静电除尘器电晕线厂家

电除尘器以电力为捕尘机理。 分为干式电除尘器(干法清灰)和湿式电除尘器(湿法清灰)。 电除尘器按国际通用习惯也称为静电除尘器,与其他除尘器的根本区别在于除尘过程的分离力直接作用在粒子上,而不是作用于整个气流上,如图4．3．1所示。 这就决定了它具有分离粒子耗能小、气流阻力小的特点。 由于作用在粒子上的静电力相对较大,所以对亚微米级的粒子,电除尘器也能有效捕集。 电除尘器对细微粉尘的捕集效率高,处理烟气量大,能在高温或强腐蚀性气体下操作,正常操作温度高达400℃。 其主要缺点:一次性投资费用高、占地面积较大、除尘效率受粉尘比电阻等物理性质限制,不适宜直接净化高浓度含尘气体,此外对粉尘有一定的选择性,且结构复杂,安装、维护管理要求严格,对制造和安装质量要求很高,需要高压变电及整流控制设备。

图4．3．1 静电除尘器

一、静电除尘器的工作原理

静电除尘器由平行布置的收尘电极(阳极)组成,收尘电极通过除尘器的外壳连通接地,收尘电极之间形成通道,含尘气体流经这些通道。 在收尘电极之间布置高压框架,框架中装有放电极(阴极),是以细金属丝或金属片并带有芒刺组成,并和高压供电系统连接,有绝缘子支架,在放电极的紧邻区域存在着极高强度的电压,由于电晕电压排放的结果,导致形成带负电荷的气体离子,在放电电极和收尘电极之间的电场作用下,带负电的气体离子偏移到带正电的收尘电极上,这样就形成了一个极小的电流(电晕电流),如图4．3．2所示。 灰尘离子因而受到部分气体离子的作用同样带上负电,自由移向收尘电极。 由以上方式积聚在收尘电极上的细颗粒粉尘通过一个振打脱尘系统,使粉尘掉落在静电除尘器底部的粉尘漏斗中。

静电除尘器的性能受粉尘性质、设备构造和烟气流速等3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,尘粒难以保持在收尘电极上,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。

图4．3．2 静电除尘器的工作过程

二、静电除尘器的结构

静电除尘器一般由外壳、收尘极板、放电极、振打清灰装置、气流分布板等组成。 其两端是气体的进出口,进出口有气体分布板,集尘板在筒体内垂直排列,与气流方向平行。 两排集尘极之间悬挂着放电极,放电极为圆钢(或扁钢)芒刺线。 振打清灰在圆筒内进行,振打周期各电场不一样。 被振打落入筒体底部的粉尘借助电动扇形刮板刮到输送器,然后排出筒体外,这一过程由密封阀控制完成。 其结构如图4．3．3所示。

1.放电电极

放电电极又称阴极或电晕极,其作用是与收集尘电极(阳极)一起形成非均匀电场,产生电晕电流。 放电电极是电晕线、电晕框架、悬吊杆和支撑绝缘套管等组成。 放电极的形式很

图4．3．3 静电除尘器结构

多,可分为没有固定放电点的非可控电极(如圆线、星形线等)和有固定放电点的可控电极(如锯齿线、芒刺线、鱼骨线等)两大类,见表4．3．1。

表4．3．1 放电极的主要类型

芒刺式电晕极的电晕电流强度大,有利于捕集高浓度的微小尘粒,适用于含尘浓度高的烟气,因此,在第一、二电场采用芒刺线,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。

2.收尘电极

收尘电极是收尘板通过上部悬吊杆及下部冲击杆组装后的总称。 收尘极板又称阳极板或沉淀极,其作用是捕集荷电粉尘。 对集尘极板的基本要求是:

①板面场强分布和板面电流分布要尽可能均匀。

②防止二次场尘的性能好。 在气流速度较高或振打清灰时产生的二次场尘少。

③振打性能好。 在较小的振打力作用下,在板面各点能获得足够的振打加速度,且分布较均匀。

④机械强度好(主要是刚度)、耐高温和耐腐蚀。 具有足够的刚度才能保证极板间距及极板与极线的间距的准确性。

⑤容纳粉尘量大,消耗钢材少,加工及安装精度高。

3.振打清灰装置

沉积在电晕极和集尘极上的粉尘必须通过振打及时清除,电晕极上积灰过多,会影响放电。 集尘极上积灰过多,会影响尘粒的驱进速度,对于高比电阻粉尘还会引起反电晕。 及时清灰是防止电晕的措施之一。

