电除尘技术的发展与研究现状
除尘技术综述

除尘技术综述背景:煤炭燃烧会产生大量的粉尘颗粒,细微粉尘较颗粒大的粉尘对人体危害大,细微粉尘PM2.5会引起心肺呼吸道疾病,同时也会引起灰霾天气,导致大气能见度下降。
为了防止粉尘对人体的危害,世界各国制定了愈来愈严格的控制标准,大力发展净化气体的除尘设备。
根据国家最新颁布的代号为GB13271-2014大气污染物排放标准,在用燃煤锅炉颗粒物排放限值为803mg,新建燃煤锅炉颗粒物排放限值/m为503mg。
严格的颗粒物控制标准对除/m/mmg,特别地区限值为303尘器的要求也越来越高,这促进了除尘器的发展。
除尘器分类:除尘器按其作用原理分成以下五类:旋风除尘器1.机械式除尘器:包括重力除尘器、惯性除尘器、离心除尘器等,依靠机械力(重力、惯性力、离心力等)将尘粒从气流中去除的装置。
特点是结构简单,设备费和运行费均较低,但除尘效率不高。
按出尘粒的不同可设计为重力尘降室、惯性除尘器和旋风除尘器。
适用于含尘浓度高和颗粒力度较大的气流。
广泛用于除尘要求不高的场合或用作高效除尘装置的前置预除尘器。
2.湿式除尘器:包括水浴式除尘器、泡沫式除尘器,文丘里管除尘器、水膜式除尘器等。
俗称“除雾器”,它是使含尘气体与液体(一般为水)密切接触,利用水滴和颗粒的惯性碰撞或者利用水和粉尘的充分混合作用及其他作用捕集颗粒或使颗粒增大或留于固定容器内达到水和粉尘分离效果的装置【1】。
湿式除尘器具有以下优点:(1)由于气体和液体接触过程中同时发生传质和传热的过程,因此这类除尘器既具有除尘作用,又具有烟气降温和吸收有害气体的作用;(2)适用于入理高温。
高温、易燃易爆和有害气体;(3)运文丘里除尘器行正常进,净化效率高;(4)可用于雾尘集聚之粉尘、气体;(5)排气量衡定;(6)结构简单、占地面积小,投资低;(7)运行安全、操作及维修方便。
缺点:⑴从湿式除尘器中排出的泥浆要进行处理,否则会造成二次污染;⑵当净化有侵蚀性气体时,化学侵蚀性转移到水中,因此污水系统要用防腐材料保护;⑶不适合用于疏水性烟尘;对于粘性烟尘轻易使管道、叶片等发生堵塞;⑷与干式除尘器比拟需要消耗水,并且处理难题,在严寒地区应采用防冻措施。
电除尘器节能减排技术的研究与探讨

由电除尘器的工作原理可知 , 除尘效率的高低主要与 电 场强 度有关。理论 和实践都 已证明 , 电除尘器 的除尘效率与
电除尘器是公认 的高效除尘设备 , 火力 发电、 在 冶金 、 化 工、 水泥、 造纸 、 轻纺等领域都得 到了广泛应用 。但 电除尘器 运行 时耗 电较多 , 除下的粉尘排 放不 当还会 污染环境 。如何 使电除尘器既有效除尘 , 又节约电能 , 减少排放 , 是一项值得 深入研究和探讨 的课题 。
曾劲 松
( 安徽机 电职业技术学 院 安徽芜湖 2 10 ) 400
摘
要 简要介绍了电除尘器 的工作原理 , 并对其除尘效率进行了分析 , 出了几种节 能减排技术 , 了相关问题。 提 探讨
节 能减 排 技 术 研 究
关 键词 电除 尘 器
S u y a d Ex lr t n o n r y S vn n mi in R d cin o lcr sa c P e ii t r t d n po a i n E e g a ig a d E s o e u t fE e to t t r cp t o o s o i a
Ke yW o d ee tis f r cp ttr e eg a vn n d e sin r d ci t h i er s a rs l rct i p e i i o n r ys i ga mis e u t c a c a o n o c e nq ee mh u
由式() 2可知 , 电除尘器的平均电晕 功率越 高, 输入 除尘
