注意：應(yīng)有良好的密閉性，除塵器密閉性能不好將嚴(yán)重影響除塵器性能和使用壽命。殼體的所有焊接均應(yīng)采用連續(xù)焊縫，并用煤油滲透法檢查其氣密性。必須除去所有毛刺、飛邊。需用手提式砂輪打光。集塵極和電暈極的極間距必須嚴(yán)格保證。40m2以下，間距偏差小于5mm；大于40m2，偏差小于10mm。周圍應(yīng)懸掛“高壓危險”等字樣。（二）調(diào)試通冷風(fēng)，在第一電場前端測定沿電場斷面的氣流分布均勻性。要求任何一點的流速不得超過該斷面平均流速的40%；任何一個測定斷面，85%以上的測點流速與平均流速不得相差25%。如不符合要求，應(yīng)進(jìn)行調(diào)整，多孔分布板應(yīng)對若干個孔進(jìn)行調(diào)整。啟動兩極振打裝置，使其運轉(zhuǎn)8h，檢查運轉(zhuǎn)是否正常，包括振打軸的轉(zhuǎn)向，電動機是否發(fā)熱，測定集極的振打頻率等。接通保溫箱內(nèi)電加熱器，檢查溫升速度及溫度控制范圍是否滿足要求。啟動排灰裝置和鎖風(fēng)裝置，使其運轉(zhuǎn)4h，檢查運轉(zhuǎn)是否正常，電動機是否發(fā)熱。每個電場至少測定三排集塵極板面上若干點的振打加速度，若點加速度過小，則應(yīng)加固極板與撞擊桿的連接。關(guān)閉各檢查門，對除塵器通氣氣體，測定其進(jìn)、出口氣體量，計算漏風(fēng)率，要求漏風(fēng)率應(yīng)小于7%，否則應(yīng)檢查焊縫和連接處的氣密性。接通高壓硅整流器，在除塵系統(tǒng)不通煙塵情況下通電試車（即無負(fù)載試車），首先把輸出電壓、電流旋鈕調(diào)至最小位置，然后開啟電源，逐步升壓，電場應(yīng)能升至額定電壓而不發(fā)生擊穿，否則就進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。（三）運行操作控制第一步、運行前檢查①檢查所有電場內(nèi)、通道內(nèi)、灰斗內(nèi)是否留有工具和其他雜物，如鐵絲、焊條、螺栓等。②檢查各絕緣套管、瓷轉(zhuǎn)軸等絕緣件表面是否干凈有無裂紋。③檢查變壓器是否有漏油現(xiàn)象。④檢查變壓器是否按規(guī)定可靠接地，接地電阻應(yīng)小于4Ω。⑤確認(rèn)所有工作人員都已從電除塵器內(nèi)出來。⑥拆除陰極系統(tǒng)上的人孔門的專用接地棒或接地器材。

整流變壓器高壓整流變壓器隔離開關(guān)電場電源空氣吸濕器（內(nèi)裝有硅膠）

整流變壓器一般裝在除塵器頂部，與高壓隔離開關(guān)相連。電壓由硅整流變壓經(jīng)隔離開關(guān)送至電場。

硅膠正常時顯白色，吸水后變黃色；如有變色，必須立即更換。

油位保持在1/3位置瓷瓶無裂痕，無滲油現(xiàn)象01/31/2整流變維護(hù)注意事項接地裝置接地可靠，接地電阻應(yīng)小于4歐姆整流變內(nèi)部與外殼接地整流變外殼與除塵器本體接地第二步啟動1）投運前的檢查工作完畢，所有的安全措施已恢復(fù)。

2）各加熱器至少在發(fā)煙設(shè)備啟動前8

小時投運，以確?；叶泛透鹘^緣件（絕緣瓷套管、電瓷轉(zhuǎn)軸等）的干燥；防止因結(jié)露爬電而引起的任何損害。檢查各加熱器系統(tǒng)的電流是否正常。3）打開電除塵器進(jìn)出口煙道上的各擋板風(fēng)門。4）啟動引風(fēng)（通風(fēng)）機。

