环保设备及有效应用——电除尘器

1、前言前言 气体除尘从广义上来说可以分为气体除尘从广义上来说可以分为机械方法机械方法和和电电 气方法气方法两大类。两大类。 机械的方法包括基本上依靠惯性力和机械力机械的方法包括基本上依靠惯性力和机械力 回收粒子的一切方法在内，如重力沉降法、离心回收粒子的一切方法在内，如重力沉降法、离心 分离法、气体洗涤法、介质过滤法等等。分离法、气体洗涤法、介质过滤法等等。 电气的方法就是电除尘。它与一切机械方法电气的方法就是电除尘。它与一切机械方法 的的区别在于作用在悬浮粒子上的使粒子与气体分区别在于作用在悬浮粒子上的使粒子与气体分 离的力离的力。 一、一、静电除尘器的工作原理静电除尘器的工作原理 二、二、静

2、电除尘器的特点静电除尘器的特点 三、三、静电除尘器的结构与类型静电除尘器的结构与类型 四、四、静电除尘器的性能静电除尘器的性能 五、五、静电除尘器除尘效果的影响因素静电除尘器除尘效果的影响因素 六、六、电除尘器的选择设计和应用电除尘器的选择设计和应用 3.5 3.5 电除尘器电除尘器 静电除尘器外形静电除尘器外形 2、电除尘器的工作原理、电除尘器的工作原理 电晕极置于圆管中电晕极置于圆管中 心，靠下端的重锤心，靠下端的重锤 张紧。含尘气流从张紧。含尘气流从 除尘器下端进口引除尘器下端进口引 入，净化气体从上入，净化气体从上 部出口排出。部出口排出。 管式电除尘器管式电除尘器 1 1高压直流电源

3、高压直流电源 2 2高压电缆高压电缆 3 3绝缘绝缘 子子4 4净化气体出口净化气体出口 5 5电晕极电晕极 6 6收收 尘极尘极7 7重锤重锤 8 8含尘气体进口含尘气体进口 右图为管式电除尘器示意图。右图为管式电除尘器示意图。 接地的金属圆管叫接地的金属圆管叫 ( () )。 与高压直流电源相连与高压直流电源相连 的细金属的细金属线叫线叫( (或或 ) )。 3、电除尘器中的净化过程、电除尘器中的净化过程 用电除尘的方法分离气体中的悬浮离子，需四个用电除尘的方法分离气体中的悬浮离子，需四个 步骤：步骤： 气体电离气体电离 清灰清灰 在电晕极与收尘极之间施加直流高电压在电晕极与收尘极之间施加

4、直流高电压( (一一 般为负高压般为负高压) )，使电晕极附近的气体电离，使电晕极附近的气体电离( (即即 电晕放电电晕放电) )，生成大量正负离子。，生成大量正负离子。 在电晕区在电晕区( (其范围一般限于距电晕极周围其范围一般限于距电晕极周围2 2 3mm3mm处处) )内，正离子立即被电晕极内，正离子立即被电晕极( (负极负极) )吸引吸引 过去，负离子则因受电场力的驱使向收尘极过去，负离子则因受电场力的驱使向收尘极 ( (正极正极) )移动，并充满到两极间的绝大部分空移动，并充满到两极间的绝大部分空 间。含尘气流通过电场空间时，负离子与粉间。含尘气流通过电场空间时，负离子与粉 尘碰撞并

5、附在其上，使粉尘荷电。尘碰撞并附在其上，使粉尘荷电。 荷电粉尘在电场中受库仑力的作用被驱向收尘极，到荷电粉尘在电场中受库仑力的作用被驱向收尘极，到 达收尘极后，放出负电荷并沉积在其上。达收尘极后，放出负电荷并沉积在其上。 电除尘器中除尘过程示意电除尘器中除尘过程示意 1 1电晕极；电晕极；2 2电子；电子；3 3离子；离子；4 4尘粒；尘粒； 5 5集尘极；集尘极；6 6供电装置；供电装置；7 7电晕区电晕区 优点优点 (1)(1)除尘效率高，对小于除尘效率高，对小于0 01m1m粉尘仍有较高的粉尘仍有较高的 效率；效率； (2)(2)可以处理大风量可以处理大风量。 (3)(3)阻力小仅阻力小

6、仅(150(150300Pa)300Pa)，耗电少，运行费用，耗电少，运行费用 低；低； (4)(4)能处理高温烟气。能处理高温烟气。 随着工业的发展，应用于生产的大型生产设随着工业的发展，应用于生产的大型生产设 备日益增多，所要求处理的烟气量也大为增加。例备日益增多，所要求处理的烟气量也大为增加。例 如如500t500t平炉的烟气量达平炉的烟气量达5 510105 5m m3 3h h；6 610105 5kWkW汽轮汽轮 发电机所配锅炉的烟气量在发电机所配锅炉的烟气量在303010105 5m m3 3/h/h以上，如果以上，如果 采用袋式除尘器，需要采用袋式除尘器，需要3 3万多条滤袋万

