靜電除塵器的影響因素

更新時間：2008-05-19 10:53 來源：作者: 閱讀：10087

靜電除塵器主要影響因素有：粉塵比電阻、氣體含塵濃度、氣流速度等。

1．粉塵的比電阻

如圖4所示，比電阻在10⁴～10¹¹Ω•cm之間的粉塵，電除塵效果好。當粉塵比電阻小于10⁴Ω•cm時，由于粉塵導(dǎo)電性能好，到達集塵極后，釋放負電荷的時間快，容易感應(yīng)出與集塵極同性的正電荷，由于同性相斥而使"粉塵形成沿極板表面跳動前進"，降低除塵效率。當粉塵比電阻大于10¹¹Ω•cm時，粉塵釋放負電荷慢，粉塵層內(nèi)形成較強的電場強度而使粉塵空隙中的空氣電離，出現(xiàn)反電暈現(xiàn)象。正離子向負極運動過程中與負離子中和，而使除塵效率下降。

比電阻低于10⁴Ω•cm稱為低阻型。這類粉塵有較好的導(dǎo)電能力，荷電塵粒到達集塵極后，會很快放出所帶的負電荷，同時由于靜電感應(yīng)獲得與集塵極同性的正電荷。如果正電荷形成的斥力大于粉塵的粘附力，沉積的塵粒將離開集塵重返氣流。塵粒在空間受到負離子碰撞后又重新獲得負電荷，再向集塵極移動。這樣很多粉塵沿極板表面跳動前進，最后被氣流帶出除塵器。用電除塵器處理金屬粉塵、炭墨粉塵，石墨粉塵都可以看到這一現(xiàn)象。

粉塵比電阻位于10⁴～10¹¹Ω•cm的稱為正常型。這類粉塵到達集塵極后，會以正常速度放出電荷。對這類粉塵（如鍋爐飛灰、水泥塵、平爐粉塵、石灰石粉塵等）電除塵器一般都能獲得較好的效果。

粉塵比電阻超過10¹¹～10¹²Ω•cm的稱為高阻型。高比電阻粉塵到達集塵極后，電荷釋放很慢，這樣集塵極表面逐漸積聚了一層荷負電的粉塵層。由于同性相斥，使隨后塵粒的驅(qū)進速度減慢。另外隨粉塵層厚度的增加，在粉塵層和極板之間形成了很大的電壓降ΔU。

在粉塵層內(nèi)部包含著許多松散的空隙，形成了許多微電場。隨ΔU的增大，局部地點微電場擊穿，空隙中的空氣被電離，產(chǎn)生正、負離子。ΔU繼續(xù)增高，這種現(xiàn)象會從粉塵層內(nèi)部空隙發(fā)展到粉塵層表面，大量正離子被排斥，穿透粉層流向電暈極。在電場內(nèi)它們與負離子或荷負電的塵粒接觸，產(chǎn)生電生中和。大量中性塵粒由氣流帶出除塵器，使除塵器效果急劇惡化，這種現(xiàn)象稱為反電暈。

克服高比電阻影響的方法有：加強振打，使極板表面可能保持清潔；改進供電系統(tǒng)，包括采用脈沖供電和有效的自控系統(tǒng)；增加煙氣濕度，或向煙氣中加入SO₃、NH3及Na₂CO₃等化合物，使塵粒導(dǎo)電性增加，這種方法稱為煙氣調(diào)質(zhì)。

圖1 粉塵比電阻與除塵效率之間的關(guān)系

煙氣的溫度和濕度是影響粉法比電阻的兩個重要因素。圖5是不同溫度和含濕量下，燒結(jié)機鉛煙的比電阻。從該圖可以看出，溫度較低時，粉塵的比電阻是隨溫度升高而增加的，比電阻達到某一最大值后，又隨溫度的增加而下降。這是因為在低溫的范圍內(nèi)，粉塵的導(dǎo)電是在表面進行的，電子沿塵粒表面的吸附層（如水蒸汽或其它吸附層）傳送。溫度低，塵粒表面吸附的水蒸汽多，因此，表面導(dǎo)電性好，比電阻低。隨著溫度的升高，塵粒表面吸附的水蒸汽因受熱蒸發(fā)，比電阻逐漸增加。在低溫的范圍內(nèi)，如果在煙氣中加入SO₃、NH₃等，它們也會吸附在塵粒表面，使比電阻下降，這些物質(zhì)稱為比電阻調(diào)節(jié)劑。溫度較高時，粉塵的導(dǎo)電是在內(nèi)部進行的，隨溫度升高，塵粒內(nèi)部會發(fā)生電子熱激發(fā)作用，使比電阻下降。

從圖2還可以看出，在低溫的范圍內(nèi)，粉塵的比電阻是隨煙氣含濕量的增加而下降的，溫度較高時，煙氣的含濕量對比電阻基本上沒有影響。

從以上的分析可以看出，可以通過一下途徑降低粉塵比電阻：

①選擇適當?shù)牟僮鳒囟龋?/p>

②增加煙氣的含濕量；

③在煙氣中加入調(diào)節(jié)劑（SO₂、NH₃等）。

圖2 煙塵比電阻與溫度的關(guān)系

2．氣體含塵濃度

粉塵濃度過高，粉塵阻擋離子運動，電暈電流降低，嚴重時為零，出現(xiàn)電暈閉塞，除塵效果急劇惡化。

電除塵器內(nèi)同時存在著兩種電荷，一種是離子的電荷，一種是帶電塵粒的電荷。離子的運動速度較高，約為60～100m/s，而帶電塵粒的運動速度卻是較低的，一般在60cm/s以下。因此含塵氣體通過電除塵器時，單位時間轉(zhuǎn)移的電荷量要比通過清潔空氣時少，即這時的電暈電流小。如果氣體的含塵濃度很高，電場內(nèi)懸浮大量的微小塵粒，會使電除塵器擔憂暈電流急劇下降，嚴重時可能會趨近于零，這種情況稱為電暈閉塞。為了防止電暈閉塞的產(chǎn)生，處理含塵濃度較高的氣體時，必須采取措施，如提高工作電壓，采用放電強烈的電暈極，增設(shè)預(yù)凈化設(shè)備等。氣體的含塵濃度超過30g/m³時，必須設(shè)預(yù)凈化設(shè)備。

3．氣流速度

隨氣流速度的增大，除塵效率降低，其原因是，風(fēng)速增大，粉塵在除塵器內(nèi)停留的時間縮短，荷電的機會降低。同時，風(fēng)速增大二次揚塵量也增大。

電場風(fēng)速的大小對除塵效率有較大影響，風(fēng)速過大，容易產(chǎn)生二次揚塵，除塵效率下降。但是風(fēng)速過低，電除塵器體積大，投資增加。根據(jù)經(jīng)驗，電場風(fēng)速最高不宜超過1.5～2.0m/s，除塵效率要求高的除塵器不宜超過1.0～1.5m/s。

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