1、前言 氣體除塵從廣義上來說可以分為機械方法和電氣方法兩大類。 機械的方法包括基本上依靠慣性力和機械力回收粒子的一切方法在內，如重力沉降法、離心分離法、氣體洗滌法、介質過濾法等等。 電氣的方法就是電除塵。它與一切機械方法的區別在于作用在懸浮粒子上的使粒子與氣體分離的力。一、靜電除塵器的工作原理二、靜電除塵器的特點三、靜電除塵器的結構與類型四、靜電除塵器的性能五、靜電除塵器除塵效果的影響因素六、電除塵器的選擇設計和應用 3.5 電除塵器靜電除塵器外形一、電除塵的除塵原理1、電除塵是何種裝置呢？概括而言，電除塵是利用強電場使氣體發生電離，氣體中的粉塵荷電在電場力的作用下，使氣體中的懸浮粒子分離出來的

2、裝置。2、電除塵器的工作原理 電暈極置于圓管中心，靠下端的重錘張緊。含塵氣流從除塵器下端進口引入，凈化氣體從上部出口排出。 管式電除塵器1高壓直流電源 2高壓電纜 3絕緣子4凈化氣體出口 5電暈極 6收塵極7重錘 8含塵氣體進口右圖為管式電除塵器示意圖。 接地的金屬圓管叫收塵極(或集塵極)。 與高壓直流電源相連的細金屬線叫電暈極(或放電極)。3、電除塵器中的凈化過程 用電除塵的方法分離氣體中的懸浮離子，需四個步驟：氣體電離粉塵荷電粉塵沉集清灰在電暈極與收塵極之間施加直流高電壓(一般為負高壓)，使電暈極附近的氣體電離(即電暈放電)，生成大量正負離子。 在電暈區(其范圍一般限于距電暈極周圍23mm

3、處)內，正離子立即被電暈極(負極)吸引過去，負離子則因受電場力的驅使向收塵極(正極)移動，并充滿到兩極間的絕大部分空間。含塵氣流通過電場空間時，負離子與粉塵碰撞并附在其上，使粉塵荷電。 荷電粉塵在電場中受庫侖力的作用被驅向收塵極，到達收塵極后，放出負電荷并沉積在其上。 電除塵器中除塵過程示意1電暈極；2電子；3離子；4塵粒；5集塵極；6供電裝置；7電暈區優點(1)除塵效率高，對小于01m粉塵仍有較高的效率；(2)可以處理大風量。 (3)阻力小僅(150300Pa)，耗電少，運行費用低；(4)能處理高溫煙氣。 缺點(1)一次投資費用高，鋼材耗量較大；(2)對粉塵的比電阻有一定要求，最適宜的范圍是

4、10451010cm。 (3)設備龐大，占地面積大；(4)結構較復雜，制造、安裝的精度要求高。 隨著工業的發展，應用于生產的大型生產設備日益增多，所要求處理的煙氣量也大為增加。例如500t平爐的煙氣量達5105m3h；6105kW汽輪發電機所配鍋爐的煙氣量在30105m3/h以上，如果采用袋式除塵器，需要3萬多條濾袋(按袋徑120mm，高2.0m，過濾風速2.5mmin計算)，而用電除塵器，選用斷面為240m2的4臺就完全能滿足要求。 工業爐窯煙氣的溫度通常高達600以上，采用一般滌綸絨布的袋式除塵器工作溫度需要控制在120130以下，而電除塵器一般可在350400下工作，特殊設計可達到500

