静电除尘器基础知识PPT课件
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电厂静电除尘器课件
2.悬浮尘粒荷电； 3.荷电尘粒在电场力的作用下向电极运动； 4.荷电尘粒在电场中被捕集； 5.振打清灰。
火花放电
电晕放电之后，在极间电压继续升高到某值时， 两极之间产生一个接一个的瞬时的、通过整个间
隙的火花闪络和噼啪声，闪络是沿着各个弯曲的
或多或少成枝状的窄路贯穿两极，这种现象称为
火花放电，火花放电的特征是电流迅速增大。
槽型板：成迷宫 式结构布置在出 气烟箱出口，作 用是降低细灰在 出气烟箱和出口 烟道的沉积。
气流分布板
气流分布 版
3层
槽型板
高压硅整流变压器
升压变压器： 用于实现交 流升压和阻 抗匹配，是 提高高压供 电设备的主 要原件。
高压硅堆： 实现高压整 流，输出脉 动负直流高 压。
阻尼 电阻
高压 硅整 流变
可查多 依奇效 率公式
粉尘比电阻的影响
粉尘比电阻小，导电性能好，比电阻 大导电差 比电阻过小的粉尘到达收尘极后，很 快就释放出负电荷而成为中性，失去 吸力，因而易于从收尘极上脱落，重 返气流，使除尘效率降低。 比电阻过大的粉尘到达收尘极后，负 电荷不能很快的释放而逐渐积存于收 尘极板上。
静电除尘器常见故障及处理三
一次电流异常增大，二次电流和二次电压却很小，甚至为零，投运不久 就会跳闸 原因：整流硅堆部分桥路被击穿，二次线圈烧坏短路。 处理：变压器吊芯检查，及时停电，汇报值班长，通知检修人员。
静电除尘器常见故障及处理四
二次电压正常，而二次电流很低，除尘效率明显下降 原因 1.阴极振打故障或者振打强度不够，造成电晕极积灰过多。 2.粉尘比电阻变大或粉尘浓度过高，造成电晕封闭。 3.高压回路不良，如阻尼电阻烧坏，造成高压硅整流变压器开路。 处理 4.检查振打装置，调整振打周期或采用连续振打。 5.烟气调质。 6.通知电气维护，更换阻尼电阻。
火花放电
电晕放电之后，在极间电压继续升高到某值时， 两极之间产生一个接一个的瞬时的、通过整个间
隙的火花闪络和噼啪声，闪络是沿着各个弯曲的
或多或少成枝状的窄路贯穿两极，这种现象称为
火花放电，火花放电的特征是电流迅速增大。
槽型板：成迷宫 式结构布置在出 气烟箱出口，作 用是降低细灰在 出气烟箱和出口 烟道的沉积。
气流分布板
气流分布 版
3层
槽型板
高压硅整流变压器
升压变压器： 用于实现交 流升压和阻 抗匹配，是 提高高压供 电设备的主 要原件。
高压硅堆： 实现高压整 流，输出脉 动负直流高 压。
阻尼 电阻
高压 硅整 流变
可查多 依奇效 率公式
粉尘比电阻的影响
粉尘比电阻小，导电性能好，比电阻 大导电差 比电阻过小的粉尘到达收尘极后，很 快就释放出负电荷而成为中性，失去 吸力，因而易于从收尘极上脱落，重 返气流，使除尘效率降低。 比电阻过大的粉尘到达收尘极后，负 电荷不能很快的释放而逐渐积存于收 尘极板上。
静电除尘器常见故障及处理三
一次电流异常增大，二次电流和二次电压却很小，甚至为零，投运不久 就会跳闸 原因：整流硅堆部分桥路被击穿，二次线圈烧坏短路。 处理：变压器吊芯检查，及时停电，汇报值班长，通知检修人员。
静电除尘器常见故障及处理四
二次电压正常，而二次电流很低，除尘效率明显下降 原因 1.阴极振打故障或者振打强度不够，造成电晕极积灰过多。 2.粉尘比电阻变大或粉尘浓度过高，造成电晕封闭。 3.高压回路不良，如阻尼电阻烧坏，造成高压硅整流变压器开路。 处理 4.检查振打装置，调整振打周期或采用连续振打。 5.烟气调质。 6.通知电气维护，更换阻尼电阻。
静电除尘器基本知识
静电除尘器基本知识
静电除尘器的工作原理是利用高压电场使烟气发生电离，气流中的粉尘荷电在电场作用下与气流分离。
负极由不同断面形状的金属导线制成，叫放电电极。
正极由不同几何形状的金属板制成，叫集尘电极。
静电除尘器的性能受粉尘性质、设备构造和烟气流速等三个因素的影响。
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，尘粒难以保持在集尘电极上，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。
静电除尘器与其他除尘设备相比，耗能少，除尘效率高，适用于除去烟气中0．01—50µm的粉尘，而且可用于烟气温度高、压力大的场合。
实践表明，处理的烟气量越大，使用静电除尘器的投资和运行费用越经济。
电除尘器工作原理PPT课件
.
