電除塵器基礎(chǔ)理論

1電除塵器基礎(chǔ)理論ElectrostaticPrecipitator環(huán)保裝備系列培訓(xùn)教材2提綱1.1ESP簡介主要內(nèi)容1.2ESP除塵原理1.3電場工作特性1.4影響ESP性能的主要因素3

電除塵器外觀圖4

電除塵器模型圖除塵器控制室收塵極絕緣支持氣流分布板陽極振打陰極框架陰極振打51.1ESP簡介理論研究1772年，貝卡利亞，試驗(yàn)成功早期試驗(yàn)工業(yè)應(yīng)用創(chuàng)新發(fā)展1908年至今……1745年，富蘭克林研究尖端放電濕式ESP;膜式ESP;旋轉(zhuǎn)電極式ESP…1.1.1電除塵器的發(fā)展61.1ESP簡介

1.1.2電除塵器的適用范圍

比電阻：104Ω·cm~1011Ω·cm；

煙氣溫度：≤400℃（＞250℃為高溫型）；

同極間距：250mm~600mm；

承受許用壓力：-4.0×104Pa~+2.0×104Pa（其中-1.0×104Pa~0Pa為常規(guī)型）；

標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下入口煙氣含塵濃度：≤1000g/m3。71.1ESP簡介應(yīng)用領(lǐng)域造紙黑色冶金有色冶金建材

燃煤

電廠化工1.1.3ESP應(yīng)用領(lǐng)域8＞80%日本中國歐盟（德）美國電除塵技術(shù)仍是低排放下粉塵控制的主流技術(shù)結(jié)論約100%80%85%1.1ESP簡介1.1.4電除塵器的應(yīng)用概況91.1.5

50mg/Nm3

粉塵排放標(biāo)準(zhǔn)下的電除塵器適應(yīng)性研究結(jié)論除塵難易性ωk值占統(tǒng)計(jì)項(xiàng)目總數(shù)量百分比/%占統(tǒng)計(jì)煤種總數(shù)量百分比%電除塵器電場數(shù)量[個]電除塵器推薦比集塵面積[m2/（m3/s）]適應(yīng)性結(jié)論容易ωk≥5515.9413.1186.06≥4≥100適應(yīng)性好（首推電除塵器較容易45≤ωk＜5540.5740.16≥4≥110一般40≤ωk＜4516.6720.49≥5≥12035≤ωk＜4012.3212.30較難25≤ωk＜3511.6011.4811.48≥6≥140適應(yīng)性一般（可以使用電除塵器建議采用旋轉(zhuǎn)電極、微粒聚合器等新技術(shù)）難ωk＜252.902.462.46≥6≥170適應(yīng)性較差（推薦使用電袋）注：1.“占統(tǒng)計(jì)項(xiàng)目總數(shù)量百分比”、“占統(tǒng)計(jì)煤種總數(shù)量百分比”均為參考值。

2.國家《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》中的煙塵排放值為煙囪出口煙塵濃度。1.1ESP簡介101.1.6

30mg/Nm3

粉塵排放標(biāo)準(zhǔn)下的電除塵器適應(yīng)性研究結(jié)論1.1ESP簡介除塵難易性ωk值占統(tǒng)計(jì)項(xiàng)目總數(shù)量百分比/%占統(tǒng)計(jì)煤種總數(shù)量百分比/%電除塵器推薦電場數(shù)量[個]電除塵器推薦比集塵面積[m2/（m3/s）]適應(yīng)性結(jié)論容易ωk≥5515.9413.1173.76≥4≥110適應(yīng)性好（首推電除塵器）較容易45≤ωk＜5540.5740.16≥5≥130一般40≤ωk＜4516.6720.49≥6≥14035≤ωk＜4012.3212.30≥7≥170適應(yīng)性一般（可以使用電除塵器建議采用旋轉(zhuǎn)電極、微粒聚合器等新技術(shù)）較難25≤ωk＜3511.6011.48//適應(yīng)性較差（推薦使用電袋）難ωk＜252.90