效果就越好 , 前提 条件 是运 行 电压不 能超过 临界击穿 电 但
压 。若运行电压超 过临界击穿 电压 , 火花放 电次数将增加 ,
甚至产生“ 闪络” 放电 、拉 弧” “ 等破 坏正 增加 了二次飞扬 , 反而使除尘 效率 降低 。因此 , 如果能研究 出有效 的控制技术 , 使高压供 电装
集多项新技术的高效节能电除尘器的研究和应用

降低 了2 %以上 。这种新 型线型非常适合 用于排放要求 放水平是 十分有效 的。 0 l 《 l l
B
. 很严 的电除尘器后级 电场 ,因为提高了 电场强度 ,因而 22 阴阳极分小区布置、复式组合
对捕集细微粉尘更为有效 ,对 高风 速适 应性好 ,又可 以
根据实际项目场地大小和设计的要求, 可沿电场长度方
能和造价 。大型 电除尘器 的跨度大 ,采用传统 的设计方 机组 等大型 电除尘器 ,典型 的几何模 型如 图7 示 ,为 所
式 ,其构件外形尺寸大 ,不利 于制作 和安装 ;钢材用量 单列三室结构 。
大 ,设备造价高 ;多室组成 的结构 ,气流量偏差调试 困
难 。为 了解决上述 问题 ,应用现代结构分析手段 ,对大 型 电除尘器的结构体系进行深入研究 ,同时应用计算机 仿真技术对多室大型 电除尘器流量分配与气流分布均匀 性等 内容进行 研究 。
42 机 电多复式双区技术节能潜力的研究 .
图7 典型 的几何模型结构图
4 电除尘器节能 技术 的研究 与开发
新一代电除尘供电电源技术——高效节能电除尘器高频电源应用及其发展方向

2 高 频 电源 基 本 原 理 及 特 点
2 高 频 电 源 基 本 原 理 .1
静 电除尘 器 高 频 电源 采用 现代 电力 电子 技术 , 通 过 工 频 交 流 — — 直 流 —— 高 频 交 流 — — 高 频 脉 动 直 流 的 能 量 转 变 形 式 , 给 电 场 一 系 列 的 窄 电 流 脉 供 冲 , 冲 宽 度 在 5 ~ 2 s 脉 冲 频 率 在 2 k ~ 脉 s O , 0 Hz 5 k 。高 频 电 源 在 纯 直 流 供 电 方 式 时 , 压 波 动 0 Hz 电
除 尘 器 供 电 电 源 是 火 电 厂 除 尘 的 关 键 设 备 , 是 电 也 厂 的 重 要 能 耗 设 备 , 的供 电 方 式 直 接 决 定 了 电 除 它 尘 器 的除尘 效果 。 在 国 家 烟 尘 排 放 标 准 日趋 严 格 和 节 能 减 排 等 一 系 列 政 策 的 影 响 下 , 续 采 用 传 统 的 工 频 供 电 方 式 继 将 无 法 满 足 新 形 势 下 对 电 除 尘 器 除 尘 效 率 和 能 耗 指 标 的 要 求 。另 外 , 计 资 料 表 明 , 国 动 力 煤 7 属 统 中 0 于 含 硫 量 小 于 1 的 低 硫 煤 , 低 硫 煤 中 , 有 4 % 在 又 0 属 于 含 硫 量 小 于 0 5 的 特 低 硫 煤 。 这 意 味 着 , 国 . 中 电 除 尘 器 面 临 高 比 电 阻 粉 尘 的 收 集 问 题 。 这 些 无 疑 对 电 除 尘 供 电 电 源 技 术 提 出 了新 的挑 战 。 1 电 除 尘 器 电 源 国 内 外 发 展 现 状 目前 , 尘 器 行 业 , 电 除 尘 器 占 绝 大 多 数 , 除 静 少
静电除尘技术的发展趋势及其对策

已积 聚的 灰尘 脱 离 极 板 , 为 “ 尘 云 ” 导 致 二 次 成 灰 而 飞扬 。同 时 , 部 振 打 方 式 由于 其 振 打 方 向与 灰 尘 侧 的下 落不 同 向 , 加上 阳极 板 本 身 的结 构特 征 、 始缺 原 陷和安 装 方式 等 , 容 易 产 生 二 次 飞扬 。仅 从 二 次 也 飞扬 的观 点来 说 , 统 干 式 E P的收 尘 效 率 有 一 个 传 S 极 限 , 别是 对 P 、 的细 粉尘 , 特 M25级 传统 的干式 E P S 根本 无 法收 集 。另 外 , 传统 的干 式 EP对 S 2N x S O 、O 、