• 3.收尘极系统（阳极系统）
•
阳极系统由极板排、振打砧及防摆装置构成，阳极板的主要功
用是与阴极线形成静电场及收尘，它是由特制的薄板在专用轧机上
轧制成形的。由若干块阳极板组成的阳极排平面应具有较好的刚性，
保证其平面度在规定范围内，以保证阴阳极间距的极限偏差。
.
三、电除尘器构造
板卧式电除尘器结构 1—外壳；2—集尘电极；3—电晕电极；4—电极清灰装置
5—尘斗；6—气流分. 布装置；7—供电装置
尽管电除尘器类型较多，但其主要部分基本—
致，以板卧式电除尘器为例，由七部分组成。
• （1）外壳
• 要求严密不漏气、有足够的强度和能适应含尘气体温度变化，常用钢 • 板、混凝土和砖制作外壳，—般根据所处理的气体性质及操作温度加 • 以选择。 •
• （13） 粉尘浓度———每标准立方米干气体中所含有的烟尘量。 • （14）除尘效率———单位时间内电除尘器所收集的粉尘重量除以同
一时间内进入电除尘器的粉尘总重量的百分数。
.
Байду номын сангаас
• 电除尘器主要由两大部分组成。 • 一部分是产生高压直流电的供电机组和低压控制装置，俗称电气部分。 • 另一部分是电除尘本体。烟气在本体内完成净化过程。
.
• (5)尘斗
• 贮存除下的粉尘，有锥形和槽形斗两种。
• (6)气流分布装置
• 由分布板和振打机构组成，安装在电除尘器的进口或进出口处，使流 经电场的气流分布均匀，以免影响除尘效率。气流分布板有多孔式、 百叶窗式、网式等多种，开孔率为25％～50％，其中多孔板应用最广 泛。
• (7)供电装置
• 由高压整流器及控制器组成。
子、离子碰撞，实现了粉尘荷电。荷电粉尘在电场力的驱动下，分别
• 3.收尘极系统（阳极系统）
•
阳极系统由极板排、振打砧及防摆装置构成，阳极板的主要功
用是与阴极线形成静电场及收尘，它是由特制的薄板在专用轧机上
轧制成形的。由若干块阳极板组成的阳极排平面应具有较好的刚性，
保证其平面度在规定范围内，以保证阴阳极间距的极限偏差。
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三、电除尘器构造
板卧式电除尘器结构 1—外壳；2—集尘电极；3—电晕电极；4—电极清灰装置
5—尘斗；6—气流分. 布装置；7—供电装置
尽管电除尘器类型较多，但其主要部分基本—
致，以板卧式电除尘器为例，由七部分组成。
• （1）外壳
• 要求严密不漏气、有足够的强度和能适应含尘气体温度变化，常用钢 • 板、混凝土和砖制作外壳，—般根据所处理的气体性质及操作温度加 • 以选择。 •
• （13） 粉尘浓度———每标准立方米干气体中所含有的烟尘量。 • （14）除尘效率———单位时间内电除尘器所收集的粉尘重量除以同
一时间内进入电除尘器的粉尘总重量的百分数。
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Байду номын сангаас
• 电除尘器主要由两大部分组成。 • 一部分是产生高压直流电的供电机组和低压控制装置，俗称电气部分。 • 另一部分是电除尘本体。烟气在本体内完成净化过程。
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• (5)尘斗
• 贮存除下的粉尘，有锥形和槽形斗两种。
• (6)气流分布装置
• 由分布板和振打机构组成，安装在电除尘器的进口或进出口处，使流 经电场的气流分布均匀，以免影响除尘效率。气流分布板有多孔式、 百叶窗式、网式等多种，开孔率为25％～50％，其中多孔板应用最广 泛。
• (7)供电装置
• 由高压整流器及控制器组成。
子、离子碰撞，实现了粉尘荷电。荷电粉尘在电场力的驱动下，分别
《静电除尘原理》课件
2 未来的研究方向
