电除尘
电除尘工作原理
电除尘工作原理
电除尘是一种通过电场作用将粉尘从气体中分离的技术，它在工业生产中起着
非常重要的作用。
电除尘器是利用高压直流电场将粉尘带电，然后通过带电粒子在电场中的移动和收集，最终实现粉尘的分离和清除。
电除尘工作原理主要包括带电、输送和收集三个过程。
首先，带电过程。
气体通过电除尘器时，粉尘颗粒在电场的作用下带电。
电除
尘器中通常设置有两极板，一个为正极板，一个为负极板，通过外加高压直流电源，使得正极板带正电，负极板带负电，从而形成一个强电场。
当带电气体通过电场时，粉尘颗粒会受到电场力的作用而带上电荷。
其次，输送过程。
带电粉尘颗粒在电场的作用下，会沿着气流的方向移动，最
终被输送到集尘电极上。
在输送过程中，带电粉尘颗粒会受到电场力的作用，从而沿着电场线方向移动，最终被输送到电极上。
最后，收集过程。
带电粉尘颗粒被输送到集尘电极上后，会在电场的作用下被
吸附在电极表面，最终形成粉尘层。
当粉尘层积累到一定厚度时，可以通过清灰装置将粉尘清除，从而实现对粉尘的收集和清除。
总的来说，电除尘工作原理是通过电场作用将粉尘颗粒带电、输送和收集，最
终实现对粉尘的分离和清除。
电除尘技术在工业生产中具有广泛的应用，可以有效地净化气体，保护环境，提高生产效率。
希望通过对电除尘工作原理的认识，能够更好地理解和应用这一技术，为工业生产提供更好的环境保护和粉尘治理方案。
电除尘过程
电除尘过程
电除尘是指利用电场力将空气中的尘埃粒子去除的过程。
电除尘过程一般包括以下几个步骤：
1. 构建电场：通常通过在两个电极之间加高压电源来建立电场。
电极一般采用金属丝、板或管等材料制成，其中一个电极带正电，另一个带负电。
2. 吸附颗粒：当空气中的尘埃粒子通过电场时，会受到电场力的作用，被带电的电极吸引或排斥。
电场力可以使尘埃粒子沉积在带电电极上，从而实现了除尘的效果。
3. 清除沉积物：随着时间的推移，带电电极上会沉积一定数量的尘埃粒子。
为了保持除尘效果，需要定期清除沉积物。
常见的清除方法包括机械振动、气流冲击等。
电除尘技术可以广泛应用于工业生产中的煤炭、水泥、钢铁等行业，以及环境治理中的烟气排放控制等领域。
它具有除尘效率高、适用范围广、操作简单等优点。
电除尘方案介绍
电除尘方案1. 引言随着工业生产的不断发展，大量的粉尘、烟尘、颗粒物等污染物被释放到大气中，给环境带来了巨大的危害。
为了保护人民的健康和改善环境质量，电除尘技术应运而生。
本文将介绍电除尘方案的原理、应用和优势。
2. 电除尘原理电除尘是一种以电静力为基础的粉尘/烟尘/颗粒物捕集技术。
其基本原理是利用电场的作用将带电尘粒分离出来。
电除尘器由收尘电极和放尘电极组成，通过施加高电压产生强电场，使带电的尘粒在电场中受到电力作用而被捕集。
3. 电除尘方案的应用电除尘方案被广泛应用于工业生产中的烟气、粉尘和颗粒物的净化处理。
常见的应用领域包括：•电力行业：火电厂、水电厂和核电站等发电厂烟气净化•钢铁行业：高炉、烧结机和炼钢电炉等烟气净化•水泥行业：水泥窑、水泥磨等烟气净化•化工行业：化工装置和炼油厂等烟气净化•印刷行业：印刷机械和印前处理设备等粉尘净化4. 电除尘方案的优势电除尘方案相比传统的机械过滤和湿式除尘等技术具有以下优势：•高效率：通过调整电场参数，电除尘器可以捕集高浓度、颗粒细小的尘粒，净化效率可达99%以上。
•低压降：电除尘器的压降相对较低，不需要消耗大量能源。
•适应性强：电除尘器适用于各种工况条件，能处理多种类型的污染物。
