電收塵器結(jié)構(gòu)概述

1、電收塵器電收塵器華潤水泥（封開）有限公司設(shè)備部劉偉濤一、工作原理 電收塵器是利用電場作用來補(bǔ)集含塵氣體的設(shè)備。當(dāng)兩電極加上高壓直流電荷時(shí)，便產(chǎn)生強(qiáng)大的不均勻電場，在電暈板附近形成一氣體游離區(qū)域，稱為電暈區(qū)。這個(gè)區(qū)域內(nèi)充滿著電子、負(fù)離子和正離子。電暈區(qū)的半徑通常只有23mm。電暈的外面叫暈外區(qū)。電暈電流中的電子和負(fù)離子(正離子由于其作用區(qū)域很小，絕大部分粉塵靠電子和負(fù)離子吸附)就會(huì)吸附到粉塵上，使粉塵荷電。荷電的粉塵在電場力的作用下向收塵極運(yùn)動(dòng)，最后沉積在收塵極板上并將電荷釋放出來。當(dāng)粉塵沉積到一定厚度時(shí)，通過振打裝置將粉塵清入灰斗排出，完成了分離過程。清除塵粒后的空氣經(jīng)收塵器頂部排風(fēng)口排出。一

2、、工作原理 若為均勻電場，一旦發(fā)生電離，則整個(gè)空間都會(huì)發(fā)生電離而擊穿絕緣空間燒毀電板，所以采用非均勻電場。通常收塵器的電暈電極為負(fù)極，這是因?yàn)閺呢?fù)電暈發(fā)射出的負(fù)離子流的運(yùn)動(dòng)速度要比正電暈發(fā)出的正電暈發(fā)出的正離子流大，而且負(fù)電暈比較穩(wěn)定，火花擊穿電壓較高。電收塵器兩電極之間的電壓達(dá)到一定值時(shí)才能有電暈電極。電收塵器的工作電壓多處在5070kV之間，為臨界電壓的23倍。一、工作原理電收塵器的特點(diǎn)：電收塵器的特點(diǎn)：l除塵效率高 ：電除塵器可以用通過加長電場長度的辦法提高捕集效率。煙氣中粉塵處于一般狀態(tài)時(shí)，其捕集效率可達(dá)99以上。l設(shè)備阻力小，能耗低 ：電除塵器的能耗主要包括設(shè)備阻力損失、供電裝置、加

3、熱保溫和振打電動(dòng)機(jī)等。電除塵器的阻力一般在200300Pa，約為袋式除塵器的15。由于能耗較小，很少更換易損件，所以運(yùn)行費(fèi)用比袋式除塵器要低得多。l適用范圍 ：電除塵器可捕集粒徑小于0.1m的粒子、300400的高溫?zé)煔?。?dāng)煙氣的各項(xiàng)參數(shù)在一定范圍內(nèi)波動(dòng)時(shí)，電除塵器仍能保持良好的捕集性能。煙氣中粉塵的電阻率對電除塵器運(yùn)行有著重要影響，當(dāng)電阻率小于104cm或大于2*1010cm時(shí)，電除塵器的正常過程受到干擾。l處理風(fēng)量大 ：由于結(jié)構(gòu)上易于模塊化，可以實(shí)現(xiàn)裝置大型化。目前單臺電除塵器煙氣處理量已達(dá)200X104m3h。這樣大的煙氣量用其他除塵器來處理是不經(jīng)濟(jì)的。l一次投資大 ：電除塵器和其他除塵

4、設(shè)備相比，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，耗用鋼材較多，每個(gè)電場需配用一套高壓電源及控制裝置，因此價(jià)格昂貴。 二、類型及結(jié)構(gòu)電收塵器的形式多種多樣，可按下列方法進(jìn)行分類：電收塵器的形式多種多樣，可按下列方法進(jìn)行分類：l按清灰方式，可分為濕式、半濕式和干式。l按荷電形式，可分為單區(qū)式和雙區(qū)式兩種。l按集塵電極形式，大致可分為平板式、管式、圓筒式和柵格式等。l按氣流的運(yùn)動(dòng)方向，可分為立式和臥式兩種。管極式電收塵器一般為立式，板極式則可有立式和臥式兩種。三、電極 電收塵器主要工作部件是陽極板與陰極線。各種電極板形式的設(shè)計(jì)主要是要求在極板振打時(shí)粉塵的二次飛揚(yáng)要少，保證振打時(shí)極板各點(diǎn)所產(chǎn)生的震動(dòng)和加速度有利于電場的分布，此外