7、多条滤袋( (按袋径按袋径120mm120mm， 高高2.0m2.0m，过滤风速，过滤风速2.5m2.5mminmin计算计算) )，而用电除尘器，而用电除尘器， 选用断面为选用断面为240m240m2 2的的4 4台就完全能满足要求。台就完全能满足要求。 工业炉窑烟气的温度通常高达工业炉窑烟气的温度通常高达600600以上，采以上，采 用一般涤纶绒布的袋式除尘器工作温度需要控制在用一般涤纶绒布的袋式除尘器工作温度需要控制在 120120130130以下，而电除尘器一般可在以下，而电除尘器一般可在350350400400 下工作，特殊设计可达到下工作，特殊设计可达到500500，这样就大大简化

8、，这样就大大简化 了烟气冷却设备。了烟气冷却设备。 适用：适用： 冶金领域：冶金领域：铜、铅、锌冶炼厂，贵金属回收（回铜、铅、锌冶炼厂，贵金属回收（回 收金）；收金）； 钢铁工业方面钢铁工业方面； 水泥生产方面水泥生产方面； 化学工业和工艺过程方面化学工业和工艺过程方面； 燃料煤气的脱焦燃料煤气的脱焦； 煤烟的除尘煤烟的除尘； 炭黑的回收炭黑的回收； 造纸厂中的应用造纸厂中的应用； 电力生产中的应用电力生产中的应用； 电子工业的空气净化电子工业的空气净化等等。等等。 （一）电除尘器的结构（一）电除尘器的结构 电气部分电气部分 n电除尘本体电除尘本体 升压变压器升压变压器 自动控制装置调压自动控

9、制装置调压 烟箱系统烟箱系统 电晕极系统电晕极系统 收尘极系统收尘极系统 槽形板系统槽形板系统 储灰系统储灰系统 壳体壳体 它 是 将 工 频它 是 将 工 频 3 8 0 V 或或 220V交流电压升到除尘交流电压升到除尘 器所需的高电压，通常工器所需的高电压，通常工 作电压为作电压为5060kV。增。增 大极板间距，要求的电压大极板间距，要求的电压 也相应增高。也相应增高。 静电除尘器的结构静电除尘器的结构 静电除尘器结构图静电除尘器结构图 电除尘器电除尘器 卧式板式电除尘器透视图卧式板式电除尘器透视图 1 1本体结构梁；本体结构梁；2 2集尘电极悬挂梁；集尘电极悬挂梁；3 3“C C”槽

10、形集尘极板；槽形集尘极板； 4 4电晕框；电晕框；5 5电晕线电晕线( (锯齿形锯齿形) )；6 6电晕极振打装置；电晕极振打装置；7 7挠臂锤挠臂锤 控制柜控制柜 静电除尘器升压变压器静电除尘器升压变压器 控制柜控制柜 脉冲控制仪脉冲控制仪 烟箱系统烟箱系统 烟箱系统包括烟箱系统包括进气烟箱进气烟箱和和出气烟箱出气烟箱两部分。进气烟两部分。进气烟 箱是烟道与电场之间的过渡段。烟气经过进气烟箱箱是烟道与电场之间的过渡段。烟气经过进气烟箱 要完成由进气烟箱的小管道截面到电场大截面的扩要完成由进气烟箱的小管道截面到电场大截面的扩 散，此时，保持烟气流速、流场分布均匀性的平衡散，此时，保持烟气流速、

11、流场分布均匀性的平衡 过渡显得尤为重要，因此，过渡显得尤为重要，因此，为了达到整个电场截面为了达到整个电场截面 上气流分布的均匀，进气烟箱采用喇叭形，并在其上气流分布的均匀，进气烟箱采用喇叭形，并在其 中装有中装有两层以上的两层以上的气流均布板气流均布板，同时在进气烟箱上，同时在进气烟箱上 要有对湿度、温度、流速、动静压及含尘浓度等进要有对湿度、温度、流速、动静压及含尘浓度等进 行监测的监测孔。行监测的监测孔。 出气烟箱是已经净化过和烟气由电场到出气烟道的出气烟箱是已经净化过和烟气由电场到出气烟道的 过渡段。这里对气流分布的要求比较低，只需注意过渡段。这里对气流分布的要求比较低，只需注意 不要

12、因为烟气流速的急剧变化对电场内的气流分布不要因为烟气流速的急剧变化对电场内的气流分布 造成大的影响就可行了。造成大的影响就可行了。 气流分布装置气流分布装置 1第一层多孔板；2第二层多孔板； 3分布板振打装置；4导流叶片(根据需要装设) 气流分布板形式多为圆孔气流分布板形式多为圆孔 板和方孔板。板和方孔板。 一般开孔率一般开孔率( (开孔面积与分开孔面积与分 布板总面积之比布板总面积之比) )约为约为2525 5050， 电晕极系统电晕极系统 电晕极系统是产生电晕、建立电场的最主要构件，电晕极系统是产生电晕、建立电场的最主要构件， 它决定了放电的强弱。影响烟气中粉尘荷电的性它决定了放电的强弱。