5）向電場通煙氣預(yù)熱以消除電除塵器內(nèi)部機件上的潮氣。6）啟動飛灰輸送系統(tǒng)。

7）啟動所有振打機構(gòu)。各個電場的振打周期不同，1電場8-10分鐘，2電場之后各電場30-40分鐘；而且最后2個電場振打不同時進(jìn)行，減少二次飛揚。陰極振打電機

陰極振打電機位于除塵器的頂部平臺，作用是將粘附在陰極板上的粉塵通過振打使其脫落，振打時間由PLC時序周期性控制，也可手動連續(xù)振打（維修/調(diào)試時使用）。瓷轉(zhuǎn)軸加熱器陰打電機瓷轉(zhuǎn)軸保溫筒第三步停運1.短期停運1）停運所有風(fēng)機，靜待3～5分鐘；2）按電場順序由后向前降低一、二次電壓和電流直至為零，然后關(guān)掉各供電單元的高壓電源，并將高壓控制柜鎖定；3）關(guān)閉進(jìn)出口煙道所有風(fēng)門；4）讓振打系統(tǒng)和加熱系統(tǒng)在暫停階段繼續(xù)運行；5）如需人員進(jìn)入電場檢修則應(yīng)使高壓部件接地，陰、陽極振打停轉(zhuǎn)，并等電場內(nèi)降溫至40℃以下，穿著防護(hù)服裝，有安全照明方可進(jìn)入。第三步停運（二）長期停運1）停運所有風(fēng)機，靜待3～5分鐘；2）按電場順序由后向前降低一、二次電壓和電流直至為零，然后關(guān)掉各供電單元的高壓電源，并將高壓控制柜鎖定；3）關(guān)閉進(jìn)出口煙道所有風(fēng)門；4）切斷各供電單元的高壓隔離開關(guān)轉(zhuǎn)至接地位置并鎖定；5）振打系統(tǒng)和排灰系統(tǒng)在高壓電源切斷后繼續(xù)運行直至讓所有煙灰從電除塵器中清除干凈為止；6）切斷總的電源開關(guān)（不包括照明線路）；7）將高壓部件接地后并在有安全照明的條件下，人方可進(jìn)入電除塵器內(nèi)；檢修完畢后關(guān)閉所有人孔門。（四）維護(hù)及日常監(jiān)測1.維護(hù)（1）電除塵器本體維護(hù)——對電除塵器保溫箱內(nèi)不定期清掃維護(hù)。

——保溫箱的維護(hù)應(yīng)對管狀加熱器進(jìn)行仔細(xì)檢查，以保證其正常工作?！綦姵龎m器工作3月以上，則應(yīng)利用工藝生產(chǎn)停車機會對除塵器內(nèi)部構(gòu)件檢查維護(hù)。（2）高壓硅整流器的維護(hù)——保持控制柜內(nèi)部和整流器的清潔，干燥劑由淺藍(lán)色變淡紅色時應(yīng)進(jìn)行更換處理。——每12個月進(jìn)行一次變壓器油的試驗——每年測量一次接地電阻，其值應(yīng)不大于4Ω?！邏赫髌餍柽M(jìn)行測試檢查2.日常監(jiān)測——電除塵器的運行狀態(tài)監(jiān)測——電除塵器組成構(gòu)件的完好運行狀態(tài)監(jiān)測巡視——電除塵器排灰設(shè)施及煙塵的監(jiān)測——電除塵器構(gòu)件中的轉(zhuǎn)動及潤滑部件的巡視煙氣除塵靜電除塵——靜電除塵影響因素二、影響電除塵器效率的因素

