高压静电除尘的原理及常见故障

目录

第一章电除尘器工作机理和性能特点

第一节概述

第二节电除尘器的特点

第三节电除尘器的工作机理

第四节电除尘器的分类

第五节影响除尘器性能的主要因素

第二章电除尘器高压供电系统

第一节电除尘器常规供电设备（GGAJ02系列）的主要特点和技术参数第二节高压供电设备主回路电路

第三节操作控制回路工作过程

第四节微机控制器的工作原理

第三章电除尘低压控制系统

第一节电除尘低压控制系统概述

第二节低压系统常用控制方式和特点

第三节低压设备控制回路

3.1 顶部电磁振打控制

3.2 侧部振打控制

3.3 加热控制

3.4 卸灰、输灰控制

3.5 安全联锁系统

第四节低压控制系统的现场调试和故障处理

第四章电除尘器电气系统的现场运行与维护第一节电除尘器高压供电设备的现场调试 1.1 电除尘器冷态升压试验

1.2 电除尘器通烟状态下的热态调试

第二节电除尘器电气设备的维护管理

第三节电除尘器常见故障及处理

第一章电除尘器工作机理和性能特点

第一节概述

随着工业的发展和社会对保护环境治理大气污染的要求日趋严格, 电除尘器以其除尘效率高、阻力低、适应性广等显著特点得到广泛的应用。

电除尘器的发明基于静电效应。第一台成功应用的电除尘器的建造完成于近一百年前。1907年美国加利福尼亚大学教授科特雷尔（F.G.Cottrell）制造一台用于抑制硫酸酸雾的除尘器，这台除尘器采用同步机械整流器输出直流电压供电。此后直到二十世纪五十年代的硒整流器出现和六十年代发明固体硅整流器之后，作为电除尘应用的关键的高压供电技术得到突破，电除尘器开始在各行业获得广泛的应用。

第二节电除尘器的特点

2.1 除尘器的分类

工业除尘器通常可分为如下几类以及它们的组合：

a、机械除尘器：如沉降室、旋风除尘器、惯性除尘器

b、电除尘器

c、袋式除尘器

d、湿式除尘器

2.2 电除尘器和其它除尘器相比具有如下特点：

a、除尘效率高：通常状态下三个电场可达99%，可按模块组合方式达

到要求的收尘效率。

b、运行能耗低：电除尘器阻力小，一般仅有300Pa左右，约为布袋的

1/5。高压供电、加热和振打等能耗占较小的比例。

c、处理风量大：单台除尘器可达每小时数百万立方标米，可用模块方

式增加电场数或通道数。

d、适用范围广：电除尘器可应用于各种行业的烟气除尘，并可用于去

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℃，较高温度时应增加烟气冷却

装置。

粉尘比电阻范围：104Ω.cm～1011Ω.cm

e、一次性投资大：结构较复杂，需要专用的高压电源和电控系统。

第三节电除尘器的工作机理

3.1电除尘器的结构特征

各种类型的电除尘器都有一个共同的结构型式---板线结构

3.2 电除尘器的工作过程

电除尘器中粉尘的分离过程如图所示.

电除尘器的收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）对粉尘粒子

荷电。

b．在电场力的作用下带负电的粉尘粒子向收尘极板（阳极）迁移

并附着于极板表面。

c．用振动冲击力使极板上的粉尘层成块落下进入灰斗并经卸灰阀

排出。

在一个极不均匀的电场（如针对板形成的电场）中，当两极之间施加的电压

足够大时，在针端附近的自由电子获得足够能量并在运动中与气体分子碰撞产生新的自由电子，新产生的自由电子又立刻进入新的碰撞过程，这种称为“雪崩”的碰撞电离过程，在针端附近产生大量的电子，这些电子向阳极方向扩散，这个过程产生的正离子则向阴极加速，撞击阴极产生二次电子，正离子本身被阴极吸收形成电流。碰撞电离的结果在针状电极周围产生电晕，在黑暗中可以看见有辉光现象，这个区域叫电晕区。

电晕区大量的自由电子向阳极迁移，其运动方向同含尘烟气流方向互相垂直。运动过程中自由电子与粉尘粒子相遇便附着在尘粒上，使尘粒成为带负电的离子，这个过程称为粉尘的荷电。荷电后尘粒改变运动方向朝阳极运动，到达阳极后附着于极板表面，负电荷通过极板回到电源正极。

荷电尘粒不断沉淀在极板上形成粉尘层。当粉尘层积累到一定厚度时，用振动，撞击等机械方法使它们成块地从收尘极板上脱落，进入灰斗后经卸灰阀排出，完成整个收尘过程。

经电除尘器的收尘机理分析可知，电除尘器效率受烟气量、粉尘浓度、粉尘荷电量、电场强度和电场分布状态、粉尘性质、气流分布、振打清灰效果等诸多因素的影响。

经研究试验证明，当放电极的极性不同时，空间电荷对电场状态的影响不同，电晕效果也不相同。根据这种极性效应，工业用电除尘器一般采用负极性高压供电，以增强电晕效果并使电场有较高的击穿电压。此外，合理的板线配置，也是提高电晕强度的有效方法。

荷电后的尘粒在电场中主要受两种力的作用：电场力和粘滞阻力，这两个力方向相反。其中F1（电场力）=QE，Q为带电量，E为电场强度。

经理论推导可得到电除尘器的收尘效率可表示为：

η=1-e-W(A/Q)

这个关系式称为多依奇公式。其中η：收尘效率；A：有效总收尘面积；Q：风量；W：驱进速度，其值主要正比于E2。由此可知，在电除尘器的机械尺寸确定后，放电极和收尘板之间的电场强度越大，收尘效果越好。

第四节电除尘器的分类

常用的电除尘器大都为板卧型干式电除尘器，电除尘器由于其应用场合不同和处理烟气条件不同，有各种不同的结构方式，大致的分类如下：

一、按气流方向：立式、卧式

二、按集尘板形状：

板式：C型板、E型板

棒帏式：阳极实心圆钢组成帏状----高温、温度变化大的工业应用

管式：阳极为圆管，电晕极在中心位置----多为小容量、立式

三、按功能：

单区：不设独立的电晕区和收尘区

双区：电晕区和收尘区分开

四、按电极清灰方式：干式：用振打方式清灰

湿式：用水冲洗极板----如制酸系统

五、按电场模块结构：单室----N电场

六、按电极间距：窄间距＜150mm(同极距)

宽间距 >500mm(同极距)

七、按特殊功能：防爆式，移动式等