2 静 电除尘 技术 的 发展 趋 势 百 年来 ,S E P已有 了较 大 的 变 化 和 发 展 。但 无 论对 E P作 了何 种 改 进 , 终 都 没 有 脱离 传 统 钢 质 S 最 收尘 极 的模 式 。 如 : 清 灰 方 式 上 对 声 波 清 灰 的探 在 索 、 供 电方式 上 对 脉 冲 供 电技 术 的研 究 等 。这 些 在
Ke o ds ee tot t r cpttrt h oo ;de eo y w r - lcr sai p e ii o e n lg c a c y v lp;
1 静 电除尘 技术 的 现 状 静 电 除尘 器 ( S ) 泛 应 用 于燃 煤 电 厂 、 泥 EP 广 水 工 业 、 矿 等诸 多领 域 , 为消 烟 除尘 的设 备 。随着 炼 作 环保 政 策 的更 加 完 善 , 统 E P的 技 术 水 平 将 难 以 传 S
Ab t a t h sp p ri u t tst e hs r n u r n tt so S e h oo y a d i tr ain ld v lpn e d n y t lo sr c :T i a e l s ae h it y a d c re t a f P T c n lg n t i en t a e eo ig tn e c ,i as l r o s u E sn o gv sa ay i o h t tg e n e o a o t n d me t S e h oo e e p n . i e a l s n te s ae w e d t d p o s c E P tc lg d v l me t n n s r y i i n y o
旋转电极式电除尘器技术研究、应用及效益分析

除尘 器 产 生 的反 电晕 和 二次 扬 尘 , 利 于进 一 步 降 有
低 烟尘 排 放 浓度 ; 阳极 板 同步 传 动 方 式 、 刷 组 对 转
合 ,只需将 末 电场改 成旋 转 电极 电场 ,不需 另 占场
地:
件结 构 等 进行 了创新 设计 ,提 高 了设 备 的 可靠 性 。
利 用 等无 法 解决 的问题 。此 外 , 将 现 有 电 除尘 器 在
改 造为 袋式 除尘 器或 电袋 复合 除尘 器 时还 可能 需更
换 引风 机及 相关 设备 , 而增 加 了改造 成本 。因此 , 从
提 高 电除尘 器 除尘效 率 、满 足粉尘 排 放要 求及 继续
保持 和增 强 电除尘器 的技 术优 势是 极 其必要 的。 为 此, 国内除尘 器 厂家 充分 考虑 国内燃煤 电厂 现状 , 在
寻 找适 合于 中 国国情 的高 效 除尘设 备 是现 阶段 的重 要 目标
吸收 国外先 进技 术 基础 上 。结合 除尘 装备 研发 和 工
士[ 收稿 日期 ] 0 2 0 — 6 21—82 [ 作者简介 ] 杨 阳(9 4 ) , 17 一 , 江苏徐 州人 , 程师 , 方向 : T脱硫销环保技术 。 男 工 研究 电
2 1 年第 5 02 期 安 徽 电子 信 息 职 业 技 术 学 院学 报 N . 2 1 o 0 2 5 第 1 卷f 1 总第 6 期)JP L A U OT ACL E ECOC IO A NEN O eea N . o 1 2 O ̄ O N I CI LOE LTNS NR T H L Y nrl o 2V 1 1 U AF H VAO LGO ER I& FM I T O G G N F O C 6 .