2.46//注：1.“占統(tǒng)計(jì)項(xiàng)目總數(shù)量百分比”、“占統(tǒng)計(jì)煤種總數(shù)量百分比”均為參考值。

2.國家《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》中的煙塵排放值為煙囪出口煙塵濃度。111.1.7

20mg/Nm3

粉塵排放標(biāo)準(zhǔn)下的電除塵器適應(yīng)性研究結(jié)論1.1ESP簡介除塵難易性ωk值占統(tǒng)計(jì)項(xiàng)目總數(shù)量百分比/%占統(tǒng)計(jì)煤種總數(shù)量百分比%電除塵器電場數(shù)量[個]電除塵器推薦比集塵面積[m2/（m3/s）]適應(yīng)性結(jié)論容易ωk≥5515.9413.1153.27≥5≥130適應(yīng)性好（首推電除塵器）較容易45≤ωk＜5540.5740.16≥6≥140一般40≤ωk＜4516.6720.49≥7≥170適應(yīng)性一般（可以使用電除塵器建議采用旋轉(zhuǎn)電極、微粒聚合器等新技術(shù)）較難35≤ωk＜4012.3212.30//適應(yīng)性較差（推薦使用電袋）難ωk＜3514.513.94//注：1.“占統(tǒng)計(jì)項(xiàng)目總數(shù)量百分比”、“占統(tǒng)計(jì)煤種總數(shù)量百分比”均為參考值。

2.國家《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》中的煙塵排放值為煙囪出口煙塵濃度。121.1ESP簡介1.1.9

電除塵器的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)5124除塵效率較高壓力損失小運(yùn)行費(fèi)用較低6使用方便且無二次污染對煙氣溫度及成分不敏感3適用范圍廣1對粉塵特性較敏感，即除塵效率受煤、灰成分和比電阻影響缺點(diǎn)2占地面積較大13

反電暈效應(yīng)

二次揚(yáng)塵

PM2.5除塵效率低

20%的排放量是由二次揚(yáng)塵引起對PM2.5除塵效率小于90%

高比電阻粉塵易產(chǎn)生反電暈1.1ESP簡介1.1.10

電除塵器的瓶頸和挑戰(zhàn)瓶頸141.1.11

電除塵器的瓶頸和挑戰(zhàn)排放標(biāo)準(zhǔn)提高粉塵排放標(biāo)準(zhǔn)將會不斷提高，部分地方已經(jīng)制訂了更為嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)。挑戰(zhàn)2挑戰(zhàn)3挑戰(zhàn)4煤種多變

很多火電廠使用的燃煤在不斷變化，設(shè)計(jì)煤種成為一句空話。燃煤灰分大

我國許多燃煤的灰分大，相對增加了粉塵排放值。瓶頸存在

常規(guī)電除塵器無法完全避免存在的三個瓶頸，但可通過技術(shù)改進(jìn)使之最小化。挑戰(zhàn)1面臨的挑戰(zhàn)1.1ESP簡介15

除塵原理

利用高壓電場對荷電粉塵的吸附作用，把粉塵從含塵氣體中分離出來。在高壓電場內(nèi)，使懸浮于含塵氣體中的粉塵受到氣體電離的作用而荷電；荷電粉塵在電場力的作用下，向相反的電極運(yùn)動；

粉塵通過振打或沖刷，同時受重力作用，落入灰斗。1.2ESP除塵原理16絕緣子高壓隔離開關(guān)“收塵極板”鍋爐煙氣陰極“螺旋線”陽極接地整流變壓器高壓控制柜1.2ESP除塵原理171.2ESP除塵原理1.2.1氣體電離1.2.2粉塵荷電1.2.4清灰1.2.3粉塵捕集ESP除塵過程18

物質(zhì)的原子由帶正電荷的質(zhì)子、不帶電的中子及帶

負(fù)電的電子組成，對外不顯電性；

在一定能量作用下，中性氣體分子分離為正離子和負(fù)離子（包括自由電子）的現(xiàn)象，稱為氣體的電離

；

氣體的電離是電除塵工作原理的一個重要組成部分。1.2.1

氣體電離一、氣體電離定義19二、氣體電離過程1.2.1

氣體電離OA階段，在較低的外加電壓下，少量自

由電子做定向運(yùn)動，形成小電流，隨著

電壓升高，電流逐漸變大。AB階段，自由電子數(shù)目不變，電壓升

高，但電流基本保持不變，當(dāng)電壓超過B’