13、影响烟气中粉尘荷电的性 能，直接关系着除尘效率，另外，它的强度和能，直接关系着除尘效率，另外，它的强度和 可靠性也直接关系着整个电除尘器的安全运行，可靠性也直接关系着整个电除尘器的安全运行， 所以电晕极系统是电除尘器设计、制造和安装的所以电晕极系统是电除尘器设计、制造和安装的 关键部件。必须选配良好的线型、合理的结构和关键部件。必须选配良好的线型、合理的结构和 适宜的振打。安装时要保证严格的极间距，保证适宜的振打。安装时要保证严格的极间距，保证 整个电晕极系统与电除尘器其它部件良好的绝缘整个电晕极系统与电除尘器其它部件良好的绝缘 性能和足够的放电距离。实际运行中常发生电晕性能和足够的放电距离。

14、实际运行中常发生电晕 极系统因振打、热膨胀、积灰等造成极板或极线极系统因振打、热膨胀、积灰等造成极板或极线 略发生变形而引发极间距变化的故障，其在运行略发生变形而引发极间距变化的故障，其在运行 中的直接表现就是二次电压升至较低电压便发生中的直接表现就是二次电压升至较低电压便发生 闪络，无法使二次电压保持较高水平，除尘性能闪络，无法使二次电压保持较高水平，除尘性能 恶化。恶化。 芒刺型电晕线芒刺型电晕线 R RS S是目前采用较多的一种（是目前采用较多的一种（见图见图）芒刺型电晕线，它是以）芒刺型电晕线，它是以 直径为直径为20mm20mm的圆管作支撑，两侧伸出交叉的芒刺。这种线的的圆管作支撑，

15、两侧伸出交叉的芒刺。这种线的 机械强度高，放电强。试验表明，在同样的工作电压下，机械强度高，放电强。试验表明，在同样的工作电压下，芒芒 刺式有利于捕集高浓度的微小尘粒和有利于减少电晕闭塞。刺式有利于捕集高浓度的微小尘粒和有利于减少电晕闭塞。 芒刺式电晕极适用于含尘浓度高的烟气，因此，有的电除尘芒刺式电晕极适用于含尘浓度高的烟气，因此，有的电除尘 器在第一、二电场采用芒刺式，在第三电场采用光线或星形器在第一、二电场采用芒刺式，在第三电场采用光线或星形 线。芒刺式电晕极尖端应避免积尘，以免影响放电。线。芒刺式电晕极尖端应避免积尘，以免影响放电。 极线间距通常取极线间距通常取0.50-0.650.5

16、0-0.65倍的通道宽度，对常规电除尘器可倍的通道宽度，对常规电除尘器可 取取160-200mm160-200mm。芒刺式的间距一般为。芒刺式的间距一般为50-100mm50-100mm。 集尘极和电晕极的制作、安装质量对电除尘器的性能有很大集尘极和电晕极的制作、安装质量对电除尘器的性能有很大 影响，安装前极板和极线必须调直，安装时要严格控制极距，影响，安装前极板和极线必须调直，安装时要严格控制极距， 偏差不得大于偏差不得大于5mm5mm。如果个别地点极距偏小，会首先发生击穿。如果个别地点极距偏小，会首先发生击穿。 圆形电晕极固定方式圆形电晕极固定方式 吊杆压簧吊挂式吊杆压簧吊挂式 R RS

17、S芒刺式电晕极芒刺式电晕极 收尘极系统收尘极系统 收尘极系统是由若干排极板与电晕极相间排列，与电收尘极系统是由若干排极板与电晕极相间排列，与电 晕极共同组成电场，它是粉尘沉积的重要部件，直接晕极共同组成电场，它是粉尘沉积的重要部件，直接 影响着电除尘器的效率。极板一般用影响着电除尘器的效率。极板一般用厚度为厚度为1.2-1.2- 2.0mm2.0mm的钢板的钢板在专用轧机上轧制而成，为了增大容纳在专用轧机上轧制而成，为了增大容纳 粉尘量大，通常将集尘极做成粉尘量大，通常将集尘极做成各种断面形状各种断面形状。极板。极板高高 度一般为度一般为2-15m2-15m。每个电场的有效电场长度一般为。每个

18、电场的有效电场长度一般为3-3- 4.5m4.5m，由多块极板拼装而成。，由多块极板拼装而成。 常规电除尘器的集尘极板的常规电除尘器的集尘极板的间距通常采用间距通常采用300mm300mm。国。国 内、外研究结果表明，加大极板间间距，增大了绝缘内、外研究结果表明，加大极板间间距，增大了绝缘 距离，可以抑止电场火花放电；同时可以提高电除法距离，可以抑止电场火花放电；同时可以提高电除法 器的工作电压，增大粉尘的驱进速度；另外还可使电器的工作电压，增大粉尘的驱进速度；另外还可使电 极板面积也会相应减小。由于这种除尘器的工作电压极板面积也会相应减小。由于这种除尘器的工作电压 比常规的高，故称为宽间距超