电除尘器技术进展

维纶通 讯
20 0 8年 6月
尘器 内 , 尘 气 流 通 常 从 下 往 上 垂 直 流 动 。 由于 含
用 于收集 经 济价 值较 高 的粉尘 。
其高度较高 , 以从其上部将净 化后 的气体直 接 可
排 人大气 , 不需 另设 烟 囱。 而 在 卧式 电除尘器 内 , 流沿 水 平 方 向流 动 , 气 可
荷电尘粒移动快 , 以比电阻适应性更宽 , 所 可以捕 集 比电阻 1 1 H ・ m 的粉 尘 。 O一 O Q c 宽 间距技术既可 以降低钢耗 , 又能提高除尘 效率, 并且对高 比电阻的飞灰具有明显 的优越性。 目前 , 实际应用 的宽 间距有 40Il50Il60 5 a 、0 a 、0 ll . r ll . r rl 。国内外应用的最宽间距为 12m。 nl r等 .
比较 困难 。 板 式 电除 尘 器 的 除 尘 电极 由平 板 组 成 , 一 在
1 电除尘器 的工 作原 理 , 3 J
电除尘 器 由本体和高压静 电发生器组成 。 当含尘气体在接有高压直 流电源的阴极线和接地
的 阳极 线之 间所 形 成 的高 压 电场通 过 时 , 由于 阴
维普资讯
20 0 8年第 2 8卷第 2期
高建兵. 电除尘器技 术进展
2 7
电 除 尘 器 技 术 进 展
高建 兵
( 中国石化 集 团四 川维尼 纶 厂 , 重庆
[ 摘
4 15 ) 024
要 ] 简要介绍 了电除尘器 的工作原 理、 类及其 技术 进展 , 电除尘 器 的工作 原理 和 电除 尘器 的 分 如
系列平行通道间设置放 电电极。通道宽度一般 为 2 0~ 0 m, 0 40m 通道数 由几个到几十个 高度为 2
电除尘器技术介绍

电除尘器技术介绍概述电除尘器是一种高效节能的烟气净化设备,具有收尘效率高、处理烟气量大、使用寿命长、维修费用低等特点。
20世纪初电除尘器首先应用在冶金和水泥行业,并逐渐应用到钢铁、化工、造纸、电力等领域。
我国的能源结构以煤为主,约占能源总量的75%,因此燃煤电厂是目前应用电除尘器最多的工业部门。
电除尘器分类电除尘器有多种分类方法,根据电除尘器的结构和气体流动方式等特点,可作如下分类。
一、按集尘电极的型式分类1、管式电除尘器结构最简单的管式电除尘器为单管电除尘器。
这种管式电除尘器的集尘极为ф150~300的圆形金属管,管长为3~5m,放电极极线 (电晕线)用重锤悬吊在集尘极圆管中心。
含尘气体由除尘器下部进入,净化后的气体由顶部排出。
管式电除尘器的电场强度高且变化均匀,但清灰较困难。
多用于净化含尘气量较小或含雾滴的气体。
在工业上,为了净化气量较大含尘气体,常采用呈六角形蜂窝状或多圈同心圆管状排列的多管管式电除尘器。
多管式电除尘器的电晕线分别悬吊在每根单管的中心。
2、板式电除尘器板式电除尘器是由多块一定形状的钢板组合成集尘极。
在两平行集尘极间均布放电极 (电晕线)。
两平行集尘极极板间距一般为200~400mm,极板高度为2~15m,极板总长可根据要求的除尘效率高低来确定。
板式电除尘器的电场强度变化不均匀,清灰方便,制作安装较容易,可以根据工艺要求和净化程度设计成大小不同规格的电除尘器。
二、按含尘气流流动方式分类1、立式电除尘器立式电除尘器能使含尘气流在自下而上流动过程中完成净化过程。
