电除尘器工作原理

• (4)操作条件。包括工作电压和电晕电流、电极振打强度与频率。使电 除尘器获得高除尘效率，要求高压供电电源处于稳定的高工作电压； 并不致出现过分频繁的闪络或电弧放电。由于电晕功率由工作电压和 电晕电流组成，因此，为了得到尽量高的除尘效率，要确保电源能在 最大的电晕功率下运行；若振打强度或频率过高，脱离电极的粉尘分 散，容易重返气流，反之，电极上的粉尘不易振下，会使电晕线肥大 变粗，降低电晕放电效果，除尘效率下降。
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下图是高压控制柜和电气控制装 置
下图为电除尘的一次回路
工频交流经晶闸管调压加在硅整流变压器的一次绕组上，经变压器升压为 高压交流，然后经硅堆桥式整流电容滤波后输出负直流高压，，高压正级 接地。其中直流输出的负极接到电晕线上，正极接到收尘极板上，硅堆和 升压变都在变压器本体内
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K型电除尘系统核心--电压控 制器
一、电除尘器工作原理
• 利用高压电场产生的静电力(库仑力)使含尘气流中的尘粒与气体分 离的除尘设备，称静电除尘器。电除尘器内有多排保持—定间距、曲 率半径相差较大的金属集尘极(阳极)和电晕极(阴极)，两极间施加高压 直流电，当电压升高至—定值时，空气电离，生成大量高速运动的负 离子、正离子和自由电子。含尘气流通过电场空间时，粉尘与自由电 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 按异极性相吸的规律向集尘极和电晕极运动，绝大部分粉尘沉集于集 尘极，少部分粉尘沉集在电晕极上；当沉积在电极上的尘粒达到一定 厚度时，借助于振打机构使电极上沉积的尘层落入下部灰斗，净化后 的气体从电场尾部排出。
2018/8/7
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二、电除尘器的分类
• 电除尘器按气体流向分立式和卧式两类。(1)立式：气体自 下而上在电除尘器内作垂直流动。(2)卧式：气体沿水平方 向在电除尘器内流动。 • 按集尘极形式分管式和板式两类。(1)管式：集尘极由—根 或多根方形、圆形或六角形的管子组成，电晕极悬挂在管 子中心。(2)板式：集尘极由若干块金属板组成，电晕极安 装在两排集尘极中间。
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• 阴极系统支承绝缘子或绝缘轴的周围若温度过低，其表面容易结露，当 除尘器工作时，可能沿绝缘子或绝缘轴表面产生爬电或沿面放电，使工 作电压无法上升，所以支承绝缘子附近装设电加热器，外加保温箱，设 恒温控制器，以保持温度。
• 3.收尘极系统（阳极系统）
• (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。
五、电除尘器名词术语
• （1） 台———具有一个完整的独立外壳的电除尘器称为一台。 • （2） 室——纵向隔离分区，中间无隔墙的电除尘器叫单室电除尘器； 中间有隔墙的叫双室电除尘器。 • （3）电场———指气流方向上的一个供电分区，配以一组高压电源 设备的单元体。卧式电除尘器常设两个、三个或四个电场。 • （4） 电场长度———电场中沿气流方向一排收尘极板的总宽度。 • （5） 电场宽度———电除尘器同名电极中心距与气流通道数的乘积。 • （6） 电场风速———烟气在电场中的平均流速。它等于进入电除尘 器的烟气量与流通截面积之比。 • （7） 停留时间———烟气流经电场长度所需要的时间。它等于电场 长度与电场风速之比。
电除尘器工作原理
课堂思考题
• 1、断电振打是什么意思，怎么操作？ • 2、进入电除尘保温箱需要注意哪些危险因 素，如何避免？
目录
*一、电除尘器工作原理 *二、电除尘器的分类 *三、电除尘器构造 *四、电除尘效率 *五、电除尘器名词术语 *六、电除尘器构成 *七、电除尘的维护与保养 *八、电除尘器故障原因分析及其处理
四、除尘效率
• 除尘效率 η=（λ入- λ出）/λ入 ％ 气体性质、粉尘特性、本体结构、操作条件均 影响电除尘器的除尘效率。
(1)气体性质，包括气体温度、压力、湿度、流速和含尘浓度。温度 的升高和压力的降低，会使气体密度减小，从而降低起晕电压、电 晕极表面电场强度和火花放电电压，气体温度的变化，尚引起粉尘 比电阻值的改变；—般来说，气体湿度大(含水多)，收尘效率高， 但若气体湿度过大，电除尘器内易结露而腐蚀；电除尘器内的气流 速度不宜过大，以免造成集尘极上的粉尘重返气流和电极晃动，降 低除尘效率；但亦不宜过小，以免设备体积庞大，耗费钢材与投 资。—般考虑在满足除尘效率，尽可能降低钢耗条件下，选择合理 风速。进入电除尘器的气体含尘浓度超过—定值时，造成空间电荷 过多，抑制电晕电流的产生，影响除尘效率，—般要求进入电除尘 器的气体含尘浓度在50g/m3以下。