時，氣體開始電離。BC階段，隨著電場強(qiáng)度的增加，導(dǎo)電粒

子越來越多，電流急劇增大；隨著電壓的

升高，C'時開始產(chǎn)生電暈。

CD階段為電暈放電段，從臨界電暈放電到臨界擊穿電壓的電壓范圍為電除塵器的電壓工作帶。DE階段為自持放電階段，此時氣體介質(zhì)

局部電離擊穿，電流急劇增加，電場電

壓下降；電除塵器運(yùn)行時需避免。201.2.1

氣體電離三、氣體的放電特性

電除塵器是利用兩電極間的電暈放電進(jìn)行工作的，電除塵器中的電暈過程，可以看作是一種氣體的導(dǎo)電現(xiàn)象。產(chǎn)生這種現(xiàn)象，必須保持穩(wěn)定的電暈放電。

電暈放電極性效應(yīng)電暈起始電場強(qiáng)度21電暈放電金屬絲放出的電子迅速向正極移動，與氣體分子撞擊使之離子化；氣體分子離子化的過程又產(chǎn)生大量電子—雪崩過程；遠(yuǎn)離金屬絲，電場強(qiáng)度降低，氣體離子化過程結(jié)束，電子被氣體分子捕獲；氣體離子化區(qū)域－電暈區(qū)自由電子和氣體負(fù)離子是粒子荷電的電荷來源。電暈放電過程22極性效應(yīng)正、負(fù)放電特性差異

負(fù)電暈火花放電電壓比正電暈火花放電電壓高的多,保持電暈放電狀態(tài)的電壓范圍廣,且能形成較大的電暈電流；

正電暈的電暈放電很容易轉(zhuǎn)變?yōu)榛鸹ǚ烹?火花放電電壓較低,且形成電暈電流較小。因此，工業(yè)電除塵器幾乎都采用負(fù)電暈工作23電暈起始電場強(qiáng)度

在放電極和收塵極之間加上電壓，并逐漸提高電壓，則在放電極周圍就會出現(xiàn)電暈。此時的電壓和電場強(qiáng)度稱為電暈起始電壓和電暈起始電場強(qiáng)度。管式電除塵器板式電除塵器r---距電暈線中心的距離a---電暈線半徑b---管式電除塵器的半徑V---施加電壓

a---電暈極半徑b---電暈極到集塵極的距離c---兩個電暈極之間的半徑241.2.2粉塵荷電

粉塵荷電是電除塵基本過程之一，目的使煙氣中的粉塵荷電，為下一步將煙氣中的粉塵分離創(chuàng)造條件。

離子在電場中得到一定動能并與塵粒碰撞使其荷電，稱為粉塵的電場荷電。存在荷電飽和性，其初始荷電很快，隨著荷電量的增加，荷電速度越來越慢。擴(kuò)散荷電電場荷電兩種荷電形式

離子作不規(guī)則熱運(yùn)動而與塵粒碰撞使其荷電，稱為擴(kuò)散荷電。

不存在飽和問題，其荷電速度取決于離子的熱能，塵粒的大小和塵粒在電場中停留時間等。25式中：qs：粒子表面的飽和電量；ε：粒子的相對介電常數(shù)；a：粒子半徑；E0：未受干擾時的電場強(qiáng)度；ε0：自由空間的電容率。

1.2.2粉塵荷電電場荷電的飽和電荷電場荷電時間常數(shù)：

電場荷電時間N0：荷電區(qū)離子濃度；e：電子電量；b：離子遷移率；粉塵荷電時間：

qt：荷電區(qū)離子濃度；qs：電子電量；b：離子遷移率；當(dāng)t=10τ時，可以達(dá)到飽和荷電的91%；電除塵器中，τ一般為10-2s～10-3s；荷電時間為0.01s～0.1s可獲得飽和荷電的91%；荷電時間為0.1s～1s可獲得飽和荷電的99%。26式中：