随着环境保护意识的提高，静电除尘器的 发展前景非常广阔。
研发更高效、更节能的静电除尘器技术。
优点
高效去除空气中的颗粒污染物。 无需滤材，易于清洁和维护。
缺点
较高的能耗。 对环境湿度和温度敏感。
静电除尘器的应用
烟气净化
使用静电除尘器去除工业烟气中的颗粒污染物。
汽车尾气净化
净化汽车尾气中的有害颗粒物质，改善空气质量。
煤矸石回收
静电除尘器用于煤矿中的煤矸石回收过程。
结语
1 静电除尘器的发展前景
1 电场
2 静电力
3 双极放电
电场是由带电粒子周围 的静电力所产生的一个 区域。
静电力是指带电粒子之 间的相互作用力。
当两个带有相反电荷的 物体接触时，电荷会转 移，产生放电现象。
静电除尘器的构成
1 电源
2 收集器
提供静电除尘器所需的电能，通常为直流 电。
பைடு நூலகம்
用于收集被捕捉的颗粒，保持环境清洁。
3 进气口
让需要净化的空气进入除尘器。
4 出气口
释放净化后的空气。
静电除尘器的工作原理
1
粒子分布
电场作用下，空气中的颗粒会被分散。
运动方式
2
颗粒在电场中受电荷力的作用，做有
规律的移动。
3
离子化和电荷转移
电荷会从颗粒中转移，使颗粒带上正
粒子收集
4
负电荷。
带电的颗粒会受电场引力作用，被吸 引到收集器上。
静电除尘器的优缺点
《静电除尘原理》PPT课 件
# 静电除尘原理 静电除尘的定义、原理和应用领域。
概述
1 静电除尘的定义
2 静电除尘的原理
静电除尘器简介PPT教案
尘合一）或双区（放电、集尘分 开）型。
大型电除尘器可设计为多室（单 元电联）、电场（单元电场串联） 形式。
第26页/共33页
电除尘器构造图
第27页/共33页
第28页/共33页
七、集尘效率及影响因素
集尘效率
1
exp
Q f
Vg
vd
式中：f — 集尘极有效面积；
Q — 气体流量； v由d 实—验有确效定驱。进速度是重要的设计参数，是经验数据，通常
单区电除尘器
双区电除尘器
第23页/共33页
（3）按气流方向 卧式、立式
（4）按清灰方式 干式、湿式
第24页/共33页
2、构造
电晕极（圆线、星型线、芒刺线等）
集尘极（板式、管式、蜂窝式等） （
振打清灰装置
气流分布装置
壳体和灰斗
电源（直流、脉冲）
控制装置
第25页/共33页
放电极—集尘极构成一个电场。 电场可以设置为单区（放电、集
尘极作驱进运动，颗粒上的电 荷与集尘极上的电荷中和，从 而颗粒恢复中性，此为颗粒的 放电过程。 粒子的比电阻在104Ω·cm～ 5×1010Ω·cm的范围内，最适 宜静电除尘。
注意：比电阻过大或过小的影响： 第14页/共33页 重返气流（低比电阻）； 电荷积累，形成反电晕（高比
反电晕：反电晕是在电除尘器中 沉积在极板表面上的高比电阻 粉尘层所产生的局部放电现象。 高比电阻粉尘到达收尘极板后 不易释放。其极性及电晕极相 同，便排斥后来的荷电粉尘， 由于粉尘层的电荷释放缓慢， 粉尘间形成较大的电位梯度， 当粉尘层中的电场强度大于其 临界值时，就会在粉尘层的空 隙间产生局部击穿，产生与电
避开比电阻峰值温度；向烟气中添加导电性物质（如三氧
大型电除尘器可设计为多室（单 元电联）、电场（单元电场串联） 形式。
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电除尘器构造图
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七、集尘效率及影响因素
集尘效率
1
exp
Q f
Vg
vd
式中：f — 集尘极有效面积；
Q — 气体流量； v由d 实—验有确效定驱。进速度是重要的设计参数，是经验数据，通常
单区电除尘器
双区电除尘器
