1、电收尘器,071678 马晨,一、工作原理,电收尘器是利用电场作用来补集含尘气体的设备。当两电极加上高压直流电荷时，便产生强大的不均匀电场，在电晕板附近形成一气体游离区域，称为电晕区。这个区域内充满着电子、负离子和正离子。电晕区的半径通常只有23mm。电晕的外面叫晕外区。电晕电流中的电子和负离子(正离子由于其作用区域很小，绝大部分粉尘靠电子和负离子吸附)就会吸附到粉尘上，使粉尘荷电。荷电的粉尘在电场力的作用下向收尘极运动，最后沉积在收尘极板上并将电荷释放出来。当粉尘沉积到一定厚度时，通过振打装置将粉尘清入灰斗排出，完成了分离过程。清除尘粒后的空气经收尘器顶部排风口排出。,一、工作原理,若为均匀
2、电场，一旦发生电离，则整个空间都会发生电离而击穿绝缘空间烧毁电板，所以采用非均匀电场。通常收尘器的电晕电极为负极，这是因为从负电晕发射出的负离子流的运动速度要比正电晕发出的正电晕发出的正离子流大，而且负电晕比较稳定，火花击穿电压较高。电收尘器两电极之间的电压达到一定值时才能有电晕电极。电收尘器的工作电压多处在5070kV之间，为临界电压的23倍。,一、工作原理,电收尘器的特点： 除尘效率高 ：电除尘器可以用通过加长电场长度的办法提高捕集效率。烟气中粉尘处于一般状态时，其捕集效率可达99以上。 设备阻力小，能耗低 ：电除尘器的能耗主要包括设备阻力损失、供电装置、加热保温和振打电动机等。电除尘器的
3、阻力一般在200300Pa，约为袋式除尘器的15。由于能耗较小，很少更换易损件，所以运行费用比袋式除尘器要低得多。 适用范围 ：电除尘器可捕集粒径小于0.1m的粒子、300400的高温烟气。当烟气的各项参数在一定范围内波动时，电除尘器仍能保持良好的捕集性能。烟气中粉尘的电阻率对电除尘器运行有着重要影响，当电阻率小于104cm或大于2*1010cm时，电除尘器的正常过程受到干扰。 处理风量大 ：由于结构上易于模块化，可以实现装置大型化。目前单台电除尘器烟气处理量已达200X104m3h。这样大的烟气量用其他除尘器来处理是不经济的。 一次投资大 ：电除尘器和其他除尘设备相比，结构复杂，耗用钢材较多
4、，每个电场需配用一套高压电源及控制装置，因此价格昂贵。,二、类型及结构,电收尘器的形式多种多样，可按下列方法进行分类： 按清灰方式，可分为湿式、半湿式和干式。 按荷电形式，可分为单区式和双区式两种。 按集尘电极形式，大致可分为平板式、管式、圆筒式和栅格式等。 按气流的运动方向，可分为立式和卧式两种。管极式电收尘器一般为立式，板极式则可有立式和卧式两种。,三、电极,电收尘器主要工作部件是阳极板与阴极线。各种电极板形式的设计主要是要求在极板振打时粉尘的二次飞扬要少，保证振打时极板各点所产生的震动和加速度有利于电场的分布，此外还要考虑极板的加工、刚度和重量等。,四、电收尘器的主要参数,气体在电场中的
5、流动速度与驱进速度气体在电场中的流动速度的大小，应保证使含尘气体在电场空间经过时，有充分的时间使带电尘粒沉积到集尘电极上。为此，应使位于集尘电极最远处R（即两极间距离）的尘粒移动到集尘电极所需的时间R/u0，必须小于或等于含尘气体通过点收尘器时间L/v。其中u0为尘粒的沉降速度，又称驱进速度，是指带点粉尘在电场力作用下向集尘电极移动的速度（m/s）；L为气体流动方向长度，即电场长度（m）；v为电收尘器的截面风速（m/s）。,四、电收尘器的主要参数,粉尘的离子驱进速度与许多因素有关，诸如极配构造、电场强度、含尘浓度、烟气性质、烟尘特性、粉尘粒径、烟气温度、温度、极间距、粉尘电阻率等等。通过定量计
6、算离子驱进速度是很困难的。工程中一般采用类比方法计算。既根据正处于工况运行的类似烟气电尘器的离子驱进速度来类比计算：WK（d/d0）W0 式中：W为设计电收尘器的粉尘离子驱进速度，cm/s；d为设计电收尘器的极距，mm；W0为工况运行中的电收尘器的粉尘离子驱进速度，cm/s；d0为工况运行中的电收尘器的极距，mm；K为影响粉尘离子驱进速度系数。粉尘离子驱进速度是电收尘器性能进行比较和评价的重要参数，也是电收尘器设计的重要参数。粉尘离子驱进速度取值太大，则电收尘器不能满足生产要求，出口含尘达不到设计要求；取值太小，则电收尘器负荷不足，造成设备浪费。,四、电收尘器的主要参数,在一定处理风量条件下，
