火电厂烟气除尘中粉尘荷电凝聚技术研究与进展

程 式 ９ ０年代初 ． Ｗａ ｔ ａ ｎ ａ ｂ ｅ和 Ｓ ｕ ｄ ａ提 出同极性荷 电粉尘在
交 变 电场 中凝聚 的三区式静 电凝聚 除尘器 ． 引起 了除尘 技术 领 域 的关 注 ４ 接 下来 ． ｌ Ｋ ａ ｕ ｐ ｐ ｉ ｎ ｅ ｎ等提 出了亚微米 烟尘带 电
粒 子在 交 变凝 聚 电场 中浓 度 随时 间 而 衰减 的计 算 公式 ¨ ５ ＿ Ｋ ｉ ｍ 等 把 电 收尘 器 模 型 置 于 高 流 场 中 ． 在 高 风 速 的 情 况 下 调 节 实 验 条 件 可 以 获 得 较 高 的 收 集 效 率 同 时 他 们 对 多 分 散 度
用 下 做 定 向运 动 ． 与粒 子碰撞 而粒 子荷 电 ． 称 为 电 场 荷 电 或 碰 撞荷 电。 另 一 种 是 由离 子 的 扩 散 现 象 而 导 致 的粒 子 荷 电过
国 内许 多 城 市 展 开 了 大 气 质 量 Ｐ Ｍ 数 据 的 实 时 公 布 工 作， 对Ｐ Ｍｚ ５ 等 细 微 颗 粒 物 的控 制 愈 来 愈 引 起 人 们 的 重 视 我 国从 ２ ０ １ １ 年 起开 始实 施 的 《 火 电厂 大气 污染 物 排放 标准 》 Ｇ Ｂ１ ３ ２ ２ ３ — ２ ０ １ １ ．与 先 前 执 行 的 《 火 电 厂 大 气 污 染 物 排 放 标
ｑ （ ｔ ） 一 （ ） 。 （ ）
电 量 ， Ｃ； ８ 。 是 真空介 电常数 ， ８ 。 ＝ ８ ． ８ ５ １ ０ ￣ １ ０ ～ ２ Ｆ ／ ｍ， ８为 粒 子 相 对 介 电 常 数 ； ｄ 为粒 子 直径 ， ｍ； Ｅ 。 为粒 子所 在位 置 的电场 强度 ， Ｖ ／ ｍ； ｔ ｏ 为 荷 电时间 常数 ， 并 且有 ｔ ￣４ ｅ ｄ Ｎ ｏ ｅ ｂ ， ｓ ； Ｎ ｏ 为 离 子 浓 度 ，离 子 ／ ｍ ； ｅ为 单 位 电 荷 电
能煎 唬
火 电厂烟气除尘 中粉尘荷 电凝聚技木研究与进 展
王学根 １ 林 少 平 ２ 张 东 明 ２ 杨 晨 ２ 刘 清 ３ 施 耀 ３ 何 奕 ３
（ １淮浙 煤 电有 限责任 公 司 安徽 淮南 ２ ３ ２ １ ３ ｌ
２浙能 兴源科 学研 究所 浙 江杭 州 ３ １ ０ ０ ０ ６
凝 聚 技 术研 究 进 展 ． 以及 凝 聚 器在 工 业 上 的 应 用 。 关 键 词 荷 电 凝 聚 技 术 凝 聚器 粉 尘荷 电 机 理 凝 聚 机 理
中图分 类号 ： Ｔ Ｋ ２ ２ ３ ． ２ ７
文献标识码 ： Ａ
文章编 号 ： １ ６ ７ ２ — ９ ０ ６ ４ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ６ — ０ １ ５ — ０ ３
除尘 、 低温 电除尘 、 预荷 电凝 聚技术 等 。相对 来说 ． 预荷 电凝 聚技术 ， 投资 省 、 施工 方便 、 对 原有 生产 体 系影响 小等 优点 。