•体积小：相比传统除尘设备，电除尘器体积更小，占地面积少。
•维护成本低：电除尘器结构简单，维护成本相对较低。
5. 电除尘设备的选择要点在选择电除尘设备时，需要考虑以下因素：•处理气体特性：包括气体温度、湿度、含尘浓度、颗粒大小等。
不同的处理气体特性需要选择不同的电除尘器型号。
•处理能力：根据实际处理需求确定设备的处理能力，包括气体流量和净化效率。
•收集效率要求：根据国家和行业的排放标准确定电除尘器的收集效率要求。
•设备成本和运行费用：考虑设备的初期投资和长期运行费用，综合评估设备的经济性。
6. 电除尘方案的案例6.1. XX电厂烟气净化方案XX电厂采用了电除尘方案进行烟气净化，通过调整电场参数，电除尘器能够高效捕集燃煤烟气中的颗粒物。
电除尘器的工作原理
电除尘器的工作原理
电除尘器的工作原理是利用电力作用于灰尘粒子，使其带电并沉降，从而去除空气中的灰尘。
具体工作原理如下：
1. 电场效应：电除尘器内部设置有两个电极，一个为正极，一个为负极，通过电源提供的电压，形成一个强电场。
当灰尘粒子通过电场时，会与电极之间产生静电引力作用，使粒子带上与电极相反的电荷。
2. 离子化：通过给电除尘器提供高电压，空气中的氧分子会被电离成氧离子和电子。
3. 离子化空气移动：带电的氧离子会受到电场的作用力，从负极移向正极。
在移动过程中，氧离子会与空气中的氧气或水分子结合，形成氧分子团或水分子团。
4. 多电离碰撞：氧分子团或水分子团与灰尘粒子发生碰撞，使灰尘带上与氧分子团或水分子团相同的电荷。
5. 沉降：带电的灰尘粒子因电场的作用力而沉降至电除尘器的集尘板上，实现灰尘的去除。
6. 清洁：定期对电除尘器的集尘板进行清洁或更换，以便保持其高效工作。
通过以上工作原理，电除尘器可以有效地去除空气中的灰尘，改善室内空气质量。
电除尘器基本结构及原理
电除尘器基本构造及原理简介
电除尘器（Eｌectroｓtaｔic Precipitａｔor，简称EＳＰ)是一种工业除尘设备，它凭借着自身低能高效、运营稳定等长处被广泛应用于金属冶炼、火力发电等行业。
1.电除尘器旳基本构造
电除尘器一般由本体和供电电源构成，本体重要涉及收尘极（阳极）系统、电晕极（阴极）系统、烟箱系统、壳体系统、储卸灰系统。
常规电除尘器基本构造如图１所示:
图1 常规电除尘器基本构造
2. 电除尘器旳基本原理
电除尘器旳除尘涉及:电晕放电,悬浮尘粒荷电,荷电尘粒在电场中旳运动，粉尘粒子被捕集，振打清灰5个过程。
电除尘器旳除尘过程见图2：
图２电除尘原理示意图
在电晕极与收尘极之间施加足够高旳直流电压，两极间产生极不均匀电场,电晕极附近旳电场强度最高，使电晕极周边气体电离，即产生电晕放电。
气体电离生成大量自由电子和正离子,自由电子附着在气体分子上形成负离子,当含尘气体通过电场时，负离子与尘粒碰撞,实现粉尘旳荷电。
在电场力旳作用下，荷电粉尘向收尘极移动,从而被收尘极收集。
同步,电晕区内旳正离子向相邻旳电晕极移动，并且与尘粒碰撞使其荷正电,荷正电旳尘粒在电场力旳作用下附着在电晕极上。
当粉尘沉积到一定厚度后，运用机械振打等手段将其清除，使之落入电除尘器下部旳灰斗中而达到收尘目旳。
电除尘器
3·有效驱迸速度ωp
由于各种因素的影响，上式计算得到的理 论捕集效率要比实际值高得多。为此，实 际中常常根据在一定的除尘器结构型式和 运行条件下测得的总捕集效率值，代入德 意希方程反算出相应的驱进速度值，并称
之为有效驱迸速度ωp 。
五、被捕集粉尘的清除
集尘极清灰方法:湿式和干式.
