一文详解电除尘

知识点：电收尘器

电除尘器

使尘粒荷电并在电场力的作用下沉积在集尘极上

与其他除尘器的根本区别在于，分离力直接作用在粒子上，而不是作用在整个气流上

具有耗能小、气流阻力小的特点

电除尘器的主要优点

压力损失小，一般为200～500Pa

处理烟气量大，可达105～106m3/h

能耗低，大约0.2～0.4kWh/1000m3

对细粉尘有很高的捕集效率，可高于99％

可在高温或强腐蚀性气体下操作

电除尘器的工作原理

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

电除尘器常用术语

1.室：在电除尘器内部由壳体所围成的一个气流的通道空间称为室，一般电除尘器设计成单室，有时也将两个单室并联在一起，称为双室电除尘器。

2.场：沿气流流动方向将各室分成若干区：每一区有完整的收尘板和电晕极,并配以相应的一组高压电源装置，称每个独立区为收尘电场，卧式电除尘器一般设有二个、三个或四个电场，有时也可设置四个以上的电场。为了获得更高的除尘效率，也可将每个电场分成二个或三个独立区，每一个区配一组高压电源装置分别供电。

3.电场高度（m）:一般将收尘极板的有效高度（即除去上下两端夹持端板的收尘极高度）称为电场高度。

4.电场通道数：电场中两排极板之间的宽度称为通道，电场中的极板总排数减一称为电场通道

5.电场宽度（m):一般将一个室最外两侧收尘极轴线之间的有效臣离（减去板阻流宽度），称作电场宽度，它等于电场通数与同极距（相邻两排极板的中心距）的乘积减去每块极板的阻流宽度。

6.电场截面（m2)：一般将电场高度与电场宽度的乘积称为电场截面，它是表示电除尘器规格大小的主要参数之一。

7.电场长度（m）：在一个电场中，沿气体流动方向一排收尘极板的宽度(即每排极板第一块极板的前端到最后一块极板末端的距离）称作单电场长度。沿气流方向各个单电场长度之和，称作电除尘器的电场长度。

8.停留时间（s)：烟气流电场长度所需要的时间称为停留时间，它等于电场长度与电场风速之比。停留的时间是与电场长度成正比的.

9.电场风速（m／s），烟气在电场中的流动速度，称为电场风速。它等于进人电除尘器的烟气流量（m3／s）与电场截面（m2)之比。

10.收尘极面积（m2）：收尘极板的有效投影面积，由于极板的两个侧面均起收尘作用，所以两面均应计人，每一排收尘极的收尘面积为单电场长度与电场高度的乘积的二倍，每一个电场的收尘面积为一排极板的收尘面积与电场通道数的乘积，一个室的收尘面积为单电场收尘面积与该室电场数的乘积。一般所说的收尘面积多指室的收尘面积。

11.比收尘面积（m2／s／m3）单位流量的烟气所分配到的收尘面积称为比收尘极面积。它等于收尘极面积（m2）与烟气流量的烟气量（m3／s)之比。比收尘面积的大小，对电收尘器的收尘效果影响很大。它是电收尘器的最重要结构参数之一。

12.处理风量（m3／s)：即被处理的烟气量。通常指工作状态下电除尘器人口与出口的烟气量的平均值。它等于工作状态下电除尘器人口处的烟气流量与除尘器漏风量的一半之和。

13.除尘效率（％）：含尘烟气流经除尘器时，被捕集的粉尘量之比称为收尘效率，它在数量上近似等于额定工况下除尘器进、出品烟气含尘浓度的差与原入口烟气含尘浓度之比。在除尘器漏风率较大时,要考虑漏风的影响.除尘效率是除尘器运行的最主要指标。

