靜電除塵器的工作原理是利用高壓電場(chǎng)使煙氣發(fā)生電離,氣流中的粉塵荷電在電場(chǎng)作用下與氣流分離。負(fù)極由不同斷面形狀的金屬導(dǎo)線制成,叫放電電極。
正極由不同幾何形狀的金屬板制成,叫集塵電極。靜電除塵器的性能受粉塵性質(zhì)、設(shè)備構(gòu)造和煙氣流速等三個(gè)因素的影響。粉塵的比電阻是評(píng)價(jià)導(dǎo)電性的指標(biāo),它對(duì)除塵效率有直接的影響。比電阻過低,塵粒難以保持在集塵電極上,致使其重返氣流。比電阻過高,到達(dá)集塵電極的塵粒電荷不易放出,在塵層之間形成電壓梯度會(huì)產(chǎn)生局部擊穿和放電現(xiàn)象。這些情況都會(huì)造成除塵效率下降。
靜電除塵器與其他除塵設(shè)備相比,耗能少,除塵,適用于除去煙氣中0.01—50μm的粉塵,而且可用于煙氣溫度高、壓力大的場(chǎng)合。實(shí)踐表明,處理的煙氣量越大,使用靜電除塵器的投資和運(yùn)行費(fèi)用越經(jīng)濟(jì)。
由靜電除塵器除塵過程來看,提效率可以從三個(gè)階段著手。
一階段:從煙塵進(jìn)入著手。在靜電除塵里,粉塵的捕集跟粉塵的自身參數(shù)有關(guān):如粉塵的比電阻、介電常數(shù)和密度、氣體的流速、溫度和濕度、電場(chǎng)的伏安特性以及收塵極的表面狀態(tài)等等。在煙塵進(jìn)入靜電除塵之前先加 除塵器,除去一些大顆粒、比重大的粉塵。如用旋風(fēng)除塵,煙塵以高速經(jīng)過旋風(fēng)分離器,使含塵氣體沿軸線螺旋向下旋轉(zhuǎn),利用離心力,除掉較粗顆粒的粉塵, 控制了進(jìn)入電場(chǎng)的初始含塵濃度。還可用水膜除塵,水霧用來控制粉塵的比電阻和介電常數(shù),使煙氣進(jìn)入除塵器后有 強(qiáng)的荷電能力。但是要控制好除塵的水用量,防止結(jié)露。
階段:從煙塵處理著手。通過挖掘靜電除塵本身的除塵潛力,著重解決靜電除塵器本身在除塵過程中的缺陷和問題,以 的提效率。主要措施包括以下幾種。
(1) 不均勻的煙氣流速分布,調(diào)整氣流分布裝置的技術(shù)參數(shù)。
(2)注重收塵系統(tǒng)的保溫,保溫層的材料和厚度。收塵器外部的保溫層,會(huì)直接影響收塵氣體的的溫度,由于外部環(huán)境中含有 量的水分,氣體的溫度一旦低于露點(diǎn)會(huì)產(chǎn)生結(jié)露現(xiàn)象。由于結(jié)露,粉塵粘附在集塵極和電暈極上,即使振打也不能 地使其脫落。粘附的粉塵量達(dá)到 程度時(shí),就會(huì)阻止電暈極產(chǎn)生電暈,從而使收塵效率下降,電收塵器不能正常工作。另外,由于結(jié)露會(huì)造成收塵器的電極系統(tǒng)及殼體和貯斗產(chǎn)生腐蝕,從而縮短使用壽命。
(3) 收塵系統(tǒng)的密封,收塵系統(tǒng)的漏風(fēng)率低于3%。電收塵器通常為負(fù)壓操作,因此在使用中 注意密封,減少漏風(fēng)以其工作性能。因?yàn)橥獠靠諝獾倪M(jìn)入,會(huì)帶來以下三個(gè)不利的后果:①降低收塵器內(nèi)氣體的溫度,有可能產(chǎn)生結(jié)露,尤其是在氣溫低的冬季,引起上述結(jié)露而產(chǎn)生的問題。②增大電場(chǎng)風(fēng)速,使含塵氣體在電場(chǎng)中的停留時(shí)間縮短,從而降低收塵效率。③如果是集灰斗和排灰口處漏風(fēng),則漏入的空氣直接將已沉降下的粉塵吹起,揚(yáng)入氣流中,造成嚴(yán)重的二次揚(yáng)塵,導(dǎo)致收塵效率降低。
(4)根據(jù)煙氣的化學(xué)成分,調(diào)節(jié)電極板的材料,以便增加電極板的強(qiáng)度,防止極板腐蝕,造成短路。
(5)調(diào)整電極的振打周期和振打力,以提高電暈功率和減少粉塵的再飛揚(yáng)。
(6)增加電除塵器的容量或收塵面積,即增加一個(gè)電場(chǎng),或?qū)㈦姵龎m器的電場(chǎng)加高或擴(kuò)寬。
(7)調(diào)整電源設(shè)備的控制方式和供電方式。高頻(20~50kHz)高壓開關(guān)電源的應(yīng)用,為電除塵器的升級(jí)提效提供了一個(gè)新的技術(shù)途徑。高頻高壓開關(guān)電源(SIR)的頻率是常規(guī)變壓/整流器(T/R)的400~1000倍。常規(guī)T/R電源,往往在火花放電嚴(yán)重的場(chǎng)合不能輸出大的功率。在電場(chǎng)存在高比電阻粉塵而產(chǎn)生反電暈時(shí),電場(chǎng)的火花將進(jìn)一步增大,這將導(dǎo)致輸出功率的急劇下降,有時(shí)甚至?xí)陆档綆资涟?,?yán)重影響了收塵效率的提高。而SIR的情況則不同,因?yàn)槠漭敵鲭妷旱念l率是常規(guī)電源的500倍,當(dāng)發(fā)生火花放電時(shí)其電壓波動(dòng)很小,可以產(chǎn)生幾乎平滑的高壓直流輸出,因此SIR能夠?qū)﹄妶?chǎng)提供 大的電流。通過多臺(tái)電除塵器的運(yùn)行情況表明,一般SIR的輸出電流在常規(guī)T/R電源的2倍以上,所以電除塵器的效率會(huì)有顯著提高。