除尘器

影响静电除尘器除尘效果的因素

作者:广州新瑞环保    来源:www.xinruiep.com    发布时间:2018-12-26 15:19:38

[摘要]:文章重点分析了影响静电除尘器效果的主要因素,以期作为参考。

[关键词]:静电除尘器;除尘效果;影响因素

一、粉尘比电阻对除尘效率的影响

粉尘比电阻是衡量粉尘导电性的一项指标,好粉尘的比电阻对静电除尘器除尘效率影响较大。粉尘的比电阻愈小,其导电性能愈好。当利用静电除尘器处理比电阻小于104·cm的低阻型粉尘时,其除尘效率较低,而电晕电流则愈高。是因为低阻型粉尘导电性能好。当它在晕外区带上负电荷后产生这种现象立即向降尘极运动,到达降尘极后,粉尘马上释放负电荷而使尘粒本身电性中和,中和后的尘粒,在降尘极处立即因为感应带电带上正电荷,从而被降尘极所排斥,再次进入晕外区,与负离子中和,中和后的尘粒叉在负离子流中重新带上负电荷,向降尘极运动,重复上述过程。这样,不但多消耗了电流,而且很难把粉尘捕集下来,使静电除尘器除尘效率大大降低。

影响静电除尘器除尘效果的因素1.jpg

对于比电阻在104~1011·cm之间的正常型粉尘,静电除尘器的除尘效率较高,电晕电流消耗亦较低,静电除尘器工作稳定,这类粉尘是静电除尘器最适宜处理的粉尘。当利用静电除尘器处理比电阻值大于1011·cm的高阻型粉尘时,随着粉尘比电阻的增大,静电除尘器除尘效率急剧下降,电晕电流开始下降,随后急剧上升。这是由于这类高阻型粉尘在晕外区带上负离子后,被带正电的降尘极所吸引,但当到达降尘极后,粉尘的负电荷不能迅速释放,因而被降尘极牢牢吸引。

当这层粉尘的负电荷得到中和后,对随后而来的粉尘起到绝缘或阻碍其负电荷中和的作用因此,随着粉尘愈聚愈多,粉尘层积聚的负电荷也愈聚愈多,于是在先后聚集的粉尘层之间出现电位梯度,并出现微电场,从而减慢带负电离子的尘粒向降尘极沉积的速度,并使电晕电流下降。随着尘粒不断地在降尘极上沉积,负电荷数量不断增加,粉尘层中的气体发生电离当聚集的电荷达到一定数量后微电场发生局部击穿,在粉尘层最外层到降尘极极板之间形成通道并发生火花放电现象。

局部放电的存在,改变了静电除尘器内电力线的分布,使通道处电力线高度集中,其它地方电力线变稀疏。局部放电所产生的正离子离开降尘极而移向晕外区,与电晕极产生的负离子及带负电粉尘粒子中和,使除尘状况恶化,电晕电流急剧上升,静电除尘器除尘效率显著下降。

影响静电除尘器除尘效果的因素2.jpg

二、含尘气体温度对除尘效率的影响

由于水蒸气的存在,导致进入静电除尘器中的含尘气体中含有大量的水蒸气,如果温度低于露点达到温度,则一方面会使捕集到的粉尘结块粘结在降尘极和电晕极上,难于振落,影响静电除尘器除尘效率;另一方面,由于水蒸气冷凝成水后,水中溶有酸性物质,从而造成静电除尘器极板和极线的严重腐蚀,缩短静电除尘器的使用寿命。

但是,水蒸气温度如果高于其露点温度,则不仅无害,反而有益。因为在极间距相同的条件下,湿度高的含尘气体,其击穿电压相应增高,静电除尘器工作性能稳定,因而提高了静电除尘器的除尘效率;同时粘附在粉尘表面的水蒸气分子薄膜又改善了粉尘的导电性能,使比电阻较高的尘粒降低其比电阻,因而提高了静电除尘器的除尘效率向烟气中喷水可以达到同时增加烟气湿度和降低温度的双重的,因此对降低水泥厂中高比电阻粉尘比电阻特别有效,可以达到提高静电除尘器除尘效率的目的。

影响静电除尘器除尘效果的因素3.jpg

三、气体含尘浓度对除尘效率的影响

在电晕极和降尘极所形成的非均匀电场中,气体发生电离。电离产生的正离子向电晕极运动,电离产生的负离子向降尘极运动。正负离子各自向相反的方向移动,形成电风,这种电风的速度可达0.6-1.0m/s。由于晕外区比电晕区大得多,所以负离子在电场中的运动居于主导地位,即由负离子形成的电风是主要的通过电场的粉尘微粒捕获负离子后,也成为带负电荷的粒子向降尘极运动,这种带电微粒的运动速度很慢,只有每秒几厘米,在电场中形成空间电荷。