5、，這樣就大大簡化了煙氣冷卻設備。適用： 冶金領域：銅、鉛、鋅冶煉廠，貴金屬回收（回收金）；鋼鐵工業方面；水泥生產方面；化學工業和工藝過程方面；燃料煤氣的脫焦；煤煙的除塵；炭黑的回收；造紙廠中的應用；電力生產中的應用；電子工業的空氣凈化等等。（一）電除塵器的結構電氣部分電除塵本體 升壓變壓器自動控制裝置調壓煙箱系統電暈極系統收塵極系統槽形板系統儲灰系統殼體它是將工頻380V或220V交流電壓升到除塵器所需的高電壓，通常工作電壓為5060kV。增大極板間距，要求的電壓也相應增高。靜電除塵器的結構靜電除塵器結構圖 電除塵器高電壓轉換裝置氣流分布板集塵極電暈線 臥式板式電除塵器透視圖1本體結構梁；2集

6、塵電極懸掛梁；3“C”槽形集塵極板；4電暈框；5電暈線(鋸齒形)；6電暈極振打裝置；7撓臂錘控制柜靜電除塵器升壓變壓器 控制柜脈沖控制儀煙箱系統煙箱系統包括進氣煙箱和出氣煙箱兩部分。進氣煙箱是煙道與電場之間的過渡段。煙氣經過進氣煙箱要完成由進氣煙箱的小管道截面到電場大截面的擴散，此時，保持煙氣流速、流場分布均勻性的平衡過渡顯得尤為重要，因此，為了達到整個電場截面上氣流分布的均勻，進氣煙箱采用喇叭形，并在其中裝有兩層以上的氣流均布板，同時在進氣煙箱上要有對濕度、溫度、流速、動靜壓及含塵濃度等進行監測的監測孔。出氣煙箱是已經凈化過和煙氣由電場到出氣煙道的過渡段。這里對氣流分布的要求比較低，只需注意

7、不要因為煙氣流速的急劇變化對電場內的氣流分布造成大的影響就可行了。氣流分布裝置1第一層多孔板；2第二層多孔板；3分布板振打裝置；4導流葉片(根據需要裝設)氣流分布板形式多為圓孔板和方孔板。一般開孔率(開孔面積與分布板總面積之比)約為2550， 電暈極系統電暈極系統是產生電暈、建立電場的最主要構件，它決定了放電的強弱。影響煙氣中粉塵荷電的性能，直接關系著除塵效率，另外，它的強度和可靠性也直接關系著整個電除塵器的安全運行，所以電暈極系統是電除塵器設計、制造和安裝的關鍵部件。必須選配良好的線型、合理的結構和適宜的振打。安裝時要保證嚴格的極間距，保證整個電暈極系統與電除塵器其它部件良好的絕緣性能和足夠

8、的放電距離。實際運行中常發生電暈極系統因振打、熱膨脹、積灰等造成極板或極線略發生變形而引發極間距變化的故障，其在運行中的直接表現就是二次電壓升至較低電壓便發生閃絡，無法使二次電壓保持較高水平，除塵性能惡化。芒刺型電暈線RS是目前采用較多的一種（見圖）芒刺型電暈線，它是以直徑為20mm的圓管作支撐，兩側伸出交叉的芒刺。這種線的機械強度高，放電強。試驗表明，在同樣的工作電壓下，芒刺式有利于捕集高濃度的微小塵粒和有利于減少電暈閉塞。芒刺式電暈極適用于含塵濃度高的煙氣，因此，有的電除塵器在第一、二電場采用芒刺式，在第三電場采用光線或星形線。芒刺式電暈極尖端應避免積塵，以免影響放電。極線間距通常取0.5

9、0-0.65倍的通道寬度，對常規電除塵器可取160-200mm。芒刺式的間距一般為50-100mm。集塵極和電暈極的制作、安裝質量對電除塵器的性能有很大影響，安裝前極板和極線必須調直，安裝時要嚴格控制極距，偏差不得大于5mm。如果個別地點極距偏小，會首先發生擊穿。圓形電暈極固定方式 吊桿壓簧吊掛式 RS芒刺式電暈極 收塵極系統收塵極系統是由若干排極板與電暈極相間排列，與電暈極共同組成電場，它是粉塵沉積的重要部件，直接影響著電除塵器的效率。極板一般用厚度為1.2-2.0mm的鋼板在專用軋機上軋制而成，為了增大容納粉塵量大，通常將集塵極做成各種斷面形狀。極板高度一般為2-15m。每個電場的有效電場