在湿式电除尘器中，一 般是用水冲洗集尘极板，
气全部电离，这种现象称为电场击穿。电场击穿时， 发生火花放电，电路短路，电除尘器停止工作。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。所以，对于工业气体净化， 倾向于采用稳定性强，可以得到较高操作电压和电 流的负电晕极;对于空气调节系统刚采用正电晕极， 优点在于其产生臭氧和氮氧化物的量低。
挠壁锤型振打装置
六、电除尘器结构
1.除尘器类型 2.电晕电极 3.集尘极 4.高压供电设备 5.气流分布板
圆形
星形线
锯齿线 芒刺线
常用电晕极形状
集尘极的基本要求：
(1)振打时粉尘的二次扬起少; (2)单位集尘面积消耗金属量低; (3)极板高度较大时，应有一定的刚 性，不易变形; (4)振打时易于清灰，造价低。
Dustcollection plate
Dirty gas
Corona discharge along the length of wire
High –voltage
wire for
L
2H
corona
discharge
h
Clean gas
Collected dust on plate Dust removed from plates to hoppers
（2) 按气流流动方式分为立式和卧式电除尘器
24什么是电除尘器,在电力系统中有什么作用？
什么是电除尘器，在电力系统中有什么作用？
什么是电除尘器，在电力系统中有什么作用？
电除尘器是一种利用电场力原理进行固体颗粒分离的设备，广泛应用于电力系统中的烟气处理中。
电除尘器主要通过带电粒子在电场中进行移动，达到分离固体颗粒的目的。
它的主要作用是减少电力系统中的烟气污染，保障环境和人类健康。
在电力系统中，电除尘器的主要作用有以下几个方面：
首先，电除尘器可以有效地减少电力系统中的烟气污染。
在燃煤发电等过程中会产生大量的烟气污染物，如灰尘、二氧化硫等，这些物质会对环境和人类健康造成威胁。
使用电除尘器可以有效地分离并收集这些固体颗粒，减少烟气中的污染物排放。
其次，电除尘器可以提高电力系统的能效。
在烟气通过电除尘器时，固体颗粒会被分离出来，减少了对后续设备和管道的阻塞和磨损，提高电力系统的能效和稳定运行。
此外，电除尘器还可以减少对环境的影响。
在电除尘器的作用下，固体颗粒可以被有效地分离和收集，减少了对环境的影响，保障了生态环境。
在实际应用中，电除尘器需要根据电力系统的不同情况进行选择和应用，同时需要进行定期检查、维护和清洁等工作，以保证其正常运行和保护作用。
电除尘器的工作原理
电除尘器的工作原理引言概述：电除尘器是一种常见的环保设备，其工作原理是通过电场作用将颗粒物从气流中分离出来，达到净化空气的目的。
本文将从五个大点详细阐述电除尘器的工作原理。
正文内容：1. 电场效应1.1 电除尘器利用电场效应吸附颗粒物。
当气流中的颗粒物经过电场区域时，带电颗粒物受到电场力的作用，被吸附到电极上。
1.2 电场效应是基于颗粒物的带电性质。
在电除尘器中，电极通常带有正电荷，而颗粒物带有负电荷。
通过电场的作用，带负电的颗粒物会被吸引到带正电的电极上。
2. 电除尘器的构造2.1 电除尘器通常由电极、收集板和高压电源组成。
电极是带有正电荷的金属板，收集板是带有负电荷的金属板，而高压电源提供电场所需的高电压。
2.2 电极和收集板之间形成电场区域，气流经过电场区域时，带电颗粒物会被吸附到收集板上。
收集板可以定期清洁或更换，以保持电除尘器的正常工作。
3. 电除尘器的工作过程3.1 当气流通过电除尘器时，颗粒物随气流进入电场区域。
3.2 电场力作用下，带负电的颗粒物受到吸引并被吸附到收集板上。
3.3 清洁的气流通过电场区域后，经过电除尘器的净化，释放到环境中。
4. 电除尘器的应用领域4.1 电除尘器广泛应用于工业领域，如煤炭、水泥、钢铁等行业。
它可以有效去除工业生产过程中产生的颗粒物，减少空气污染。
4.2 电除尘器也被应用于烟气净化系统，如电厂、焚烧炉等。
它可以降低烟气中的颗粒物浓度，保护环境和人类健康。
5. 电除尘器的优缺点5.1 电除尘器具有高效的颗粒物去除率，可以达到90%以上。
5.2 电除尘器具有较低的能耗，相比其他净化设备，其运行成本较低。
5.3 然而，电除尘器对颗粒物的尺寸和电荷敏感，对于小颗粒物和非带电颗粒物的去除效果较差。
总结：综上所述，电除尘器通过电场效应将带电的颗粒物从气流中分离出来。