14.一次电压：输入到整流变压器初级侧的交流电压。

15、一次电流：输入到整流变压器初级侧的交流电流。

16.二次电压：整流变压器输出的直流电压。

17.二次电流：整流变压器输出的直流电流。

20.电晕放电：在相互对置着的放电极和收尘极之间，通过高压直流电建立起极不均匀的电场当外加电压升到某一临界值（即电场达到了气体击穿的强度）时，在放电极附近很小范围内会出现蓝白色辉光，井伴有嘶嘶的响声，这种现象称为电晕放电，它是由于放电极外的高电场强度，其通过的气体被局部击芽所引起的。

21.电晕电流：发生电晕放电时，在电极间流过的电流叫电晕电流。

22火花放电：在产生电晕放电之后，当极间的电压继续升高到某一点时，电晕极产生一个接一个的，瞬时的，通过整个间隙的火花闪络，闪络是沿着各个弯曲的，或多或少或枝状的窄路到达除尘极，这种现象称为火花放电。火花放电的特征是电流迅速增大。

23.电孤放电：在火花放电之后，再提高外加电压，就会使气体间隙击穿，它的特点是电流密度很大，而电压降落很小，出现持续的放电，爆发出强光井伴有高温。这种强光会贯穿想个间隙，由放电极到除尘极，这种现象就是电孤放电。（如电焊时的现象就是一种电孤放电），电除尘应避免产生电孤放电。

24.电晕功率：是投入到电除尘器的有效功率，它等于电场的平均电压和平均电晕电流的乘积。电晕功率越大，除尘效率越高。

25.阻力：电除尘器入口和出口烟道内烟气的平均全压之差，称为电除尘的阻力。它是烟气在流经电除尘器的过程中，克服与电除尘器内部结构的冲刷，摩擦阻力和气流紊乱对速度的不利影响而消耗的机械能。它与电除尘器内部的结构形式，气流分布，流速等因素有关，一般电除尘器的阻力均为200一30OPa。

25.伏安特性：电除尘器运行过程中，电晕电流与电压之间的关系称为伏安特性，它是很多变量的函数，其中最主要的是电晕极和除尘极的几何形状，烟气成分。温度。压力和粉尘性质等。

26.气流分布：是反映电除尘器内部气流均匀程度的一个指标。它一般是逾过测定除尘器入口截面上的气流速度分布来决定的。如果各个点的气流速度与整个截面上的平均气流速度（其值等于所有各点速度的算术平均值）越接近，其气流分布就越均匀，对除尘效率的提高也就越有利。对气流速度的评定方法有多种，如均方根值法，相对速度系数法和速度场系数法等。

烟尘粒子的荷电

两种机理

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

大于0.5mm的微粒，以电场荷电为主

小于0.15mm的微粒，以扩散荷电为主

介于之间的粒子，需要同时考虑这两种过程。

异常荷电现象

沉积在集尘极表面的高比电阻粒子导致在低电压下发生火花放电或在集尘极发生反电晕现象,破坏正常电晕过程

气流中微小粒子的浓度高时，荷电尘粒所形成的电晕电流不大，可是所形成的空间电荷却很大，严重抑制着电晕电流的产生

当含尘量大到某一数值时，电晕现象消失，尘粒在电场中根本得不到电荷，电晕电流几乎减小到零，失去除尘作用，即电晕闭塞

粉尘的驱进速度w

驱进速度w（cm／s)：荷电悬浮尘粒在电场力作用下向收尘极板表面运动的速度称为尘粒子的驱进速度。它与电场强度、空间电荷密度，尘粒性质等多种因素有关，因此不同粒子的驱进速度悬殊很大，工程中通常用的是有效驱进速度.它是根据某一电收尘器实际的收尘极总面积（A),处理烟气量（Q），以及实测效率,利用多依奇效率公式，算出来的，它包含了电极构造，电场强度，粉尘性质、浓度变化、粒径大小，电场风速，烟气湿度，气流分布，积灰厚度，振打效果，二次扬尘等很多因素的综合影响，它是对电收尘器性能进行比较和评价的主要参数，也是电除尘器设计的关键数据。

有效驱进速度

有效驱进速度－实际中常常根据在一定的除尘器结构型式和运行条件下测得的总捕集效率值，代入多依奇方程式中反算出的相应驱进速度值，以ωe表示

粉尘驱进速度w的影响因素

1、影响粉尘的驱进速度因素非常多,一方面与粉尘本身的性质、直径等有关，同时也与烟气本身性质有关，如烟气的粘度、温度等，同时还与电除尘器运行有关。

2、粉尘本身性质的影响

与粉尘的比电阻成反比.

