静电除尘器的研究与应用新进展

１２　能源技术与管理　２０１２年第３期　

ｄｏｉ：１０．３９６９￣ｉｓｓｎ．１６７２—９９４３．２０１２．０３．ｏ０５　

无电晕式高温静电除尘器新型阴极材料的试验研究　

［摘要］　

［关键词］　刘俊龙，杨亚平，张浩康，赵通　

（东南大学热能工程研究所，江苏南京２１００９６）　

在不同的温度和电压条件下，对新近开发的阴极材料进行了实验研究。研究结果表　明，温度和电压对阴极材料的电发射性能均有不同程度的影响。在高温（＞８５０℃）　条件下，只需施加较低电压（２　０００￣３　０００　ｖ）就可以获得０．８～１．２　ｍＡ／ｃｍ２的电流密　度，发射极具有良好的稳定性，可在高温条件下长期使用。　电晕；高温；阴极；除尘器；发射电流　［中图分类号］ＴＫ　２２３．２７［文献标识码］Ａ［文章编号］１６７２．９９４３（２０１２）０３　０１２　３　

０　引　言　

电晕式高温电除尘已被视为最有发展前景的　

高温除尘装置之一。与其相比，由东南大学首推的　

无电晕式电除尘除了继承它的基本优点之外，尚　

有一些创新性设计　］。无电晕式电除尘以特种材　

料阴极板的热电子发射放电替代电晕式电除尘的　

微细电晕线高压起晕放电，直接利用烟气中的高　

温热能激发阴极材料中的电子，从而在粉尘的荷　

电过程中只施加较低的电压（３　０００　Ｖ）就可以获　

得比常规电晕式高出２－３个数量级的电流密度　］，　

从而使得电晕式静电除尘器在高温条件下应用中　

遇到的电击穿、电晕线断线和电绝缘等难题得到　

解决。　

为了将无电晕式高温静电除尘系统能更好地　

应用到工业中去，继续对阴极材料进行开发研究　

是非常必要的。无电晕式高温静电除尘系统在工　

业中能否得到广泛应用，其中阴极材料在常规工　

程应用条件下的热发射特性和它的稳定性是关键　

技术之一。除此之外还要考虑到阴极材料的使用　

寿命和生产成本。综合考虑以上各种因素，经过多　

年的研制、反复筛选，取得了较大进展。　

１　阴极材料的工作机理　

２Ｏ世纪５０年代以来研制出了一系列的新型　

影响静电除尘器除尘效果的三种主要因素

静电除尘器正极由不同几何形状的金属板制成，叫集尘电极。静电除尘器的性能受粉尘性质、设备构造和烟气流速等三个因素的影响。粉尘的比电阻是评价导电性的指标，它对除尘效率有直接的影响。比电阻过低，尘粒难以保持在集尘电极上，致使其重返气流。比电阻过高，到达集尘电极的尘粒电荷不易放出，在尘层之间形成电压梯度会产生局部击穿和放电现象。这些情况都会造成除尘效率下降。静电除尘器的电源由控制箱、升压变压器和整流器组成。电源输出的电压高低对除尘效率也有很大影响。因此，静电除尘器运行电压需保持40一75kV乃至100kV以上。

影响静电除尘器除尘效果主要有三种因素：粉尘比电阻、气体含尘浓度以及气流速度等。下面详细介绍一下：

一、粉尘的比电阻，比电阻在104～1011Ω•cm之间的粉尘，电除尘效果好。当粉尘比电阻小于104Ω·cm时，因为粉尘导电性能好，抵达集尘极后，开释负电荷的速度快，非常容易感应出与集尘极同性的正电荷，因为同性相斥而使"粉尘构成沿极板外表跳动前行"，除尘效率也就有所下降。

当粉尘比电阻大于1011Ω·cm的时候，粉尘释放负电荷慢，粉尘层内构成很强的电场强度而使粉尘空地中的空气电离，呈现反电晕的表象。正离子向负极运动过程中与负离子中和，而使除尘效率降低。

比电阻低于104Ω·cm称为低阻型。这类粉尘有很好的导电能力，荷电尘粒抵达集尘极后，会很快释放出所带的负电荷，同时因为静电感应获得与集尘极同性的正电荷。

若是正电荷构成的斥力大于粉尘的粘附力，堆积的尘粒将脱离集尘重返气流。尘粒在空间遭到负离子磕碰后又从头取得负电荷，再向集尘极移动。这样许多粉尘沿极板表面跳动前进，最后被气流带出除尘器。用电除尘器处置金属粉尘、炭墨粉尘，石墨粉尘都可以看到这个现象。粉尘比电阻位于104~1011Ω·cm的称为正常型。这类粉尘抵达集尘极后，会以正常速度放出电荷。对这类粉尘(如锅炉飞灰、水泥尘、平炉粉尘、石灰石粉尘等)电除尘器通常都能取得较好的效果。 粉尘比电阻超越1011~1012Ω·cm的称为高阻型。高比电阻粉尘抵达集尘极后，电荷开释很慢，这样集尘极外表逐步积聚了一层荷负电的粉尘层。因为同性相斥，使随后尘粒的驱进速度减慢。别的随粉尘层厚度的添加，在粉尘层和极板之间形成了很大的电压降ΔU。战胜高比电阻影响的办法有：加强振打，使极板外表能够保持清洁;改善供电体系，包含选用脉冲供电和有效的自控体系;添加烟气湿度，或向烟气中加SO3、NH3及Na2CO3等化物，使尘粒导电性增加。

