电集尘效率及其影响因素.docx

电集尘效率及其影响因素摘要：本文在前人的研究基础上，对电集尘器的运行机理及其相关理论、影响集尘效率的因素和典型提高集尘效率的案例三方面进行较为细致的总结，为系统的了解电集尘系统打下基础。关键词：电集尘效率；影响因素；案例Cottrell efficiency and its influencing factorsWU Bang1State Key Laboratory of Electrical Insulation and Power Equipment, Xi’an Jiaotong University,Xi’an 710049, China)Abstract： On the basis of previous studies, this paper makes a detailed summary of the operating mechanism and related theory, the factors affecting the dust collection efficiency and the typical cases of improving the dust collection efficiency, which lays the foundation for the understanding of the electric dust collecting system.Key words： Electric dust collecting efficiency; influential factors; Example1 引言大气污染问题是每个国家在工业化进程中必然会遇到的问题。由于它直接危害到生产和人们的日常生活，因此也是各国环境保护研究的主要问题之一[1]。近年来，随着城乡工业的迅速发展，我国的大气污染问题也日益突出。特别是工业化生产以来，各尾气的排放，烟尘的扩散，致使工业城市的空气质量下降。为了改善大气污染，主要应从减少排放废气的污染物入手。我国已制订并公布了环境保护的有关法规，要求各地严格控制排尘量。经过多年的努力，我国的大气污染已有所改善，但仍需要作大量的工作。在这方面，安装除尘设备来净化含尘气体是最重要的措施。其中，电除尘(ESP)就是重点研究对象之一。对电除尘技术的研究，人们已经进行了几十年，而本文就是在诸多前人的研究基础上，对电除尘机理的相关理论及影响因素进行较为细致的总结，并介绍几例提高集尘率的典型案例。2 静电除尘理论 2.1 静电除尘器基本工作原理电除尘又叫静电除尘。电除尘的工作原理是使含尘气流中的粉尘微粒荷电，在电场力的作用下驱使带电尘粒沉降在收尘极板的表面上，如图2.1所示。电晕电极又称阴极或放电电极，由不同形状截面的金属导线制成，接至高压直流电源的负极。沉降电极又称阳极板，由不同形状的金属板制成并接地。图2.1电除尘器荷电机理Fig.2.1 Charge mechanism of Cottrell电除尘器的基本工作过程，通常分为五个阶段：(1)通以高压直流电，使电极系统的电压超过临界电压值(亦称门限电压值)时就产生电晕放电现象，即电子发射到电晕极表面临近的气体层内；(2)电子被气体分子所吸附，使电极间的气体电离化，在电晕区以外的气体中有电子和负离子；(3)气体中的尘粒与负离子相碰撞和扩散使尘粒荷电；(4)在电场里的作用下带负电荷的尘粒趋向沉降电极；(5)带负电荷的尘粒与沉降电极接触后失去电荷，成为中性而粘附于沉降电极表面，然后借助于振打装置使电极抖动，将尘粒分离到电除尘器下面的集灰斗中。电晕区以内带正电荷尘粒沉积在截面很小的电晕极上，但为数很少(因为在电晕圈内气体正离子电晕运动的路程极短，只能与极少数的尘粒相遇，并使其带正电)。其中尘粒的荷电是电收尘过程中最基本的过程。在电收尘器的电场中，尘粒的荷电量与尘粒粒径、电场强度和停留时间等因素有关。尘粒荷电机理基本有两种，一种是离子与粒子碰撞转移电荷，主要针对的粒子体积较大，这种荷电机理通常称为电场荷电或碰撞荷电；另一种是气体离子随气体热运动，依附在粒子上，主要针对的粒子体积较小，通常称为扩散荷电。2.2静电除尘器相关的各种理论模型静电除尘器作为一种高效节能，运行费用低，适应性强的净化装置得到广泛的应用。技术上有了很大进步，结构上出现了重大改善，收集理论的研究也很活跃。[2]随着人们对静电收尘机理研究的加深，产生了许多数学物理模型，下面介绍一些典型模型。2.2.1 层流理论如图2.2所示，含均一粒度荷电粒子的气流通过相距2b的平行板，流场是速度为v0的均一层流场。如果场强均一，则荷电粒子在电场中作直线运动，在X方向上的速度分量为vn，在Y方向上的速度分量为w，在高压电极附近的粒子必须运动一距离2b到达接地电极才能被收集。