电除尘器介绍

电除尘器介绍前言电除尘器是含尘气体在通过高压电场电离，尘粒荷电在电场力作用下，尘粒沉积于电极上，从而使尘粒与含尘气体分离的一种除尘设备。

它能有效地回收气体中的粉尘，以净化气体。

使用条件合适，其除尘效率可达99%甚至更高。

目前在化工、火力发电、水泥、冶金、造纸和电子等工业部门已得到广泛应用。

一、安全参考说明书P1－P2.1、高处坠落；2、有毒气体；3、进入电场内部所采取的措施。

*二、工作原理电除尘器也称“静电除尘器”，它是一种利用高压静电使固体和液体悬浮粒子与气体分离的一个电气系统。

电除尘器的收尘区内设计有线状的放电极（阴极线）和板状的收尘极（阳极板），当在两极间施加高压直流电源后，由于放电极和收尘极形状的不同，使两电极间产生一个不均匀电场。

当施加的直流电压达到一定值时，在放电极周围局部区域的电场强度足以使气体发生电离，生成大量的电子和正负离子。

其中正离子很快到达放电极中和，而电子和负离子在电场力的作用下向收尘极方向移动，这就是电晕放电和电晕电流。

当含尘气体通过两电极间的通道时，电晕电流中的电子和正负离子就会以极快的速度吸附到粉尘颗粒上，使粉尘颗粒荷电。

荷电的粉尘颗粒在电场力的作用下迅速向其极性相反的方向运动，最后吸附到电极上并放出电荷。

当粉尘沉积到一定的厚度时，通过振打装置的敲击使沉积的粉尘层脱落到下部灰斗中，而净化了的气体则通过出气口排入大气，完成了气体的净化，其除尘过程可表示为：①电晕放电→②粉尘荷电→③粉尘运动→④沉积、释放→⑤清灰（见图1）。

电除尘工作原理在整个气体净化过程中，由于电场力直接作用于粉尘粒子，所以与机械除尘设备（袋除尘或其它除尘）相比，具有动力消耗少，除尘效率高，可捕获极细粉尘，运行维护费用低和适应高温烟气等特点，与袋除尘器一样被称为高效除尘器，除尘效率可达99.99%以上，因而在各行各业得到了广泛的应用。

根据电除尘器的工作原理，可知其工作的好坏与粉尘的电化学性能有很大的关系，这种电化学性能决定了粉尘的荷放电特性，对于新型干法水泥生产线来说，由于粉尘的成份基本相同，主要反映在电性能上，这种电性能通常用粉尘比电阻来表示。

根据实验，当粉尘的比电阻在104-1011Ω-cm之间时有很好的除尘效率，大于或低于这个值则除尘效率就会降低甚至恶化。

新型干法水泥生产线窑尾的粉尘比电阻一般都在1011Ω-cm以上，直接利用电除尘器进行除尘效果很差，为了解决这一问题就要对这些粉尘进行预处理，这就是窑尾电除尘器必须配套使用增湿塔的原因。

利用增湿塔将烟气和粉尘进行增湿就可以很容易的使粉尘的比电阻降到104-1011Ω-cm之间。

或者将窑尾烟气用于原料烘干也能使粉尘比电阻降到要求的范围，现在新型干法水泥生产线窑尾与原料磨共用一台除尘器就能解决这一问题，而且是一举两得。

对于窑头来说，其粉尘的比电阻与温度有相应的关系，通过实验，当温度在200-260℃之间时，粉尘的性质比较适合电除尘，而窑头的烟气温度恰好在这个范围内。

（窑尾、窑头粉尘比电阻曲线）综上所述，对于新型干法水泥生产线来说，窑尾和窑头选用电除尘器不但是可行的，而且技术也是成熟的，不但可以达到国家新的排放标准，甚至可以达到更低（如10 mg/Nm3）的排放要求。