5、還要考慮極板的加工、剛度和重量等。四、電收塵器的主要參數(shù) 氣體在電場中的流動(dòng)速度與驅(qū)進(jìn)速度 氣體在電場中的流動(dòng)速度的大小，應(yīng)保證使含塵氣體在電場空間經(jīng)過時(shí)，有充分的時(shí)間使帶電塵粒沉積到集塵電極上。為此，應(yīng)使位于集塵電極最遠(yuǎn)處R（即兩極間距離）的塵粒移動(dòng)到集塵電極所需的時(shí)間R/u0，必須小于或等于含塵氣體通過點(diǎn)收塵器時(shí)間L/v。其中u0為塵粒的沉降速度，又稱驅(qū)進(jìn)速度，是指帶點(diǎn)粉塵在電場力作用下向集塵電極移動(dòng)的速度（m/s）；L為氣體流動(dòng)方向長度，即電場長度（m）；v為電收塵器的截面風(fēng)速（m/s）。 四、電收塵器的主要參數(shù) 粉塵的離子驅(qū)進(jìn)速度與許多因素有關(guān)，諸如極配構(gòu)造、電場強(qiáng)度、含塵濃度、煙氣性

6、質(zhì)、煙塵特性、粉塵粒徑、煙氣溫度、溫度、極間距、粉塵電阻率等等。通過定量計(jì)算離子驅(qū)進(jìn)速度是很困難的。工程中一般采用類比方法計(jì)算。既根據(jù)正處于工況運(yùn)行的類似煙氣電塵器的離子驅(qū)進(jìn)速度來類比計(jì)算： WK（d/d0）W0式中：W為設(shè)計(jì)電收塵器的粉塵離子驅(qū)進(jìn)速度，cm/s；d為設(shè)計(jì)電收塵器的極距，mm；W0為工況運(yùn)行中的電收塵器的粉塵離子驅(qū)進(jìn)速度，cm/s；d0為工況運(yùn)行中的電收塵器的極距，mm；K為影響粉塵離子驅(qū)進(jìn)速度系數(shù)。 粉塵離子驅(qū)進(jìn)速度是電收塵器性能進(jìn)行比較和評價(jià)的重要參數(shù)，也是電收塵器設(shè)計(jì)的重要參數(shù)。粉塵離子驅(qū)進(jìn)速度取值太大，則電收塵器不能滿足生產(chǎn)要求，出口含塵達(dá)不到設(shè)計(jì)要求；取值太小，則電收

7、塵器負(fù)荷不足，造成設(shè)備浪費(fèi)。 四、電收塵器的主要參數(shù) 在一定處理風(fēng)量條件下，氣流速度低，固然可使塵粒得到充分沉降，但收塵器截面積增大，設(shè)備增大，氣流分布也不平均，亦會(huì)使效率降低；若氣流過大，則不僅需增大電場強(qiáng)度，電場長度過分增長，使設(shè)備加大，同時(shí)對干式來說還會(huì)引起嚴(yán)重的粉塵二次飛揚(yáng)，對濕式來說會(huì)把水滴濺起破壞電場，同樣使效率降低。因此，氣流速度應(yīng)有其合理范圍。 收塵效率及集塵電極面積 收塵效率是衡量電收塵器性能的主要指標(biāo)，也是設(shè)計(jì)收塵器的主要依據(jù)。現(xiàn)行的電收塵器效率公式是1922年由多依奇（Deutsch）推導(dǎo)出來的 ,這個(gè)公式可表示為：=1-C2/C1=1-e-Su0/Q 式中：S為集塵電極

8、表面積（m2）；u0為驅(qū)進(jìn)速度（m/s）；Q為操作狀態(tài)下的氣體流量（m3/s）。 從公式可以看出，采用的電場強(qiáng)度越大，集塵電極越大以及氣體流速越小，收成效率越高。集塵電極面積的大小對收塵器的使用效果影響很大，若要獲得較高的收成效率，應(yīng)當(dāng)用較大的集塵電極。四、電收塵器的主要參數(shù) 電收塵器截面尺寸的確定 電收塵器的規(guī)格是以收塵器內(nèi)與氣流方向垂直的有效截面積來表示。電收塵器所需有效通風(fēng)截面積可根據(jù)處理風(fēng)量及選定風(fēng)速按下式求得A0=Q/3600v 電收塵器選型計(jì)算 首先根據(jù)入口氣體性狀，入口粉塵性狀，收塵效率或出口含塵濃度等選擇電收塵器類型。根據(jù)計(jì)算出的截面積選擇截面積相近的型號。根據(jù)沉降速度，則可按