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（3）按气流方向 卧式、立式
（4）按清灰方式 干式、湿式
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2、构造
电晕极（圆线、星型线、芒刺线等）
集尘极（板式、管式、蜂窝式等） （
振打清灰装置
气流分布装置
壳体和灰斗
电源（直流、脉冲）
控制装置
第25页/共33页
放电极—集尘极构成一个电场。 电场可以设置为单区（放电、集
尘极作驱进运动，颗粒上的电 荷与集尘极上的电荷中和，从 而颗粒恢复中性，此为颗粒的 放电过程。 粒子的比电阻在104Ω·cm～ 5×1010Ω·cm的范围内，最适 宜静电除尘。
注意：比电阻过大或过小的影响： 第14页/共33页 重返气流（低比电阻）； 电荷积累，形成反电晕（高比
反电晕：反电晕是在电除尘器中 沉积在极板表面上的高比电阻 粉尘层所产生的局部放电现象。 高比电阻粉尘到达收尘极板后 不易释放。其极性及电晕极相 同，便排斥后来的荷电粉尘， 由于粉尘层的电荷释放缓慢， 粉尘间形成较大的电位梯度， 当粉尘层中的电场强度大于其 临界值时，就会在粉尘层的空 隙间产生局部击穿，产生与电
避开比电阻峰值温度；向烟气中添加导电性物质（如三氧
《电除尘器》PPT课件
而任一点的场强等于该点的电位梯度的负值，即
（6-2）
dV Er dr
通过积分变换得E：r
r
V ln b a
（6-3）
------------------
上式为任一点场强与电压的关系。
式中： V——电压；
r——半径（距电晕线中心的距离）； a——电晕线半径；b——集尘管半径。
（6-3）式表明，在电晕开始发生之前，管式电
P0、T0为标况下的大气压（1atm）和温度（298K）； T、P为运行状况的温度和空气压力；
f 为导线光滑修正系数，一般 0.5<f≤1，清洁的光滑 导线 f=1，实际中所遇到的导线可取 f = 0.6-0.7；
式中正负号视电晕极性而定，正电晕取正号，负电晕取负 号。
当r=a时，由（6-3）式得 VcEcalnba
2. 电晕起始电压计算公式
现在推导管式电除尘器中电压与场强的数学关系。 近似把电晕线看成无限长的均匀带电直线，电荷 线密度为λ（库仑/米），假想两电极间没有电晕 电流，即不存在空间电荷，由高斯定理可知，在 管式电除尘器中距电晕线距离为r处的场强为
（6-1）
Er 20r
----------
ξ0为真空中的介电系数，ξ0=8.85×10-12库仑2/牛 顿·米2
《电除尘器》PPT课件
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§6-1 概述 §6-2 电晕放电 §6-3 电场 §6-4 粉尘荷电 §6-5 粉尘的迁移和收集 §6-6 电除尘器的结构 §6-7 粉尘比电阻 §6-8 电除尘器的选择和设计
极的距离。
正、负电晕极在空气中的电晕电流一电压曲线
电除尘培训精PPT课件
高频电源
8
AAYAj02 135
3-380
1000
72
#1机组
工频电源
12
GGAj02K 546/594
1-380
2200/240 0
66
软稳电源 24
GYRW-II
250
380±10 %
ppt精选版
24
第四章 电除尘的结构
ppt精选版
5、气流分布装置
进口喇叭安装有三层小、中、大 三种气流分布板，使进口烟气均 布分流进入电除尘电场
作用：均流孔板布置于除尘器进 口喇叭，进口喇叭为开放式，烟 气由烟道进入除尘器后迅速扩散， 为避免除尘器内气流不均，影响 除尘效率，在除尘器的进口喇叭 内布置孔板使烟气均匀的分布， 均衡除尘器内部工况。常用的气 流均布板为圆孔形，也可采用方 孔形、百叶形等其它形式的气流 分布板，若一块气流分布板还不 能达到气流分布均匀的目的，则 可设置2～3块气流分布板，我厂 25