二、电除尘器的结构电除尘器的结构可分为五大部分：进、出气口烟箱；●气流分布装置；●壳体及灰斗；●内部构件包括振打系统；●电气系统。

1、进、出气口进、出气口的作用是将被处理的烟气，均匀地导入和导出电场区。

进气口一般设计成水平进气形式，也可设计成上进气或下进气形式。

其中水平进气和上进气还可设计成带预灰斗形式，以适应高浓度等特殊工艺要求。

出气口一般设计成水平出气，同样也可设计成上出气或下出气。

注意：烟道风管与除尘器的联接要求电除尘器是利用电极间的空间来除尘的，为达到所需的除尘效率，要求含尘烟气能均匀地分布在电场的全部空间内，所以电除尘器的进气口均设计有气体均布装置，并对均布指标有一定的要求，水泥行业均布指标一般用∆W（驱进速度偏差）表示，当∆W≤ 12%为合格注4。

气体均布的好坏对除尘效率的影响很大，如果气流分布不均意味着电场内存在高、低速度区，某些部位存在涡流和死区，在低速区增加的除尘效率远不能弥补高速区效率的降低，况且高速气流和涡流会产生冲刷，增加极板和灰斗中粉尘的二次扬尘，不良的气流分布可造成除尘效率降低20-30%甚至更多，可见气体均布的好坏对除尘效率的影响很大。

气体均布装置在设计时，是以烟气垂直进入进气口法兰为前提的，所以烟道风管在与电除尘器进口法兰联接时，必须要考虑烟气能否垂直进入进气口法兰，否则会破坏气体均布装置的性能，影响烟气在电场内的均布。

这一点工艺人员在进行烟道风管设计时考虑较少，有些风管甚至是斜向插入除尘器，烟道是连上了，气体的均布效果却给破坏了。

正确的设计是保持与进气口法兰垂直的烟道有一定的长度，见图2。

这一长度应不小于风管当量直径的三倍。

如因场地等原因无法做到时，应在风管的弯头内增加导流板，引导气流垂直进入电除尘器（见图3）。

增设导流板不但能解决气流均布问题，对降低烟道阻力，防止烟道磨损也有好处。

对于窑尾+粉磨系统，涉及到从磨机出来的烟气与从增湿塔出来的烟气汇合问题，建议在汇合处设计汇风箱。

汇风箱内的烟气流速要低，能使两股烟气很好的混合。

汇风箱距除尘器的进气口要有相当的距离，并保证烟气垂直进入进气口法兰，这也是工艺人员在设计中应当给予关注的。

有人担心烟道水平段太长会产生积灰，这种可能性不是不存在，只要烟道内的风速选择合适，大多数情况下并不会积灰，这一点燃煤电厂就是很好的例证，燃煤电厂的空预器与电除尘器之间都有一段远大于风管直径三倍的水平烟道，虽然他们在烟道上设计有检修门供清除积灰用，但很少有积灰的现象发生，何况烟道的积灰与除尘效果相比，保证除尘效率要重要得多。

电力工业对气流均布比水泥工业重视，这不但表现在投运后的测试上，在工艺烟道的设计上也是如此，设计中设计单位会将烟道布置提供给除尘器供货厂家，以验证可能造成的气流问题，这一点很值得我们学习。