该 技 术 是 目前 广 泛 关 注 的新 技 术 之 一 ． 是 一 种 利 用 电凝 聚 作 用 控制 细小 颗粒 的排 放 ． 提 高 电 除 尘 效 率 的方 法 ： 是 一 种 能 够 以较小 的代价 ． 达 到 新 标 准 的方 法
２ ． １ 电场 荷 电
准｝ Ｇ Ｂ１ ３ ２ ２ ３ — ２ ０ ０ ３比较 ． 颗粒物 的排放浓 度方 面做 了新 的调
整， 颗粒 物排 放标准 从 ５ ０ ｍｇ ｆ ｍ３ 提高 到 ３ ０或 ２ ０ ｍｇ ／ ｍ， 。 针 对 目前 火 电 厂 常 用 的 电 除 尘 器 ． 要 达 到新 的排放 标准 ． 必 须 对
排 斥场完全 抵消外 电场 和极化 电荷电场 为止 ． 这时粒 子达到
饱 和 荷 电量
粒 子 进 入 荷 电 电场 ｔ 秒后 ． 所 获 得 的荷 电量 由下 式 来 表
示［ ］ ：
１ 粉 尘 荷 电 凝 聚 技 术 研 究 进 展
２ ０世 纪 ６ ０年 代 初 ．气 溶 胶 科 学 的 奠 基 人 Ｆ ｕ ｃ ｈ ｓ 就导出 了 带 电 粒 子 碰 撞 频 率 的计 算 公 式 … ８ ０年 代 末 ． Ｅ ｌ ｉ ａ ｓ ｓ ｏ ｎ等 试 验 测 定 和 理 论 计 算 了 异 极 性 荷 电 粉 尘 的 凝 聚 效 率 Ｗｉ ｌ ｌ ｉ ａ ｍ ｓ 及 Ｌ ｏ ｙ ａ ｌ ｋ ａ运 用 场 论 的 方 法 进 一 步 改 善 了 电凝 聚 方
现 有 的除尘 技术 和设备 进行 改进 和发 展 ．具体 可能 的技 术
有： 电除尘改 布袋除尘 、 电除 尘 改 电袋 合 一 除 尘 、 旋 转 电 极 电
电场荷 电是通 过沿 电力线 运动 的离 子 与粒子 碰撞 附着
在 粒 子 上 实 现 的 这 一 过 程 直 到 粒 子 上 所 获 得 的 电 荷 建 立 的
３浙 江大 学工业 生 态与环境 研 究所 浙 江杭 州 ３ １ ０ ０ ２ ８ ）
摘要 随着新 的 火电厂 大 气污染物 标准 的实施 ， 对颗 粒物 的排放 浓度方 面做 了新 的调整 ． 现 有的 电除尘 器难 以达到新 的
标 准 。 由 于 粉 尘荷 电 凝 聚技 术 能 有 助 于 的 脱 除 气 体 中 的 微 细 粉 尘 ． 据 此技术 制造 的电凝聚 除尘器在 工业应 用 中易于安装 、 成 本低、 脱 除效 率 高、 不影 响生产 等优点 ， 已 经 应 用 于 工 业 中。 讨 论 了粉 尘 荷 电机 理 以及 荷 电粉 尘 的 凝 聚 机 理 。 介 绍 了粉 尘 荷 电
程， 称之 为扩散荷 电 。 这种过程依 赖于离子 的热能 ， 而不依赖
于 电场 。粒 子 的 主 要 荷 电 过 程 取 决 于 粒 径 ．对 于 粒 径 ｄ ｐ ＞ ０ ． ５ ｔ ｘ ｍ 的微 粒 ， 以 电场荷 电为 主 ； 对于 ｄ ｐ ＜ Ｏ ． ２ ｔ ｘ ｍ的微 粒 ， 则 以扩散 荷 电为 主 ； 对 于粒径 介 于 ０ ． ２ ～ ０ ． ５ ｍ 的 粒 子 ， 则 需 要 同 时 考 虑 这 ２种 过 程