第二章 电除尘工作原理
第二节、电除尘器的工作原理图：
烟气
高电压
－
ー
一− ー ー
ー
ー
阴极
ー
ー ＋＋＋
＋＋
ー
ー －ー
ー
－－
ーーー
ー库仑力、 电场力
ー
粉尘
阳极
＋
ppt精选版
9
第二章 电除尘工作原理
三、电除尘器工作原理流程图：
含尘气体
振打
出 灰 斗
气 体 高介 压质 静
正离子粘附带尘正粒受电电尘场粒力趋作向用阴落极灰
把气溶胶中固相粉尘或液相雾滴从气体介质中分 离出来的过程称为除尘过程（亦称为分离捕集过程）。
将气溶胶中的粒子从气体介质中分离出来并加以 捕集的装置统称为除尘器。
静电除尘器介绍课件
按照除尘效率分类
高效静电除尘器：除尘效率高， 01 适用于高浓度粉尘的净化
中效静电除尘器：除尘效率中等， 02 适用于中等浓度粉尘的净化
低效静电除尘器：除尘效率低， 03 适用于低浓度，适用于特殊场合的粉尘净化
按照适用范围分类
工业静电除尘器：适用于工 业生产过程中的粉尘处理
静电除尘器介绍课件
演讲人
静电除尘器原理 静电除尘器应用
静电除尘器类型
静电除尘器原理
静电除尘器基本原理
利用高压电场产 生电晕放电，使 气体电离
粉尘在集尘极上 沉积，形成粉尘 层
带电粒子在电场 作用下向集尘极 运动，吸附粉尘
定期清理粉尘层， 保持除尘器正常 运行
01
02
03
04
静电除尘器工作过程
气体通过高压 电场
气体中的粉尘 颗粒带电
带电粉尘颗粒 在电场作用下 向集尘极移动
粉尘颗粒在集 尘极上沉积， 达到除尘效果
01
02
03
04
静电除尘器优缺点
优点：除尘效率高，能耗低，维护成 本低
缺点：对粉尘的电阻率要求较高，不 适用于高电阻粉尘
优点：可处理高温、高湿、高浓度的 粉尘
缺点：对粉尘的粒径分布有一定要求， 不适用于粒径过大或过小的粉尘
家用静电除尘器：适用于家 庭环境中的粉尘处理
车载静电除尘器：适用于 汽车内部的粉尘处理
医疗静电除尘器：适用于医 疗环境中的粉尘处理
实验室静电除尘器：适用于 实验室环境中的粉尘处理
特殊环境静电除尘器：适用 于特殊环境下的粉尘处理， 如高温、高压、有毒等环境
静电除尘器应用
工业生产中的应用
01
钢铁行业：用于去除 烟气中的粉尘，减少 环境污染
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.
第二章 电除尘器的除尘原理
电除尘器的基本原理是利用电力捕集烟气中的 粉尘，主要包括以下四个复杂又相互有关的物理 过程： • 三个基本过程：
▫ 悬浮粒子荷电：高压直流电晕 ▫ 带电粒子在电场内迁移和捕集：延续的电晕电场（单区
电除尘器）或光滑的不放电的电极之间的纯静电场（双 区电除尘器） ▫ 捕集物从集尘表面上清除：振打除去接地电极上的粉尘
－ 真 空 介 电 常 数 ， 等 于 8.85× 10-12 0
E 0一 电 场 强 度 ， V /m 一 粒 子 相 对 介 电 常 数 （2） 影响电场荷电的因素
➢粒径dp和介电常数ε；电场强度E0和离子密度N0
一般粒子的荷电时间仅为0.1s，相当于气流在除尘器 内流动10～20cm所需要的时间，一般可以认为粒子进入 除尘器后立刻达到了饱和电荷
状粒子捕集器。 • 干式电除尘器易产生粉尘二次飞扬。 • 湿式电除尘器需进行二次处理。 按烟气在电除尘器内的运动方向分为立式和卧式电
除尘器。 • 烟气在电除尘器内自下而上作垂直运动的称为
立式电除尘器。 • 烟气在电除尘器内沿水平方向运动的称为卧式
电除尘器。 按电除尘器的形式分为管式和板式电除尘器。
7
电子及能产生碰撞电离所需要的电压
▫ 气流中要捕集的粉尘的浓度、粒度、比电阻以及在电
晕极和集尘极上的沉积
▫ 电压的波形
（二）粉尘粒子荷电
14
.