7、气流速度低，固然可使尘粒得到充分沉降，但收尘器截面积增大，设备增大，气流分布也不平均，亦会使效率降低；若气流过大，则不仅需增大电场强度，电场长度过分增长，使设备加大，同时对干式来说还会引起严重的粉尘二次飞扬，对湿式来说会把水滴溅起破坏电场，同样使效率降低。因此，气流速度应有其合理范围。,收尘效率及集尘电极面积收尘效率是衡量电收尘器性能的主要指标，也是设计收尘器的主要依据。现行的电收尘器效率公式是1922年由多依奇（Deutsch）推导出来的 ,这个公式可表示为： =1-C2/C1=1-e-Su0/Q式中：S为集尘电极表面积（m2）；u0为驱进速度（m/s）；Q为操作状态下的气体流量（m3/s）
8、。从公式可以看出，采用的电场强度越大，集尘电极越大以及气体流速越小，收成效率越高。集尘电极面积的大小对收尘器的使用效果影响很大，若要获得较高的收成效率，应当用较大的集尘电极。,四、电收尘器的主要参数,电收尘器截面尺寸的确定电收尘器的规格是以收尘器内与气流方向垂直的有效截面积来表示。电收尘器所需有效通风截面积可根据处理风量及选定风速按下式求得 A0=Q/3600v 电收尘器选型计算首先根据入口气体性状，入口粉尘性状，收尘效率或出口含尘浓度等选择电收尘器类型。根据计算出的截面积选择截面积相近的型号。根据沉降速度，则可按选定的型号查的或算出改收尘器的集尘电极面积S。再核算除尘效率，若过低，可适当降低
9、电场风速，取较大型号的电收尘器。,四、电收尘器的主要参数,其他参数 极间距过去由于高压硅整流器电源的限制，极间距多采用窄极间距。上世纪70年代后国内外试验研究表明，增大极间距能增大绝缘距离，提高极间距的工作电压，可以提高粉尘的离子驱进速度，这样可以减少电收尘器的收尘极板面积，降低设备造价。但是极间距过大会使电晕电流密度降低，同时若烟气温度高，极间距选择较大的话，工作电压也随之增大，而目前吊挂用石英套管材质尚不能承受高温条件下过高的电压，故极间距不能太大。 电晕线的间距 电收尘器电晕线的间距大小对收尘效率有直接影响，如果电晕线距离太小，由于电屏蔽作用将造成导线的单位电流值降低；太大则造成电流密度
10、降低，使收尘效率下降。,四、电收尘器的主要参数,五、电收尘器的使用,电阻率电阻率是指每单位体积粉尘的表观电阻。粉尘的电阻率对除尘效率的影响尤为突出。大量实验和实践证明，当粉尘的电阻率在1041010cm之间时，电收尘器才有很好的除尘效率。 电阻率低于104cm的粉尘称为低电阻粉尘。当这种粉尘到达收尘极表面后，会很快释放电荷，并获得收尘极的正电荷，从而与收尘极相互排斥而重返气流。当再次荷电到达收尘极后又重复以上过程，形成粉尘在收尘极上的跳跃现象，最后可能随气流带出收尘器，使除尘效率下降。 电阻率高于1011cm的粉尘称为高电阻粉尘。这种粉尘到达收尘极表面后，释放电荷很慢，当粉尘不断聚积时，粉尘层
11、的电荷与收尘极间产生一个强电场，这一电场不但减弱了电极间的电场强度，排斥其他粉尘继续向收尘极运动，还会在粉尘层的孔隙间发生局部击穿，产生大量的正离子与电场内的负离子中和。其结果，电晕电流增大，电压降低，电场内闪络频繁，粉尘的二次飞扬严重。这就是反电晕现象，导致电能消耗增加，降尘性能恶化甚至无法工作 。,五、电收尘器的使用,含尘浓度进入电收尘器的含尘浓度不宜过大。若含尘浓度过高，严重抑制着电晕电流的产生，使尘粒不能得到充足的电荷。当气体的含尘浓度大至某一值时，电晕电流几乎减小到零。此时，收尘效率显著下降，这种现象称为电晕封闭。因此应当限制进入电收尘器的含尘浓度。 湿含量空气的击穿电压随着水分含量的加大而提高。同时水汽分子与自由电子碰撞的机会增多，将使电子动能消耗，转化为热能，使得碰击电离难于发展。另外，由于吸附电子形成的水汽负离子行动缓慢，在电晕区里与正离子结合机会比电子大，因而使正负电荷的复合加剧。,五、电收尘器的使用,气体流速对于一定规格的电收尘器，气体在电场内的流速将直接影响收尘效率。为了使气流在电场内均匀分布，在电收尘器结构设计上往往考虑了气流导向板及分布节流孔板等特殊装置。 结构形式收尘器的结构形式对收尘效率有影响。,五、电收尘器的使用,六、新型电收尘器,宽极距高电压型电收尘器 电场屏蔽式电收尘器 水冷电极型电收尘器 其他新型电收尘器,谢谢观赏！,
