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影响静电除尘器效率的主要因素

影响静电除尘器效率的主要因素
  影响静电除尘器除尘效率的因素很多,除了除尘器结构形式外,粉尘比电阻、气体含尘浓度及电场风速也对静电除尘效率有很大影响。
(一)粉尘比电阻
  粉尘比电阻是一个表征荷电粉尘释放电荷能力的量,对静电除尘器工作性能影响很大。一般认为最适宜静电除尘器工作的粉尘比电阻范围为104-1011,粉尘比电阻过低或过高,都会使静电除尘器的除尘效率明显下降。
  图表明了粉尘比电阻与除尘器效率之间的关系。图中的数据只能代表某种粉尘的某种情形下的定量关系,但我们起码可以从定性方面来了解它们之间的关系。
  低于104的粉尘通常称为低比电阻粉尘,这类粉尘有较好的导电能力。当荷电粉尘到达阳极板后,会很快释放出负电荷,由于失去静电吸附力而重返气流。粉尘在电场间受到负离子碰撞后又重新得到负电荷,再向阳极板移动。这样很多粉尘沿极板表面跳跃地前进,最后被气流带出除尘器。如果用静电除尘器处理金属粉尘、炭黑粉尘、石墨粉尘都可以看到这一现象。
  粉尘比电阻位于标准值的粉尘到达阳极板后,会以正常的速度释放出电荷。因而对这类粉尘(如锅炉飞灰、水泥尘、高炉粉尘、平炉粉尘、石灰石粉尘、城市生活垃圾粉尘等)静电除尘一般都能获得较好的效果。
  高于5*2010的粉尘通常称为高比电阻粉尘。高比电阻粉尘到达阳极板后,电荷释放很慢,这样阳极板表面积聚了一层荷负电的粉尘层,由于同性相斥,排斥其他荷电粉尘黏附在其上,使随后的粉尘驱进速度减慢,除尘效率下降。其次是随着阳极板上沉积的粉尘不断增厚,在粉尘层和极板之间形成了很大的电压降。由于在粉尘层中存在空隙,便形成了许多的微小电场,随电压降的增加,会引起粉尘层空隙中的气体电离,发生电晕放电,这种现象会从粉尘层内部空隙发展到粉尘表面。这种在阳极板上发生的电晕放电现象称之为反电晕。反电晕放电结果使阳极板附近产生大量正离子并向原阴极运动,在电场内与负离子和荷负电的粉尘碰撞,产生电性中和,从而导致除尘效率急剧降低。
  为了提高高比电阻粉尘的除尘效率,通常采用添加剂法或烟气调质法,将比电阻降到合适范围,也可利用静电除尘器高温时比电阻较低的特性来改善。还有,采用脉冲电源装置对改善高比电阻粉尘的除尘效率也有一定的作用。
(二)含尘浓度
  静电除尘器内同时存在着两种电荷,一种是气体离子的电荷,一种是带电尘粒的电荷。由于气体离子运动速度(为60-100m/s)大大高于带电尘粒的运动速度(一般在60cm/s),所以含尘气流通过静电除尘器时的电晕电流要比通过清洁气流时小。如果气体含尘浓度很高,电场内尘粒的空间电荷很高会使静电除尘器的电晕电流急剧下降,严重时可能会趋近于零,这种情况称为电晕闭塞。为了防止电晕闭塞的情况发生,处理含尘浓度较高的气体时,必须采取一定的措施,如提高工作电压,采用放电强烈的芒刺形阴极等。一般,当气体含尘浓度超过30g/m3时,静电除尘器前宜增设预净化设备,如在静电除尘器前增加一级旋风除尘使入口烟尘浓度达到要求。
(三)电场风速
  电场风速:即含尘气体在静电除尘器内运动速度。
  除尘器内的气流速度的大小对静电除尘器的造价和除尘效率均有很大影响。风速低、除尘效率高,但处理同样风量时除尘器体积大、造价增加;风速过大,容易产生二次扬尘,使除尘效率降低。一般电场内断面风速取0.6-1.5m/s为宜。除尘效率要求高的静电除尘器断面风速不宜超过1.0m/s。
  近年来重视环保,对静电除尘器效率要求越来越高。厂家选用的静电除尘器烟速越来越低,烟气在电场停留时间越来越长,比集尘面积越来越大。有的设计烟速在1m/s及以下,停留时间16s以上,比集尘面积大于80-95m2/(m3.m)。
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