19、高压电除尘器。比常规的高，故称为宽间距超高压电除尘器。宽间距宽间距 电除尘器的极板间距一般为电除尘器的极板间距一般为400-600mm400-600mm。根据目前的根据目前的 试验研究，采用试验研究，采用400mm400mm为好，其工作电压为为好，其工作电压为120-80kV120-80kV。 这种除尘器目前已在电站、水泥等行业应用。这种除尘器目前已在电站、水泥等行业应用。 槽形板系统槽形板系统 排列在最后一个电场的出口端，较常见的形排列在最后一个电场的出口端，较常见的形 状为状为“ ”形与形与“ ”形钢错落组成的类似百叶窗的形钢错落组成的类似百叶窗的 装置，其原理是利用烟气中残余粉尘的惯性力

20、对装置，其原理是利用烟气中残余粉尘的惯性力对 逸出电场的尘粒进行再捕集，同时它还具有改善逸出电场的尘粒进行再捕集，同时它还具有改善 气流分布和控制二次飞扬的功能，所以它对提高气流分布和控制二次飞扬的功能，所以它对提高 除尘效率同样具有显著作用。除尘效率同样具有显著作用。 图图 板式电除尘器板式电除尘器 1 1高压直流电源高压直流电源 2 2净化气体净化气体 3 3重锤重锤4 4收尘极收尘极 5 5含尘气体含尘气体 6 6挡板挡板7 7电晕极电晕极 8 8高压母线高压母线 9 9高压电缆高压电缆 干式电除尘器干式电除尘器 湿式电除尘器湿式电除尘器 干式电除尘器是通过振打等方干式电除尘器是通过振打

21、等方 法使电极上的积尘落人灰斗中法使电极上的积尘落人灰斗中 的。这种方式粉尘后处理简单，的。这种方式粉尘后处理简单， 便于综合利用，因而最为常用。便于综合利用，因而最为常用。 但这种清灰方式易使沉积于收但这种清灰方式易使沉积于收 尘极上的粉尘再次扬起而进入尘极上的粉尘再次扬起而进入 气流中，造成二次扬尘，使除气流中，造成二次扬尘，使除 尘效率降低。尘效率降低。 （二）电除尘器类型（二）电除尘器类型 图图 喷水型湿式电除尘器示意喷水型湿式电除尘器示意 2 2根据收尘极的形式分为根据收尘极的形式分为: : 管式电除尘器管式电除尘器 板式电除尘器板式电除尘器 管式电除尘器管式电除尘器( (见图见图)

22、 )就是在圆就是在圆 管的中心放置电晕极，而把圆管的管的中心放置电晕极，而把圆管的 内壁作为收尘的表面。管径通常为内壁作为收尘的表面。管径通常为 150150300mm300mm，长度为，长度为2 25m5m。由于单。由于单 根圆管通过的气体量很小，通常是根圆管通过的气体量很小，通常是 用多管并列而成。为了充分利用空用多管并列而成。为了充分利用空 间，可以用六角形间，可以用六角形( (即蜂房形即蜂房形) )的管的管 子来代替圆管，也可以采用多个同子来代替圆管，也可以采用多个同 心圆的形式，在各个同心圆之间布心圆的形式，在各个同心圆之间布 置电晕极。置电晕极。 立管式电除尘器由圆形的立管式电除尘

23、器由圆形的 立管做收尘极，采取立管做收尘极，采取宽间宽间 距极配形式距极配形式，由于其独特，由于其独特 的设计，其收尘效率优于的设计，其收尘效率优于 常规电除尘器，同时具有常规电除尘器，同时具有 钢耗低，结构简单，占地钢耗低，结构简单，占地 面积少，运行平稳，安装面积少，运行平稳，安装 周期短等突出特点；周期短等突出特点；特别特别 适合老厂改造及小尘源点适合老厂改造及小尘源点 的收尘及物料回收；的收尘及物料回收；因此因此 广泛用于建材、冶金、电广泛用于建材、冶金、电 力、化工等工业部门。力、化工等工业部门。 下 吊 架 均 风 管 电 晕 线 绝 缘 吊 挂 上 吊 架 高 压 进 线 灰 斗

24、 集 尘 管 清 灰 器 集 风 帽 排 气 管 型号规格 技术参数 GL-700/1GL-700/2GL-700/4GL-700/6GL-700/8 管径（mm）管数70017002700470067008 筒体高度（mm）70007000700070007000 处理风量(m3/h)1380-16602760-33205520-66408280-996011040-13280 气体流速(m/s)1.0-1.21.0-1.21.0-1.21.0-1.21.0-1.2 电场断面积(m2)0.390.771.542.313.08 入口含尘浓度(g/Nm3)3030303030 除尘效率（%）99