10、長度一般為3-4.5m，由多塊極板拼裝而成。常規電除塵器的集塵極板的間距通常采用300mm。國內、外研究結果表明，加大極板間間距，增大了絕緣距離，可以抑止電場火花放電；同時可以提高電除法器的工作電壓，增大粉塵的驅進速度；另外還可使電極板面積也會相應減小。由于這種除塵器的工作電壓比常規的高，故稱為寬間距超高壓電除塵器。寬間距電除塵器的極板間距一般為400-600mm。根據目前的試驗研究，采用400mm為好，其工作電壓為120-80kV。這種除塵器目前已在電站、水泥等行業應用。槽形板系統 排列在最后一個電場的出口端，較常見的形狀為“”形與“”形鋼錯落組成的類似百葉窗的裝置，其原理是利用煙氣中殘余粉

11、塵的慣性力對逸出電場的塵粒進行再捕集，同時它還具有改善氣流分布和控制二次飛揚的功能，所以它對提高除塵效率同樣具有顯著作用。圖 板式電除塵器1高壓直流電源 2凈化氣體 3重錘4收塵極 5含塵氣體 6擋板7電暈極 8高壓母線 9高壓電纜干式電除塵器濕式電除塵器1根據清灰方式干式電除塵器是通過振打等方法使電極上的積塵落人灰斗中的。這種方式粉塵后處理簡單，便于綜合利用，因而最為常用。但這種清灰方式易使沉積于收塵極上的粉塵再次揚起而進入氣流中，造成二次揚塵，使除塵效率降低。 濕式電除塵器是用噴霧或淋水、溢流等方式在收塵極表面形成水膜將粘附于其上的粉塵帶走的，由于水膜的作用避免了二次揚塵，故除塵效率很高；

12、同時沒有振打設備，工作也較穩定；但是產生大量泥漿，如不加適當處理，將造成二次污染。 （二）電除塵器類型圖 噴水型濕式電除塵器示意2根據收塵極的形式分為:管式電除塵器板式電除塵器 管式電除塵器(見圖)就是在圓管的中心放置電暈極，而把圓管的內壁作為收塵的表面。管徑通常為150300mm，長度為25m。由于單根圓管通過的氣體量很小，通常是用多管并列而成。為了充分利用空間，可以用六角形(即蜂房形)的管子來代替圓管，也可以采用多個同心圓的形式，在各個同心圓之間布置電暈極。管式電除塵器一般適用于處理氣體量較小的情況。 立管式電除塵器由圓形的立管做收塵極，采取寬間距極配形式，由于其獨特的設計，其收塵效率優于

13、常規電除塵器，同時具有鋼耗低，結構簡單，占地面積少，運行平穩，安裝周期短等突出特點；特別適合老廠改造及小塵源點的收塵及物料回收；因此廣泛用于建材、冶金、電力、化工等工業部門。GL型立管式電除塵器技術參數表 型號規格技術參數GL-700/1GL-700/2GL-700/4GL-700/6GL-700/8管徑（mm）管數70017002700470067008筒體高度（mm）70007000700070007000處理風量(m3/h)1380-16602760-33205520-66408280-996011040-13280氣體流速(m/s)1.0-1.21.0-1.21.0-1.21.0-1.