K：玻耳茲曼常數(shù)，1.38×10-23；T:絕對溫度，K；u:離子的均方根速度擴(kuò)散荷電量計(jì)算1.2.2粉塵荷電

粉塵所能獲得的電荷數(shù)隨時間的增加而增加；

擴(kuò)散荷電不存在飽和荷電；

粉塵經(jīng)過電場荷電作用的時間很多，所以粉塵由擴(kuò)散荷

電得到的電荷是有限的；27粒徑（μm）荷電機(jī)理＜0.1擴(kuò)散荷電為主0.1～1擴(kuò)散荷電與電場荷電都重要＞1電場荷電為主1.2.2粉塵荷電對于工業(yè)電除塵器來說，電場荷電與擴(kuò)散荷電同時起作用，而以電場荷電更顯突出，粒徑的大小在這里起了關(guān)鍵作用。粒徑與荷電機(jī)理的關(guān)系28粒徑（μm）電場荷電獲得的電荷量（ne）擴(kuò)散荷電獲得的荷電量（ne）荷電時間（s）荷電時間（s）0.010.11.0∞0.0010.010.110.11.010.00.77272002200200002.4244244002.5250250003701100711015001115019001519023001.2.2粉塵荷電兩種荷電機(jī)理的比較291.2.2粉塵荷電當(dāng)電場中的煙塵濃度（或空間電荷強(qiáng)度）達(dá)到某一極值時，在靜電屏蔽作用下使電暈電流幾乎降到零的現(xiàn)象。反電暈電暈閉塞粉塵荷電的異?，F(xiàn)象沉積在集塵極表面的高比電阻粉塵內(nèi)部的局部放電現(xiàn)象。

高比電阻粉塵易形成反電暈；始發(fā)的反電暈導(dǎo)致火花放電電壓的降低；嚴(yán)重的反電暈?zāi)苁辜瘔m極板上產(chǎn)生大量的正離子放電，與來自電暈極的負(fù)離子塵粒中和，收塵效率消失殆盡。30荷電粉塵向集塵極驅(qū)進(jìn)，并沉積其上。1.2.3粉塵捕集

集塵極

放電極?＋粉塵高壓

煙氣ーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーー庫侖力粉塵層31荷電粉塵運(yùn)動規(guī)律

荷電粒子在電場力作用下向陽極板表面運(yùn)動的速度稱為驅(qū)進(jìn)速度。電除塵器中，粉塵離子的運(yùn)動主要取決于庫侖引力和氣體摩擦力。在受力平衡的條件下，推導(dǎo)出：

p：與粉塵的介電常數(shù)有關(guān)的數(shù)值；

Ep：收塵極電場強(qiáng)度；

Ec：荷電電場強(qiáng)度；α：粉塵半徑；

μ：氣體粘度。

電除塵器性能進(jìn)行比較和評價(jià)的重要參數(shù)；

電除塵器設(shè)計(jì)的關(guān)鍵數(shù)據(jù)。1.2.3粉塵捕集32除塵效率公式驅(qū)進(jìn)速度越高、粉塵被捕捉得越快，其隨氣流被帶出現(xiàn)場的可能性越小，其形成的空間電荷對電暈電離的影響亦越小，除塵效率就越高，著名的多依奇—安德森效率公式揭示了二者之間的關(guān)系：η：除塵效率（%）Q：煙氣量（m3/s）A：收塵極板面積（m2）ω：驅(qū)進(jìn)速度（m/s）1.2.3粉塵捕集331.2.4清灰

粉塵被電極吸附后，通過振打（或其他形式）使其落入灰斗中。

目前常見的振打型式有：頂部傳動撓臂錘式振打、側(cè)向傳動撓臂錘式振打、頂部機(jī)械振打及頂部電磁振打結(jié)構(gòu)。新型清灰方式：清灰刷清灰、聲波輔助清灰等341.3電場的工作特性

電除塵器的電場由兩部分電場疊加而成，一個是由在電場作用下在電極表面形成的電荷建立起來的靜電場，一個是由電子、離子和荷電塵粒等空間分布電荷建立的電場，后者是在電暈電離發(fā)生后建立的。