25、.899.899.899.899.8 允许烟气温度（）300300300300300 阻力损失(Pa)100100100100100 电晕线型式鱼骨线鱼骨线鱼骨线鱼骨线鱼骨线 振打方式电动振打电动振打电动振打电动振打电动振打 配套电源(mA/kV)GGAJO2-5/100GGAJO2-10/100GGAJO2-10/100GGAJO2-20/100GGAJO2-30/100 电除尘器类型电除尘器类型 3 3根据气流流动方式根据气流流动方式 立式电除尘器立式电除尘器 卧式电除尘器卧式电除尘器 立式电除尘器内，气流一般立式电除尘器内，气流一般 是由下而上，通常做成管式，是由下而上，通常做成管式，

26、但也有采用板式的。立式除但也有采用板式的。立式除 尘器由于高度较高，可以从尘器由于高度较高，可以从 其上部将净化后的气体直接其上部将净化后的气体直接 排入大气而不需要另设烟囱。排入大气而不需要另设烟囱。 由于立式除尘器是往高度方由于立式除尘器是往高度方 向发展的，因而占地面积少。向发展的，因而占地面积少。 当需要增加电场长度当需要增加电场长度( (对立对立 式电除尘器，即其高度式电除尘器，即其高度) )来来 提高除尘效率时，立式就不提高除尘效率时，立式就不 如卧式灵活。此外，在检修如卧式灵活。此外，在检修 方面也不如卧式方便。方面也不如卧式方便。 卧式电除尘器内，气流水平通过。卧式电除尘器内，

27、气流水平通过。 在长度方面根据结构及供电的要在长度方面根据结构及供电的要 求，通常每隔求，通常每隔3m3m左右左右( (有效长度有效长度) ) 划分成单独的电场，常用的是划分成单独的电场，常用的是2 2 3 3个电场，除尘效率高时，也有多个电场，除尘效率高时，也有多 到到4 4个以上电场的。个以上电场的。 4 4、新型电除尘器、新型电除尘器 新型结构的电除尘器新型结构的电除尘器 联合作用的电除尘器联合作用的电除尘器 脉冲供电电除尘器脉冲供电电除尘器 新型结构的电除尘器的结构形式新型结构的电除尘器的结构形式 与常规电除尘器有所不同，如与常规电除尘器有所不同，如超超 高压宽间距电除尘器，高压宽间距

28、电除尘器，其极间距其极间距 达达4004001000mm1000mm，电压提高到，电压提高到8080 200KV200KV以上。该类电除尘器在水泥，以上。该类电除尘器在水泥， 电站，烧结机等工业中得到了应电站，烧结机等工业中得到了应 用，在皮带运输机尘源控制方面用，在皮带运输机尘源控制方面 也得到了应用。还有一种新型结也得到了应用。还有一种新型结 构的电除尘器是构的电除尘器是横向极板电除尘横向极板电除尘 器器。常规电除尘器中，气方向与。常规电除尘器中，气方向与 集尘板的设置是平行的，这样气集尘板的设置是平行的，这样气 流的流动方向与由电场作用的粉流的流动方向与由电场作用的粉 尘驱进方向互相垂直

29、，从而影响尘驱进方向互相垂直，从而影响 除尘效果。而横向极板电除尘器除尘效果。而横向极板电除尘器 的电极板布置与气流方向垂直，的电极板布置与气流方向垂直， 这样由电场作用的粉尘驱进方向这样由电场作用的粉尘驱进方向 与气流方向一致。据试验表明，与气流方向一致。据试验表明， 它 比 常 规 电 除 尘 器 效 率 高 。它 比 常 规 电 除 尘 器 效 率 高 。 脉冲供电可提高电压和电晕电流，脉冲供电可提高电压和电晕电流， 因而可改善电除尘器的性能，粉因而可改善电除尘器的性能，粉 尘 穿 透 率 可 减 少尘 穿 透 率 可 减 少 5 05 0 6 0 %6 0 % 。 1 1、气体放电、气

30、体放电 当电极之间的电位差提高到某一点时，气体的电当电极之间的电位差提高到某一点时，气体的电 离和电导性就大大增加，于是从绝缘状态转变为离和电导性就大大增加，于是从绝缘状态转变为 传导状态，这种导电现象称为气体放电。传导状态，这种导电现象称为气体放电。 是在放电极和集尘极之间有若干狭窄的电击穿是在放电极和集尘极之间有若干狭窄的电击穿, , 放电时电极间的空气完全电离。放电时电极间的空气完全电离。 4 4、阳电晕与阴电晕、阳电晕与阴电晕 当放电电极和高压直流电源的阴极连接时，就产生阴当放电电极和高压直流电源的阴极连接时，就产生阴 电晕。反之就是阳电晕。电晕。反之就是阳电晕。 电晕起始电压指开始发

31、生电晕放电时的电压，也称临界电电晕起始电压指开始发生电晕放电时的电压，也称临界电 压，与之相应的场强称为电晕起始场强或临界场强。压，与之相应的场强称为电晕起始场强或临界场强。 当粉尘所受的静电力与空气阻力相等时，尘当粉尘所受的静电力与空气阻力相等时，尘 粒在静电力的作用下向集尘板运动的速度即为粒在静电力的作用下向集尘板运动的速度即为 理论驱进速度。理论驱进速度。 =qE/(3dc)=qE/(3dc) 其中：其中： q q为粉尘所带的电荷量，为粉尘所带的电荷量， E E为电场强度，为电场强度， 为空气动力粘度，为空气动力粘度， dcdc为粉尘直径为粉尘直径 （二）静电除尘器的性能参数（二）静电除