２００８年第２８卷第２期　高建兵．电除尘器技术进展　２７　

电除尘器技术进展　

高建兵　

（中国石化集团四川维尼纶厂，重庆４０１２５４）　

［摘要］　简要介绍了电除尘器的工作原理、分类及其技术进展，如电除尘器的工作原理和电除尘器的　分类；同时指出，随着环保要求的日益严格，电除尘器的应用将会日趋广泛，减少污物排放，都要求电除尘器不　断采用新技术。　［关键词］　电除尘器原理分类应用技术进展　

电除尘器…是乔治・科特雷尔（Ｇ・Ｃｏｔｔｒｅｌ１）　

于１９０７年发明的；它是含尘气体在通过高压电场　

电离，尘粒荷电在电场力作用下，尘粒沉积于电极　

上，从而使尘粒与含尘气体分离的一种除尘设备。　

使用条件合适，其除尘效率可达到９９％甚至更高。　

目前，电除尘器在化工、发电、水泥、冶金、造纸和　

电子等行业已得到广泛应用。　

电除尘器与其他除尘器相比，主要特点为：除　

尘效率高；设备阻力小，总的能耗低；适用范围广；　

可处理裂化气量大；一次投资较大等。　

在天然气部分氧化制乙炔生产过程中，电除　

尘器的设计除尘效率为９９．９％，所以乙炔装置电　

除尘器运行的好坏，将直接影响装置的安全及长　

周期运行。　

１　电除尘器的工作原理　，３　Ｊ　

电除尘器由本体和高压静电发生器组成。　

当含尘气体在接有高压直流电源的阴极线和接地　

的阳极线之间所形成的高压电场通过时，由于阴　

极发生电晕放电，气体被电离，此时，带负电荷的　

气体离子，在电场力的作用下，向阳极运动，在运　

动中与粉尘颗粒碰撞，使尘粒带负电；带负电的粉　

尘在电场力的作用下亦向阳极运动，到达阳极后，　

放出所带的电子，尘粒则沉积在阳极板上，然后通　

过振打电极的方式使粉尘降落到除尘器下部的集　

料斗内（干式电除尘器），或者被连续喷雾或间断　

喷雾的水流排出（湿式电除尘器），从而使通过其　中的气体得以净化。适宜比电阻在（１０　～５）×　

１０加Ｑ・ｅｍ的气体的除尘。　

２　电除尘器的分类　Ｊ　

根据电除尘器除尘部分不同的特点，分成　

探讨火电厂电除尘器的应用现状及新技术

摘要：在我国科技快速发展的当下，人们的环境保护观念也日益增强，随着科学技术的飞速发展，人们的环保意识也在不断提高，顺应社会发展电除尘技术在社会的各个领域得到了广泛应用。在电力资源的生产过程中，火电厂会产生大量的可吸入颗粒物和有害气体，严重威胁着人们的生命安全。通过对电除尘技术的使用，能够有效治理细颗粒物和大气污染物，实现环境的有效改善。根据电除尘器在火力发电厂的应用现状，本文分析了电除尘器在火力发电厂的应用类型和特殊功能，对新型电除尘器技术进行了探讨，并对电除尘技术的发展前景进行了展望和规划，希望其技术的应用能够为火电厂带来更好的经济效益。

关键词：火电厂；电除尘器；新技术；应用现状

一、火电厂除尘器的应用现状

（一）烟尘排放标准越来越严格

随着时代的变化，我国环境保护标准也在不断发生改变，各个时期的烟尘排放标准和除尘技术都有所不同。在电除尘器的设计上，通常以某一时期的排放标准来进行，因此很难随着社会的进步而对除尘效果进行提高，从而出现比集尘面积偏小、电场数偏低的现象。除此以外，就算电除尘器是属于同一时期设计的，但随着运行时间的延长，设备也会有所老化，从而降低了除尘器的除尘效果。

（二）制造和安装质量问题

1.在电除尘制造方面还存在一定的认识误区，普遍认为其技术含量不高，就是一些金属结构的产品，对密度和精度要求也不高，这种误解致使产品的质量很难满足设计要求。2.在施工过程中，施工安装人员的素质各不相同，如果在监督工作上出现了疏忽，那么电除尘的质量就无法得到保证。 （三）不合理的选型设计

要判断电除尘器是否能够实现设计时的目标，最重要的一点就是如何选型。而是否科学、合理的进行选型，也是电除尘器实现预期目标的关键。当前，电场数量偏低、比集尘面积小、选型规格较小等是电除尘器选型过程中面临的主要问题。并且在实际的应用中，很少对机电配合的合理性进行深入研究，从而出现了不理想的应用效果。