可以说，水泥工业电除尘器用得不好或没有发挥它应有的效率，烟道设计不合理也是重要原因之一。

图2 垂直烟道长度图3 导流板风管的直径也是一个重要因素，必须与除尘器的进口法兰面积相当，通常进电除尘器法兰处的气流速度多小于14 m/s。

如偏差较大应设计变径管，且变径管的张角不能太大，一般不大于60º。

若条件限制，则应在变径管内增加扩散器，引导气流扩散，否则，不但影响气流在电除尘器内的均布，还会强烈冲击气体分布板，造成分布板破损，这种现象在国内已发生多起。

风管与除尘器法兰的联接处必须设有伸缩节，防止风管的热伸缩力作用到电除尘器壳体上，造成壳体变形而影响内部件的正常状态。

2、气流分布装置气流分布装置安装在进气口内，其作用是使气流均匀分布在电场横断面上。

气流分布板的型式有X型、方孔型、圆孔型、折页型和百叶窗型等，根据进气口的型式和工艺条件进行选用。

大部分气体分布装置带有振打装置，以清除分布板上的积尘。

（几种分布板的形式）（安装后的X型分布板）3、壳体壳体主要用于支承内部构件，并形成一个密闭的气流通道。

它由底梁、端墙、灰斗、立柱、侧板、顶梁、密封盖板和防雨盖板、风撑、内部走台、活动支承等部件组成。

在特殊应用场合（如煤磨），壳体顶部还有防爆卸压装置以保护电除尘器。

4、内部构件内部构件是指电除尘器的电极系统。

是电除尘器的核心部件，其安装精度要求高，否则达不到原设计的收尘效果。

内部构件主要由收尘极、放电极和振打系统组成。

采用ZT24型极板、V型电晕线。

这种板线配置，可以获得最佳的板电流密度分布。

同时ZT24型极板的特殊侧边设计，使每排极板安装后形成一个整体，具有较好的动力学特性；收尘极和放电极均采用侧部振打方式，其中放电极振打传动有顶部和侧部两种布置方式。

（侧部传动挠臂锤振打主要解决低排放的问题，每次只振打1－2个框架，减少二次扬尘。

现用于窑尾五电场的阴极振打）而收尘极振打传动只有侧部一种布置方式。

放电极通过高压绝缘材料（通常为瓷套管）的隔离由阴极悬吊大框架悬吊在电场中。

为保证除尘器能达到设计效果，在安装中要特别注意以下几个方面（参考说明书P13－P25）：（1）异极间距电场击穿电压是由最小异极间距决定的，因而异极间距就成为影响电场升压的主要因素。

通常异极间距每减少10 mm，电场耐压将下降2.5-4 kV，因此任何一个通道（每两排收尘极板之间为一个通道）的变窄都会导致整个电场的击穿电压下降。

从电场伏安特性中可以看出，当电场达到起晕电压后，一个微小的电压增量会引起相当大的电流增量，也就是电晕功率P d的显著增加，而电晕功率与除尘效率的关系前面已经介绍了，这就是说，即使一个通道的异极间距变窄就会使整个电场的除尘效率下降，如果是多个通道多个电场，整机效率将无从谈起，更不要谈什么新的排放标准了。

（2）振打系统当粉尘吸附到收尘极和放电极上后，会使空间电场强度减弱，导致粉尘荷电能力减弱并使电场的除尘性能变坏，严重时还会产生电晕封闭现象，这就需要一个良好而有效的振打系统来不断清除这些积尘。

振打系统应具备有足够的振打力和良好的力传递性能，能连续稳定的工作，因此在安装中应十分重视振打装置的安装和调整。

安装中常出现的问题是，振打锤与振打砧的对中，振打轴与振打转动不对中，振打杆与收尘极的紧固螺栓没有拧紧到要求的力矩等，其中振打杆与收尘极紧固螺栓没有拧紧到规定的力矩问题最普遍，试想，如果这一拧紧力不够，则振打力就无法传递到收尘极上，如何谈振打效果，振打效果不好就谈不上除尘效率。

异极间距和振打系统是现场出现问题最多的，在整个安装中要想确保这两个关键点的质量就要保证整体的安装质量，因为其它部件的安装质量都会影响这两个关键点的质量，所以安装质量应包括整个施工过程。

（3）接地电除尘器的接地分工作接地和保护接地两种，其中工作接地非常重要，如果达不到要求轻者会出现工作不稳定，重者会频繁发生故障报警甚至烧坏电器元器件，影响除尘器的正常运行。

电除尘器的接地要注意两个方面，一是接地极，必须是单独的（不能与其它接地极共用），且保证接地电阻≤2Ω。

二是除尘器和高压电源与接地极的联接必须稳定牢靠，接地线应有足够的断面积。

我们主张电除尘器的本体应从四角分别引出接地线到接地极汇流排上，并与高压电源设备进行良好的联接。

只有这样，才能给电除尘器的运行提供良好的电气条件。

安装后要进行空载和负载调试，空载升压至少应达到安装手册中列出的要求，这是最低要求。

有人认为只要空载电压达到要求就证明安装合格了，这是不对的，因为空载升压只能从一个侧面评估内部件的安装质量（如异极间距），并不能证明如振打系统等的安装质量。

而振打系统、振打螺栓的拧紧力矩、电晕线的组焊、壳体的焊接质量，甚至内部的灰斗阻流板、挡风板等都要进行专门的检查才行，有些甚至在负载运行后才能证明安装是否合格。