3.3 静电除尘器（课件）-《大气污染控制技术与技能实训》同步教学（大连理工大学出版社）

第3章 颗粒污染物控制技术与设备 　　本章主要介绍颗粒污染物的控制方法与控制设备。通过学习，重点掌握各类除尘器的工作原理、结构性能、适用条件及运行维护。培养处理各种含尘气体的技能及解决废气净化工艺过程中易出现问题的能力。 学习指南： 除尘器按其除尘机理和结构，可分为如下四大类： 1.机械式除尘器 2.湿式除尘器 3.过滤式除尘器 4.静电除尘器 　　除了应用以上原理外还可以利用声波、磁力、泳力、冷凝、蒸发、凝聚等来去除粉尘和净化气体。 3.3 静电除尘器 　　静电除尘器是利用静电力从气流中分离悬浮粒子(尘粒或液滴)的装置。简称电除尘器（ESP）。 3.3.1 静电除尘的原理 1.电晕放电 2. 尘粒的荷电 静电除尘器实质上是由两个极性相反的电极组成的，其中一个是表面曲率很大的线状电极，即电晕极；另一个是管状或板状电极，即集尘极。一般情况下，电晕极接高压直流电源的负极，集尘极接高压直流电源的正极，两极之间形成高压电场。电极间的空气离子在电场的作用下，向电极移动，形成电流。当电压升高到一定值时，电晕极表面出现青紫色光晕，并发出嘶嘶声，大量的电子从电晕线不断逸出，这种现象称为电晕放电。 尘粒的荷电机理有两种，一种是电场荷电，另一种是扩散荷电。电场荷电是指电晕电场中的电子在电场力的作用下作定向运动，与尘粒碰撞后使尘粒荷电的方式。扩散荷电是指电子由于热运动与粉尘颗粒表面接触，使粉尘荷电的方式 3.荷电尘粒的迁移和捕集 在电晕区内，荷正电的极少数尘粒子沉降在电极上。在负离子区内，大量荷负电的粉尘颗粒在电场力的驱动下向集尘极运动，到达极板失去电荷后便沉降在集尘极上。 粉尘种类 驱进速度/(m/s) 锅炉飞灰 水泥 铁矿烧结灰尘 氧化亚铁 焦油 石英石v 0.08～0.122 0.0945 0.06～0.20 0.07～0.22 0.08～0.23 0.03～0.055 粉尘种类 驱进速度/(m/s) 镁砂 氧化锌 氧化铅 石膏 氧化铝熟料 氧化铝 0.047 0.04 0.04 0.195 0.13 0.084 4.被捕集粉尘的清除 集尘极表面的灰尘沉积到一定厚度后，为了防止粉尘重新进入气流，需要将其除去，使 其落入到灰斗中。比电阻大的粉尘还容易出现反电晕，影响除尘效率，因此必须及时清灰。 电晕极的清灰一般采用机械振动的方式。集尘极清灰方法在干式和湿式除尘器中是不同的。 3.3.2 除尘效率的影响因素 影响静电除尘效率的主要因素有粉尘特性、烟气特性、结构因素和操作因素等。 1.粉尘特性 2.烟气特性 粉尘特性主要包括粉尘的粒径分布、真密度、堆积密度、黏附性和比电阻等，其中最主要的是粉尘的比电阻。 影响粉尘比电阻因素很多，但最主要的是气体的温度和湿度。 烟气的特性主要包括烟气温度、压力、成份、湿度、含尘浓度、断面气流速度和分布等。 3.结构因素 主要包括电晕线的几何形状、直径、数量和线间距；收尘极的形式、极板断面形状、极间距、极板面积、电场数、电场长度；供电方式、振打方式（方向、强度、周期）、气流分布装置、外壳严密程度、灰斗形式和出灰口锁风装置等。最重要的结构因素为极间距，一般要求极间距要距离合适，保持均匀。 4.操作因素 为保证其高效率，必须使供电功率高、供电压力大，供电电流稳定。供电压力大小一般通过控制火花频率来实现，一般要求最佳火花频率在30～150次/min。由于随着集尘极和电晕极上堆积粉尘厚度的不断增加，运行电压会逐渐下降，使除尘效率降低。因此，必须通过清灰装置使粉尘剥落下来，以保持较高的除尘效率。 ①气体的温度和湿度 ②含尘浓度 ③除尘器断面气流速度 ④断面气流分布 3.3 静电除尘器 3.3.3 静电除尘器的结构和主要部件 1.静电除尘器的结构形式 （1）管式和板式电除尘器 （2）立式和卧电除尘器 （3）单区和双区电除尘器 （4）干式和湿式电除尘器 管式电除尘器 板式电除尘器 立式电除尘器通常做成管式，垂直安装。立式电除尘器，能使含尘气流在自下而上流动过程中完成净化过程。立式电除尘器的优点是占地面积小，在高度较高时，可以将净化后的烟气直接排入大气而不另设烟囱，但检修不如卧式方便。 在单区电除尘器中，集尘极和电晕极都装在同一区域内。 在双区电除尘器内，集尘极系统和电晕极系统分别装在两个不同的区域内。 干式电除尘器，它是通过振打的方式使电极上的积尘落入灰斗中，含尘气体的电离、粒子荷电、集尘及振打清灰等过程，均是在干燥状态下完成的。 湿式电除尘器是采用溢流或均匀喷雾的方式使集尘极表面经常保持一层水膜，用以清除被捕集的粉尘。 3.3 静电除尘器 2. 静电除尘器的主要部件 （1）电晕电极 电晕电极包括电晕线、电晕极框架吊杆及支撑套管、电晕