影響靜電除塵效率的主要因素有粉塵特性、煙氣特性、結(jié)構(gòu)因素和操作因素等。（一）粉塵特性粉塵特性主要包括粉塵的粒徑分布、真密度、堆積密度、黏附性和比電阻等，其中最主要的是粉塵的比電阻。粉塵的比電阻與除塵效率粉塵的比電阻過高或過低均不利于除塵，最適合于電除塵捕集的粉塵的比電阻的范圍為1×104～2×1010Ω·cm。影響粉塵比電阻主要因素：氣體的溫度和濕度。向煙氣中噴水——同時達(dá)到增加煙氣濕度和降低煙氣溫度的雙重目的。向煙氣中加入SO3、NH3以及Na2CO3等化合物，以使塵粒的導(dǎo)電性增加。反電暈——沉積在極板表面上的高比電阻粉塵層所產(chǎn)生的局部放電現(xiàn)象。（二）煙氣特性煙氣特性主要包括煙氣溫度、濕度、成分、壓力、含塵濃度、斷面氣流速度和分布等。1.煙氣的溫度和濕度在低溫區(qū)，由于粉塵表面的吸附物和水蒸氣的影響，粉塵的比電阻較?。浑S著溫度的升高，粉塵的比電阻增加。高溫區(qū)，由于粉塵內(nèi)部的導(dǎo)電，也會使比電阻下降。當(dāng)溫度低于露點時，濕度會嚴(yán)重影響除塵器的除塵效率。2.含塵濃度由于電暈放電在除塵電場中產(chǎn)生大量的電子，使進(jìn)入其間的粉塵荷電。荷電粉塵形成的空間電荷會對電暈極產(chǎn)生屏蔽作用，從而抑制了電暈放電。電暈閉塞：隨著含塵濃度的提高，電暈電流逐漸減少，出現(xiàn)電暈阻止效應(yīng)。當(dāng)含塵濃度增加到某一數(shù)值時，電暈電流基本為零，此時的電除塵器失去除塵能力。為避免電暈閉塞，處理的氣體含塵濃度應(yīng)＜30g/m3。當(dāng)氣體含塵濃度過高時：選用曲率大的芒刺形電暈極；還可以在電除塵器加設(shè)預(yù)處理裝置，進(jìn)行多級除塵。3.除塵器斷面氣流速度降低除塵器的斷面氣流速度，增加了粉塵在荷電區(qū)的停留時間，使粉塵荷電的機會增多，除塵效率也會提高。隨著氣流速度的增大，除塵效率也就大幅度下降。氣流速度過大，會造成二次揚塵。一般氣流速度取0.6-1.5m/s。4.斷面氣流分布

斷面氣速分布不均勻，在流速較低的區(qū)域，就會存在局部氣流停滯，造成低速區(qū)的效率增加，不能彌補高速區(qū)造成的效率下降。除塵器斷面上的氣流速度差異越大，除塵效率越低。（三）結(jié)構(gòu)因素電暈線的幾何形狀、直徑、數(shù)量和線間距；集塵極的形式、極板斷面形狀、極間距、極板面積、電場數(shù)、電場長度等；供電方式、振打方式(方向、強度、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。最重要的結(jié)構(gòu)因素為極間距，一般要求極間距要距離合適（400mm），保持均勻。

（四）操作因素

為保證其高效率，必須使供電功率高、供電壓力大，供電電流穩(wěn)定。供電壓力大小一般通過控制火花頻率來實現(xiàn)，一般要求最佳火花頻率在30～150次/min。由于隨著集塵極和電暈極上堆積粉塵厚度的不斷增加，運行電壓會逐漸下降，使除塵效率降低，因此，必須通過清灰裝置使粉塵剝落下來，以保持較高的除塵效率。煙氣除塵靜電除塵原理一、電除塵的原理電除塵的基本原理包括：電暈放電塵粒的荷電荷電塵粒的遷移和捕集粉塵的清除（一）電暈放電靜電除塵器實質(zhì)上是由兩個極性相反的電極組成線狀電極——電暈極管狀或板狀電極——集塵極將充分高的直流電壓施加到放電極和集塵極上?！把┍馈边^程電暈區(qū)電暈放電負(fù)離子電暈放電和粉塵荷電（二）塵粒的荷電電場荷電擴(kuò)散荷電塵粒的荷電方式與粒徑有關(guān):dp>0.5μm的塵粒以電場荷電為主;dp<0.2μm的塵粒以擴(kuò)散荷電為主；介于兩者之間的兩種方式均要考慮。塵粒的荷電方式主要是電場荷電。板式電除塵器除塵示意圖（三）荷電塵粒的遷移和捕集在