静电除尘器

静电除尘器

静电除尘器的工作原理是利用高压电场使烟气发生电离，气流中的粉尘荷电在电场作用下与气流分离。负极由不同断面形状的金属导线制成，叫放电电极。

正极由不同几何形状的金属板制成，叫集尘电极。静电除尘器的性能受粉尘性质、设备构造和烟气流速等三个因素的影响。粉尘的比电阻是评价导电性的指标，它对除尘效率有直接的影响。比电阻过低，尘粒难以保持在集尘电极上，致使其重返气流。比电阻过高，到达集尘电极的尘粒电荷不易放出，在尘层之间形成电压梯度会产生局部击穿和放电现象。这些情况都会造成除尘效率下降。

简介

静电除尘器的电源由控制箱、升压变压器和整流器组成。电源输出的电压高低对除尘效率也有很大影响。因此，静电除尘器运行电压需保持40一75kV乃至100kV以上。

基本结构

静电电除尘器由两大部分组成：一部分是电除尘器本体系统；另一部分是提供高压直流电的供电装置和低压自动控制系统。电除尘器的结构原理图如图1所示，高压供电系统为升压变压器供电，除尘器集尘极接地。低压电控制系统用来控制电磁振打锤、卸灰电极、输灰电极以及几个部件的温度。

工作原理

电除尘器的基本原理是利用电力捕集烟气中的粉尘，主要包括以下四个相互有关的物理过程：（1）气体的电离。（2）粉尘的荷电。（3）荷电粉尘向电极移动。（4）荷电粉尘的捕集。

荷电粉尘的捕集过程：在两个曲率半径相差较大的金属阳极和阴极上，通过高压直流电，维持一个足以使气体电离的电场，气体电离后所产生的电子：阴离子和阳离子，吸附在通过电场的粉尘上，使粉尘获得电荷。荷电极性不同的粉尘在电场力的作用下，分别向不同极性的电极运动，沉积在电极上，而达到粉尘和气体分离的目的。

特点

静电除尘器与其他除尘设备相比，耗能少，除尘效率高，适用于除去烟气中0．01—50μm的粉尘，而且可用于烟气温度高、压力大的场合。实践表明，处理的烟气量越大，使用静电除尘器的投资和运行费用越经济。

宽间距卧式电除尘器技术

HHD型宽间距卧式电除尘器是引进和借鉴国外先进技术，结合中国各行业工业窑炉废气工况的特点，为适应日趋严格的废气排放要求和WTO市场准则研究开发的科研成果。该成果已广泛应用在冶金、电力、水泥等行业。

*佳宽间距及极板特别配置

使得电场场强、板电流分布更加均匀，驱进速度可提高1.3倍，使捕集粉尘比电阻范围扩大到10 1 -10 14 Ω-cm，特别适用于硫化床锅炉、新型水泥干法回转窑、烧结机等废气的高比电阻粉尘回收，减缓或消除反电晕现象。

整体新型RS电晕线

*高长度可达15米，具有起晕电压低，电晕电流密度大，钢性强，永不破损，具有抗高温、抗热变能力，结合顶部振打方式清灰效果极佳。根据粉尘浓度大小配置相应的电晕线密度，从而可适应高粉尘浓度的收尘，*高允许入口浓度可达1000g/Nm 3。

电晕极顶部强力振打

根据清灰理论设计的顶部放电极强力振打，可采用机械和电磁两种任选方式。

阴阳两极自由悬吊

HHD电收尘器收尘系统和电晕极系统均采用三维悬吊结构，当废气温度过高时，收尘极和电晕极将按三维方向任意膨胀伸展，收尘极系统还特别设计了抗热变钢带约束结构，使得HHD电收尘器具有较高的抗热变能力，经商业运行表明，HHD电收尘器*高耐温可达390℃。

提高振打加速度

改善清灰效果 ：收尘极系统清灰好坏直接影响收尘效率，大部分电收器在经过一段时间运行后都表现出效率下降情况，究其根源主要是收尘极板清灰效果差所致， HHD电收尘器利用*新撞击理论和实践结果，改传统扁钢撞击杆结构为整体型钢结构，又将收尘极的侧部振打锤结构删繁就简，使掉锤环节减少2/3，实验表明收尘极板面*小加速度从220G提高到356G。

占地面积小、重量轻

由于放电极系统采用顶部振打设计，且打破常规创造性地将每个电场采用非对称悬吊设计，并利用美国环境设备公司壳体计算机软件优化设计，使得在同样收尘总面积的情况，电收尘器总体长度减少3-5米，重量减轻15%。