它具有捕集效率高、占地面积小等优点。
一般来讲,管式电除尘器为立式电除尘器。
2、卧式电除尘器卧式电除尘器含尘气流净化过程是在气流水平运动过程中完成的。
卧式电除尘器可设计成若干个电场供电,容易实现对不同粒径粉尘的分离,有利于提高总除尘效率;在处理烟气量较大时,比较容易保证气流沿电场断面均匀分布。
此外,安装高度比立式电除尘器低,操作和维修比较方便,但占地面积比较大。
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电除尘技术的发展与研究现状
文章概述了电除尘技术的发展历史,详细介绍了电除尘技术的研究现状,并對电除尘的多种新技术进行了阐述,在此基础上对电除尘技术的未来进行了展望。
通过文章的分析,希望可以对电除尘技术的发展献计献策。
标签:电除尘;发展历史;研究现状;展望
1 电除尘技术的发展历史
1.1 电除尘技术的起源
电除尘于1824年由德国莱经锡市的一位数学教师霍菲尔德(M.Hoheled)提出的,他证明电火花可使瓶内的烟雾消散[1]。
1883年,从事静电研究工作的英国物理学家浓洛奇爵士(SirOHverLodge)在《自然》杂志的一篇论文中提出静电可以用来净化被烟气污染的空气[2]。
1907年,美国加利福尼亚大学教授成功研制出了工业电除尘装置[3],此后电除尘器逐渐被用于各个工业领域,并随之得到了快速发展。
1.2 我国电除尘技术发展过程与现状
我国于1936年首次使用电除尘器,安装在本溪水泥厂。
1954年我国自行设计制造的第一台电除尘器问世[1]。
20世纪70年代,我国自主研发了多种规格的系列产品,如脱离原立式ESP和棒帷式ESP,使我国电除尘技术向前迈了一大步[4]。
之后,我国电除尘技术进入高速发展阶段。
20世纪80年代,我国第一个电除尘试验台诞生,这标志着政府已经开始大力支持我国电除尘技术的发展。
随着我国立式ESP、旋转电极ESP、移动式ESP、透镜式ESP、屋顶ESP 的相继问世,国际电除尘行业的学者开始关注我国电除尘技术。
近年来,我国不仅在电除尘自主研发上有较快的发展速度,而且一直紧跟国际先进技术,取得了令世人瞩目的成绩。
2 电除尘技术现状
2.1 余热回收低温电除尘技术
余热回收低温电除尘技术借助低温省煤器降低排烟温度,提高除尘效率,并对烟尘余热进行利用[5]。
廖增安[6]在分析了当前国内电除尘在燃煤锅炉排烟治理上的应用现状的基础上,通过大型化样机的成功应用,指出余热回收低温电除尘烟气处理技术不仅对烟尘减排有良好作用,而且在去除SO3、提高脱硫效率、降低运行成本、缓解石膏雨及烟囱腐蚀等方面具有显著的优点,对电除尘器入口烟气温度较高的场合更加适用。
2.2 移动电极电除尘技术
移动电极式除尘器主要由固定电极电场和移动电极电场组成。
当烟尘通过收集区时,会在静电力的作用下被吸附到位于烟气下游的移动电极板上,并在烟尘未累积形成反电晕厚度前,被移动清灰刷彻底清除。
王秀合[7]认为移动电极静电除尘器有效克服了困扰常规电除尘器对高比电阻粉尘的反电晕及振打二次扬尘等问题,并提供了常规固定电极除尘区与移动电极除尘区联合使用的除尘器除尘效率计算公式。
2.3 新型高压电源技术
随着三相电源、高频电源等新型电源技术的成功开发,我国电除尘技术的发展也取得了相当大的进步。