14、21.0-1.2電場斷面積(m2)0.390.771.542.313.08入口含塵濃度(g/Nm3)3030303030除塵效率（%）99.899.899.899.899.8允許煙氣溫度（）300300300300300阻力損失(Pa)100100100100100電暈線型式魚骨線魚骨線魚骨線魚骨線魚骨線振打方式電動振打電動振打電動振打電動振打電動振打配套電源(mA/kV)GGAJO2-5/100GGAJO2-10/100GGAJO2-10/100GGAJO2-20/100GGAJO2-30/100電除塵器類型濕式電除塵器在轉爐煤系統的應用XKD-WKD寬間距電除塵器CDTK系列電除塵器3根據

15、氣流流動方式立式電除塵器臥式電除塵器 立式電除塵器內，氣流一般是由下而上，通常做成管式，但也有采用板式的。立式除塵器由于高度較高，可以從其上部將凈化后的氣體直接排入大氣而不需要另設煙囪。由于立式除塵器是往高度方向發展的，因而占地面積少。當需要增加電場長度(對立式電除塵器，即其高度)來提高除塵效率時，立式就不如臥式靈活。此外，在檢修方面也不如臥式方便。 臥式電除塵器內，氣流水平通過。在長度方面根據結構及供電的要求，通常每隔3m左右(有效長度)劃分成單獨的電場，常用的是23個電場，除塵效率高時，也有多到4個以上電場的。4、新型電除塵器 新型結構的電除塵器聯合作用的電除塵器脈沖供電電除塵器新型結構的

16、電除塵器的結構形式與常規電除塵器有所不同，如超高壓寬間距電除塵器，其極間距達4001000mm，電壓提高到80200KV以上。該類電除塵器在水泥，電站，燒結機等工業中得到了應用，在皮帶運輸機塵源控制方面也得到了應用。還有一種新型結構的電除塵器是橫向極板電除塵器。常規電除塵器中，氣方向與集塵板的設置是平行的，這樣氣流的流動方向與由電場作用的粉塵驅進方向互相垂直，從而影響除塵效果。而橫向極板電除塵器的電極板布置與氣流方向垂直，這樣由電場作用的粉塵驅進方向與氣流方向一致。據試驗表明，它比常規電除塵器效率高。聯合作用的電除塵器是在同一除塵器中利用電的作用和其它除塵機理聯合作用，以提高除塵器的性能。 脈

17、沖供電可提高電壓和電暈電流，因而可改善電除塵器的性能，粉塵穿透率可減少5060%。1、氣體放電當電極之間的電位差提高到某一點時，氣體的電離和電導性就大大增加，于是從絕緣狀態轉變為傳導狀態，這種導電現象稱為氣體放電。 只是在放電極的一小段距離內氣體有強烈的電擊穿,放電時在電極周圍的空氣完全電離。2、電暈放電 是在放電極和集塵極之間有若干狹窄的電擊穿,放電時電極間的空氣完全電離。3、火花放電四、靜電除塵器的性能（一）專業術語4、陽電暈與陰電暈 當放電電極和高壓直流電源的陰極連接時，就產生陰電暈。反之就是陽電暈。 電暈起始電壓指開始發生電暈放電時的電壓，也稱臨界電壓，與之相應的場強稱為電暈起始場強或

18、臨界場強。5、電暈起始電壓影響因素(1)電暈起始電壓隨電極的幾何形狀而變化，線愈細，電暈起始電壓愈低。(2)氣體組成的影響 (3)溫度和壓力的影響正電暈：運行電壓寬，Vc低，擊穿電位高，除塵中應用廣泛。負電暈：小型，空調用。1、理論驅進速度 當粉塵所受的靜電力與空氣阻力相等時，塵粒在靜電力的作用下向集塵板運動的速度即為理論驅進速度。=qE/(3dc)其中： q為粉塵所帶的電荷量， E為電場強度， 為空氣動力粘度， dc為粉塵直徑（二）靜電除塵器的性能參數2、有效驅進速度 實際中常常根據在一定的除塵器結構型式和運行條件下測得的總捕集效率值，代入德意希方程式中反算出的相應驅進速度值，以e表示。 電