高保证绝缘系统

为防止电除尘器的高压绝缘材料结露爬电，壳体采用蓄热双层充气屋顶设计，电加热采用*新PTC、PTS材料，绝缘套管底部采用双曲线反吹清扫设计，彻底杜绝了瓷套管结露爬电的易发故障，且维护、保养、更换极为便利。

匹配L-C高系统

高压控制可采用 DSC系统控制，上位机操作，低压控制采用PLC控制， 中文触摸屏操作。高压电源采用恒电流、高阻抗直流电源，匹配 HHD电收尘器本体。可产生高除尘效率、克服高比电阻、处理高浓度的优越功能。

影响除尘效果的因素

除尘器的除尘效果与许多因素有关，如烟气的温度、流速，以及除尘器的密封状态、收尘板间距等。

烟气的温度

烟气的温度过高，电晕始发电压、起晕时电晕极表面的电场温度、火花放电电压等均降低，影响除尘效率。烟气的温度过低，容易造成绝缘部件因结露而爬电；金属件被腐蚀，并且燃煤发电排出的烟气中含有SO2，其腐蚀程度更为严重；灰斗内粉尘结块影响排灰，该厂曾因灰斗长期积灰，使收尘板、电晕线埋于积灰中而将收尘板烧变形，断裂，电晕线烧断。

2.2烟气的流速

过高烟气的流速不能过高，因为粉尘在电场中荷电后沉积岛收尘极上需要有一定的时间，如果烟气风速过高，核电粉尘来不及沉降就被气流带出，同时烟气的流速过高容易使已沉积在收尘板上的粉尘产生二次飞扬，特别是振打落灰时更容易产生二次飞扬。

板间距

当作用电压、电晕线的间距和半径相同时，加大板间距，会影响电晕线临近区所产生离子电流的分布、增大表面积上的电位差，将导致电晕外区电场强度降低，影响除尘效率。

电晕线间距

电晕线的间距有一个会产生*大电晕电流的*佳值，当作用电压、电晕线半径和板间距相同时，增大电晕线间距会使电晕电流密度和电场强度的分布不均匀，若电晕线间距小于*佳值，电晕线附近电场的相互屏蔽作用会使电晕电流减小。

气流分布不匀

出现气流分布不匀时，气流速度低的地方收尘率高，气流速度高的地方收尘率低，气流速度低的地方增加的粉尘收集量小于气流速度高的地方减少的粉尘收集量，而总收尘效率降低。并且气流速度高的地方会出现冲刷现象，将已沉积在收尘板上的粉尘再次大量扬起。

漏风

由于电除尘器用于负压操作，如果壳体的连接处密封不严，就会从外部漏入冷空气，使通过电除尘的风速增大，烟气温度降低，这会使烟气露点发生变化，使收尘性能下降，如果从灰斗或排灰装置漏入空气，将会造成收下的粉尘产生再飞扬，使收尘效率降低，还会使灰受潮、粘附灰斗造成卸灰不流畅，甚至产生堵灰。陶二电厂的1#、2#除尘器曾因保温室密封不严漏入大量高温热灰，不但除尘效果大大下降，而且许多保温圈的连接线烧坏。灰斗处也曾因漏风使卸灰口结冰，卸不下灰来，造成灰斗内大量积灰。

提高除尘效率的措施与方法

由静电除尘器除尘过程来看，提高除尘效率可以从三个阶段着手。

**阶段：从烟尘进入着手。在静电除尘里，粉尘的捕集跟粉尘的自身参数有关：如粉尘的比电阻、介电常数和密度、气体的流速、温度和湿度、电场的伏安特性以及收尘极的表面状态等等。在烟尘进入静电除尘之前先加一级除尘器，除去一些大颗粒、比重大的粉尘。如用旋风除尘，烟尘以高速经过旋风分离器，使含尘气体沿轴线螺旋向下旋转，利用离心力，除掉较粗颗粒的粉尘，有效控制了进入电场的初始含尘浓度。还可用水膜除尘，水雾用来控制粉尘的比电阻和介电常数，使烟气进入除尘器后有更强的荷电能力。但是要控制好除尘的水用量，防止结露。

