【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 并產(chǎn)生新電子。正離子使金屬絲釋放新電子的“再生”作用確保了電暈過(guò)程的持續(xù)進(jìn)行。（2）起始電暈電壓在電除塵器內(nèi)，許多因素影響電暈的發(fā)生和施加電壓與電暈電流之間的關(guān)系。開始產(chǎn)生電暈電流時(shí)所施加的電壓常稱為起始電暈電壓。起始電暈電壓與煙氣性質(zhì)和電極形狀、幾何尺寸等因素有關(guān)。在r=a時(shí)（電暈電極表面上），起始電暈電壓：式中：a——電暈線半徑； m——導(dǎo)線光滑修正系數(shù)； ——空氣的相對(duì)密度； b——管式電除塵器的半徑；由上式可見，起始電暈電壓可以通過(guò)調(diào)整電極的幾何尺寸來(lái)實(shí)現(xiàn)。電暈線越細(xì)，起始電暈所需要的電壓越小。（3）影響電暈特性的因素電暈特性取決于許多因素，包括電極的形狀，電極間距離，氣體組成、壓力、溫度，氣流中要捕集的粉塵濃度、粒度、比電阻以及他們?cè)陔姇灅O和集塵板上的沉積等。氣體組成影響電暈特征主要是因?yàn)椴煌瑲怏w對(duì)電子的親和力不同。氣體溫度和壓力的不同導(dǎo)致氣體密度改變，進(jìn)而影響電子平均自由程和加速電子及能產(chǎn)生碰撞電離所需要的電壓。粒子荷電粒子荷電是電除塵過(guò)程的第一步。兩種粒子荷電機(jī)理：電場(chǎng)荷電或碰撞荷電：離子在靜電力作用下做定向運(yùn)動(dòng)，與粒子碰撞而使粒子荷電；擴(kuò)散荷電：離子的擴(kuò)散現(xiàn)象導(dǎo)致的粒子荷電過(guò)程。依賴于離子的熱能，而不是電場(chǎng)。粒子的荷電過(guò)程取決于粒徑，以電場(chǎng)荷電為主，則以擴(kuò)散荷電為主，粒徑介于二者之間的粒子，需要同時(shí)考慮這兩種過(guò)程；（1）電場(chǎng)荷電1）荷電量的計(jì)算粒子能夠獲得的飽和電荷： （631）2）影響電場(chǎng)荷電的因素粒子特性：粒徑和介電常數(shù)；電暈電場(chǎng)：電場(chǎng)強(qiáng)度和離子密度；，相當(dāng)于氣流在除塵器內(nèi)流動(dòng)1020cm所需要的時(shí)間，所以對(duì)于一般的電除塵器，可以認(rèn)為粒子進(jìn)入除塵器后立刻達(dá)到了飽和電荷。（2）擴(kuò)散荷電離子熱運(yùn)動(dòng)引起它們通過(guò)氣體擴(kuò)散，并于存在于氣體中的粒子碰撞，使粒子荷電。與電場(chǎng)荷電過(guò)程相反，不存在擴(kuò)散荷電的最大極限值，因?yàn)楦鶕?jù)分子運(yùn)動(dòng)理論，并不存在離子動(dòng)能的上限。粒子在這些條件下的荷電量取決于離子熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能、粒子大小和荷電時(shí)間。利用分子熱運(yùn)動(dòng)理論可以導(dǎo)出擴(kuò)散荷電的理論方程： （632）（3）電場(chǎng)荷電和擴(kuò)散荷電的綜合作用對(duì)于粒徑處于中間范圍（）的粒子，同時(shí)考慮電場(chǎng)荷電和擴(kuò)散荷電。描述這兩種過(guò)程同時(shí)作用的微分方程不能用解析方法求解，必須借助于近似解法或數(shù)值解法。電場(chǎng)荷電、擴(kuò)散荷電和兩種過(guò)程綜合作用時(shí)荷電量的理論值隨粒徑的變化如圖618.例65 電場(chǎng)荷電和擴(kuò)散荷電綜合作用下粒子荷電量隨時(shí)間的變化；（4）異常荷電現(xiàn)象三種情況：1）塵板表面的高比電阻粒子導(dǎo)致在低電壓下發(fā)生火花放電或在集塵板發(fā)生反電暈現(xiàn)象；2）微小粒子的濃度高時(shí)，雖然荷電塵粒所形成的電暈電流不大，可是所形成的空間電荷卻很大，嚴(yán)重地抑制著電暈電流的產(chǎn)生，使塵粒不能獲得足夠的電荷；3）當(dāng)含塵量大到某一數(shù)值時(shí)，電暈現(xiàn)象消失，顆粒在電場(chǎng)中根本得不到電荷，電暈電流幾乎減小到零，失去除塵作用，即電暈閉塞。