在電場強(qiáng)度計(jì)算中，因空間分布電荷存在而產(chǎn)生的場強(qiáng)計(jì)算要比靜電場復(fù)雜得多，由于實(shí)際情況復(fù)雜，甚至無法進(jìn)行準(zhǔn)確的理論計(jì)算，目前更多的是進(jìn)行定性分析與實(shí)驗(yàn)室測試。1.3.1電場與電場強(qiáng)度35

電場中電壓與電流的函數(shù)關(guān)系，稱為電場的伏—安（V—I）特性，按照該特性描繪的曲線稱為電場V—I特性曲線。

運(yùn)用V—I特性曲線，可直觀、形象地體現(xiàn)各種因素下電流和電壓的變化規(guī)律。1.3.2電場的伏安特性1.3電場的工作特性36電極尺寸；極間距；極性；電場集塵面積；2煙氣性質(zhì)氣體壓力、溫度；濕度變化；氣體成分改變；粉塵濃度改變；粉塵比電阻；3粉塵特性4操作因素振打效果；爐窯燃燒情況；漏風(fēng)與偏流1.3電場的工作特性1結(jié)構(gòu)因素影響電場工作特性因素1.3.31結(jié)構(gòu)因素37結(jié)構(gòu)因素對伏安特性的影響放電極半徑對V-I特性影響V(kV)I(mA)ABrB>rA極間距對V-I特性影響V(kV)I(mA)ABdB>dA

放電極直徑增大時，放電極表面電場強(qiáng)度降低，使起暈電壓升高；

相同電壓下電暈電流減少，曲線類似向右平移。

極間距增加后，要達(dá)到同樣的平均場強(qiáng)，電極電壓增加；間距加寬后同樣極板面積下的電暈電流減少；極間距增大對起暈電壓的影響較小。38抽絲偶發(fā)的輕微放電，像一閃而去的火絲，此時電壓沒有明顯下降，有助于煙氣的電離和粉塵的荷電，無害于電極，不必抑制。火花明顯的電壓降低、電流升高情況，伴有明亮的閃光或噴濺的火星或響聲，數(shù)量不多的火花有益無害，但要適當(dāng)控制其頻度，防止轉(zhuǎn)變成閃絡(luò)或拉弧。閃絡(luò)拉弧連發(fā)的大火花，除閃光外，常伴有劈啪的響聲，密集于一處的閃絡(luò)會燒壞電極，無助于除塵；對一些難以清除的灰有一定的輔助清灰作用?！伴W絡(luò)”嚴(yán)重時就過渡到“拉弧”，此時將有低電壓大電流現(xiàn)象出現(xiàn)，時間一長就能將極線燒斷，將極板燒穿。1.3電場的工作特性1.3.4

火花放電391.4影響ESP性能的主要因素工況條件燃煤性質(zhì)影響因素ESP技術(shù)狀況運(yùn)行條件飛灰性質(zhì)煙氣性質(zhì)極配形式結(jié)構(gòu)特點(diǎn)振打方式及振打力氣流分布的均勻性運(yùn)行電壓與電流積灰情況振打周期電場劃分電氣控制特性主要影響因素

401.4影響ESP性能的主要因素燃煤性質(zhì)321成分、揮發(fā)分、發(fā)熱量、灰熔融性等成分、粒徑、密度、比電阻、粘附性等工況條件飛灰性質(zhì)煙氣性質(zhì)溫度、濕度、煙氣成分、露點(diǎn)溫度、含塵量31.4.1工況條件對ESP性能的影響411.4.1工況條件對ESP性能的影響123燃煤性質(zhì)飛灰性質(zhì)煙氣性質(zhì)煤、灰成分工況條件影響工況條件最大因素

421.4.1工況條件對ESP性能的影響

煤成分對ESP性能的影響主要影響因素231Sar灰分水分431.4.1工況條件對ESP性能的影響1）Sar

燃煤中Sar對比電阻的影響

Sar對電除塵器性能的影響最大。含Sar量較高的煤，煙氣中含較多的SO2，SO2在一定條件下，以一定的比率轉(zhuǎn)化為SO3，SO3易吸附在塵粒的表面，改善粉塵的表面導(dǎo)電性，Sar含量愈高，粉塵比電阻也就越低，ωk越大，這就有利于粉塵的收集，對電除塵器的性能起著有利的影響。