当气体的含尘浓度较低时,带电粉尘微粒受到电风的影响而加速向降尘极移动,改善了除尘效率,但当气体含尘量过大时,气体电离而成的正负离子为粉尘微粒所饱和,高速运动的电风为低速运动的带电微粒所代替,电风停止,高压电流几乎降低到零,电晕受到抑制,气体电离受到影响,静电除尘器除尘效率大大下降,导致电晕封闭现象的发生。为此,必须降低静电除尘器入口处的含尘浓度,可以采取二次除尘的办法来解决,即含尘气体在进入静电除尘器之前,先经过旋风除尘器或其它除尘设备进行预处理,以降低静电除尘器的含尘浓度。

此外,改变电晕极的形状例如采用芒刺形电晕极也有助于减少电晕封闭现象的发生。目前对造成电晕封闭的含尘浓度极限值尚无实践资料,一般认为入口含尘浓度在40~60g/Nm3以下尚不致造成电晕封闭现象。

影响静电除尘器除尘效果的因素4.jpg

四、含尘气体流量和流速对除尘效率的影响

对于一定型号规格的静电除尘器,其除尘效率是指处理气体量在一定范围内而言。如果处理气体量超过设计范围,则除尘效率也就达不到设计的要求。气体流量大于静电除尘器所设计的允许范围时,静电除尘器的除尘效率降低,主要原因是由于气体流速增大,减少了粉尘与电离的气体离子结合的机会,加大了粉尘微粒被高速气流带走的数量,同时,也增加了已经沉集下来的粉尘再度被高速气流扬起带走的数量,即增大了二次扬尘效应。从静电除尘器的工作原理来看,气体流速愈低,粉尘微粒荷电的机会愈多,因而除尘效率愈高。

五、含尘气体温度对除尘效率的影响

含尘气体的温度高低主要影响粉尘的比电阻。在低温时,粉尘表面吸附物、水蒸气或其它化学物质的影响起主导作用,随着温度的升高,这种作用减弱,而使粉尘的比电阻增加。在高温时,尘粒本身的导电性能起主导作用,随着温度的升高,尘粒中质点的能量增加,导电性能增强,而使比电阻降低。

另一方面,气体的粘度和密度都与温度有关。温度升高时,气体质点运动的内摩擦力加大,因此气体粘度增大,从而使荷电粉尘驱进速度降低,静电除尘器除尘效率随之降低。在一定的压力下,气体的密度与温度的变化成反比,而气体的击穿电压与密度成正比。也就是说,温度升高时,气体的密度减小,击穿电压降低,使静电除尘器的除尘效率降低;温度降低时,气体密度增大,击穿电压升高,静电除尘器除尘效率增大。从提高除尘效率的角度来看,应使含尘气体的温度低于160℃或高于430℃。

影响静电除尘器除尘效果的因素5.jpg

六、除尘器结构对除尘效率的影响

静电除尘器降尘极和电晕极之间的距离对除尘效率有较大影响。气体流速一定,驱进速度一定的情况下,极间距越小,颗粒到达降尘极的时间越短,颗粒越容易被捕集。此外,降尘极有效长度与高度之比直接影响振打清灰时二次扬尘的多少,如果降尘极不够长,部分下落粉尘在到达灰斗之前可能被烟气带出除尘器,从而降低了静电除尘器的除尘效率。

七、气流分布均匀性对除尘效率的影响

静电除尘器内气流速度过高,己经沉积在降尘极上的粉尘有可能脱离极板,重新回到气流中,产生二次扬尘;振打清灰时,从极板上剥落下来的尘粒也可能被高速气流卷走。因此,气流速度过大会导致除尘效率降低。从设备尺寸考虑,气流速度也不宜太低,一般断面流速取0.6~1.3m/s为宜。气流分布的均匀性对除尘效率也有较大的影响,若气流分布不均匀,流速低处增加的除尘效率远不能抵消流速高处除尘效率的降低,因而总除尘效率下降。

综述所述,静电除尘器的使用范围极其广泛,其能有效改善大气环境质量。但是在实际使用过程中,还存在诸多影响静电除尘器效果的因素,我们应认真分析各种影响因素,在具体使用过程中,采取相应的措施加以处理,进而提高静电除尘器的除尘效果。

影响静电除尘器除尘效果的因素7.jpg

有关更多影响静电除尘器除尘效果的因素,请联系广州新瑞环保的工程师13322814846。