19、除塵器內粉塵的運動要受電場強度、煙氣和粉塵性質、氣流分布、振打以及二次揚塵等因素在電除塵器運行過程中是不斷變化的，為此設計時的驅進速度值已經不是荷電粉塵在物理學上的理論驅進速度，所以稱為有效驅進速度。 3、捕集效率方程式(多依奇方程式)式中 驅進速度，ms； A收塵極的收塵面積，m2； L除塵器處理風量，m3s。 比電阻在1041011cm之間的粉塵, 電除塵效果好。五、影響電除塵效果的因素1. 粉塵的比電阻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, 出現電暈閉塞, 除塵效果急劇惡化.3. 氣流速度隨氣流速度的增大, 除塵效率降低；其原因是, 風速增大,

20、 粉塵在除塵器內停留的時間縮短, 荷電的機會降低. 同時, 風速增大二次揚塵量也增大。影響比電阻的因素有煙氣的溫度和濕度： 目前，國內外解決高比電阻粉塵的處理措施，大致可歸納為兩種。(1)提高粉塵的導電性，降低粉塵的比電阻。 (2)改變供電方式，采用新型結構的電除塵器或采用脈沖供電等。 噴霧增濕 噴霧增濕一方面可以降低煙氣溫度，在一定條件下可使比電阻處于較為有利的收塵范圍；降低或提高氣體溫度 粉塵比電阻通常是隨著溫度升高而增加，當達到某一極限時(200250)，又隨著溫度升高而逐漸降低。為使電除塵器有效地工作，通常采取增濕的辦法來降低氣體的溫度，使比電阻降低；在某些情況下也可以采取加熱的辦法提

21、高氣體的溫度，使比電阻下降，以改善除塵效果。在煙氣中加入導電添加劑 各種導電添加劑具有降低粉塵比電阻的作用。研究表明，在煙氣中加入三氧化硫(SO3)、氨(NH3)、三乙胺N(C2H5)3、水霧等添加劑對提高粉塵的導電性、降低粉塵的比電阻均有明顯的效果。例如奧地利烏恩奇電站，煤的含硫量為0.5，在煙氣中噴入105SO3后，除塵效率由原來的65提高到98。二次揚塵 二次揚塵是粉塵沉降在收塵極表面后，又重新返回氣流，降低了除塵效率。引起二次揚塵的原因，主要是氣流直接對粉塵層的沖刷，以及在清灰振打的粉塵重新進入氣流。試驗結果表明：1、不含塵的氣流沖刷收塵極時，當氣流速度小于3ms時不易產生二次揚塵。但

22、如果氣流中含有粉塵，則其中的大顆粒粉塵將會撞擊到粉塵層表面上，即使在氣流速度較低時，也會引起二次揚塵。2、采用合理的振打周期可以提高除塵效率，在許多情況下，間斷振打比連續振打可減少二次揚塵12233、當收塵極高度增加時，二次揚塵量增加，降低除塵效果，為此，必須增加電場長度。對于工業電除塵器電極有效高度與有效電場長度，可采用下列數據。 電極有效高度m 46 67.5 912 有效電場長度m 4.57.5 7.510 1218式中 Q進入電除塵器的煙氣量，m3s； C0進入電除塵器的入口含塵濃度，gm3； 電除塵器的除塵效率，； Sn粉塵層表面積，m2。電暈閉塞 是指在電除塵器內，如果含塵濃度很高

23、，則電暈電場受到抑制，導致電暈電流顯著減少，以致塵粒不能正常荷電的現象。 一般認為氣體含塵濃度在4060gm3以下時，不會造成電暈閉塞。 越細小的塵粒，即使質量濃度不高也可能造成電暈閉塞，而相反，對于粗顆粒粉塵可以允許入口含塵濃度較高一些。防止電暈閉塞的措施主要如下：(1)提高電除塵器的工作電壓，以加快電暈速度；(2)采用放電強度強的電暈極，如芒刺形電極；(3)增設預凈化設備。當入口氣體含塵濃度超過40gm3時，應使含塵氣體先進入其他除塵器(如重力沉降室、旋風除塵器)進行初凈化，然后再進入電除塵器。六、電除塵器的選擇和設計 參數符號取值范圍板間距S2328cm驅進速度318cm/s比集塵極表面

