电除尘器工作原理

烟气粉尘荷电
2.3 荷电尘粒的运动
粉尘荷电后，在电场的作用下，带有不同极性电荷的尘粒，则分别向极 性相反的电极运动，并沉积在电极上，工业电除尘多采用负电晕，在电晕区 内少量带正电荷的尘粒沉积到电晕极上，而电晕外区的大量尘粒带负电荷， 因而向收尘极运动。 驱进速度：荷电悬浮尘粒在电场力作用下向收尘极板表面运动的速度。 通过公式推导（推导略）：
四 电除尘器结构
4.1、电晕电极
常用的有直径3mm左右的圆形线、星形线及锯齿线、芒刺线等 电晕线的一般要求：起晕电压低、电晕电流大、机械强度高、能 维持准确的极距、易清灰等
a.圆形线 b.星形线 c.锯齿线 d.芒刺线
电晕线固定方式：
重锤悬吊式 管框绷线式
管框绷线式 重锤悬吊式
板式电除尘器 管式电除尘器
1.3.4 按除尘板和电晕极的不同配臵分类
1、单区电除尘器 这种电除尘器的收尘板和电晕极都安装在同一区域内，所以粉尘的荷电和捕 集在同一区域内，所以粉尘的荷电和捕集在同一区域内完成，单区电收尘器是被 广泛采用的电除器装臵。 2、双区电除尘器 这种电除尘器的除尘系统和电晕系统分别装在两个不同的区域内。前区内安 装电晕极和阳极板，粉尘在此区域内进行荷电，这个区为电离区，后区内安装收 尘极和阴极板，粉尘在此区域内被捕集，称此区为收尘区，由于电离区和收尘区 分开，称此为双区除尘器。

20 E0 E


0.05E 2

ω－驱进速度 E－尘粒所在处电场 强度 a－尘粒半径 μ－粘滞系数
由上式可知，尘粒驱进速度与收尘区的电场强度和粒径成正比，而与 气体的粘滞系数成反比。
2.4 荷电尘粉的捕集
在电除尘器中，荷电极性不同的尘粉在电场力的作用下，分别向不同极性的 电极运动。
在电晕区和靠近电晕区很近的一部分荷电尘粒与电晕极的极性相反，于是就 沉积在电晕极上，但因为电晕区的范围小，所以数量也小。 电晕外区的尘粒，绝大部分带有电晕极极性相同的电荷，所以当这些荷电尘 粒接近收尘极表面时，使沉积在极板上而被捕集。 尘粒的捕集与许多因素有关。如尘粒的比电阻、介电常数和密度。 除尘效率：除尘效率为除尘器捕捉下来的飞灰重量与进入除尘器的烟气含 有的飞灰重量之比，用η表示。
4、操作因素：主要包括伏安特性、漏风率、气流短路、二次飞扬和电晕线肥大等。
3.1.1 粉尘的比电阻
粉尘比电阻的单位为Ω· cm
V A I d
粉尘的比电阻是衡量粉尘导电性能的指标，根据粉尘的比电阻对电除 尘性能的影响，大致可分为三个范围：
(1)
104 ( cm) 比电阻这一范围内的粉尘，称为低比电阻粉尘；
1954年，我国自行设计制造了第一台卧式四电场静电型收尘器，用于炼锌氧化 多膛焙烧炉回收有价值的金属。
1.3 电除尘器的分类
1.3.1 按电极清灰方式不同分类
1、干式电除尘器 在干燥状态下捕集烟气中的粉尘，沉积在除尘板上的粉尘借助机械振打清灰的除尘器称 为干式电除尘器。这种除尘器振打时，容易使粉尘产生二次飞扬，所以，设计干式电收尘器 时，应充分考虑粉尘二次飞扬问题，现大多数收尘器都采用干式。 2、湿式电除尘器 收尘极捕集的粉尘，采用水喷淋或用适当的方法在除尘极表面形成一层水膜，使沉积在 除尘器上的粉尘和水一起流到除尘器的下部而排出，采用这种清灰方法的电除尘器称为湿式 电除尘器。这种电除尘器不存在粉尘二次飞扬的问题，但是极板清灰排出水会造成二次污染。 3、雾状粒子电捕集器 这种电除尘器捕集像硫酸雾，焦油雾那样的液滴，捕集后呈液态流下并除去，它也是属 于湿式电除尘器的范畴。 4、半湿式电除尘器 吸取干式和湿式电收尘器的优点，出现了干、湿混合式电除尘器，也称半湿式电除尘器， 高温烟气先经干式除尘室，再经湿式除尘室后经烟囱排出。湿式除尘室的洗涤水可以循环使 用，排出的泥浆，经浓缩池用泥浆泵送人干燥机烘干，烘干后的粉尘进入干式除尘室的灰斗 排出。