荷電粒子的運(yùn)動(dòng)和捕集（1）驅(qū)進(jìn)速度電除塵器中荷電粉塵粒子的運(yùn)動(dòng)主要受兩種力的支配，電場(chǎng)作用在荷電粉塵粒子上的靜電力，粉塵粒子向集塵板遷移時(shí)受到的介質(zhì)阻力。當(dāng)二力平衡時(shí)，粒子便達(dá)到了終末沉降速度，及驅(qū)進(jìn)速度。 （633）由上式可見粒子的驅(qū)進(jìn)速度與粒子的荷電量、粒徑、電場(chǎng)強(qiáng)度及氣體介質(zhì)的粘度有關(guān)。（2）粒子的捕集效率——德意希公式德意希（Deutsch）在1922年推導(dǎo)出除塵效率與集塵板面積、氣體流量和驅(qū)進(jìn)速度之間的關(guān)系。在推到該公式時(shí)做了如下假定：除塵器中氣流為湍流狀態(tài)；在垂直于集塵表面的任一橫斷面上粒子濃度和氣流分布是均勻的；進(jìn)入除塵器后立刻荷電；忽略電風(fēng)、氣流分布不均勻及被捕集粒子重新進(jìn)入氣流等的影響。如圖621所示，設(shè)含塵氣流流向?yàn)閤軸方向，氣體和粉塵在x方向的流速皆為u（m/s），氣體流量為Q（m3/s）；x方向上每單位長(zhǎng)度的集塵板面積為a（m2/m），總集塵板面積為A（m2）；電場(chǎng)長(zhǎng)度為L(zhǎng)（m），氣體流動(dòng)截面積為F（m2）；直徑為dpi的顆粒其驅(qū)進(jìn)速度為（m/s），在氣體中的濃度為（g/ m3）；在dt時(shí)間內(nèi)于長(zhǎng)度為dx的空間所捕集的粉塵量為：由于，帶入上式得： 從除塵器入口到出口進(jìn)行積分，并考慮，aL=A，得：則理論分級(jí)捕集效率 （634）此即德意希分級(jí)效率方程；概括了分級(jí)效率與集塵板面積、氣體流量和顆粒驅(qū)進(jìn)速度之間的關(guān)系，指明了提高電除塵器捕集效率的途徑，因而在除塵器性能分析和設(shè)計(jì)中被廣泛應(yīng)用。（3）有效驅(qū)進(jìn)速度實(shí)際中根據(jù)在一定的除塵器結(jié)構(gòu)形式和運(yùn)行條件下測(cè)得的總捕集效率值帶入德意希方程反算出相應(yīng)的驅(qū)進(jìn)速度值，并稱之為有效驅(qū)進(jìn)速度，以表示?？衫糜行?qū)進(jìn)速度表示工業(yè)電除塵器的性能，并作為類似除塵器設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。被捕集粉塵的清除電暈極和集塵極上都會(huì)有粉塵沉積，粉塵層厚度為幾毫米，甚至幾厘米。粉塵沉積在電暈極上會(huì)影響電暈電流的大小和均勻性。保持電暈極表面清潔的最一般方法是對(duì)電極采取振打清灰方式，使電暈極上的粉塵很快被振打干凈。集塵極板上粉塵層較厚時(shí)，會(huì)導(dǎo)致火花電壓降低，電暈電流減小。為了保持和集塵極表面清潔，應(yīng)及時(shí)清除沉積的粉塵。集塵極清灰方法有濕式和干式兩種不同的方法。濕式電除塵器中，集塵極板表面經(jīng)常保持一層水膜，粉塵沉降在水膜上隨水膜流下。濕法清灰的優(yōu)點(diǎn)是無(wú)二次揚(yáng)塵，同時(shí)可凈化部分有害氣體，如二氧化硫、氟化氫等；主要缺點(diǎn)是腐蝕結(jié)垢問題較嚴(yán)重，污泥需要處理。干式電除塵器由機(jī)械撞擊或電磁振打產(chǎn)生的振動(dòng)力清灰。干式振打清灰需要合適的振打強(qiáng)度，振打強(qiáng)度太小難以清除積塵，太大可能引起二次揚(yáng)塵。合適的振打強(qiáng)度和振打頻率一般在運(yùn)行中通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試確定。二、電除塵器的結(jié)構(gòu)與供電電除塵器的型式雖然多種多樣，但都由電除塵器本體和高壓直流供電裝置兩大部分組成。電除塵器結(jié)構(gòu)電除塵器本體一般包括以下幾個(gè)主要部分：放電電極、集塵電極、振打清灰裝置、氣流分布裝置、支撐殼體和灰斗的鋼梁結(jié)構(gòu)以及引入高壓直流電的絕緣箱等。（1）放電電極放電電極又稱電暈極。電暈線是產(chǎn)生電暈放電的主要部件，對(duì)電暈線的一般要求是：起暈電壓低，電暈電流大，機(jī)械強(qiáng)度高，能維持準(zhǔn)確的極距以及易清灰等；（2）集塵電極集塵電極的結(jié)構(gòu)對(duì)粉塵的二次飛揚(yáng)、金屬消耗量和造價(jià)有很大影響。