24、積A/Q3002400m2（1000m3/min）氣流速度v12m/s長高比L/H0.51.5比電暈功率Pc/Q180018000W/(1000m3/min)電暈電流密度Ic/A0.051.0A/m2平均氣流速度煙煤鍋爐v1.11.6m/s褐煤鍋爐v1.82.6m/s電除塵器的選擇和設計仍然主要采用經驗公式類比方法。根據運行和設計經驗，確定有效驅進速度e按德意希方程求得比集塵表面積A/Q2、比集塵表面積的確定1、有效驅進速度的確定 在設計時實際應用的e值，一般都是根據中間試驗和現場測定結果得到的有效值，影響有效驅進速度的因素有以下：a粒徑dp：在除塵效率一定時，粒徑較大，則所需比集塵極板面積（

25、A/Q）減小，有效驅進速度可取高點；反之可取小點。b除塵效率：除塵效率降低則有效驅進速度增加；除塵效率增加則有效驅進速度降低。c比電阻：比電阻降低則有效驅進速度增加；比電阻增加則有效驅進速度降低。則允許的電暈電流密度值減小，塵粒的荷電量減小，荷電時間增大，故可取小的驅進速度。 通常由處理煙氣量和電除塵器過氣斷面積，計算煙氣的平均流速。一般在0.5-2.5m/s范圍內。 平均流速高于某一臨界速度時，作用在粒子上的空氣動力學阻力會迅速增加，粉塵的重新進入量亦迅速增加。降低氣速，效率可以提高，但低到一定程度，有效驅進速度卻隨之下降。因此，應在滿足所需的效率下選取有效驅進速度高的風速，才是較經濟的。4

26、、氣流速度的確定3、長高比的確定 集塵板有效長度與高度之比，直接影響振打清灰時二次揚塵的多少。 要求除塵效率大于99%時，除塵器的長高比至少要1.01.5。濕式除塵設備：10g/m3袋式除塵設備：1.2-10g/m3電除塵設備：30g/m35、氣體的含塵濃度 如果氣體含塵濃度很高，電場內塵粒的空間電荷很高，易發生電暈閉塞。應對措施：提高工作電壓，采用放電強烈的芒剌型電暈極，電除塵器前增設預凈化設備等。6、集塵極板間距 常規：250-350mm；寬間距電除塵器的極板間距一般為400-600mm。7、電暈線線距 極線間距通常取0.50-0.65倍的通道寬度，最佳：150-250mm。 對常規電除塵

27、器可取160-200mm。芒刺式的間距一般為50-100mm。電暈電極：支撐方式和方法集塵電極：類型、尺寸、裝配、機械性能和空氣動力學性能整流裝置：額定功率、自動控制系統、總數、儀表和監測裝置電暈電極和集塵電極的振打機構：類型、尺寸、頻率范圍和強度調整、總數和排列灰斗：幾何形狀、尺寸、容量、總數和位置輸灰系統：類型、能力、預防空氣泄漏和粉塵反吹殼體和灰斗的保溫，電除塵器頂蓋的防雨雪措施便于電除塵器內部檢查和維修的檢修門高強度框架的支撐體絕緣器：類型、數目、可靠性氣體入口和出口管道的排列需要的建筑和地基獲得均勻的低湍流氣流分布的措施電除塵器的輔助設計因素 平板式電除塵器的設計 根據 求出A，然后根據選定的集塵極的間距2b，高度h及長度L確定所需通道數n，再計算其它各項。集塵極數（通道數）：n=Ac/2hL通道橫截面積：Ac =2bhn處理氣量 處理停留時間： 于