• (2)粉尘特性。粉尘粒径、粘附性和比电阻影响除尘效率。粉尘在电 场中的驱进速度与粉尘粒径有关，当粒径在0.3～0.9μm范围内除尘 效率最低，总除尘效率随中位粒径的增大而提高；粉尘的粘附性，可 使微细尘粒凝聚增大，对除尘有利，若粘附性强，易粘结在电极上， 不易打下，使除尘效率降低； • 电除尘器运行最适宜的粉尘比电阻范围为104～1011Ω•cm，比电阻 过低，则被捕下的粉尘易脱离极板重返气流，比电阻过高，集尘极上 会产生反电晕，常用增湿或在气体中加入—定量的SO3、NH3等添加 剂，称为调质措施，来降低粉尘的比电阻值。
• (3)本体结构。影响除尘效率的关键构件是电极和气流分布装置。集尘 极的几何形状、电晕线的半径、极板间距、电晕线间距等对电除尘器 的电气性能如起晕电压、工作电压、电晕电流都会产生不同程度的影 响；电除尘器内气流分布不均匀，流速低的区域，除尘效率高，但补 偿不了高流速区域除尘效率的降低值，从而降低除尘器的除尘效率。
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。 •
• 2.电晕极系统(阴极系统)
• 阴极系统是产生电晕、建立电场的最主要构件，它决定了放电的强弱。 影响烟气中粉尘荷电的性能，直接关系着除尘效率。安装时要保证严格 的极间距，保证整个电晕极系统与电除尘器其它部件良好的绝缘性能和 足够的放电距离。 阴极系统由阴极框架、阴极砧梁、阴极悬挂系统及防摆装置构成，阴 极系统通过砧梁悬挂在阴极吊梁上。
六、电除尘器构成
• 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。
• （一）、供电控制系统
• 高压供电系统一般分布于电除尘器的顶部，一般为一个电场一套对 应一套高压供电装置，通过除尘器顶部的绝缘子箱与电晕极相连，低 压控制系统即为我们在集控制室看到的各个控制柜，与高压供电系统 相对应，低应控制系统同样为一个电场对应一套低压控制系统，一般 提到的电除尘器供电控制系统即为高压供电与低压控制的总称，两者 不可分割。 1.高压供电 电除尘器的电源控制装置的主要功能，是根据烟气和粉尘的性质，随 时调整供给电除尘器的最高电压，使之能够保持平均电压稍低于即将 发生火花放电的电压（即伴有一定火花放电的电压）下运行。国内通 常采用的可控硅自动控制高压硅整流机组，由高压硅整流器和可控硅 自动控制系统组成。它可将工频交流电变换成高压直流电并进行火花 频率控制，长乐电厂的火花频率约控制在600次/小时。 2.低压控制 电除尘器低压控制装置包括温度检测和恒温加热控制、振打周期控制、 灰位指示、高低位报警和自动卸灰控制、检修门、孔和柜的安全连锁 控制等，这些都是保证电除尘器长期安全可靠运行所必不可少的。
电除尘器基本原理
• 基本原理： 电除尘器在两个曲率半径相差较大的金属阳极和阴 极上通过高压直流电，维持一个足以使气体电离 的静电场。气体电离后所产生的电子，阴离子和 阳离子，吸附在通过电场的粉尘上，而使粉尘获 得电荷。荷电粉尘在电场力的作用下，便向电极 性相反的电极运行而沉积在电极上，可达到粉尘 和气体分离的目的。如右图所示为电除尘本体内 部结构，由电晕极（阴极系统）和集尘极（阳极 系统）配合工作，电晕极通电后产生电晕附近将 空气电离，当烟气横向流过时，烟气中的尘粒将 被负离子碰撞而荷电形成负粒子，而负粒子在电 场力作用下向阳极板运动，吸附在极板上。吸附 的灰尘经过一定时间后在振打锤的敲击下，粉尘 掉落到板的有效投影面积。它等于收尘极板的 有效长度、有效高度与2 倍通道数的总乘积。 • （9）比收尘面积———单位流量的烟气所分配到的收尘面积。它等 于收尘面积与烟气流量之比，单位为m2//m3/s。 • （10） 通流截面———电场的有效高度与宽度的乘积。它从一个方 面反映电除尘器规格的大小。 • （11）处理风量———单位时间通过电除尘器的烟气流量。有的按工 况条件下电除尘器人口与出口烟气流量平均值计算。 • （12）驱进速度———荷电粒子在电场力的作用下向收尘极表面运动 的速度。工程上通常采用的是有效驱进速度，是根据多依奇公式反算 出来的。它是对电除尘器性能进行比较和评价的重要参数，也是电除 尘器设计的关键数据。 • （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。
(2) 集尘电极
• • • • • • 为电除尘器的主要部件，直接影响除尘效率、金属耗量和造价。理想的集尘 极应具备：极板表面上的电场强度和电流密度均匀；板面振打加速度分布均 匀，粉尘易振落，集尘重返气流少；同等集尘面积钢耗少，制造安装方便； 高温下(350～400℃)不易变形。板卧式电除尘器的集尘电极多为板状，可分为 C型、Z型、CS等多种型式，另外有网状式、棒帏式、管帏式极板；立式电除 尘器的集尘极有管式、袋式等型式。