32、尘器的性能参数 2 2、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，代入德意希方运行条件下测得的总捕集效率值，代入德意希方 程式中反算出的相应驱进速度值，以程式中反算出的相应驱进速度值，以e e表示。表示。 电除尘器内粉尘的运动要受电场强度、烟气和粉尘电除尘器内粉尘的运动要受电场强度、烟气和粉尘 性质、气流分布、振打以及二次扬尘等因素在电除尘性质、气流分布、振打以及二次扬尘等因素在电除尘 器运行过程中是不断变化的，为此设计时的驱进速度器运行过程中是不断变化的，为此设计时的驱进速度 值已经不是荷电粉尘在物

33、理学上的理论驱进速度，所值已经不是荷电粉尘在物理学上的理论驱进速度，所 以称为有效驱进速度。以称为有效驱进速度。 3 3、捕集效率方程式、捕集效率方程式( (多依奇方程式多依奇方程式) ) 式中式中 驱进速度，驱进速度，m ms s； A A收尘极的收尘面积，收尘极的收尘面积，m m2 2； L L除尘器处理风量，除尘器处理风量，m m3 3s s。 )exp(1 L A 比电阻在比电阻在10104 4101011 11 cmcm之间的粉尘之间的粉尘, , 电除尘效果好。电除尘效果好。 粉尘浓度过高粉尘浓度过高, , 粉尘阻挡离子运动粉尘阻挡离子运动, , 电晕电流降低电晕电流降低, , 严重

34、时为零严重时为零, , 出现出现电晕闭塞电晕闭塞, , 除尘效果急剧恶化除尘效果急剧恶化. . 随气流速度的增大随气流速度的增大, , 除尘效率降低；其原因是除尘效率降低；其原因是, , 风风 速增大速增大, , 粉尘在除尘器内停留的时间缩短粉尘在除尘器内停留的时间缩短, , 荷电的荷电的 机会降低机会降低. . 同时同时, , 风速增大风速增大二次扬尘二次扬尘量也增大。量也增大。 影响比电阻的因素有烟气的温度和湿度：影响比电阻的因素有烟气的温度和湿度： 目前，国内外解决高比电阻粉尘的处理措施，目前，国内外解决高比电阻粉尘的处理措施， 大致可归纳为两种。大致可归纳为两种。 (1)(1)提高粉尘

35、的导电性，降低粉尘的比电阻。提高粉尘的导电性，降低粉尘的比电阻。 (2)(2)改变供电方式，采用新型结构的电除尘器或采用改变供电方式，采用新型结构的电除尘器或采用 脉冲供电等。脉冲供电等。 喷雾增湿喷雾增湿 喷雾增湿一方面可以降低烟气温度，在一定条喷雾增湿一方面可以降低烟气温度，在一定条 件下可使比电阻处于较为有利的收尘范围；件下可使比电阻处于较为有利的收尘范围； 降低或提高气体温度降低或提高气体温度 粉尘比电阻通常是随着温度升高而粉尘比电阻通常是随着温度升高而 增加，当达到某一极限时增加，当达到某一极限时(200(200250)250)，又随着温度升高而，又随着温度升高而 逐渐降低。为使电除

36、尘器有效地工作，通常采取增湿的办法逐渐降低。为使电除尘器有效地工作，通常采取增湿的办法 来降低气体的温度，使比电阻降低；在某些情况下也可以采来降低气体的温度，使比电阻降低；在某些情况下也可以采 取加热的办法提高气体的温度，使比电阻下降，以改善除尘取加热的办法提高气体的温度，使比电阻下降，以改善除尘 效果。效果。 在烟气中加入导电添加剂在烟气中加入导电添加剂 各种导电添加剂具有降低粉尘各种导电添加剂具有降低粉尘 比电阻的作用。研究表明，在烟气中加入三氧化硫比电阻的作用。研究表明，在烟气中加入三氧化硫(SO(SO3 3) )、氨、氨 (NH(NH3 3) )、三乙胺、三乙胺N(CN(C2 2H H

37、5 5) )3 3 、水雾等添加剂对提高粉尘的导电、水雾等添加剂对提高粉尘的导电 性、降低粉尘的比电阻均有明显的效果。例如奥地利乌恩奇性、降低粉尘的比电阻均有明显的效果。例如奥地利乌恩奇 电站，煤的含硫量为电站，煤的含硫量为0.50.5，在烟气中喷入，在烟气中喷入10105SO5SO3 3后，除尘后，除尘 效率由原来的效率由原来的6565提高到提高到9898。 二次扬尘二次扬尘 二次扬尘是粉尘沉降在收尘极表面后，又重新返回气流，二次扬尘是粉尘沉降在收尘极表面后，又重新返回气流， 降低了除尘效率。引起二次扬尘的原因，主要是气流直接降低了除尘效率。引起二次扬尘的原因，主要是气流直接 对粉尘层的冲刷

