电晕电流I呈抛物线上升。随着电压的增大,空气电离即电晕放电的。。。·电线() 范围逐渐扩大。若电压高到一定值,一般高于60kV,达到击穿电压U, 后,Ⅰ急剧上升,会使两极间的空气全部电离,整个电场被击穿,发 a+集尘板() 生弧光放电,电路短路,烧坏电极或供电设备。电除尘器的电晕电流 高压板(+) 与电压的关系如图图4-15所示。实践表明,负电晕电流高于同一电压 电线 集尘板(-) 下的正电晕电流,而且负电晕击穿电压高于正电晕,因此负电晕稳定 性好,对除尘有利。影响电晕放电的因素有气体的成分、温度、压力图4+21步发器示意 和电极的形状、尺寸、积灰状况,以及粉尘特性等 电除尘器除尘效率通常按德意希① butch)捕集效率方程计算。该方程可由理论导出,推导 时作了一些假定:除尘器中为的气流为湍流:通过除尘器任一横断面上的气流和尘粒浓度均匀分 布;进入除尘器的尘粒即刻荷电完毕;集尘极附近所有尘粒的驱进速度相同,与气流速度相比是 很小的:忽略尘粒重返气流的影响。若集尘极面积为A(m2),气体总 流量为Q(m3/s),德意希捕集效率方程为: A O 式中,v称为有效驱进速度,并不是式(4-16)中的驱进速度v。因 4-15电晕电流-电压特性 为德意希理论推导和vs计算式中没有考虑各种实际因素的影响,实际 值低于用式(4-28)计算的捕集效率,据估计v=(2~10)v,因此引入有效驱进速度的概念。 v是实际中对一定结构和运行条件的电除尘器实测n、A和Q的值后,反算出相应的驱进速度, 用作设计新除尘器的基础。德意希效率公式指明了提高捕集效率的途径,在电除尘器设计和分析 中被广泛应用 影响电除尘器捕集效率的因素,主要有气体的性质和状态、粉尘特性、电极形状和尺寸及供 电参数等 (1)气体性质。对电子亲和力高的负电性气体如O2和SO2,以及与高速电子碰撞时易电离 出一个氧原子的气体如CO和HO2(蒸汽),能很快俘获电子,形成稳定的负离子。而非负电性气 体如N2,不能形成负离子。此外,电场中迁移速率较低的离子,如SO2气体离子,具有较高的击 穿电压。因此,气体中有负电性和低离子迁移率的气体存在,可施加更高的电压,即更强的电场 则提高尘粒的驱进速度,即提高捕集效率。 (2)气体的工作状态。气体的压力降低或温度升高,气体密度小,分子平均自由程增大 有利于电子加速到气体电离的速度,可降低起晕电压,改善除尘器的工作性能 (3)粉尘比电阻。粉尘正常工作的比电阻范围一般为104~2×100g·cm。粉尘到达集尘 极之后,会以适当的速度放出电荷。若比电阻小于109·cm,带负电的尘粒到达集尘极后,会 立刻放出电荷,失去极板对其产生的吸引力,容易产生粉尘的二次飞扬。若比电阻大于2×100 Ω·cm,粉尘沉积到集尘极表面后,不能完全释放电荷,易形成与集尘极电性相反的带负电的粉 尘层,排斥随后到来的带电尘粒,阻止其沉积。此外,若带电粉尘层出现裂缝时,该处还会形成 局部的高场强电场,使裂缝内的空气电离,产生局部电晕放电,即反电晕。电离产生的正离子要 向负极(电晕极)移动,运动时与荷负电尘粒碰撞中和,使除尘效率大为降低
电晕电流 I 呈抛物线上升。随着电压的增大，空气电离即电晕放电的 范围逐渐扩大。若电压高到一定值，一般高于 60kV，达到击穿电压 Us 后，I 急剧上升，会使两极间的空气全部电离，整个电场被击穿，发 生弧光放电，电路短路，烧坏电极或供电设备。电除尘器的电晕电流 与电压的关系如图图 4-15 所示。实践表明，负电晕电流高于同一电压 下的正电晕电流，而且负电晕击穿电压高于正电晕，因此负电晕稳定 性好，对除尘有利。影响电晕放电的因素有气体的成分、温度、压力 和电极的形状、尺寸、积灰状况，以及粉尘特性等。 电除尘器除尘效率通常按德意希(Deutch) 捕集效率方程计算。该方程可由理论导出，推导 时作了一些假定：除尘器中为的气流为湍流；通过除尘器任一横断面上的气流和尘粒浓度均匀分 布；进入除尘器的尘粒即刻荷电完毕；集尘极附近所有尘粒的驱进速度相同，与气流速度相比是 很小的；忽略尘粒重返气流的影响。