• 在电除尘器中，粉尘粒子主要是借助电场力作用 而被捕集。粉尘粒子荷电量愈大被捕集的效果就 愈好。
• 气体离子与粉尘粒子碰撞，能使粒子附着在粒子 上而荷电。两种机理：
工业气体净化倾向于采用稳 定性强，操作电压和电流高 的负电晕极；
空气调节系统采用正电晕极， 好处在于其产生臭氧和氮氧 化物的量低
13
• 影响电晕特性的因素 ：
.
▫ 电极的形状、电极间距离
▫ 气体组成、压力、温度
▫ 不同气体对电子的亲合力、迁移率不同
▫ 气体温度和压力的不同：影响电子平均自由程和加速
▫ 电场荷电或碰撞荷电：离子在静电力作用下做定向运 动，与粒子碰撞而使粒子荷电
▫ 扩散荷电：离子的扩散现象而导致的粒子荷电过程； 依赖于离子的热能，而不是依赖于电场
• 粒子的主要荷电过程取决于粒径
▫ 对于dР﹥0.5m的微粒，以电场荷电为主 ▫ 对于dР﹤0.15m的微粒，以扩散荷电为主 ▫ 对于粒径介于0.15～0.5 m之间的粒子，则需要同时
一空气的相对密度 m－导线光滑修正系数，无因次，0.5<m<1.0
对于清洁的光滑圆线m=1；实际可取0.6～0.7
12
• 正、负电晕极在空气中的电晕电流. ——电压曲线
电晕区范围逐渐扩大致使极 间空气全部电离--电场击穿； 相应的电压--击穿电压
在相同电压下通常负电晕电 极产生较高的电晕电流，且 击穿电压也高得多
• 1.电晕放电机理
• 金属丝放出的电子迅 速向正极移动，与气 体分子撞击使之离子 化
• 气体分子离子化的过 程又产生大量电子－ 雪崩过程
• 远离金属丝，电场强 度降低，气体离子化 过程结束，电子被气 体分子捕获
• 气体离子化区域－电 晕区
10
.
11
2流所施加的电 压
电除尘器的工作原理示意图：
金属管 集尘极
8
.
放电金属线 电晕极
含负离子区 区
三
电晕放电
步
曲
（气体电离）
粉尘荷电
电晕区 粉尘运动
9
.
（一）气体电离和电晕放电
• 通常气体中只含有极其微量的自由电子和气体离 子，可视为绝缘体。在电除尘器中，当两电极之 间的电压达到一定值时，两电极间的气体将发生 电离，由绝缘状态转变为传导状态，即产生气体 电离或电击穿，如电晕放电、火花放电及电弧放 电。
▫ 管式电除尘器内任一点的电场强度
E(r) V rln(b/ a)
r----距电晕线中心的距离 a---电晕线半径 b---管式电除尘器的半径 V---施加于电晕线与集电极之间的电压
▫ 起始电晕电压与烟气性质和电极形状、几何尺寸等因素 有关，起始电晕所需要电场强度（皮克经验公式）
E c 3 1 0 6m ( 0 .0 3 /a )
5
.
• 但电除尘器也存在以下缺点： • 一次投资大：一台电除尘器少则几十万，多则几
百万，甚至上千万。 • 应用范围受粉尘比电阻的限制： • 电除尘器最适合的比电阻范围为104＜ρ＜
5×1010（Ω．Cm）。 • 不能捕集有害气体。 • 对制造、安装和操作水平要求较高。 • 钢材消耗大。
6
.
电除尘器的分类 电除尘器的分类方法很多，主要有以下几种： 按清灰方式分为干式、半湿式、湿式电除尘器及雾
考虑这两种过程。
15
1.电场荷电
.
（1）荷电量的计算 将一个不带电荷的粒子置于正电晕电场中，由于气体 离子碰撞而导致粒子荷电，随着粒子上累计荷电的增 加，这些电场产生的电场也越来越强，最后导致再也 没有气体离子能够到达粒子表面，此时粒子上电荷已 达到饱和。
16
.
