静电除尘器基础知识
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• 运行费用低：由于运动部件少，电耗低，正常情况维护工 作量小，相应的日常运行费用低。
• 对不同粒径的粉尘进行分类捕集。
• 但电除尘器也存在以下缺点：
• 一次投资大：一台电除尘器少则几十万，多则几 百万，甚至上千万。
• 应用范围受粉尘比电阻的限制： • 电除尘器最适合的比电阻范围为104＜ρ＜
5×1010（Ω．Cm）。 • 不能捕集有害气体。 • 对制造、安装和操作水平要求较高。 • 钢材消耗大。
工业气体净化倾向于采用稳 定性强，操作电压和电流高 的负电晕极；
空气调节系统采用正电晕极， 好处在于其产生臭氧和氮氧 化物的量低
13
• 影响电晕特性的因素 ：
▫ 电极的形状、电极间距离 ▫ 气体组成、压力、温度 ▫ 不同气体对电子的亲合力、迁移率不同 ▫ 气体温度和压力的不同：影响电子平均自由程和加速
电除尘器基础知识介绍
Electrostatic Precipitators(ESP)
目录
• 第一章 电除尘器基本知识 • 第二章 电除尘器的除尘原理 • 第三章 电除尘器的主要部件与装置
第一章 电除尘器基本知识
• 早在公元前600年，希腊人就知道被摩擦过的琥珀对细 粒子和纤维的静电吸引作用，库仑发现的平方反比定律 称为静电学的科学基础，它也是电除尘理论的出发点。
电除尘器的分类
电除尘器的分类方法很多，主要有以下几种：
按清灰方式分为干式、半湿式、湿式电除尘器及雾状粒子捕集器。
• 干式电除尘器易产生粉尘二次飞扬。 • 湿式电除尘器需进行二次处理。 按烟气在电除尘器内的运动方向分为立式和卧式电除尘器。
• 烟气在电除尘器内自下而上作垂直运动的称为立式电除尘器。 • 烟气在电除尘器内沿水平方向运动的称为卧式电除尘器。 按电除尘器的形式分为管式和板式电除尘器。
▫ 电场荷电或碰撞荷电：离子在静电力作用下做定向运 动，与粒子碰撞而使粒子荷电
▫ 扩散荷电：离子的扩散现象而导致的粒子荷电过程； 依赖于离子的热能，而不是依赖于电场
• 粒子的主要荷电过程取决于粒径
• 起始电晕电压：开始产生电晕电流所施加的电 压
▫ 管式电除尘器内任一点的电场强度
E(r) V r ln( b / a)
r----距电晕线中心的距离 a---电晕线半径 b---管式电除尘器的半径 V---施加于电晕线与集电极之间的电压
▫ 起始电晕电压与烟气性质和电极形状、几何尺寸等因素 有关，起始电晕所需要电场强度（皮克经验公式）
• 1908年，柯特雷尔发表了他的第一个专利，并在赛尔拜 冶炼厂电除尘成功地回收了过去很难处理的硫酸雾。后 来在他的学生施密特协助下又进行了发展，为在冶金和 水泥工业中迅速广泛地采用电除尘，成功地控制空气污 染奠定了基础，从二十世纪二十年代到四十年代开始应 用于其它工业。
电除尘器是利用电力进行除尘的装置，是净化含尘气体 最有效的环保设备之一，广泛应用于电力、冶金、建材、 化工等行业。 电除尘器具有以下明显的优点： • 除尘效率高：设计合理的电除尘器除尘效率可达到99%以 上。 • 阻力损失小：一般电除尘器的阻力小于294Pa，有的阻力 要求更高。 • 能处理高温烟气：一般电除尘器用于处理250℃以下的烟 气，经特殊设计，可处理350℃甚至500℃以上的烟气。 • 能处理大的烟气量。 • 能捕集腐蚀性强的物质：采用特殊结构的电除尘器可捕集 腐蚀性强的物质。
电子及能产生碰撞电离所需要的电压 ▫ 气流中要捕集的粉尘的浓度、粒度、比电阻以及在电
晕极和集尘极上的沉积 ▫ 电压的波形
14
（二）粉尘粒子荷电
• 在电除尘器中，粉尘粒子主要是借助电场力作用 而被捕集。粉尘粒子荷电量愈大被捕集的效果就 愈好。
• 气体离子与粉尘粒子碰撞，能使粒子附着在粒子 上而荷电。两种机理：
• 振打清灰装置布置在阴极或阳极的顶部称为顶部振打电除尘器。顶部 振打多为美式结构，龙净采用此结构。
第二章 电除尘器的除尘原理
电除尘器的基本原理是利用电力捕集烟气中的粉尘， 主要包括以下四个复杂又相互有关的物理过程： • 三个基本过程：
▫ 悬浮粒子荷电：高压直流电晕 ▫ 带电粒子在电场内迁移和捕集：延续的电晕电场（单区电除