其工作原理基于电场效应、电除尘器的构造和工作过程。
电除尘器广泛应用于工业领域和烟气净化系统，具有高效的颗粒物去除率和较低的能耗。
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粉尘比电阻
克服高比电阻影响的方法
保持电极表面尽可能清洁 采用较好的供电系统
烟气调质
• 增加烟气湿度，或向烟气中加入SO3、NH3，及Na2CO3等化 合物，使粒子导电性增加。最常用的化学调质剂是SO3
改变烟气温度
• 向烟气中喷水，同时增加烟气湿度和降低温度
发展新型电除尘器
电除尘器的选择和设计
从集尘极清除已沉积的粉尘的主要目的是防止粉尘重 新进入气流
在湿式电除尘器中，用水冲洗集尘极板 在干式电除尘器中，一般用机械撞击或电极振动产生 的振动力清灰
例题1
在气体压力下为1atm，温度为293K下(粘性系数μ =1.81 Pa·s)运 行的管式电除尘器。圆筒形集尘管直径为0.3m，L=2.0m，气体流 量0.075m3/s。若集尘板附近的平均场强E=100kV/m，粒径为1.0 的粉尘荷电量q=0.3×10－15C，计算该粉尘的驱进速度w和电除尘 效率。通常由处理烟气量和电除尘器过气断面积，计算烟气的平
电除尘器结构－集尘极
常用板式电除尘器集尘极
电除尘器结构－高压供电设备
高压供电设备提供粒子荷电和捕集所需要的高场强和
电晕电流
供电设备必须十分稳定，希望工作寿命在二十年之上 通常高压供电设备的输出峰值电压为70—l00kV，电流 为100－200mA
增加供电机组的数目，减少每个机组供电的电晕线数
电场荷电(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
大于0.5m的微粒，以电场荷电为主
小于0.15m的微粒，以扩散荷电为主 介于之间的粒子，需要同时考虑这两种过程。
异常荷电现象
沉积在集尘极表面的高比电阻粒子导致在低电压下发生火花放
电或在集尘极发生反电晕现象,破坏正常电晕过程
气流中微小粒子的浓度高时，荷电尘粒所形成的电晕电流不大，
可是所形成的空间电荷却很大，严重抑制着电晕电流的产生
当含尘量大到某一数值时，电晕现象消失，尘粒在电场中根本 得不到电荷，电晕电流几乎减小到零，失去除尘作用，即电晕 闭塞
a.圆形线 b.星形线 c.锯齿线 d.芒刺线
电除尘器结构－电晕电极
电晕电极 电晕线固定方式
• 重锤悬吊式 • 管框绷线式
电除尘器结构－集尘极
集尘极
集尘极结构对粉尘的二次扬起，及除尘器金属消耗量 （约占总耗量的40－50%）有很大影响
性能良好的集尘极应满足下述基本要求
• 振打时粉尘的二次扬起少 • 单位集尘面积消耗金属量低 • 极板高度较大时，应有一定的刚性，不易变形 • 振打时易于清灰，造价低
8
电除尘器
电除尘器是利用电场的作用清除气体中固体或液体粒 子的除尘装置。 除尘机理：电除尘器的放电极(又称电晕极)和收尘极 (又称集尘极)接于高压直流电源，当含尘气体通过两 极间非均匀电场时，在放电极周围强电场作用下，气 体首先被电离，并使粉尘粒子荷电，荷电后的粉尘粒 子在电场力的作用下移向集尘极，从而达到除尘目的。 与其他除尘器的根本区别在于，分离力直接作用在粒 子上，而不是作用在整个气流上
，能改善电除尘器性能，但投资投资增加。必须考虑 效率和投资两方面因素
电除尘器结构－气流分布板
电除尘器内气流分布对除尘效率具有较大影响
为保证气流分布均匀，在进出口处应设变径管道，进
口变径管内应设气流分布板
最常见的气流分布板有百叶窗式、多孔板分布格子、 槽形钢式和栏杆型分布板
对气流分布的具体要求是
电除尘器的选型
比电阻在1010－ 2X 1010Ω · cm的范围，可采用普通干
式电除尘器。 若比电阻偏高，则采用特殊的电除尘器，如宽间距电
除尘器、高温电除尘器等，或在烟气中加入一定量的
水雾、NH3等进行调质处理。 低比电阻粉尘，一般干式除尘器难以捕集，但荷电颗 粒凝聚后变为大颗粒，在其后加一旋风除尘器或过率 式除尘器，则可获得较高的除尘效率。 湿式电除尘器既能捕集高比电阻粉尘，也能捕集低比 电阻粉尘，除尘效率较高。但除尘器的积垢和腐蚀问 题较严重，产生的污泥需要处理。
尘层并使其落入灰斗
电晕放电
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 自由电子和气体负离子是粒子荷电的电荷来源
