气体电离与静电除尘原理

气体电离与静电除尘原理

一、气体电离与静电除尘原理

1、气体的电离

气体一般是中性的，但当气体分子获得一定的能量时，就会分离成电子、正离子、负离子，使气体变为导电体。这种使气体具有导电性能的过程称为气体的电离。气体的电离分为自发性电离和非自发性电离。气体的非自发性电离是在电离剂(如火焰、紫外线、X 射线等)作用下产生的；气体的自发性电离是在高压电场作用下产生的。当电场两极问电压达到lOkW／cm左右时，气体可自发电离出电子和离子，但两极之间电压过大，电极间会产生剧烈的火花，甚至发生击穿短路。由于匀强电场中维持电晕放电十分困难，两极问空气易被击空而停止电离，所以，电除尘器要采用非匀强电场。

2、静电除尘原理

图示为板式电除尘器的除尘原理，含尘气体通过高压直流电源所形成的非匀强电场中，电源的负极又称为阴极、放电极、电晕极，电源的正极(接地)又称为阳极、集电极、沉淀极，当电压升高到一定数值时，在阴极附近的电场强度迫使气体发生碰撞电离，形成大量正负离子。由于在电晕极附近的阳离子趋向电晕极的路程极短，速度低，碰上粉尘的机会很少，因此，绝大部分粉尘与路程长的负离子相撞而带上负电，飞向集尘极，只有极少数粉尘沉积于电晕檄，定期振打集尘檄及电晕极，两级吸附的粉尘落入集灰斗中，通过卸灰装置卸至输送机械运走

二、类型、构造

1、类型

电除尘器的类型按含尘气体运动方向可分为立式和卧式；按处理方式可分为干式与湿式；按集尘极形状可分为管式和板式；按集尘极和电晕极在除尘器内的配置位置分为单区式和双区式。含尘气体由下部垂直向上经过电场的称为立式电除尘器，优点是占地面积小。但由于气流方向与粉尘自然沉降方向相反，除尘效率较低；高度大，安装与维修不便；常采用正压操作，风机布置在电除尘器之前，磨损较快。含尘气体由水平方向通过电场的称为卧式电除尘器，根据需要可分成几室。优点是可按粉尘性质和净化要求增加电场数目，同时可按气体处理量，增加除尘室数目，这样既可保证效率，又可适应不同处理量的要求。卧式电除尘器一般采用负压操作，使风机寿命延长，节省动力，高度也不大，安装维修比较方便，但占地较大。

2、构造

电除尘器主要由电晕极、沉淀极、振打装置、气体均布装置、电除尘的壳体、保温箱、排灰装置和高压整流机组组成。电除尘器的主要工作部件为电晕极和集尘极。

(1)电晕极

电晕极系统主要包括电晕线、电晕极框

架、框架悬吊杆、支撑绝缘套管、电晕

极振打装置等。电晕极为电除尘器的放电极。为使放电效果良好电晕线越细越好，但电晕线太细，不仅机械强度低，而且又容易锈断，或被放电电弧烧断。为了保证电晕线有一定的机械强度又有较高的放电效率，可将电晕线制成各种形式，常见的电晕线有圆形、星形和芒刺形等。电晕极带有高压电，最好使用石英套管，其高温绝缘性能好，线胀系数小。为及时清除正负电极上的积灰，电除尘器都装有定时振打清灰装置。常用的振打装置有锤击振打装置、弹簧一凸轮振打装置与电磁振打装置。

(2)集尘极

集尘极可分为板式和管式两种类型。板式集尘极通常由几块长条板安装在一下悬挂架上组成一排，一个电除尘器可由多排集尘极板组合而成。相邻两排中心距为250～350mm。板式集尘极有多种形式：平板形、网形、棒帏形、Z形、CS形、波形、槽形、袋形等。管式集尘极的形状有圆形和六角形等。圆形集尘极内径一般为200-350mm，管长3～7m不等。

(3)振打装置

①锤击振打装置：由振打锤、承振砧铁和振打杆组成。②弹簧凸轮振打装置：既可用于电晕极振打又可用于集尘极振打。主要由振打杆(或板)、弹簧、回转机构、振打锤、凸轮等组成。③电磁脉冲振打装置：主要由脉冲电流发生器和冲击振打器两部分组成。

(4)气体均布装置

在电除尘器的各个工作横断面上，气体流速应力求均匀。如果气体流速相差大，则在流速高的部位，粉尘在电场中停留时间短，有些粉尘还来不及收下，就被气流带走。而且当粉尘从极板上振落时，二次飞扬的粉中被气流带走的可能性也增大，这都会造成除尘效率下降，因此，使气流均匀分布对提高除尘器效率有重要意义。气体均布装置主要由气体导流板和气体均布器组成。立式电除尘器气体均布装置如图气体进入除尘器后，首先经过气体导流板或钻圆孔的多孔板，卧式电除尘器也有采用百叶窗式栅板的，多孔板层数越多，气流分布均匀性越好，通常不少于两层，使气流均匀分布。卧式电除尘器气体均布装置。

(5)电除尘器的壳体、保温箱、排灰装置

①壳体有钢结构、钢筋混凝土结构及砖结构几种，水泥厂使用的电除尘器壳体一般为钢结构，壳体的下部为灰斗，中部为除尘电场，上部安装石英套管、绝缘瓷件和振打机构，侧面设有入孔门。壳体要注意防止漏风，并设有保温设施。②保温箱当绝缘套管周围温度过低时，其表面会产生冷凝水。影响电除尘器正常工作，保湿箱内的温度应高于除尘

器内烟气露点温度20～30~C，保温箱内装有加热器、恒温控制器。