静电除尘器的工作原理及性能特点随着工业的发展和社会对保护环境、控制空气污染的要求日益严格，静电除尘器以其除尘效率高、阻力小、适用范围广等显着特点而得到广泛的应用。适应性。 静电除尘器的发明是基于静电效应。 第一个成功使用的静电除尘器的建造已于近一百年前完成。 1907年，美国加州大学教授（FG）制造了抑制硫酸雾的除尘器。 该除尘器采用同步机械整流器输出直流电压供电。 此后，直到20世纪50年代硒整流器的出现和20世纪60年代固体硅整流器的发明，作为静电除尘器应用关键的高压电源技术才取得了突破，静电除尘器除尘器开始广泛应用于各个行业。 第二节静电除尘器的特点 2.1 除尘器的分类 工业除尘器通常可分为以下几类及其组合： a． 机械除尘器：如沉降室、旋风除尘器、惯性除尘器b． 静电除尘器 C． 布袋除尘器D. 2.2湿式除尘器与其他除尘器相比，静电除尘器具有以下特点： 除尘效率高：正常情况下，三个电场可达99%，并可根据模块组合，达到所需的除尘效率。 b. 运行能耗低：静电除尘器阻力小，一般只有300Pa左右，约为布袋阻力的1/5。 高压供电、加热、振打等能源消耗所占比例较小。 C。 空气处理量大：单台除尘器可达每小时数百万立方米，并可采用模块增加电场或通道数量。
d. 适用范围广：电除尘器可用于各行业的烟气除尘，可去除烟气中的水雾、酸雾等。 可捕集粉尘粒径：最小可小于0.1μm。 处理烟气温度：可高达300℃~400℃。 温度较高时，应增设烟气冷却装置。 粉尘比电阻范围：104Ω.cm～1011Ω.cme。 一次性投资大：结构复杂，需要专用的高压电源和电控系统。 第三节静电除尘器的工作机理 3.1 静电除尘器的结构特点 各类静电除尘器都有一个共同的结构型式——板丝结构。 3.2 静电除尘器的工作过程 静电除尘器中粉尘的分离过程如图所示。 静电除尘器的集尘过程可分为三个阶段：a． 通过阴极的电晕放电产生大量负离子（自由电子）使灰尘颗粒带电。 b. 在电场力的作用下，带负电的尘粒迁移到集尘板（阳极）并粘附在板的表面。 C。 利用振动和冲击力使板上粉尘层落入灰斗，通过排灰阀排出。 在非常不均匀的电场中（例如对着板形成的电场），当两极之间施加的电压足够大时，针端附近的自由电子获得足够的能量并与运动中的气体分子碰撞创造新的自由电子。 电子，新产生的自由电子立即进入新的碰撞过程。 这种称为“雪崩”的碰撞电离过程在针端附近产生大量电子。 这些电子向阳极扩散。 这个过程产生的正离子向阴极加速，撞击阴极产生二次电子，正离子本身被阴极吸收形成电流。
由于碰撞电离，针电极周围产生电晕，在黑暗中可以看到辉光现象。 该区域称为日冕区。 电晕区大量自由电子向阳极迁移，其运动方向与尘烟流方向垂直。 在运动过程中，自由电子遇到灰尘颗粒并附着在灰尘颗粒上，将灰尘颗粒变成带负电的离子。 这个过程称为粉尘充电。 带电后，灰尘颗粒改变运动方向，向阳极移动。 到达阳极后，它们附着在电极板的表面。 负电荷通过极板返回到电源正极。 带电灰尘颗粒继续沉淀在极板上，形成灰尘层。 当粉尘层积累到一定厚度时，采用振动、冲击等机械方法，使其成片从集尘板上脱落。 进入灰斗后，通过排灰阀排出，完成整个收尘过程。 对电除尘器收尘机理的分析表明，电除尘器的效率受烟气量、粉尘浓度、粉尘电荷、电场强度及电场分布、粉尘性质、气流分布、振动清洁效果等。 研究和实验证明，当放电电极极性不同时，空间电荷对电场状态的影响不同，电晕效应也不同。 根据这种极性效应，工业静电除尘器一般采用负极性高压电源，以增强电晕效应，使电场具有较高的击穿电压。 另外，合理的板线配置也是提高电晕强度的有效方法。 带电尘埃颗粒主要受电场中两种力的影响：电场力和粘性曳力。 这两个力方向相反。 其中，F1（电场力）=QE，Q为电荷量，E为电场强度。
通过理论推导，可以得出电除尘器的收尘效率可表示为：η=1-eW(A/Q)。 这种关系称为多伊奇公式。 其中，eta：收尘效率； A：有效总集尘面积； Q：风量； W：行驶速度，其值主要与E2成正比。 可见，静电除尘器的机械尺寸确定后，放电电极与收尘板之间的电场强度越大，收尘效果越好。 第 4 节静电除尘器的分类。 常用的静电除尘器大多为板式干式静电除尘器。 电除尘器因其应用场合不同，烟气处理条件不同，其结构方式也多种多样，可大致分类。 如下： 1、按气流方向分：立式、卧式 2、按集尘板形状分：板型：C型板、E型板、杆帘型：阳极实心圆钢由帘状组成----高温、温度变化大工业应用管式：阳极为圆管，电晕电极在中心——多为小容量、立式。 三、按功能分：单区：无独立的电晕区和集尘区。 双区：电晕区和集尘区分开。 