2012.033.4静电除尘静电除尘：利用静电力从气流中分离悬浮粒子。与惯性、旋风除尘根本区别：分离能量通过静电力直接作用于尘粒上，不是整个气流，能耗很低，气压损失小。3.4.1静电除尘基本原理静电除尘器主要由放电电极和集尘电极组成。放电电极（电晕极）是一根曲率半径很小的纤细裸露电线，上端与直流电源的一极（负极）相连，下端由一吊锤固定其位置；集尘电极是具有一定面积的管或板，它与电源的另一极（正极）相连。静电除尘器的基本原理示意图其除尘原理包括：1．气体电离空气中存在极少量的正、负离子，当向阴阳两极施加电压时，离子便向电极移动，形成电流，产生“电晕放电”。电晕放电使气体电离，放出电子生成离子。当两极间的电压继续升高到某一点时，电流迅速增大，电晕极产生一个接一个的火花，称为火花放电。在火花放电之后，电压继续升高至某一值时，电场击穿，出现持续的放电，产生强烈的弧光并伴有高温，这种现象就是电弧放电。由于电弧放电会损坏设备，使电除尘器停止工作，因此在电除尘器操作中应避免这种现象。2．粒子荷电离子的产生使气流中的尘粒带电。尘粒带电形式：电子直接撞击尘粒使其带电（电场荷电）；电子由于热运动与粉尘颗粒表面接触使粉尘荷电（扩散荷电）；气体吸附电子而成为负气体离子，撞击尘粒使尘粒带电。尘粒的荷电方式与粒径有关，粒径大于0.5μm以电场荷电为主，小于0.2μm以扩散荷电为主。工程中电除尘器所处理粉尘的粒径一般大于0.5μm。3．带电粒子的迁移和沉积带电尘粒在电场力作用下，朝着与其电性相反的集尘极移动。带电尘粒到达集尘极，尘粒上的电荷与集尘极上电荷中和，尘粒恢复中性而沉积在集尘极。4．颗粒的清除气流中尘粒在集尘级上连续沉积，极板上的尘粒层厚度不断增大。比电阻大的粉尘不易荷电，影响除尘效率，比电阻小的容易放电后再次荷电。用振打方法（机械、压缩空气）或其它清灰方式（喷淋水）将尘粒层强制破坏，使其落入灰斗。原因：最靠近集尘极的颗粒把大部分电荷传导给极板，集尘极与这些颗粒间的静电引力减弱，有脱离的趋势。但颗粒层有电阻，靠近颗粒层外表面的颗粒没失去电荷，它们与极板所产生的静电力足以使靠极板的非带电颗粒被”压”在极板上。3.4.2除尘效率及影响因素主要因素：粉尘特性、烟气特性、结构因素和操作因素。1.粉尘特性主要有粉尘的粒径分布、密度、黏附性和比电阻等，最主要是粉尘比电阻。粉尘比电阻对除尘效率的影响见教材81页图3-23。比电阻范围在104～2×1010Ω·cm最适合电除尘捕集。比电阻Rb＜104Ω·cm，粉尘在电极上会很快放出电荷，失去极板的吸引力，易产生二次飞扬。比电阻Rb＞1011Ω·cm，粉尘很久不放电荷并产生反电晕，粉尘不能充分荷电，除尘效率下降。影响粉尘比电阻因素很多，最主要：气体的温度和湿度。比电阻值偏高的粉尘通过改变温度和湿度的具体方法：向烟气中喷水，增加烟气湿度和降低烟气温度；为了降低烟气的比电阻，也可以向烟气中加入SO3、NH3以及Na2CO3等化合物，使尘粒的导电性增加。2.烟气特性烟气特性主要包括：烟气温度、压力、成分、湿度、含尘浓度、断面气流速度和分布。（1）气体的温度和湿度含尘气体温度对除尘效率的影响表现为影响比电阻。在低温范围，由于粉尘表面的吸附物和水蒸气的影响，粉尘的比电阻较小；随着温度的升高，粉尘的比电阻增加。在高温范围，由于粉尘内部的导电（粉尘比电阻取决于物质的化学组成），也会使比电阻下降。温度低于露点时，湿度会严重影响除尘效率。原因：随着湿度增加，沉积的粉尘容易结块黏结在降尘极和电晕极上，难于振落，而使除尘效率下降。（2）含尘浓度荷电粉尘形成的空间电荷会对电晕极产生屏蔽作用，从而抑制电晕放电，含尘浓度提高，会出现电晕阻止效应，甚至电晕封闭而失去除尘能力。进入电除尘器气体的含尘浓度应小于30g/m3；气体含尘浓度过高，选用曲率大的芒刺形电晕电极，还可以加设预处理装置，进行多级除尘。（3）除尘器断面气流速度降低除尘器的断面气流速度，增加了粉尘在荷电区的停留时间，使粉尘荷电的机会增多，除尘效率也会提高。随着气流速度的增大，除尘效率也就大幅度下降。（4）断面气流分布断面气速分布不均匀，在流速较低的区域，就会存在局部气流停滞，造成的效率增加，不能弥补高速区造成的效率下降。气流速度过大，还会造成二次扬尘。除尘器断面上的气流速度差异越大，除尘效率越低。我国生产的除尘器，断面风速一般＜2m／s。3.结构因素主要包括：电晕线的几何形状、直径、数量和线间距；收尘极的形式、极板断面形状、极间距、极板面积、电场数、电场长度；供电方式、振打方式、气流分布装置、外壳严密程度、灰斗形式和出灰口锁风装置等。最重要的结构因素为极间距，一般要求极间距要距离合适（20