441.4.1工況條件對ESP性能的影響Sar

對ESP性能影響分析：ωk與Sar含量的關(guān)系曲線

表征（a）

（b）

備注：以上曲線是以某兩種典型煤種作為基準(zhǔn)而獲得的，因此曲線雖然用定量關(guān)系表示，但反映的僅僅是一種定性關(guān)系（以下同）。

表觀驅(qū)進(jìn)速度ωk電除塵器性能451.4.1工況條件對ESP性能的影響2）水分

水分的影響是顯而易見的。爐前煤水分高，煙氣的濕度也就大，粉塵的表面導(dǎo)電性也就好，比電阻也會相對比較低。

在燃煤含水量很高的鍋爐中，水分對電除塵器的性能起著十分重要的作用。水分對電除塵器性能的影響461.4.1工況條件對ESP性能的影響灰分對電除塵器性能的影響

煤的灰分高低，直接決定了煙氣中的含塵濃度。對于特定的工藝過程和在一般含塵濃度范圍內(nèi)，ω或ωk將隨著粉塵濃度的增加而增大。但含塵濃度過大，會產(chǎn)生電暈封閉。出口排放要求相同時，其設(shè)計(jì)除塵效率的要求也越高。煙氣含塵濃度高，所消耗表面導(dǎo)電物質(zhì)的量大，對高硫、高水分的有利作用折減幅度大，綜合來講，高灰分對電除塵器的煙塵排放是不利的。

3）灰分471.4.1工況條件對ESP性能的影響

飛灰成分對ESP性能的影響飛灰主要成份Fe2O3MgOP2O5Na2OK2OSO3Al2O3SiO2CaOLi2OTiO2MnO2飛灰可燃物481.4.1工況條件對ESP性能的影響1）Na2O對ESP性能的影響ωk與Na2O含量的關(guān)系曲線（a）

Na2O可增加飛灰體積導(dǎo)電，使比電阻下降，有利于除塵。有的低硫煤，若Na2O含量＞2%，不但不發(fā)生反電暈，除塵效率仍很高。

飛灰中Na2O對電除塵器的除塵性能起有利影響ωk與Na2O含量的關(guān)系曲線（b）

492）Fe2O3對電除塵器性能的影響ωk與Fe2O3含量的關(guān)系曲線（a）

1.4.1工況條件對ESP性能的影響

Fe2O3本身比電阻在1010Ω·cm左右，不是太高，而且它可使灰熔融溫度降低，K2O通過它使飛灰體積導(dǎo)電增加，為有利因素。飛灰中Fe2O3對電除塵器的除塵性能起有利影響ωk與Fe2O3含量的關(guān)系曲線（b）

503）K2O對電除塵器性能的影響ωk與K2O含量的關(guān)系曲線

（a）1.4.1工況條件對ESP性能的影響

K2O和Na2O作用一樣，對除塵是有利的，但K離子較大且轉(zhuǎn)變?yōu)椴Ａ啵⑿柰ㄟ^Fe2O3起作用，因此它比Na2O的作用小。有關(guān)研究表明，其對除塵性能的貢獻(xiàn)率約為Na2O的20%。飛灰中的K2O對電除塵器的除塵性能影響相對較小。ωk與K2O含量的關(guān)系曲線

（b）511.4.1工況條件對ESP性能的影響ωk與SO3含量的關(guān)系曲線（b）ωk與SO3含量的關(guān)系曲線（a）

4）SO3對電除塵器性能的影響SO3能與H2O結(jié)合生成H2SO4并吸附在飛灰上，從而降低了飛灰的比電阻，有利于除塵。但飛灰中的SO3與煙氣中的SO3區(qū)別很大，煙氣中的SO3對除塵性能的有利作用＞＞飛灰中的SO3對除塵性能的有利作用，這是因?yàn)轱w灰中的SO3是將飛灰中不同種類硫化物分子中的硫，統(tǒng)一折合為SO3分子式來表示的，所以它并不是單一的SO3