比电阻在这范围内最适合于电除尘；
，
4 10 (2) 10 5 10 ( cm)
(3)
5 1010 ( cm) 比电阻在这一范围内的粉尘，称为高比电阻粉尘。
低比电阻的粉尘在到达收尘板表面时获得和收尘极同极性的正电荷，同时 脱离收尘极而重返气流，重返气流的粉尘在空间又与离子相碰撞并再次向收尘
1.3.2 按气体在电除尘器内的运动方向分类
1、立式电除尘器： 气体在电除尘器内自下而上作垂直运动的称为立式电除尘器。 2、卧式电除尘器： 气体在电除尘器内沿水平方向运动的称为卧式电除尘。
立式电除尘器
卧式电除尘器
1.3.3 按除尘器的形式分类 1、管式电除尘器 这种电除尘器的除尘极由一根或一组呈圆形、六角形或方形的管子组成，管子直 径一般为200—300mm，长度3—5m。截面是圆形或星形的电晕线安装在管子中心，含 尘气体自上而下从管内通过。 2、板式电除尘器： 这种电除尘器的收尘板由若干块平板组成，为了减少粉尘的二次飞扬和增强极板 的刚度，极板一般要扎制成各种不同的断面形状，电晕极安装在每排收尘极板构成 的通道中间。
电除尘器内气流分布对除尘效率具有较大影响 为保证气流分布均匀，在进出口处应设变径管道，进口变径 管内应设气流分布板 最常见的气流分布板有百叶窗式、多孔板分布格子、槽形钢 式和栏杆型分布板 对气流分布的具体要求是： 任何一点的流速不得超过该断面平均流速的土40% 在任何一个测定断面上，85%以上测点的流速与平均流速 不得相差土25%。
单区电除尘器
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双区电除尘器
1.3.5 按振打方式分类
1、侧部振打电除尘器 这种除尘器的振打装臵设臵于除尘器的阴极或阳极的侧部，称为侧部振打电除 尘器；现用的较多的为挠臂锤振打，为防止粉尘的二次飞扬，在振打轴的360°上 均匀布臵各锤头，避免同时振打而引起的二次飞扬。其振打力的传递与粉尘下落 方向成一定夹角。 2、顶部振打电除尘器 这种电除尘器的振打整臵设臵除尘器的阴极或阳极的顶部，称为顶部振打电除 尘器。早期引进美式电除尘器多为顶部锤式振打，由于其振打力不便调整，且普 遍用于立式电除尘，因此得不到广泛应用，现应用较多的是顶部电磁振打，安装 在除尘器顶部，振动的传递效果好，且运行安全可靠、检修维护方便。
4.2 集尘极
集尘极结构对粉尘的二次扬起、及除尘器金属消耗量 （约占
总耗量的40－50%）有很大影响
性能良好的集尘极应满足下述基本要求： 振打时粉尘的二次扬起少 单位集尘面积消耗金属量低 极板高度较大时，应有一定的刚性，不易变形 振打时易于清灰，造价低
收尘极板形式
4.3 气流分布板
侧部振打电除尘器
顶部振打电除尘器
二
电除尘基础理论
电除尘的类型和结构很多，但都是按照同样的基本原理设计出来 的，用电除尘的方法分离气体中的悬浮尘粒，主要包括以下四个复杂 而又相互有关的物理过程：
(1)气体的电离 (2)悬浮尘粒的荷电 (3)荷电尘粒向电极运动 (4)荷电尘粒沉积在电极上 (5)振打清灰及灰料输送
4. 5. 6. 7. 8. 9. 10.