38、，以及在清灰振打的粉尘重新进入气流。对粉尘层的冲刷，以及在清灰振打的粉尘重新进入气流。 试验结果表明：试验结果表明： 1 1、不含尘的气流冲刷收尘极时，当不含尘的气流冲刷收尘极时，当气流速度小于气流速度小于3m3ms s时不时不 易产生二次扬尘。但如果气流中含有粉尘，则其中的大颗易产生二次扬尘。但如果气流中含有粉尘，则其中的大颗 粒粉尘将会撞击到粉尘层表面上，即使在气流速度较低时，粒粉尘将会撞击到粉尘层表面上，即使在气流速度较低时， 也会引起二次扬尘。也会引起二次扬尘。 2 2、采用合理的振打周期可以提高除尘效率，在许多情况下，采用合理的振打周期可以提高除尘效率，在许多情况下， 间断振打比连续

39、振打可减少二次扬尘间断振打比连续振打可减少二次扬尘1 12 22 23 3 3 3、当收尘极高度增加时，二次扬尘量增加，降低除尘效果，当收尘极高度增加时，二次扬尘量增加，降低除尘效果， 为此，必须增加电场长度。对于工业电除尘器电极有效高度为此，必须增加电场长度。对于工业电除尘器电极有效高度 与有效电场长度，可采用下列数据。与有效电场长度，可采用下列数据。 电极有效高度电极有效高度m 4m 46 66 67.5 97.5 91212 有效电场长度有效电场长度m 4.5m 4.57.5 7.57.5 7.510 1210 121818 0 0 7 .16 QC mSn 式中式中 Q Q进入电除尘器

40、的烟气量，进入电除尘器的烟气量，m m3 3s s； C C0 0进入电除尘器的入口含尘浓度，进入电除尘器的入口含尘浓度，g gm m3 3； 电除尘器的除尘效率，；电除尘器的除尘效率，； SnSn粉尘层表面积，粉尘层表面积，m m2 2。 电晕闭塞电晕闭塞 是指在电除尘器内，如果含尘浓度很高，则电晕电场受到是指在电除尘器内，如果含尘浓度很高，则电晕电场受到 抑制，导致电晕电流显著减少，以致尘粒不能正常荷电的现象。抑制，导致电晕电流显著减少，以致尘粒不能正常荷电的现象。 一般认为气体含尘浓度在一般认为气体含尘浓度在404060g60gm m3 3以下以下时，不会造成时，不会造成 电晕闭塞。电晕

41、闭塞。 越细小的尘粒，即使质量浓度不高也可能造成电晕闭塞，越细小的尘粒，即使质量浓度不高也可能造成电晕闭塞， 而相反，对于粗颗粒粉尘可以允许入口含尘浓度较高一些。而相反，对于粗颗粒粉尘可以允许入口含尘浓度较高一些。 防止电晕闭塞的措施主要如下：防止电晕闭塞的措施主要如下： (1)(1)提高电除尘器的工作电压，以加快电晕速度；提高电除尘器的工作电压，以加快电晕速度； (2)(2)采用放电强度强的电晕极，如芒刺形电极；采用放电强度强的电晕极，如芒刺形电极； (3)(3)增设预净化设备。当入口气体含尘浓度超过增设预净化设备。当入口气体含尘浓度超过40g40gm m3 3时，应时，应 使含尘气体先进入

42、其他除尘器使含尘气体先进入其他除尘器( (如重力沉降室、旋风除尘器如重力沉降室、旋风除尘器) )进进 行初净化，然后再进入电除尘器。行初净化，然后再进入电除尘器。 六、电除尘器的选择和设计六、电除尘器的选择和设计 参数参数符号符号取值范围取值范围 板间距板间距S2328cm 驱进速度驱进速度318cm/s 比集尘极表面积比集尘极表面积A/Q3002400m2（1000m3/min） 气流速度气流速度v12m/s 长高比长高比L/H0.51.5 比电晕功率比电晕功率 Pc/Q 180018000W/(1000m3/min) 电晕电流密度电晕电流密度 Ic/A 0.051.0A/m2 平均气流速度

43、平均气流速度 烟煤锅炉烟煤锅炉v1.11.6m/s 褐煤锅炉褐煤锅炉v1.82.6m/s 电除尘器的选择和设计仍然主要采用经验公式类比方法。电除尘器的选择和设计仍然主要采用经验公式类比方法。 根据运行和设计经验，确定有效驱进速度根据运行和设计经验，确定有效驱进速度e e按德意希方程按德意希方程 求得比集尘表面积求得比集尘表面积A A/ /Q Q ee 1111 1 /ln()ln()A Q P 在设计时实际应用的在设计时实际应用的e值，一般都是根据中间试验和现场测值，一般都是根据中间试验和现场测 定结果得到的有效值，影响有效驱进速度的因素有以下：定结果得到的有效值，影响有效驱进速度的因素有以下