振打频率和振打强度必须在运行过程中调整。 振打频率高、强度大,积聚在极板上的粉尘层薄,振打后粉尘会以粉末状下落,容易产生二次飞扬。 振打频率低、强度弱,极板上积聚的粉尘层较厚,大块粉尖会因自重高速下落,也会造成二次飞扬。 振打强度还与粉尘的比电阻有关,高比电阻粉尘应采用较高的振打强度。

为了防止比电阻小的粉尘产生二次飞扬,有的静电除尘器专门在集尘极的表面淋水,形成一层水膜,用水膜把粉尘带走,这种静电除尘器自然称为湿式静电除尘器。 用湿法清灰虽解决了粉尘的二次飞扬问题,但是也带来了泥浆和废水的处理问题。

4.气流分布装置

静电除尘器中气流分布的均匀性对除尘效率有较大影响。 除尘效率与气流速度成反比,当气流速度分布不均匀时,流速低处增加的除尘效率远不足以弥补流速高处效率的下降,因而总的效率是下降的。

气流分布的均匀程度与除尘器进出口的管道形式及气流分布装置的结构有密切关系。在静电除尘器的安装位置不受限制时,气流经渐扩管进入除尘器,然后再经1~2块平行的气流分布板进入除尘器电场。 在这种情况下,气流分布的均匀程度取决于扩散角和分布板结构。 除尘器安装位置受到限制,需要采用直角入口时,可在气流转弯处加设导流叶片,然后再经分布板进入除尘器。

三、静电除尘器的影响因素

1.比电阻

比电阻也叫电阻率,是指单位长度、单位截面的某种物质的电阻。

(1)低阻型粉尘

比电阻低于104Ω·cm的粉尘称为低阻型粉尘。这类粉尘有较好的导电能力,荷电尘粒到达集尘极后,会很快放出所带的负电荷,同时由于静电感应获得与集尘极同性的正电荷。 如果正电荷形成的斥力大于粉尘的黏附力,沉积的尘粒将离开集尘重返气流。 尘粒在空间受到负离子碰撞后又重新获得负电荷,再向集尘极移动。 这样很多粉尘沿极板表面跳动前进,最后被气流带出除尘器。 用静电除尘器处理金属粉尘、炭墨粉尘、石墨粉尘都可以看到这一现象。

(2)正常型粉尘

比电阻位于104~1011Ω·cm的粉尘称为正常型粉尘。这类粉尘到达集尘极后,会以正常速度放出电荷。 对这类粉尘(如锅炉飞灰、水泥尘、平炉粉尘、石灰石粉尘等)电除尘器一般都能获得较好的效果。

(3)高阻型粉尘

比电阻超过1011Ω·cm的粉尘称为高阻型粉尘。高比电阻粉尘到达集尘极后,电荷释放很慢,这样集尘极表面逐渐积聚了一层荷负电的粉尘层。 由于同性相斥,使随后尘粒的驱进速度减慢。 另外随粉尘层厚度的增加,在粉尘层和极板之间形成了很大的电压降ΔU。 在粉尘层内部包含着许多松散的空隙,形成了许多微电场。 随ΔU的增大,局部地点微电场击穿,空隙中的空气被电离,产生正、负离子。 ΔU继续增高,这种现象会从粉尘层内部空隙发展到粉尘层表面,大量正离子被排斥,穿透粉层流向电晕极。 在电场内它们与负离子或荷负电的尘粒接触,产生电中和。 大量中性尘粒由气流带出除尘器,使除尘器效果急剧恶化,这种现象称为反电晕。

因此,中比电阻粉尘比较适合静电除尘器。

2.气体含尘浓度

粉尘浓度过高,粉尘阻挡离子运动,电晕电流降低;严重时电流为零,会出现电晕闭塞,除尘效果将急剧恶化。

3.气流速度

随气流速度的增大,除尘效率降低。 其原因是:风速增大,粉尘在除尘器内停留的时间缩短,荷电的机会降低。 同时,风速增大二次扬尘量也增大。 但是风速过低,静电除尘器体积大,投资增加。