對(duì)集塵電極的一般要求是：有利于粉塵在板面上沉積，二次揚(yáng)塵小；易于清灰，形狀簡(jiǎn)單易于制作并有足夠的剛度和強(qiáng)度；集塵極型式有板式、管式二大類。1） 管式集塵極小型管式除塵器的集塵極為直徑約15cm，長(zhǎng)3m左右的圓管。大型的直徑可達(dá)40cm，長(zhǎng)6m。每臺(tái)除塵器的集塵極數(shù)目少則幾個(gè)，多則100個(gè)以上：2）板式集塵極板式電極形式很多。極板二側(cè)通常設(shè)有溝槽和擋板，既能加強(qiáng)板的剛性，又能防止氣流直接沖刷極板的表面，產(chǎn)生二次揚(yáng)塵。極板之間的間距，對(duì)電除塵器的電場(chǎng)性能和除塵效率影響較大。間距太小(200mm以下)電壓升不高，間距太大又受供電設(shè)備允許電壓的限制。采用60一72kv變壓器時(shí)極板間距一般取200一350mm。近午來(lái)板式電除塵器一個(gè)引人注目的變化是發(fā)展寬間距超高壓電除塵器。寬間距電除塵器制作、安裝、維修等較方便，而且設(shè)備小，能量消耗也小。（3）電極清灰裝置及時(shí)清除集塵極和電暈極上的積灰，是保證電除塵器高效運(yùn)行的重要環(huán)節(jié)之一。干式電除塵器的清灰方式有機(jī)械振打、電磁振打、刮板清灰及壓縮空氣振打等。撓臀錘振打電極框架的錘擊機(jī)構(gòu)機(jī)械清灰方式，是目前普遍采用的清灰方式。濕式電除塵器采用噴霧或溢流方式，在集塵極表面形成一層水膜，使沉積在集塵板上的粉塵和水一起流到除塵器的下部而排出。（4）氣流分布裝置電除塵器內(nèi)氣流分布對(duì)除塵效率具有較大影響。對(duì)氣流分布裝置的要求是分布均勻性好、阻力損失小。為了減少渦流，保證氣流分布均勻，在進(jìn)出口處應(yīng)設(shè)漸擴(kuò)管和漸縮管。進(jìn)口漸擴(kuò)管內(nèi)應(yīng)設(shè)2—3層氣流分布板。多孔板使用最為廣泛，通常采用厚度為3—，孔徑30—50mm，開孔率約為25％一50％，需要通過(guò)試驗(yàn)確定。（5）除塵器外殼除塵器外殼必須保證嚴(yán)密，盡量減小漏風(fēng)。漏風(fēng)量大，不但風(fēng)機(jī)負(fù)荷加大，也會(huì)因電場(chǎng)風(fēng)速提高使除塵效率降低。在處理高濕煙氣時(shí)，冷空氣的漏入將使局部煙氣溫度降至露點(diǎn)以下，導(dǎo)致除塵器構(gòu)件積灰和腐蝕。除塵器外殼材料，要根據(jù)處理煙氣的性質(zhì)和操作溫度來(lái)選擇。通常使用的材料有鋼板、鉛板(捕集硫酸霧)、鋼筋混凝土及磚等。電除塵器的供電高壓供電設(shè)備提供粒子荷電和捕集所需要的高場(chǎng)強(qiáng)和電暈電流。為滿足現(xiàn)場(chǎng)需要，供電設(shè)備操作必須十分穩(wěn)定，希望工作壽命在20年以上，通常高壓供電設(shè)備的輸出峰值電壓為70100KV，電流為1002000mA。為使電除塵器能在較高電壓下運(yùn)行，避免過(guò)大的火花損失。高壓電源容量不能太大，必須分組供電。增加供電機(jī)組數(shù)目，減少每臺(tái)機(jī)組供電的電暈線數(shù)，能改善電除塵器的性能。但是，增加供電機(jī)組數(shù)和電場(chǎng)分組數(shù)，必定增加投資。因此供電機(jī)組數(shù)的確定，應(yīng)同時(shí)考慮保證除塵效和減少投資兩方面的因素。三、電除塵器的選擇和設(shè)計(jì)選型電除塵器型式和工藝配置，要根據(jù)處理的含塵氣體性質(zhì)及處理要求決定，其中粉塵比電阻是最重要的因素。比電阻在l04—21010Ωcm范圍．可采用普通干式電除塵器，若比電阻偏高，則要采用特殊的電除塵器(如寬極距電除塵器、高溫電除塵器等)，或在煙氣中加入一定量的NHSO水分等進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理。對(duì)于低比電阻粉塵，一般干式除塵器難以捕集，但若荷電顆粒凝聚后變?yōu)榇箢w粒，在其后加一旋風(fēng)除塵器或過(guò)濾式除塵器，則可獲得較高的除塵效率。濕式電除塵器既能捕集高比電阻顆粒，也能捕集低比電阻顆粒，除塵效率較高。但除