若集尘极面积为 A（m 2），气体总 流量为 Q（m 3 /s），德意希捕集效率方程为： 1 exp p A v Q = − − (4－28) 式中，vp 称为有效驱进速度，并不是式（4－16）中的驱进速度 ves。因 为德意希理论推导和 ves 计算式中没有考虑各种实际因素的影响，实际 值低于用式(4－28)计算的捕集效率，据估计 ves＝（2～10）vp，因此引入有效驱进速度的概念。 vp 是实际中对一定结构和运行条件的电除尘器实测η、A 和 Q 的值后，反算出相应的驱进速度， 用作设计新除尘器的基础。德意希效率公式指明了提高捕集效率的途径，在电除尘器设计和分析 中被广泛应用。 影响电除尘器捕集效率的因素，主要有气体的性质和状态、粉尘特性、电极形状和尺寸及供 电参数等。 （1）气体性质。对电子亲和力高的负电性气体如 O2 和 SO2，以及与高速电子碰撞时易电离 出一个氧原子的气体如 CO2 和 HO2(蒸汽)，能很快俘获电子，形成稳定的负离子。而非负电性气 体如 N2，不能形成负离子。此外，电场中迁移速率较低的离子，如 SO2 气体离子，具有较高的击 穿电压。因此，气体中有负电性和低离子迁移率的气体存在，可施加更高的电压，即更强的电场， 则提高尘粒的驱进速度，即提高捕集效率。 （2）气体的工作状态。气体的压力降低或温度升高，气体密度小，分子平均自由程增大， 有利于电子加速到气体电离的速度，可降低起晕电压，改善除尘器的工作性能。 （3）粉尘比电阻。粉尘正常工作的比电阻范围一般为 104～2×1010Ω·cm。粉尘到达集尘 极之后，会以适当的速度放出电荷。若比电阻小于 104Ω·cm，带负电的尘粒到达集尘极后，会 立刻放出电荷，失去极板对其产生的吸引力，容易产生粉尘的二次飞扬。若比电阻大于 2×1010 Ω·cm，粉尘沉积到集尘极表面后，不能完全释放电荷，易形成与集尘极电性相反的带负电的粉 尘层，排斥随后到来的带电尘粒，阻止其沉积。此外，若带电粉尘层出现裂缝时，该处还会形成 局部的高场强电场，使裂缝内的空气电离，产生局部电晕放电，即反电晕。电离产生的正离子要 向负极(电晕极)移动，运动时与荷负电尘粒碰撞中和，使除尘效率大为降低
气体温度与湿度对微粒比电阻有重要的影响。如锅炉飞灰,温度小于250℃范围,粉尘的比 电阻随温度的升高而增加。因为低温时尘粒吸附的水蒸气多,导电性能好,故比电阻低。温度升 高后,尘粒吸附的水蒸气蒸发,比电阻逐渐增加。同理,烟气含湿量增加,粉尘的比电阻下降 当温度大于250℃后,比电阻基本不受烟气含湿量的影响 (4)粒径。d>1.0μm以后,随着粒径增大,荷电量q显著増加,q的增幅大于d的增大, 因此驱进速度提高,除尘效率迅速增加 (5)粉尘浓度。进口气体含尘浓度较低时,捕集效率随粉尘浓度增加会有所提高。但进口 浓度过高,电场中的气体离子大量沉积到尘粒上,由于荷电尘粒的运动速度远比气体离子运动速 度小,所以电流减弱,除尘效率下降。 (6)供电参数。通常,随着极间电压升高,电晕功率和电流急剧增大,因此除尘效率随电 晕功率而增加。 电除尘器主要由放电极、集尘极、气流分布装置、清灰装置 供电设备等组成。放电极应有起晕电压低、电晕电流大等良好的放电 性能,足够的机械强度和耐腐蚀性,且容易清灰。电晕线有多种形状 常见的有圆形、星形、芒刺形等,如图4-16所示。集尘极要有利于 尘粒沉积,清灰方便,振打时再次飞扬少,有足够的刚性,金属消耗 低(占金属总消耗量的30%~50%),制造方便等。板式集尘极的形(a)() 式如图417所示,一般有平板式、箱式和型板式,平板式刚度较差,(ω)圆形:出)线形茫剩角钢 清灰时二次飞扬严重:箱式目前已很少采用:型板两侧设有沟槽或档板以增大刚度,同时避免直 接冲刷板面,防止二次扬尘,目前应用最多。极板的厚度为1.2~2.0mm,板间距为220~300mm 为了提高除尘效率,要求气流均匀进入除尘器电场。一般在除 尘器电场之前设置1~3块开有圆孔或方孔的气流分布孔板,也可 采用格栅式分布板等 电极清灰装置是为了避免极板上粉尘沉积较厚时电晕电流的刚数8).W参 (a)(b) 减小,使除尘效率降低。