这些新型电源技术不仅能够提高电除尘器的收尘效率,同时具备了高功率、节能环保等优点。
此外,随着断电振打控制、节能闭环控制以及反电晕控制等电源控制新技术的出现和应用,电除尘技术的节能提效有了更加广阔的发展空间[8]。
学者们对于三相电源和高频电源技术的研究均表明了新型电源技术对于电除尘技术发展的重要性。
姜雨泽等[9]认为,相比普通电源,高频电源的最高供电电压将高出30%左右,最高供电电流也比普通电源高出40%以上,最多可使烟尘浓度降低40.2%;王荣华,闫克平[10]通过三相电源在300MW机组上的应用,证实了其节电效果可达到30%~50%,同时为PM2.5的控制提出了一种新技术。
张忠建[11]通过分析电除尘设备的工作机理,对电除尘器高压电源拓扑结构进行了分类,并指出基于电力MOSFET的超高频电源具有效率高、节能效果显著、具备自冷等优点,超高频电源将为国家节能、减排做出更大的贡献。
2.4 电袋复合除尘技术
电袋复合除尘技术是在电除尘器和布袋除尘器二者的基础上提出的,由我国自行研发,被认为是最有希望取得细颗粒物高效脱除的技术。
电袋复合除尘对粗颗粒粉尘和微细粉尘都有着较高的效率,而且除尘机理科学,除尘能耗低,且不受到煤种影响[12]。
烟尘中的大颗粒在经过前级电场时会迅速荷电,80%的大颗粒粉尘在前级电场被去除。
剩余的微细粉尘将被滤袋表面的荷电粉尘层过滤去除。
电袋复合技术不仅可以将烟尘排放质量浓度控制在30mg/m3以下,而且电袋复合除尘器除尘成本低,运行可靠度高,对于我国电除尘技术的发展具有重要意义[13]。
2.5 湿式电除尘技术
湿式电除尘器的是利用金属放电线的直流高压将其周围气体电离,当粉尘经过电离气体时将会荷电,并在电场力作用下移动到集尘极,在到达集尘极表面后随着液体膜留下而被清除[14]。
湿式电除尘器对于复合污染物的控制具有较强大的功能,对细微、粘性或者
高比电阻粉尘有较好收集效果。
湿式电除尘器由于其在复合污染物收集上的优势而得到了快速发展,各种新型湿式电除尘器设备相继被研制并得到广泛应用,为国内外燃煤电厂提供了实现低排放、控制复合污染物的可靠技术。
3 电除尘技术的发展方向
随着近年来空气污染程度的加剧以及社会对于空气质量的要求不断提高,电除尘技术需要加快发展速度,从而为改善空气质量做出卓越贡献。
各种电除尘新技术的开发和研究被推向高潮,当前电除尘技术的发展方向主要体现在以下几个方面:(1)加强电除尘技术基础理论研究;(2)深入细化研究电除尘的本体技术;(3)加快PM2.5的高效除尘技术研究;(4)研究提高烟尘的在线检测水平;(5)开拓电除尘应用新领域。
4 结束语
电除尘在众多除尘技术中占据着明显优势,它是在综合多学科的基础上诞生的,在每一个方向的创新与改革都能促进电除尘技术向更加节能、高效、全面的方向发展。
电除尘技术具备广阔的研究开发价值和应用前景。
可以相信,随着科技的不断进步,新型高效多用途的电除尘装备将不断出现,电除尘行业必将迈向更加成熟、更加完善和更加现代化的台阶。
参考文献
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作者简介:夏进文(1986-),男,湖北孝感人,助理工程师,主要专业方向:电除尘安装。