9、選定的型號查的或算出改收塵器的集塵電極面積S。再核算除塵效率，若過低，可適當(dāng)降低電場風(fēng)速，取較大型號的電收塵器。四、電收塵器的主要參數(shù) 其他參數(shù) 極間距 過去由于高壓硅整流器電源的限制，極間距多采用窄極間距。上世紀(jì)70年代后國內(nèi)外試驗(yàn)研究表明，增大極間距能增大絕緣距離，提高極間距的工作電壓，可以提高粉塵的離子驅(qū)進(jìn)速度，這樣可以減少電收塵器的收塵極板面積，降低設(shè)備造價(jià)。但是極間距過大會(huì)使電暈電流密度降低，同時(shí)若煙氣溫度高，極間距選擇較大的話，工作電壓也隨之增大，而目前吊掛用石英套管材質(zhì)尚不能承受高溫條件下過高的電壓，故極間距不能太大。 電暈線的間距 電收塵器電暈線的間距大小對收塵效率有直接影響，

10、如果電暈線距離太小，由于電屏蔽作用將造成導(dǎo)線的單位電流值降低；太大則造成電流密度降低，使收塵效率下降。四、電收塵器的主要參數(shù)五、電收塵器的使用 電阻率 電阻率是指每單位體積粉塵的表觀電阻。粉塵的電阻率對除塵效率的影響尤為突出。大量實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐證明，當(dāng)粉塵的電阻率在1041010cm之間時(shí)，電收塵器才有很好的除塵效率。 電阻率低于104cm的粉塵稱為低電阻粉塵。當(dāng)這種粉塵到達(dá)收塵極表面后，會(huì)很快釋放電荷，并獲得收塵極的正電荷，從而與收塵極相互排斥而重返氣流。當(dāng)再次荷電到達(dá)收塵極后又重復(fù)以上過程，形成粉塵在收塵極上的跳躍現(xiàn)象，最后可能隨氣流帶出收塵器，使除塵效率下降。電阻率高于1011cm的粉塵稱為

11、高電阻粉塵。這種粉塵到達(dá)收塵極表面后，釋放電荷很慢，當(dāng)粉塵不斷聚積時(shí)，粉塵層的電荷與收塵極間產(chǎn)生一個(gè)強(qiáng)電場，這一電場不但減弱了電極間的電場強(qiáng)度，排斥其他粉塵繼續(xù)向收塵極運(yùn)動(dòng)，還會(huì)在粉塵層的孔隙間發(fā)生局部擊穿，產(chǎn)生大量的正離子與電場內(nèi)的負(fù)離子中和。其結(jié)果，電暈電流增大，電壓降低，電場內(nèi)閃絡(luò)頻繁，粉塵的二次飛揚(yáng)嚴(yán)重。這就是反電暈現(xiàn)象，導(dǎo)致電能消耗增加，降塵性能惡化甚至無法工作 。五、電收塵器的使用 含塵濃度 進(jìn)入電收塵器的含塵濃度不宜過大。若含塵濃度過高，嚴(yán)重抑制著電暈電流的產(chǎn)生，使塵粒不能得到充足的電荷。當(dāng)氣體的含塵濃度大至某一值時(shí)，電暈電流幾乎減小到零。此時(shí)，收塵效率顯著下降，這種現(xiàn)象稱為電暈封閉。因此應(yīng)當(dāng)限制進(jìn)入電收塵器的含塵濃度。 濕含量 空氣的擊穿電壓隨著水分含量的加大而提高。同時(shí)水汽分子與自由電子碰撞的機(jī)會(huì)增多，將使電子動(dòng)能消耗，轉(zhuǎn)化為熱能，使得碰擊電離難于發(fā)展。另外，由于吸附電子形成的水汽負(fù)離子行動(dòng)緩慢，在電暈區(qū)里與正離子結(jié)合機(jī)會(huì)比電子大，因而使正負(fù)電荷的復(fù)合加