清灰方式有干式和湿式两种。板式电除尘 器常采用干式清灰,清灰是用杋械撞击(跌落振打或锤击振打)或电极振动使灰尘脱离极板,振 打时存在二次扬尘等问题。振打要有合适的振打强度和频率,通常在运行中调节确定。管式电除 尘器常采用湿式清灰,它是利用喷雾或溢流水等方式在集尘极表面保持一层水膜,粉尘随水膜流 动而冲走,避免了二次飞扬,提高除尘效率。但存在极板腐蚀和污水、污泥处理问题 电除尘器的供电设备应能提供足够高的电压并具有足够的功率,操作稳定。目前多采用可控 硅控制和火花跟踪自动调压的高压硅整流设备,可以把除尘器的功率输入稳定在可能达到的最大 值,从而保持高的除尘效率。 第三节气态污染物的净化方法 气态污染物的净化,就是利用化学、物理及生物等方法,将污染物从废气中分离或转化。气 态污染物的净化有多种方法,广泛采用的吸收法、吸附法、燃烧及催化转化法,其他的方法还有 冷凝、生物净化、膜分离及电子辐射-化学净化等。吸收法是通过扩散方式将废气中气态污染物
气体温度与湿度对微粒比电阻有重要的影响。如锅炉飞灰，温度小于 250℃范围，粉尘的比 电阻随温度的升高而增加。因为低温时尘粒吸附的水蒸气多，导电性能好，故比电阻低。温度升 高后，尘粒吸附的水蒸气蒸发，比电阻逐渐增加。同理，烟气含湿量增加，粉尘的比电阻下降， 当温度大于 250℃后，比电阻基本不受烟气含湿量的影响。 （4）粒径。dp ＞1.0μm 以后，随着粒径增大，荷电量 q 显著增加，q 的增幅大于 dp 的增大， 因此驱进速度提高，除尘效率迅速增加。 （5）粉尘浓度。进口气体含尘浓度较低时，捕集效率随粉尘浓度增加会有所提高。但进口 浓度过高，电场中的气体离子大量沉积到尘粒上，由于荷电尘粒的运动速度远比气体离子运动速 度小，所以电流减弱，除尘效率下降。 （6）供电参数。通常，随着极间电压升高，电晕功率和电流急剧增大，因此除尘效率随电 晕功率而增加。 电除尘器主要由放电极、集尘极、气流分布装置、清灰装置、 供电设备等组成。放电极应有起晕电压低、电晕电流大等良好的放电 性能，足够的机械强度和耐腐蚀性，且容易清灰。电晕线有多种形状， 常见的有圆形、星形、芒刺形等，如图 4-16 所示。集尘极要有利于 尘粒沉积，清灰方便，振打时再次飞扬少，有足够的刚性，金属消耗 低(占金属总消耗量的 30％～50％)，制造方便等。板式集尘极的形 式如图 4-17 所示，一般有平板式、箱式和型板式，平板式刚度较差， 清灰时二次飞扬严重；箱式目前已很少采用；型板两侧设有沟槽或档板以增大刚度，同时避免直 接冲刷板面，防止二次扬尘，目前应用最多。极板的厚度为 1.2～2.0mm，板间距为 220～300mm。 为了提高除尘效率，要求气流均匀进入除尘器电场。一般在除 尘器电场之前设置 1～3 块开有圆孔或方孔的气流分布孔板，也可 采用格栅式分布板等。 电极清灰装置是为了避免极板上粉尘沉积较厚时电晕电流的 减小，使除尘效率降低。清灰方式有干式和湿式两种。板式电除尘 器常采用干式清灰，清灰是用机械撞击（跌落振打或锤击振打）或电极振动使灰尘脱离极板，振 打时存在二次扬尘等问题。振打要有合适的振打强度和频率，通常在运行中调节确定。管式电除 尘器常采用湿式清灰，它是利用喷雾或溢流水等方式在集尘极表面保持一层水膜，粉尘随水膜流 动而冲走，避免了二次飞扬，提高除尘效率。但存在极板腐蚀和污水、污泥处理问题。 电除尘器的供电设备应能提供足够高的电压并具有足够的功率，操作稳定。目前多采用可控 硅控制和火花跟踪自动调压的高压硅整流设备，可以把除尘器的功率输入稳定在可能达到的最大 值，从而保持高的除尘效率。 第三节 气态污染物的净化方法 气态污染物的净化，就是利用化学、物理及生物等方法，将污染物从废气中分离或转化。气 态污染物的净化有多种方法，广泛采用的吸收法、吸附法、燃烧及催化转化法，其他的方法还有 冷凝、生物净化、膜分离及电子辐射-化学净化等。吸收法是通过扩散方式将废气中气态污染物