电除尘器的应用

电除尘器的应用

摘要：本文介绍电除尘器的优缺点，以及其在水泥行业和静电除尘器的应用。

关键词：电除尘器应用

引言

我国是世界上大气污染最严重的国家之一，由于我国是以煤为主要能源的国家，大气污染以烟尘和二氧化硫为主的烟煤型污染，其中火电厂环境问题尤为严重。电除尘器将越来越受到重视。

电除尘器以除尘效率高、阻力低、烟气处理量大、耐高温等优点已成为粉尘捕集回收和气体净化的重要环保设备，在有色金属、冶金、电力、建材、煤炭、石油和化工等行业多有应用。

1、电除尘器简介

电除尘器是利用高压静电来进行气尘分离的，它除尘基本过程分三个阶段：（1）进入电除尘器内的粉尘粒子先荷电；（2）荷电尘粒移动后沉降（即收尘）；（3）振打使沉积粉尘脱落（即清灰）。当含尘气体通过电极间通道时，电晕电流中的电子和负离子就会吸附到粉尘上，称为荷电。荷电的粉尘在电场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打落入灰斗排出。

3、电除尘器的优缺点

3.1特点：

3.1.1 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，普遍使用3个电场的电除尘器，当烟气中粉尘状态处于一般状态时，其埔集效率可达99%以上。

3.1.2设备阻力小，总的能耗低。

电除尘器的能耗主要由设备阻力损失、由供电装置、电加热保温和振打电动机等能耗组成，而其他除尘器的阻力损失为主要能耗。

3.1.3适用范围广。

电除尘器可捕集粒径小于0.1um 的粒子、300-400℃的高温烟气。

3.1.4一次投资较大。

电除尘器和其它除尘设备相比，结构复杂，耗用钢材较多，每个电场需配用一套高压电源及控制装置，因此价格较贵。

3.1.5可处理大风量烟气。

电除尘器由于结构上易于模块化，因此可以实现装置大型化。

3.2缺点:设备庞大，耗钢多，投资高，要求制造、安装盒管理的技术水平较高。

4、电除尘器的应用

由于电除尘器具有高效、低阻等特点，所以广泛的应用在各种工业部门中，特别是火电厂、冶金、建材、化工机造纸等工业部门，随着工业企业的日益大型化和自动化，对环境质量控制日益严格，电除尘器的应用数量仍不断增长，新型高性能的电除尘器仍在不断的研究、制造并投入使用。

我国在电除尘器的设计、制造、使用和研究方面有了很大发展，积累了不少经验，1972年国内提出了SHWB型系列化设计，按除尘器进口有效断面可分为3、5、10、15、20、30、40、50和60m2等规格。近几年又有所改进，其除尘效率一般可在99%以上。

4.1电除尘器在水泥行业的应用

工业电除尘器在实际运行中，除尘是一个极为复杂的过程，受诸多因素的影响，如图1、图2所示。从理论计算的除尘效率与实际运行数据相差较大，这些因素包括物理、电力、流体力学等，而最强干扰作用，是烟气和粉尘的性质，如粉尘的比电阻；气体的温度和湿度；

图1 电除尘荷电和除尘过程图2 影响电除尘器性能的主要因素1-电晕线；2-电子；3-离子；4-粉尘颗粒；5-阳极板

4.1.1比电阻是主要影响因素

电除尘器要求控制烟气粉尘比电阻在104~1011?.cm这个范围，其除尘效率最佳，这也是长期实践得出的结论。

低于1011?.cm的粉尘称为低阻粉尘，这种粉尘导电良好，荷电粒子与集尘极接触立即放出电荷，同时获得与集尘极相同电荷的正电荷，受到集尘极相同电荷的排斥又脱离集尘极返回到气流中，形成二次飞扬（图3），又称“跳跃现象”。

高于1011?.cm的粉尘称为高阻粉尘。这种粉尘在集尘极放电缓慢，因此粉尘层间形成很大的电压梯度，产生一个强电场，这一电场不但减弱了电极间的电场强度，排斥其它粉尘继续向集尘极运动，还会发生局部放电，出现反电晕现象（图4），在集尘极和物料层中形成大量的阳离子，中和了迎面而来的阴离子，使电能消耗增加甚至无法工作。

图3 低比电阻粉尘的跳跃现象

图4 高比电阻粉尘的反电晕现象

4.1.2 烟气调质控制比电阻

为使电除尘器能在正常比电阻范围内工作，所有干法水泥厂回转窑都要采用增湿塔做为烟气调质处理。而烟气调质是根据粉尘中比电阻随温度和湿度（湿度以露点表示）变化而变化的性质来进行的，必须兼顾到温度和露点两个条件。新型干法生产线窑尾烟气温度在300°C ~ 400°C之间，进行增湿降温后，露点为50°C，温度为150°C，粉尘比电阻可调到1011?.cm 以下，是电除尘理想的工作范围。增湿塔是窑尾除尘系统的重要组成部分，它的工作好坏直接影响电除尘器的效果。

4.1.3 存在事故排放

4.1.3.1烟气中CO超标与对空排放

水泥回转窑窑尾用电除尘器时，为了使电除尘器安全运行，设置了CO采样分析，超标自动停止向电极供电功能。回转窑正常工作时，废气中CO浓度为0.5%左右，其浓度超过1.5%时报警，超过2%时则自动切断电源，关闭高压硅整流器，这时电除尘器仅是一个烟气通道，粉尘对空排放。这样就造成电除尘器与窑系统不同步运行问题。

如下两种情况产生CO浓度超标：

1）生产工艺操作不当CO超标。

2）点窑时煤燃烧不完全CO超标。

上述二种情况中，点燃窑的情况是：在窑温上升到一定温度，刚点窑时不开系统风机，仅靠烟囱的自然抽力，排风量很小。燃烧基本正常时才开系统风机并投料，这时电除尘器也投入了运行，超标时间很短，排放总量可以忽略。在投料之前，只有烟尘，即使有一段时间超标，但超过值很少，排放总量也可忽略。只有第一种情况，工艺操作不当，煤燃烧不完全，引起废气中CO超标，被迫停止向电除尘器电极供电，而这时又要对窑系统进行调整，不能停止运行，引起粉尘浓度超标排放。

4.2静电除尘器应用

静电除尘器收尘系统

4.2.1高压静电尘源控制

高压静电尘源控制是应用静电除尘的原理对分散产尘点进行粉尘控制的一种方法，可以用于皮带转运点、破碎机、振动筛等产尘点。

高压静电不但应用于局间地点的尘源控制，也可把晕线架设在车间内，应用静电场对难于密闭的开放性尘源抑止粉尘的飞扬。对电晕线施加足够的负高压，在电晕线与“地”这间形成强大的静电场。尘源及其附近的物体如物料、砂、砖、木板、结构物等均起着集尘极的作用。在静电场作用下，带电尘粒将直接返回尘源，实现粉尘的就地抑制。采用静电进行尘源控制，可以不设排风系统，节省能源，消除了风机噪声。在寒冷地区冬季不需对车间进行补风，有利于节能。

4.2.2静电强化的除尘器

即将静电除尘机理的应用其它类型的除尘器，形成复合机理的除尘器，如静电袋式除尘器、静电湿式除尘器、静电旋风除尘器、静电颗粒层除尘器等，其中有的已经在生产中应用。

参考文献

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[2]毛志伟﹑侯大刚﹑胡建鹏﹑梁显文 ,袋、电除尘器在水泥行业的应用与比较, 2010-5-6 8:44:44