• 粒子获得的饱和电荷
q30E0dp 2(2)
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电除尘器基础知. 识介 绍
Electrostatic Precipitators(ESP)
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目录
• 第一章 电除尘器基本知识 • 第二章 电除尘器的除尘原理 • 第三章 电除尘器的主要部件与装置
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第一章 电除尘器基本知识
• 早在公元前600年，希腊人就知道被摩擦过的琥 珀对细粒子和纤维的静电吸引作用，库仑发现 的平方反比定律称为静电学的科学基础，它也 是电除尘理论的出发点。
• 1908年，柯特雷尔发表了他的第一个专利，并 在赛尔拜冶炼厂电除尘成功地回收了过去很难 处理的硫酸雾。后来在他的学生施密特协助下
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电除尘器是利用电力进行除尘的装置，是净化 含尘气体最有效的环保设备之一，广泛应用于电 力、冶金、建材、化工等行业。 电除尘器具有以下明显的优点： • 除尘效率高：设计合理的电除尘器除尘效率可达 到99%以上。 • 阻力损失小：一般电除尘器的阻力小于294Pa， 有的阻力要求更高。 • 能处理高温烟气：一般电除尘器用于处理250℃ 以下的烟气，经特殊设计，可处理350℃甚至 500℃以上的烟气。 • 能处理大的烟气量。 • 能捕集腐蚀性强的物质：采用特殊结构的电除尘
第二章 电除尘器的除尘原理
电除尘器的基本原理是利用电力捕集烟气中的 粉尘，主要包括以下四个复杂又相互有关的物理 过程： • 三个基本过程：
▫ 悬浮粒子荷电：高压直流电晕 ▫ 带电粒子在电场内迁移和捕集：延续的电晕电场（单区
电除尘器）或光滑的不放电的电极之间的纯静电场（双 区电除尘器） ▫ 捕集物从集尘表面上清除：振打除去接地电极上的粉尘
－ 真 空 介 电 常 数 ， 等 于 8.85× 10-12 0
E 0一 电 场 强 度 ， V /m 一 粒 子 相 对 介 电 常 数 （2） 影响电场荷电的因素
➢粒径dp和介电常数ε；电场强度E0和离子密度N0
一般粒子的荷电时间仅为0.1s，相当于气流在除尘器 内流动10～20cm所需要的时间，一般可以认为粒子进入 除尘器后立刻达到了饱和电荷
状粒子捕集器。 • 干式电除尘器易产生粉尘二次飞扬。 • 湿式电除尘器需进行二次处理。 按烟气在电除尘器内的运动方向分为立式和卧式电
除尘器。 • 烟气在电除尘器内自下而上作垂直运动的称为
立式电除尘器。 • 烟气在电除尘器内沿水平方向运动的称为卧式
电除尘器。 按电除尘器的形式分为管式和板式电除尘器。
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电子及能产生碰撞电离所需要的电压
▫ 气流中要捕集的粉尘的浓度、粒度、比电阻以及在电
晕极和集尘极上的沉积
▫ 电压的波形
（二）粉尘粒子荷电
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• 在电除尘器中，粉尘粒子主要是借助电场力作用 而被捕集。粉尘粒子荷电量愈大被捕集的效果就 愈好。
• 气体离子与粉尘粒子碰撞，能使粒子附着在粒子 上而荷电。两种机理：
工业气体净化倾向于采用稳 定性强，操作电压和电流高 的负电晕极；
空气调节系统采用正电晕极， 好处在于其产生臭氧和氮氧 化物的量低
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• 影响电晕特性的因素 ：
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▫ 电极的形状、电极间距离
▫ 气体组成、压力、温度
▫ 不同气体对电子的亲合力、迁移率不同
▫ 气体温度和压力的不同：影响电子平均自由程和加速
▫ 电场荷电或碰撞荷电：离子在静电力作用下做定向运 动，与粒子碰撞而使粒子荷电
▫ 扩散荷电：离子的扩散现象而导致的粒子荷电过程； 依赖于离子的热能，而不是依赖于电场
• 粒子的主要荷电过程取决于粒径
▫ 对于dР﹥0.5m的微粒，以电场荷电为主 ▫ 对于dР﹤0.15m的微粒，以扩散荷电为主 ▫ 对于粒径介于0.15～0.5 m之间的粒子，则需要同时
一空气的相对密度 m－导线光滑修正系数，无因次，0.5<m<1.0
对于清洁的光滑圆线m=1；实际可取0.6～0.7
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• 正、负电晕极在空气中的电晕电流. ——电压曲线