粒子荷电
两种机理
具有耗能小、气流阻力小的特点
电除尘器的工作原理
电除尘器的工作原理
电除尘器的工作原理
电除尘器的工作原理
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
均流速。
解：
例题2
电除尘器的集尘效率为95%，某工程师推荐使用一种添加剂以降
低集尘板上粉尘层的比电阻，预期可使电除尘器的有效驱进速度 提高一倍。若工程师的推荐成立，试求使用该添加剂后电除尘器 的集尘效率。
解：
电除尘器的工作原理
电除尘器组成结构图
电除尘器结构－除尘器类型
按集尘极形式不同，通常分为板式和管式两种。
＝qE p /(3 d p )
捕集效率
捕集效率一德意希公式
德意希公式的假定:
• 除尘器中气流为紊流状态
• 在垂直于集尘表面的任一横断面上粒子浓度和气流分布
是均匀的 • 粒子进入除尘器后立即完成了荷电过程
• 忽略电风、气流分布不均匀、被捕集粒子重新进入气流
等影响
捕集效率
2i A i 1 1 exp( i ) 1i Q
电除尘器结构－除尘器类型
按气流流动分卧式电除尘器和立式电除尘器。
• 卧式电除尘器——气流水平运动 • 立式电除尘器——气流垂直运动
按清灰方式分干式电除尘器和湿式电除尘器。
• 干式电除尘器——振打清灰 • 湿式电除尘器——集尘极上的粉尘靠水流排出
电除尘器结构－电晕电极
电晕电极 常用的有直径3mm左右的圆形线、星形线及锯齿线、芒刺线等 电晕线的一般要求：起晕电压低、电晕电流大、机械强度高、能维 持准确的极距、易清灰等
酸雾（TiO2）
飘旋焙烧炉 催化剂粉尘
0.06－0.08
0.08 0.08
红磷
石膏 二级高炉（80％生铁）
0.03
0.16－0.20 0.125
被捕集粉尘的清除
电晕极和集尘极上都会有粉尘沉积
现代的电除尘器大都采用电磁振打或锤式振打清灰。 振打系统要求既能产生高强度的振打力，又能调节振 打强度和频率 粉尘沉积在电晕极上会影响电晕电流的大小和均匀性， 一般方法采取振打清灰方式清除
电除尘器的选择和设计
电除尘器的选择和设计
比集尘表面积的确定
（两种方法）
根据一定的防尘器结构型式和运行条件下切得的总捕 集效率、集尘板总面积A和气体流量Q，代人式(8．4)
反算出相应的
。
根据有关资料，结合影响因素的分析选定 购。
电除尘器的选择和设计
比集尘表面积的确定 根据运行和设计经验，确定有效驱进速度ω e按德意 希方程求得比集尘表面积A/Q
任何一点的流速不得超过该断面平均流速的土40% 在任何一个测定断面上，85%以上测点的流速与平均
流速不得相差土25%。
粉尘比电阻
比电阻在104～2X1010Ω·cm之间的粉尘，电除尘效果好 当粉尘比电阻 < 104Ω·cm时，由于粉尘导电性能好，到达集尘极后 ，释放负电荷的时间快，容易感应出与集尘极同性的正电荷，由于 同性相斥而使"粉尘形成沿极板表面跳动前进"，降低除尘效率。
输灰系统：类型、能力、预防空气泄漏和粉尘反吹
壳体和灰斗的保温，电除尘器顶盖的防雨雪措施 便于电除尘器内部检查和维修的检修门
高强度框架的支撑体绝缘器：类型、数目、可靠性
气体入口和出口管道的排列 需要的建筑和地基
获得均匀的低湍流气流分布的措施
平均流速高于某一临界速度时，作用在粒子上的空气 动力学阻力会迅速增加，粉尘的重新进入量亦迅速增 加
电除尘器的选择和设计
电除尘器的辅助设计因素
电晕电极：支撑方式和方法
集尘电极：类型、尺寸、装配、机械性能和空气动力学性能
整流装置：额定功率、自动控制系统、总数、仪表和监测装置 电晕电极和集尘电极的振打机构：类型、尺寸、频率范围和强度调整、总数和排列 灰斗：几何形状、尺寸、容量、总数和位置
电除尘器
电除尘器的主要优点
压力损失小，一般为200～500Pa
处理烟气量大，可达105～106m3/h 能耗低，大约0.2～0.4kWh/1000m3 对细粉尘有很高的捕集效率，可高于99％ 可在高温或强腐蚀性气体下操作
荷电粒子的运动和捕集
驱进速度 力平衡关系
驱进速度
• 管式电除尘器用于气体流量小，含雾滴气体，或需要 用水洗刷电极的场合 • 板式电除尘器为工业上应用的主要型式，气体处理量 一般为25一50m3/s以上
按内部荷电区和分离区布置，分单区电除尘器和双区电 除尘器。
• 双区电除尘器－荷电与分离分别在两个区完成，通风 空气的净化和某些轻工业部门 •和燃烧烟气污染