• 管式电除尘器主要用于处理烟气量小的场合。 • 板式电除尘器应用广泛。 按收尘板和电晕极的配置分为单区和双区电除尘器。
• 收尘极与电晕极布置在同一区域内的为单区电除尘器，其应用最为广 泛。
• 收尘极与电晕极布置在两个不同区域内的为双区电除尘器。 按振打方式分为侧部振打和顶部振打电除尘器。
• 振打清灰装置布置在阴极或阳极的侧部称为侧部振打电除尘器，现应 用较多的为挠臂锤振打。兰州、诸暨、西矿、上冶矿等均采用此结构。
10
• 1.电晕放电机理 • 金属丝放出的电子迅速
向正极移动，与气体分 子撞击使之离子化
• 气体分子离子化的过程 又产生大量电子－雪崩 过程
• 远离金属丝，电场强度 降低，气体离子化过程 结束，电子被气体分子 捕获
• 气体离子化区域－电晕 区
• 自由电子和气体负离子 是wk.baidu.com子荷电的电荷来源
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2.起始电晕电压
尘器）或光滑的不放电的电极之间的纯静电场（双区电除尘 器） ▫ 捕集物从集尘表面上清除：振打除去接地电极上的粉尘层并 使其落入灰斗
电除尘器的工作原理示意图：
金属管 集尘极
8
放电金属线 电晕极
含负离子区 区
三
电晕放电
步
曲
（气体电离）
粉尘荷电
电晕区 粉尘运动
9
（一）气体电离和电晕放电
• 通常气体中只含有极其微量的自由电子和气体离 子，可视为绝缘体。在电除尘器中，当两电极之 间的电压达到一定值时，两电极间的气体将发生 电离，由绝缘状态转变为传导状态，即产生气体 电离或电击穿，如电晕放电、火花放电及电弧放 电。
Ec 3 106 m( 0.03 / a)
一空气的相对密度 m－导线光滑修正系数，无因次，0.5<m<1.0
对于清洁的光滑圆线m=1；实际可取0.6～0.7
12
• 正、负电晕极在空气中的电晕电流——电压曲线
电晕区范围逐渐扩大致使极 间空气全部电离--电场击穿； 相应的电压--击穿电压
在相同电压下通常负电晕电 极产生较高的电晕电流，且 击穿电压也高得多
• 对不同粒径的粉尘进行分类捕集。
• 但电除尘器也存在以下缺点：
• 一次投资大：一台电除尘器少则几十万，多则几 百万，甚至上千万。
• 应用范围受粉尘比电阻的限制： • 电除尘器最适合的比电阻范围为104＜ρ＜
5×1010（Ω．Cm）。 • 不能捕集有害气体。 • 对制造、安装和操作水平要求较高。 • 钢材消耗大。
工业气体净化倾向于采用稳 定性强，操作电压和电流高 的负电晕极；
空气调节系统采用正电晕极， 好处在于其产生臭氧和氮氧 化物的量低
13
• 影响电晕特性的因素 ：
▫ 电极的形状、电极间距离 ▫ 气体组成、压力、温度 ▫ 不同气体对电子的亲合力、迁移率不同 ▫ 气体温度和压力的不同：影响电子平均自由程和加速
电除尘器基础知识介绍
Electrostatic Precipitators(ESP)
目录
• 第一章 电除尘器基本知识 • 第二章 电除尘器的除尘原理 • 第三章 电除尘器的主要部件与装置
第一章 电除尘器基本知识
• 早在公元前600年，希腊人就知道被摩擦过的琥珀对细 粒子和纤维的静电吸引作用，库仑发现的平方反比定律 称为静电学的科学基础，它也是电除尘理论的出发点。
电除尘器的分类
电除尘器的分类方法很多，主要有以下几种：
按清灰方式分为干式、半湿式、湿式电除尘器及雾状粒子捕集器。
• 干式电除尘器易产生粉尘二次飞扬。 • 湿式电除尘器需进行二次处理。 按烟气在电除尘器内的运动方向分为立式和卧式电除尘器。
• 烟气在电除尘器内自下而上作垂直运动的称为立式电除尘器。 • 烟气在电除尘器内沿水平方向运动的称为卧式电除尘器。 按电除尘器的形式分为管式和板式电除尘器。
▫ 电场荷电或碰撞荷电：离子在静电力作用下做定向运 动，与粒子碰撞而使粒子荷电
▫ 扩散荷电：离子的扩散现象而导致的粒子荷电过程； 依赖于离子的热能，而不是依赖于电场
• 粒子的主要荷电过程取决于粒径
• 起始电晕电压：开始产生电晕电流所施加的电 压
▫ 管式电除尘器内任一点的电场强度
E(r) V r ln( b / a)
r----距电晕线中心的距离 a---电晕线半径 b---管式电除尘器的半径 V---施加于电晕线与集电极之间的电压
▫ 起始电晕电压与烟气性质和电极形状、几何尺寸等因素 有关，起始电晕所需要电场强度（皮克经验公式）