电晕区范围逐渐扩大致使极 间空气全部电离--电场击穿； 相应的电压--击穿电压
在相同电压下通常负电晕电 极产生较高的电晕电流，且 击穿电压也高得多
• 1.电晕放电机理
• 金属丝放出的电子迅 速向正极移动，与气 体分子撞击使之离子 化
• 气体分子离子化的过 程又产生大量电子－ 雪崩过程
• 远离金属丝，电场强 度降低，气体离子化 过程结束，电子被气 体分子捕获
• 气体离子化区域－电 晕区
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2流所施加的电 压
电除尘器的工作原理示意图：
金属管 集尘极
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放电金属线 电晕极
含负离子区 区
三
电晕放电
步
曲
（气体电离）
粉尘荷电
电晕区 粉尘运动
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（一）气体电离和电晕放电
• 通常气体中只含有极其微量的自由电子和气体离 子，可视为绝缘体。在电除尘器中，当两电极之 间的电压达到一定值时，两电极间的气体将发生 电离，由绝缘状态转变为传导状态，即产生气体 电离或电击穿，如电晕放电、火花放电及电弧放 电。
▫ 管式电除尘器内任一点的电场强度
E(r) V rln(b/ a)
r----距电晕线中心的距离 a---电晕线半径 b---管式电除尘器的半径 V---施加于电晕线与集电极之间的电压
▫ 起始电晕电压与烟气性质和电极形状、几何尺寸等因素 有关，起始电晕所需要电场强度（皮克经验公式）
E c 3 1 0 6m ( 0 .0 3 /a )
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• 但电除尘器也存在以下缺点： • 一次投资大：一台电除尘器少则几十万，多则几
百万，甚至上千万。 • 应用范围受粉尘比电阻的限制： • 电除尘器最适合的比电阻范围为104＜ρ＜
5×1010（Ω．Cm）。 • 不能捕集有害气体。 • 对制造、安装和操作水平要求较高。 • 钢材消耗大。
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电除尘器的分类 电除尘器的分类方法很多，主要有以下几种： 按清灰方式分为干式、半湿式、湿式电除尘器及雾
考虑这两种过程。
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1.电场荷电
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（1）荷电量的计算 将一个不带电荷的粒子置于正电晕电场中，由于气体 离子碰撞而导致粒子荷电，随着粒子上累计荷电的增 加，这些电场产生的电场也越来越强，最后导致再也 没有气体离子能够到达粒子表面，此时粒子上电荷已 达到饱和。
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• 粒子获得的饱和电荷
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电除尘器基础知. 识介 绍
Electrostatic Precipitators(ESP)
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• 第一章 电除尘器基本知识 • 第二章 电除尘器的除尘原理 • 第三章 电除尘器的主要部件与装置
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第一章 电除尘器基本知识
• 早在公元前600年，希腊人就知道被摩擦过的琥 珀对细粒子和纤维的静电吸引作用，库仑发现 的平方反比定律称为静电学的科学基础，它也 是电除尘理论的出发点。
• 1908年，柯特雷尔发表了他的第一个专利，并 在赛尔拜冶炼厂电除尘成功地回收了过去很难 处理的硫酸雾。后来在他的学生施密特协助下
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电除尘器是利用电力进行除尘的装置，是净化 含尘气体最有效的环保设备之一，广泛应用于电 力、冶金、建材、化工等行业。 电除尘器具有以下明显的优点： • 除尘效率高：设计合理的电除尘器除尘效率可达 到99%以上。 • 阻力损失小：一般电除尘器的阻力小于294Pa， 有的阻力要求更高。 • 能处理高温烟气：一般电除尘器用于处理250℃ 以下的烟气，经特殊设计，可处理350℃甚至 500℃以上的烟气。 • 能处理大的烟气量。 • 能捕集腐蚀性强的物质：采用特殊结构的电除尘