1922年，多依奇和安德森，推导出著名的静电收尘效率公式。
1923年，罗曼确立了电场荷电原理。 1932年，波德尼尔发表了粒子碰撞荷电和扩散荷电的方程式。 1934年，弗兰克等人对火花放电进行了研究。
1948年，怀特报道了捕集高比电阻粉尘时反电晕影响的研究结果。
极运动，形成在收尘板上跳跃的现象，最后可能被气流带出电除尘器。 当粉尘比电阻超过临界值 5 10 ( cm) 时，电除尘器的性能就随着比电阻 的增高而下降，采用常规电除尘器就难以获得理想的效率，甚至发生通常所 说的反电晕。
10
克服高比电阻影响的方法: 保持电极表面尽可能清洁 采用较好的供电系统 烟气调质 增加烟气湿度，或向烟气中加入SO3、NH3，及Na2CO3等化合物，使 粒子导电性增加。最常用的化学调质剂是SO3 改变烟气温度 向烟气中喷水，同时增加烟气湿度和降低温度 发展新型电除尘器
电除尘器工作原理
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一、电除尘器简介
1.1 电除尘器工作原理
电除尘器是火力发电厂必备的配套设备，它的功能是将燃灶或燃油锅炉排放烟 气中的颗粒烟尘加以清除，从而大幅度降低排入大气层中的烟尘量，这是改善 环境污染、提高空气质量的重要环保设备。
电除尘器工作原理：烟气通过电除尘器主体结构 前的烟道时，使其烟尘带正电荷，然后烟气进入 设臵多层阴极板的电除尘器通道，由于带正电荷 烟尘与阴极电板的相互吸附作用，使烟气中的颗 粒烟尘吸附在阴极上，定时打击阴极板，使具有 一定厚度的烟尘在自重和振动的双重作用下跌落 在电除尘器结构下方的灰斗中，从而达到清除烟 气中的烟尘的目的。
三 影响电除尘器性能的主要因素
影响电除尘性能的因素很多，可以大致归纳为如下四大类：
1、粉尘特性：主要包括粉尘的粒径分布，真密度和堆积密度、粘附性和比电阻等。 2、烟气性质：主要包括烟气温度，压力、成分、温度、流速和含尘浓度等。 3、结构因素：主要包括电晕线的几何形状、直径、数量和线间距，收尘极的形式、 极板断面形状、极间距、极板面积以及电场数、电场长度、供电方式、振打方式(方 向、强度、周期)、气流分布装臵、外壳严密程度、灰斗形式和出灰口锁风装臵等。
2.1 气体的电离
空气在正常状态下几乎是不能导电的绝缘体，但是当气体分子获得能量时就 可能使气体分子中的电子脱离而成为自由电子，这些电子成为输送电流的媒介、 气体就具有导电的能力了。 使气体具有导电能力的过程就称之为气体的电离。
气体的电离
2.2 烟气粉尘的荷电
电除尘中使尘粒分离的力主要是库伦力，而库伦力与尘粒所带的电荷量和除 尘区电场强度的乘积成比例。所以，要尽量使尘粒多荷电，如果荷电量加倍，则 库伦力会加倍。 理论和实践证明单极性高压电晕放电使尘粒荷电效果更好，能使尘粒荷电达 到很高的程度，所以，电除尘都是采用单极性荷电。 实践中对电性的选择，是由其它标准所决定的，工业气体净化的电除尘器，选 择阴性是由于它具有较高的稳定性，并且能获得较高的操作电压和较大的电流。
1 e
反比，和处理烟气量Q成正比。
A Q
1 e
f
A—收尘极板面积 Q—烟气量 ω—驱进速度
从式中可以看出，当收尘效率一定时，除尘器的大小和尘粒驱进速度ω成
2.5 振打清灰及灰料输送
荷电尘粉到达电极后，在电场力和介质阻力的作用下附集在电极上形成一 定厚度的尘层，在电除尘器中设计有振打装臵，能给电极一个足够大的加速度， 在已捕集的粉尘层中产生惯性力，用来克服粉尘在电极上的附着力，将粉尘打 下来。 在电极上形成一定厚度的尘层，受到振打后，该尘层脱离电极，一部分 会在重力的作用下落入灰斗，而另一部分会在下落过程中，重新回到气流中 去，已被电极捕捉的粉尘重新回到气流中去成为粉尘的二次飞扬，二次飞扬 影响除尘效率，在电除尘过程中是不能完全避免的。 理论和实践都证明，粉尘层在电极上形成一定厚度后再振打，让粉尘成 块状下落避免引起较大的二次飞扬。积聚在灰斗中的粉尘采用合适的卸、输 灰设备输送到灰库或灰场
1.2 电除尘器的发展概况
1.
公元前六世纪，古希腊哲学家撤勒（Thales）发现经过摩擦后的琥珀能吸引微 细纤维现象。
2. 3.
1824年，德国人霍非尔德(M.Hohlfeld)作了静电收尘的第一个演示。
二十世纪初，英国物理学家洛奇爵士（Sir Oliver Lodge），将静电收尘技术 应用于工业烟气净化的实验研究。 1911年，美国人斯特朗开始研究静电收尘理论。