4、按电极清洗方式分： 干式：采用振打法清洗。 湿式：用水冲洗电极板——如制酸系统。 5、按电场模块结构分：单室--N电场 6、按电极间距分：窄间距<150mm（同极间距） 宽间距>500mm（同极间距） 7、按特殊功能分：第五节：影响除尘性能的主要因素 决定静电除尘器性能的因素有很多，主要可分为三个方面：烟尘特性、设备状态和工作条件。 1、烟尘特性：烟尘特性主要包括以下几个方面： 1、粉尘比电阻适合电除尘器捕集 粉尘比电阻范围为104Ω.cm至1011Ω.cm。 当粉尘比电阻低于104Ω.cm时，粉尘具有良好的导电性。 当它带电后到达极板时，它会迅速释放电荷并与极板具有相同的极性。 ，产生排斥力，返回气流，可能被气流带出除尘器，使除尘效果变差。
当粉尘的比电阻高于1011Ω.cm时，带电的粉尘到达电极板后不易释放电荷，在电极板表面的粉尘层中形成电场。 当电场强度达到一定值时，粉尘会在除尘器内发生电晕放电，通常称为反向电晕放电。 发生反向电晕放电后，该区域产生大量正负离子，使该区域成为导电区域。 除尘器电场电压降低，电流增大，粉尘被收集。 效率降低。 对于比电阻较高的粉尘，可采用烟气调节、应用脉冲电源、加宽极距等方法来提高收尘效率。 2、烟气温度和湿度烟气的温度和湿度都会影响粉尘的比电阻。 增加湿度可以降低粉尘的比电阻，提高电场击穿电压。 温度对粉尘比电阻的影响相对复杂，通常遵循以下曲线所示的模式。 干式静电除尘器运行时，应保证烟气温度不低于露点温度，防止绝缘部件因凝露而降低绝缘性能。 传统除尘器中，每根横梁上的高压绝缘组件和阴极振打绝缘瓷轴安装在带加热器的绝缘箱内。 对于在高温（一般不超过400℃）下运行的静电除尘器，应考虑结构热膨胀、比电阻变化等多种因素。 对于温度较高的应用，烟气通常可以在进入除尘器之前进行冷却。 3、烟气成分烟气成分对负电晕放电特性影响很大。 不同的烟气成分导致电晕放电中载流子的迁移不同。 在电场中，电子与中性气体分子碰撞形成负离子的概率很大程度上取决于烟气的成分。 不同的气体成分对静电除尘器的伏安特性和火花放电电压影响很大。
4、烟气压力经验公式表明，当其他条件确定时，电晕电压随烟气密度的变化而变化。 烟气的温度和压力是影响烟气密度的主要因素。 烟气浓度对除尘器的排放特性和除尘性能有一定的影响。 如果仅考虑烟气压力的影响，放电电压与烟气压力保持线性（比例）关系。 5、粉尘浓度电除尘器对被净化气体的粉尘浓度有一定的适应范围。 如果超过一定范围，就会降低除尘效果甚至暂停除尘过程，因为电除尘器正常运行时，电晕电流是由气体离子和带电尘粒两部分组成。 （离子），但前者的驱动速度约为后者的数百倍。 烟气中粉尘浓度越大，粉尘离子越多。 但单位体积内的总空间电荷保持不变，所以尘埃离子越多，气体离子形成的空间电荷自然相应减少，因此电场中的驱动速度减小，电场减小。 光晕遮挡，除尘效率明显下降。 因此，电除尘器净化烟气时，气体中的粉尘浓度应有一定的允许限度。 静电除尘器允许的最大粉尘浓度与粉尘的粒径和质量成分有关。 有资料认为，粒径在1μm左右的粉尘对静电除尘器的效率影响尤为严重。 6、粉尘粒径分布测试证明，带电粉尘向降水极运动的速度与粉尘颗粒半径成正比。 粒径越大，除尘效率越高。 随着粒径进一步增大，除尘效率降低。 二、设备状态对电除尘器效率的影响 1、设备安装质量 如果电极丝粗细不均匀，细丝上发生电晕时，粗丝上就不会发生电晕。 为了使粗电线产生电晕 提高电压可能会导致细电线击穿。
如果极板（或电线）没有安装在正确的中心，即使极板之间的一处距离太近，静电除尘器的电压也将不可避免地降低，因此这里存在击穿的风险。 同样，任何意外的尖刺、不均匀、卷曲等也会产生这种效果。 2、气流分布 气流分布的影响也很重要。 气流分布不均匀会严重影响除尘效果。 三、工况条件对静电除尘器效率的影响 1、气流速度 气流速度的大小与所需静电除尘器的尺寸成反比。 气流速度越大，尘粒在除尘器电场中的停留时间越短； 气流随着速度增加，气体紊流增大，二次粉尘和粉尘夹带的概率增大。 气流速度对尘粒的驱动速度有一定的影响，在关系中存在相应的最佳流速。 在最佳流量下，行驶速度最大。 大多数情况下，如果颗粒物在电场的有效作用范围内停留8～12秒，静电除尘器就能获得良好的除尘效果。 此时，对应的气流速度为1.0～1.5m/s。 2、振动除尘。 电晕线上的灰尘过多会影响其正常功能。 沉降板应具有一定的纳尘能力。 盘子上的灰尘过多或过少都不好。 如果粉尘太少或振动方向错误，会产生较大的二次粉尘； 当粉尘堆积达到一定程度时，如果振动水平合适，被击落的粉尘很容易结块而脱落，二次粉尘也较少。