• 1908年，柯特雷尔发表了他的第一个专利，并在赛尔拜 冶炼厂电除尘成功地回收了过去很难处理的硫酸雾。后 来在他的学生施密特协助下又进行了发展，为在冶金和 水泥工业中迅速广泛地采用电除尘，成功地控制空气污 染奠定了基础，从二十世纪二十年代到四十年代开始应 用于其它工业。
电除尘器是利用电力进行除尘的装置，是净化含尘气体 最有效的环保设备之一，广泛应用于电力、冶金、建材、 化工等行业。 电除尘器具有以下明显的优点： • 除尘效率高：设计合理的电除尘器除尘效率可达到99%以 上。 • 阻力损失小：一般电除尘器的阻力小于294Pa，有的阻力 要求更高。 • 能处理高温烟气：一般电除尘器用于处理250℃以下的烟 气，经特殊设计，可处理350℃甚至500℃以上的烟气。 • 能处理大的烟气量。 • 能捕集腐蚀性强的物质：采用特殊结构的电除尘器可捕集 腐蚀性强的物质。
电子及能产生碰撞电离所需要的电压 ▫ 气流中要捕集的粉尘的浓度、粒度、比电阻以及在电
晕极和集尘极上的沉积 ▫ 电压的波形
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（二）粉尘粒子荷电
• 在电除尘器中，粉尘粒子主要是借助电场力作用 而被捕集。粉尘粒子荷电量愈大被捕集的效果就 愈好。
• 气体离子与粉尘粒子碰撞，能使粒子附着在粒子 上而荷电。两种机理：
• 振打清灰装置布置在阴极或阳极的顶部称为顶部振打电除尘器。顶部 振打多为美式结构，龙净采用此结构。
第二章 电除尘器的除尘原理
电除尘器的基本原理是利用电力捕集烟气中的粉尘， 主要包括以下四个复杂又相互有关的物理过程： • 三个基本过程：
▫ 悬浮粒子荷电：高压直流电晕 ▫ 带电粒子在电场内迁移和捕集：延续的电晕电场（单区电除
• 管式电除尘器主要用于处理烟气量小的场合。 • 板式电除尘器应用广泛。 按收尘板和电晕极的配置分为单区和双区电除尘器。
• 收尘极与电晕极布置在同一区域内的为单区电除尘器，其应用最为广 泛。
• 收尘极与电晕极布置在两个不同区域内的为双区电除尘器。 按振打方式分为侧部振打和顶部振打电除尘器。
• 振打清灰装置布置在阴极或阳极的侧部称为侧部振打电除尘器，现应 用较多的为挠臂锤振打。兰州、诸暨、西矿、上冶矿等均采用此结构。
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• 1.电晕放电机理 • 金属丝放出的电子迅速
向正极移动，与气体分 子撞击使之离子化
• 气体分子离子化的过程 又产生大量电子－雪崩 过程
• 远离金属丝，电场强度 降低，气体离子化过程 结束，电子被气体分子 捕获
• 气体离子化区域－电晕 区
• 自由电子和气体负离子 是wk.baidu.com子荷电的电荷来源
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2.起始电晕电压
尘器）或光滑的不放电的电极之间的纯静电场（双区电除尘 器） ▫ 捕集物从集尘表面上清除：振打除去接地电极上的粉尘层并 使其落入灰斗
电除尘器的工作原理示意图：
金属管 集尘极
8
放电金属线 电晕极
含负离子区 区
三
电晕放电
步
曲
（气体电离）
粉尘荷电
电晕区 粉尘运动
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（一）气体电离和电晕放电
• 通常气体中只含有极其微量的自由电子和气体离 子，可视为绝缘体。在电除尘器中，当两电极之 间的电压达到一定值时，两电极间的气体将发生 电离，由绝缘状态转变为传导状态，即产生气体 电离或电击穿，如电晕放电、火花放电及电弧放 电。
Ec 3 106 m( 0.03 / a)
一空气的相对密度 m－导线光滑修正系数，无因次，0.5<m<1.0
对于清洁的光滑圆线m=1；实际可取0.6～0.7
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• 正、负电晕极在空气中的电晕电流——电压曲线
电晕区范围逐渐扩大致使极 间空气全部电离--电场击穿； 相应的电压--击穿电压
在相同电压下通常负电晕电 极产生较高的电晕电流，且 击穿电压也高得多