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湿电除尘方案

2016-08-26 09:31:39 来源：盐城大天力公司

湿电除尘器方案

1.湿式电除尘器的工作原理

湿式静电除尘器的主要工作原理：将水雾喷向放电极和电晕区，水雾在芒刺电极形成的强大的电晕场内荷电后分裂进一步雾化，电场力、荷电水雾的碰撞拦截、吸附凝并，共同对粉尘粒子起捕集作用，*终粉尘粒子在电场力的驱动下到达集尘极而被捕集。水在集尘极上形成连续的水膜，将捕获的粉尘冲刷到灰斗中随水排出。原理图如下

1.1湿式电除尘器工作原理

静电除尘器的除尘过程可分为四个阶段：气体的电离；粉尘获得离子而荷电；荷电粉尘向电极移动；将电极上的粉尘清除。

只是湿式静电除尘脱除的对象由粉尘和雾滴，但是由于雾滴与粉尘的物理特性存在差别，其工作原理也有所差异。从原理上来讲，首先由于水滴的存在对电极放电产生了影响，要形成发射离子，金属电极中的自由电子必须获得足够的能量，才能克服电离能而越过表面势垒成为发射电子。让电极表面带水是降低表面势垒的一种有效措施。水覆盖金属表面后，将原来的“金属一空气”界面分割成“金属一水”界面和“水一空气”界面，后两种界面的势垒比前一种界面的势垒低很多。这样，金属表面带水后，将原来的高势垒分解为两种低势垒，大大削弱表面势垒对自由电子的阻碍作用，使电子易于发射。另外，水中的多种杂质离子在电场作用下，也易越过表面势垒而成为发射离子。这些都改变了电极放电效果，使之能在低电压下发生电晕放电。其次由于水滴的存在，水的电阻相对较小，水滴与粉尘结合后，使得高比电的粉尘比电阻下降，因此湿式静电除尘的工作状态会更加稳定；另外由于湿式静电除尘器采用水流冲洗，没有振打装置，所以不会产生二次扬尘。^【⁷^】

放电极结构和电晕场荷电示意图

1.2影响湿式静电除尘器除尘效率的主要因素

静电电压值、水量、粉尘浓度三因素对湿式静电除尘效率的效应都为正，即除尘效率随着电压的升高、水量的增大、粉尘浓度的加大而上升。其中电压对除尘效率的影响*为显著，其次是水量，粉尘浓度的影响*小。静电和水雾相结合可显著地提高了除尘效率^【7^】。

1.3湿式静电除尘中水的作用

湿式静电除尘器中的水主要以雾化的水滴存在，根据国内研究水雾对湿式电除尘的除尘效率的提高有一系列的影响，主要机理：

水雾可以保持放电极清洁，使电晕一直旺盛；雾粒击打在集尘极上形成薄而均匀的水膜，它可以阻止低比电阻粉尘的“二次飞扬”对高比电阻粉尘起到调质作用而防止了“反电晕”现象的发生；对粘滞性强的粉尘又可防止粘挂电极；它还适合于收集那些易燃、易爆的粉尘。

水雾直接喷向放电极和电晕区，放电极还兼起雾化器的作用，采用同一电源可实现电晕放电、水的雾化、水雾和粉尘粒子荷电，实现了静电和水雾的有机结合。

水雾直接喷向放电极，荷电量高，这种高荷质比水雾在电场中的碰撞拦截、吸附凝并作用可大大提高除尘效率。

水雾击打到集尘极上形成水流流下，使集尘极始终保持清洁，省去了振打装置，同时避免了干式除尘由于振打清灰带来的一系列问题。

将水雾喷向放电极和电晕区使水雾进一步雾化的方法，静电并不和喷雾装置直接接触，所以几乎不存在绝缘问题。这种方法完全有别于“电晕放电使水雾化”的除尘技术，后者由于水与电直接接触，绝缘几乎不可能，实际上很难实现工业应用。

芒刺电极能产生很强的静电场，、同时具有很好的电晕放电能力，静电和水雾协同作用，具有很高的除尘效率。

1.4湿式静电除尘器与干式静电除尘器比较

干式静电除尘器与湿式静电除尘器比较表^【8^】

粉尘收集机理		粉尘收集机理				电晕放电库仑力		电晕放电库仑力
	电极上粉尘清除方法				机械振打		冲洗
	粉尘处理				干输灰或水冲灰		水冲灰
应用条件		烟气低于饱和温度		℃		不适用		适用
	烟气高于饱和温度		℃		适用		不适用
	粉尘比电阻		Ω·cm		10⁴～10¹²		不受限制
	出口粉尘浓度的极限		mg/Nm³		5～20		实际低于1.0
	SO₂浓度的极限		mg/L		无限制		100～200
其它方面		集尘面积		m²		大		小（占干式的1/2～1/3）
	转动部件				有		无
	密封性能				好		较好
	水处理设备				不需要		需要
	寿命				一般		较长
除去污染物		PM2.5粉尘				作用有限		适用
	SO₃微液滴				不适用		适用
	汞及氧化物				不适用		适用