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电除尘的基本原理 第二节 电除尘的基本原理 一、基本原理 电除尘器是利用直流高压电源产生的强电场使气体电离，产生电晕放电，进而使悬浮尘粒荷电，并在电场力的作用下，将悬浮尘粒从气体中分离出来井加以捕集的除尘装置。电除尘器有许多类型和结构，但它们都是由机械本体和供电电源两大部分组成的，都是按照同样的基本原理设汁的。如图2-1所示。为管式电除尘器工作原理示意图。 实现电除尘的基本条件是： (1)由电晕极和收尘极组成的电场应是极不均匀的电场，以实现气体的局部电离。 (2)具有在两电极之间施加足够高的电压，能提供足够大电流的直流高压电源，为电晕放电、尘粒荷电和捕集 干式电除尘器。在干燥状态下捕集烟气中的粉尘，沉积在收尘极上的粉尘借助机械振打清灰的称为干式电除尘器。这种电除尘器振打时，容易使粉尘产生二次扬尘，对于高比电阻粉尘，还容易产生反电晕，所以设计干式电除尘器时，应充分考虑这两个问题。大、中型电除尘器多采用干式，干式电除尘器捕集的粉尘便于处置和利用。干式电除尘器的结构示意图如图2-2所示。 湿式电除尘器。收尘极捕集的粉尘，采用水喷淋或适当的方法在收尘极表面形成一层水膜，使沉积在收尘极上的粉尘和水一起流到除尘器的下部而排出，采用这种清灰方法的称为湿式电除尘器。这种电除尘器不存在粉尘二次飞扬的问题，除尘效率高，但电极易腐蚀，需采用防腐材料，且清灰排出的浆液会造成二次污染。 雾状粒子电捕集器。这种电除尘器主要用干捕集硫酸雾、焦油雾那样的液滴，捕集后液态流下并除去，实质上也是属于湿式电除尘器。 半湿式电除尘器。吸取干式和湿式电陈尘器的优点，出现了干、湿混合式电除尘器，也称半湿式电除尘器，其构造系统如图2-3所示。高温烟气先经两个干式收尘室，再经湿式收尘室，最后从烟囱排出。湿式收尘室的洗涤水可以循环使用，排出的泥浆，经浓缩池用泥浆泵送入干燥机烘干，烘干后的粉尘进入干式收尘室的灰斗排出。 2、按气体在电场内的运动方向分为立式和卧式电除尘器 立式电除尘器。气体在电除尘器的电场内自下而上作垂直运动的称为立式电除尘器。这种电除尘器适用于气体流量小，除尘效率要求不很高，粉尘易于捕集和安装场地较狭窄的情况下。 卧式电除尘器。气体在电除尘器的电场内沿水平方向运动的称为卧式电除尘器。 卧式电除尘器与立式电除尘器相比有以下的特点： 沿气流方向可分为若干个电场，这样可根据电除尘器内的工作状况，各个电场可分别施加不同的电压，以充分提高电除尘器的效率。 根据所要求达到的除尘效率，可任意增加电场长度。而立式电除尘器的电场不宜太高，否则需要建造高的建筑物，而且设备安装也比较困难。 在处理较大的烟气量时，卧式电除尘器比较容易保证气流沿电场断面均匀分布。 设备安装高度较立式电除尘器低，设备的操作维修比较方便。 适用于负压操作，可延长引风机的使用寿命。 各个电场可以捕集不同粒度的粉尘，这有利于有色稀有金属的富集回收，也有利于水泥厂当原料中钾含量较高时提取钾肥。 占地面积比立式电除尘器大，所以老厂扩建或除尘系统改造时，采用卧式电除尘器往往要受场地的限制。 3、按收尘极的形式分为管式、板式、棒帏式电除尘器 管式电除尘器。这种电除尘器的收尘极由一根或一组呈圆形或六角形的管子组成，管子直径一般为200mm～300mm，长度为3～5m。截面呈圆形或星形的电晕线安装在管子中心，含尘气体自下而上从管内通过。管式电除尘器多制成立式，且处理烟气量较小，多用于中小型水泥厂、化工厂、高炉烟气净化和炭黑制造部门。 板式电除尘器。这种电除尘器的收尘极由若干块平板组成，为了减少粉尘的二次飞扬和增强极板的刚度，极板一般要轧制成各种不同断面形状，电晕线安装在每两排收尘极板构成的通道中间。板式电除尘器多制成卧式，结构布置较灵活，可以组装成各种大小不同的规格。因此，在各个行业得到广泛的应用。 棒帏式电除尘器。这种电除尘器的阳极是用实心圆钢或钢管垂直地吊挂在一条直线上，间距很密，制成帏状。其主要优点是机械强度高、耐腐蚀、不易变形和耐高温(370～427℃)。但棒帏阳极质量重、钢耗多、易积灰、二次扬尘严重。因此，棒帏式电除尘器除烟气温度较高时使用外，在其他场所应用较少。 4、按收尘极和电晕极的不同配置分为单区和双区电除尘器 单区电除尘器。这种电除尘器的收尘极和电晕极都装在同一区域内，所以粉尘的荷电和捕集在同一区域内完成。单区电除尘器结构简单，是各个工业部门广泛采用的电除尘装置。 双区电隙尘器。这种电除尘器的收尘极系统和电晕极系统分别装在两个不同的区域内。前区内安装电晕极，粉尘在此区域内进行荷电，这一区为电离区。后区内安装收尘极，粉尘在此区域内被捕集，称此区为收尘区。由于电离区和收尘区分开，所以既可把电晕极电压由单区的几万伏降到一万余伏又可采用多块收尘极板，增大收尘面积，缩小极板间距。因而收尘极可以用几千伏较低的电压