第二阶段：从烟尘处理着手。通过挖掘静电除尘本身的除尘潜力，着重解决静电除尘器本身在除尘过程中的缺陷和问题，以有效的提高除尘效率。主要措施包括以下几种。（1）改善不均匀的烟气流速分布，调整气流分布装置的技术参数。（2）注重收尘系统的保温，保证保温层的材料和厚度。收尘器外部的保温层，会直接影响收尘气体的的温度，由于外部环境中含有一定量的水分，气体的温度一旦低于露点会产生结露现象。由于结露，粉尘粘附在集尘极和电晕极上，即使振打也不能有效地使其脱落。粘附的粉尘量达到一定程度时，就会阻止电晕极产生电晕，从而使收尘效率下降，电收尘器不能正常工作。另外，由于结露会造成收尘器的电极系统及壳体和贮斗产生腐蚀，从而缩短使用寿命。（3）改善收尘系统的密封，保证收尘系统的漏风率低于3%。电收尘器通常为负压操作，因此在使用中必须注意密封，减少漏风以保证其工作性能。因为外部空气的进入，会带来以下三个不利的后果：①降低收尘器内气体的温度，有可能产生结露，尤其是在气温低的冬季，引起上述结露而产生的问题。②增大电场风速，使含尘气体在电场中的停留时间缩短，从而降低收尘效率。③如果是集灰斗和排灰口处漏风，则漏入的空气直接将已沉降下的粉尘吹起，扬入气流中，造成严重的二次扬尘，导致收尘效率降低。（4）根据烟气的化学成分，调节电极板的材料，以便增加电极板的耐腐蚀强度，防止极板腐蚀，造成短路。（5）调整电极的振打周期和振打力，以提高电晕功率和减少粉尘的再飞扬。（6）增加电除尘器的容量或收尘面积，即增加一个电场，或将电除尘器的电场加高或扩宽。（7）调整电源设备的控制方式和供电方式。高频（20～50kHz）高压开关电源的应用，为电除尘器的升级提效提供了一个新的技术途径。高频高压开关电源（SIR）的频率是常规变压/整流器（T/R）的400～1000倍。常规T/R电源，往往在火花放电严重的场合不能输出大的功率。在电场存在高比电阻粉尘而产生反电晕时，电场的火花将进一步增大，这将导致输出功率的急剧下降，有时甚至会下降到几十毫安，严重影响了收尘效率的提高。而SIR的情况则不同，因为其输出电压的频率是常规电源的500倍，当发生火花放电时其电压波动很小，可以产生几乎平滑的高压直流输出，因此SIR能够对电场提供更大的电流。通过多台电除尘器的运行情况表明，一般SIR的输出电流在常规T/R电源的2倍以上，所以电除尘器的效率会有显著提高。

第三阶段：从尾气处理着手。可以在静电除尘后也加入三级除尘，如采用布袋除尘，可以较为彻底的除去一些颗粒较小的粉尘，提高净化的效果，以达到无污染排放的目的。

GD型

GD型电除尘器技术引进于日本的原式电除尘器技术，通过消化吸收借鉴国内同行业的成功经验，研发出GD型一系列的电除尘器，广泛用于冶金、冶炼行业。

GD型系列电除尘器除具有其他类型电除尘器阻力小、耗能小、效率高的几大特点外，特具有以下几点：

◆采用独特设计的进风口的气流分布结构。

◆电场内具有三个电极（放电极、集尘极、辅助电极），可以调整电场的极配形式来改变电场状态，以适应不同特性的粉尘处理，达到净化效果。

◆阴阳两极自由悬吊。

◆对除尘器下部走台基础进行安装前的检查和确定验收按照《电除尘器安装说明书》和设计图纸的要求安装电除尘器各部件，根据确认验收的基础定出电除尘器的中心安装基准，并作为阴阳极系统的安装基准。

◆检查基础上平面的平面度、柱距及对角线误差

◆检查外壳部件，对于运输变形进行矫正，从下至上逐层进行安装，如支座组—底梁（检查合格后安装灰斗、电场内部走台）—立柱及侧壁板—顶梁—进出风口（包括分布板和槽形板）—阴阳极系统—顶部盖板—高压电源等设备。梯子、平台、栏杆可随安装顺序逐层安装，每层安装完毕都要按照《静电除尘器安装说明书》和设计图纸的要求进行检查和记录：如平面度、对角线、柱距、垂直度、极距等安装完毕，对设备进行气密性检查，对于漏焊部位进行补焊，检查，对于漏焊部位进行补焊。

◆电晕线：无论电晕线多长，均由一根钢管构成，中间没有螺栓连接，所以绝无断线的故障发生。

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