，并且它是以固態(tài)形式存在，其活性或大部分活性已失去，因而其對除塵性能的影響較小。SO3對電除塵器性能的影響飛灰中的SO3對電除塵器的除塵性能影響相對較小525）Al2O3對電除塵器性能的影響ωk與Al2O3含量的關(guān)系曲線

（a）1.4.1工況條件對ESP性能的影響

Al2O3熔融溫度高、導(dǎo)電性差，是飛灰高比電阻的主要因素之一，其含量越高，飛灰比電阻越高，不利于除塵。飛灰中Al2O3對電除塵器的除塵性能起不利影響ωk與Al2O3含量的關(guān)系曲線

（b）536）SiO2對電除塵器性能的影響1.4.1工況條件對ESP性能的影響

SiO2熔融溫度高、導(dǎo)電性差，是飛灰高比電阻的主要因素之一，其含量越高，飛灰比電阻越高，不利于除塵。ωk與SiO2含量的關(guān)系曲線（a）

ωk與SiO2含量的關(guān)系曲線（b）

飛灰中SiO2對電除塵器的除塵性能起不利影響547）CaO對電除塵器性能的影響ωk與CaO含量的關(guān)系曲線

（a）

（b）

1.4.1工況條件對ESP性能的影響CaO易和SO3生成CaSO4，從而削弱SO3的作用，并導(dǎo)致飛灰粒度減小，因此是不利因素。飛灰中CaO含量高時應(yīng)注意系統(tǒng)漏風(fēng)和加強(qiáng)電除塵器振打清灰效果。飛灰中CaO對電除塵器的除塵性能影響相對較小。558）MgO對電除塵器性能的影響ωk與MgO含量的關(guān)系曲線

（a）

（b）

1.4.1工況條件對ESP性能的影響MgO易和SO3生成MgSO4，從而削弱SO3的作用，并導(dǎo)致飛灰粒度減小，因此是不利因素。飛灰中MgO對電除塵器的除塵性能影響相對較小。561.4.1工況條件對ESP性能的影響

飛灰可燃物Cfh=1~8%時，可使飛灰比電阻下降，可視為有利因素；

飛灰可燃物大對除塵不利，盡管能降低比電阻，但在其被收集到極板后很容易返回，對除塵不利，在＞5%以上時有時有不利影響，在＞8%時影響明顯加大。9）飛灰可燃物對電除塵器性能的影響

當(dāng)Cfh＞8%后易造成二次飛揚(yáng)，為不利因素；571.4.1工況條件對ESP性能的影響煤、飛灰成分對ESP性能影響的結(jié)論

煤、飛灰成分中的Sar、Na2O、Fe2O3、Al2O3及SiO2對電除塵器性能影響很大，其中Sar、Na2O、Fe2O3對除塵性能起著有利的影響，Al2O3及SiO2對除塵性能則起著不利的影響，煤、飛灰成分對電除塵器性能的影響是其綜合作用的結(jié)果。

K2O、SO3、CaO、MgO、P2O5、Li2O、MnO2、TiO2及飛灰可燃物對電除塵器性能的影響相對較小，其中K2O、SO3、P2O5、Li2O、TiO2對除塵性能起著有利的影響，CaO、MgO對除塵性能則起著不利的影響。581.4.1工況條件對ESP性能的影響煤、飛灰成分對ESP性能影響的結(jié)論高Sar煤時，Sar對電除塵器的性能起著主導(dǎo)的作用，而低Sar煤時，Sar的影響相對減弱，而主要取決于飛灰中堿性氧化物的含量、煙氣中水的含量及煙氣溫度等。

59

1.4.1工況條件對ESP性能的影響發(fā)熱量揮發(fā)分灰熔融性飛灰密度

發(fā)熱量越低，煤耗就越大，因此煙氣量越大。

揮發(fā)分的高低直接影響煤燃燒的難易程度，揮發(fā)分高的煤易燃燒，而燃燒的程度又將影響煙氣及飛灰成分；

灰的熔融溫度與其成分有密切關(guān)系，灰中Al2O3、SiO2含量越高則灰熔融溫度越高，Na2O、K2O、Fe2O3、MgO、CaO等有利于降低灰熔融溫度。一般地，灰的熔融溫度高，對除塵不利。