与粉尘直径成正比。

3、烟气性质的影响

与烟气的粘度成反比

4、电除尘器的影响

与电场强度的平方成正比

被捕集粉尘的清除

电晕极和集尘极上都会有粉尘沉积

粉尘沉积在电晕极上会影响电晕电流的大小和均匀性，一般方法采取振打清灰方式清除

从集尘极清除已沉积的粉尘的主要目的是防止粉尘重新进入气流

在湿式电除尘器中，用水冲洗集尘极板

在干式电除尘器中，一般用机械撞击或电极振动产生的振动力清灰

电除尘器结构－高压供电设备

高压供电设备提供粒子荷电和捕集所需要的高场强和电晕电流n供电设备必须十分稳定，希望工作寿命在二十年之上n通常高压供电设备的输出峰值电压为70～l000kV，电流为100～2000mAn增加供电机组的数目，减少每个机组供电的电晕线数，能改善电除尘器性能，但投资增加。必须考虑效率和投资两方面因素

电除尘器结构－气流分布板

电除尘器内气流分布对除尘效率具有较大影响

为保证气流分布均匀，在进出口处应设变径管道，进口变径管内应设气流分布板

最常见的气流分布板有百叶窗式、多孔板分布格子、槽形钢式和栏杆型分布板

对气流分布的具体要求是

任何一点的流速不得超过该断面平均流速的40%

在任何一个测定断面上，85%以上测点的流速与平均流速不得相差  25%。

影响电除尘器除尘效率的因素

1、烟尘的比电阻；烟尘比电阻高导致除尘效率的下降

2、烟气温度；过高的烟气温度导致除尘效率的下降；

3、烟气含水量：烟气含水量的增加有利于提高除尘效率；

4、烟气成分：烟气中部分气体成分的增加有利于除尘效率的提高，如SO2；

5、烟尘浓度：除尘器入口烟尘浓度过高可能导致电量封闭现象，除尘效率下降；

6、烟尘的直径：烟尘的直径与驱进速度成正比，因而烟尘直径增加，除尘效率增加；

7、烟尘的粘附性：烟尘粘附性强，有利于收集在集尘极板上，但需要更大的振打力才能清除；粘附性低，有利于振打清除，但容易造成二次扬尘。

8、烟气流速：即电除尘器集尘面积愈大，烟气流速愈低，除尘效率愈高，但随之投资的增加。

9、振打方式：高效的电除尘器，排放烟气中的烟尘实际就是振打产生的二次扬尘。

电除尘器运行注意事项

1、设置合理的振打力及振打周期

通常根据停炉后检查极板积灰情况调整振打力大小

对四电场除尘器，第四电场其振打周期通常设置在30分钟以上。

2、合理的电流和电压

不因电厂的节能而过于降低运行的电流和电压。因为一台200MW的电除尘器用电量为200kw.h左右，一台600MW机组电除尘器用电量也只有400kw.h。因而以降低电除尘运行电流来降低电除尘器用电量意义不是非常大。

3、振打力合适是保持电除尘器高效运行的前提

对电磁振打，在运行过程经常检查振打器是否正常振打，振打高度是否合适,振打杆与承击砰中心是否对正。

对机械振打，只要停炉超过五天都应进入除尘器内部，检查振打锤与承击砰中心是否对正，是否有振打锤脱落

过高的振打力也是不可取的，因为容易造成极线的断线及极板的变形。

相关推荐：

1、GB5226.1-2008 机械电气安全

2、GB19517-2009国家电气设备安全技术规范