44、： 在除尘效率一定时，粒径较大，则所需比集尘极板在除尘效率一定时，粒径较大，则所需比集尘极板 面积（面积（A/QA/Q）减小，有效驱进速度可取高点；反之可取小点。）减小，有效驱进速度可取高点；反之可取小点。 除尘效率降低则有效驱进速度增加；除尘效率增除尘效率降低则有效驱进速度增加；除尘效率增 加则有效驱进速度降低。加则有效驱进速度降低。 比电阻降低则有效驱进速度增加；比电阻增加则有比电阻降低则有效驱进速度增加；比电阻增加则有 效驱进速度降低。则允许的电晕电流密度值减小，尘粒的荷电效驱进速度降低。则允许的电晕电流密度值减小，尘粒的荷电 量减小，荷电时间增大，故可取小的驱进速度。量减小，荷电时间增

45、大，故可取小的驱进速度。 通常由处理烟气量和电除尘器过气断面积，计算烟气的平通常由处理烟气量和电除尘器过气断面积，计算烟气的平 均流速。一般在均流速。一般在0.5-2.5m/s0.5-2.5m/s范围内。范围内。 平均流速高于某一平均流速高于某一临界速度临界速度时，作用在粒子上的空气动力时，作用在粒子上的空气动力 学阻力会迅速增加，粉尘的重新进入量亦迅速增加。学阻力会迅速增加，粉尘的重新进入量亦迅速增加。降低气速，降低气速， 效率可以提高效率可以提高，但低到一定程度，有效驱进速度却随之下降。，但低到一定程度，有效驱进速度却随之下降。 因此，应在满足所需的效率下选取有效驱进速度高的风速，才因此，

46、应在满足所需的效率下选取有效驱进速度高的风速，才 是较经济的。是较经济的。 集尘板有效长度与高度之比，直接影响振打清灰集尘板有效长度与高度之比，直接影响振打清灰 时二次扬尘的多少。时二次扬尘的多少。 要求除尘效率大于要求除尘效率大于99%99%时，除尘器的长高比至少时，除尘器的长高比至少 要要1.01.01.51.5。 湿式除尘设备：湿式除尘设备：10g/m10g/m3 3 袋式除尘设备：袋式除尘设备：1.2-10g/m1.2-10g/m3 3 电除尘设备：电除尘设备：30g/m30g/m3 3 如果气体含尘浓度很高，电场内尘粒的空间电荷很高，易如果气体含尘浓度很高，电场内尘粒的空间电荷很高，

47、易 发生电晕闭塞。发生电晕闭塞。 提高工作电压，采用放电强烈的芒剌型电晕极，电提高工作电压，采用放电强烈的芒剌型电晕极，电 除尘器前增设预净化设备等。除尘器前增设预净化设备等。 6 6、集尘极板间距、集尘极板间距 常规：常规：250-350mm250-350mm； 宽间距电除尘器的极板间距一般为宽间距电除尘器的极板间距一般为400-600mm400-600mm。 7 7、电晕线线距、电晕线线距 极线间距通常取极线间距通常取0.50-0.650.50-0.65倍的通道宽度，最佳：倍的通道宽度，最佳：150-150- 250mm250mm。 对常规电除尘器可取对常规电除尘器可取160-200mm1

48、60-200mm。芒刺式的间距一般为。芒刺式的间距一般为50-50- 100mm100mm。 电晕电极：支撑方式和方法电晕电极：支撑方式和方法 集尘电极：类型、尺寸、装配、机械性能和空气动力学性能集尘电极：类型、尺寸、装配、机械性能和空气动力学性能 整流装置：额定功率、自动控制系统、总数、仪表和监测装置整流装置：额定功率、自动控制系统、总数、仪表和监测装置 电晕电极和集尘电极的振打机构：类型、尺寸、频率范围和强度调整、总数和排列电晕电极和集尘电极的振打机构：类型、尺寸、频率范围和强度调整、总数和排列 灰斗：几何形状、尺寸、容量、总数和位置灰斗：几何形状、尺寸、容量、总数和位置 输灰系统：类型、

49、能力、预防空气泄漏和粉尘反吹输灰系统：类型、能力、预防空气泄漏和粉尘反吹 壳体和灰斗的保温，电除尘器顶盖的防雨雪措施壳体和灰斗的保温，电除尘器顶盖的防雨雪措施 便于电除尘器内部检查和维修的检修门便于电除尘器内部检查和维修的检修门 高强度框架的支撑体绝缘器：类型、数目、可靠性高强度框架的支撑体绝缘器：类型、数目、可靠性 气体入口和出口管道的排列气体入口和出口管道的排列 需要的建筑和地基需要的建筑和地基 获得均匀的低湍流气流分布的措施获得均匀的低湍流气流分布的措施 平板式电除尘器的设计平板式电除尘器的设计 根据根据 求出求出A A，然后根据选定的集尘极的间，然后根据选定的集尘极的间 距距2b2b，高度，高度h h及长度及长度L L确定所需通道数确定所需通道数n n，再计算其它各项。，再计算其它各项。 n QA p