一般粒度小，堆積密度大。當(dāng)真密度與堆積密度之比＞10時，電除塵器二次飛揚(yáng)會明顯增大，應(yīng)給予注意。

601.4.1工況條件對ESP性能的影響

飛灰粒徑對ESP性能的影響

當(dāng)粒徑＞1μm時，驅(qū)進(jìn)速度隨著粉塵粒徑的增大而增大；

粒徑在0.1～1μm之間時，驅(qū)進(jìn)速度最??；當(dāng)粒徑＜0.1μm時，驅(qū)進(jìn)速度隨著粉塵粒徑的增大而減小。飛灰粒徑與驅(qū)進(jìn)速度關(guān)系611.4.1工況條件對ESP性能的影響

飛灰粘附性對ESP性能的影響由于飛灰有粘附性，可使微細(xì)粉塵凝聚成較大的粒子，這有利于除塵。但粘附力強(qiáng)的飛灰，會造成振打清灰困難，陰、陽極易積灰，對除塵不利。一般地，粒徑小、比表面積大的飛灰粘附性強(qiáng)。621.4.1工況條件對ESP性能的影響

實(shí)踐證明，粉塵的比電阻值除了決定于粉塵本身的物理性質(zhì)即煤、飛灰成分等外，還與煙氣的溫度、濕度、煙氣成分等有很大關(guān)系。粉塵比電阻與除塵效率的關(guān)系

粉塵比電阻631.4.1工況條件對ESP性能的影響

煙氣溫度對ESP性能的影響在煙氣溫度較低時，以表面導(dǎo)電為主，這時的比電阻主要由煙氣的溫度和三氧化硫含量決定；隨著煙氣溫度的提高，表面導(dǎo)電逐漸減少。而粉塵內(nèi)的堿金屬離子（如鈉、鉀離子等）變得活潑，利于導(dǎo)電，這意味著體積導(dǎo)電逐漸增加，此時粉塵比電阻主要取決于體積導(dǎo)電。比電阻與煙氣溫度的關(guān)系一般火力發(fā)電廠煙溫在150℃左右比電阻出現(xiàn)了最高值，這是因?yàn)榇藭r表面導(dǎo)電和體積導(dǎo)電都較差的緣故。641.4.1工況條件對ESP性能的影響

煙氣濕度對ESP性能的影響水蒸汽對空氣的“去電離”作用使電除塵器在電壓提高的情況下穩(wěn)

定運(yùn)行，而電場電壓的提高，不但不會削弱電暈電流，而且能

增大電場強(qiáng)度，使收塵情況得到顯著的改善；煙氣含水量與擊穿電壓成正比；電壓一定時，與電暈電流成反比。含水量對粉塵比電阻的影響氣體含水量對伏安特性的影響651.4.1工況條件對ESP性能的影響

煙氣成分對ESP性能的影響

煙氣成份對負(fù)電暈放電特性有很大的影響。惰性氣體以及N2，H2

的電子依附概率為零，它們不能形成負(fù)離子，也不會產(chǎn)生負(fù)電暈，而SO2

，H2O等氣體分子能產(chǎn)生較強(qiáng)的負(fù)電暈，另一方面，它們吸附在粉塵表面，使粉塵的表面導(dǎo)電性增加，從而降低了比電阻，改善了電除塵器性能。

此外，含水量還影響著擊穿電壓，含水量高，可以使擊穿電壓也相應(yīng)提高，電除塵器運(yùn)行時，火花放電較難出現(xiàn)，有利于提高運(yùn)行電壓。661.4.1工況條件對ESP性能的影響

煙氣露點(diǎn)溫度對ESP性能的影響

煙氣露點(diǎn)溫度取決于煙氣中H2O和SO2氣體的含量，H2O和SO2氣體的含量愈高，露點(diǎn)溫度也愈高，粉塵的導(dǎo)電性能也愈好。671.4.1工況條件對ESP性能的影響

對于特定的工藝過程和在一般含塵濃度范圍內(nèi)，