20世纪70年代,根据资料统计,燃煤锅炉除尘器中,美国的电除尘占95,英国的伦敦,法国的巴黎电除尘占100,大有把袋式除尘器挤出除尘领域之势。可是,电除尘并非尽善尽美,它也有缺陷,例如在环保要求日趋严格,要求排放浓度不得超过5,3的情况其诸多的优势此时也受到布袋除尘的挑战。笔者从保持电除尘原有的优势的基础上,保证其排放浓度达到环保高标准要求出发,提出常规电除尘应该大改革并且以燃煤吧厂锅炉中存王的现实叫进行探讨,因为燃煤电厂锅炉除尘约占电除尘市场总量的34,抓住燃煤电厂锅炉的电除尘,就基本抓住了常规电除尘的问。所谓常规电除尘是指将近个世纪以来乜沿用的技水路线工艺路线和7术观点,至今人型电除尘市场几乎100为它所占领。笔者认为常规电除尘存在着以下几个。1除尘器的供电问目前常规电除尘的供电电源,还是沿用近个世纪以来,先采取的铁芯变压器把1频电接次丁压至几万伏整流而得到硬特性的脉动直流,其所沿用处。后来随电子技术的发展,通过火花自动检测自动跟踪自动抑制,使供电电压维持在火花始发点以上某处最佳火花率状态下运行。这是出自于这种技术路线和工艺路线,从宏观的综合位考虑去追求这个最佳。其另个学术观点脉动直流电压比稳定直流电压优越。如果从微观的角度去考虑,则不然。电除尘原理般的说法两极之间电放电,使粉尘荷电,荷了电的粉尘在电场力的作用下,被集尘极捕集,从而达到废气净化的目的。其实,维持最佳火花率的火花就已经不是电晕放电了。深入些同时存在着多种形式的带电粒子,包括自由电子阴离子阳离子等,但并非所有带电粒子都能有使粉尘荷电达到除尘的目的。只有阴离子才能跟粉尘结合,使粉尘荷电起到除尘作用,并且阴离子数量越大,除尘效果越好。单极性阴电晕可看作两个主要区间组成。个是在电晕极也称放电极周围形成的屯晕区。其所占过程就是发生在这个区间。电离的发生,实质上是在围绕着电晕线周围的气体的局部电击穿。大部分是由于在此区间中的自由电子获得巨大的能量而被加速,这个区间还包括有阴离子阳离子和正常态与激发态撞离子化,产生大量新的自由电子,每产生个自由电子就要产生今离,这正离于电极运动,通过撞击电晕极面或气体的光电效应,释放出新的自由电子。另外个是在电晕区与集尘极之间形成的晕外区,整个电场空间几乎全为它所占有,但是其电场强度很弱。从电晕1获得巨人能量被加速的1由屯,经进入这个区,强烈轰击气体分子和具有亲和力的分子结合形成阴离子,粒子的荷电基本上就是发生这区间内。由于自由电子活性太大,它不可能直接跟粉尘结合。它只有跟具有亲和力的原子或分子碰撞使其形成阴离子以后,才有可能跟粉尘结合。使粉尘荷电起到除尘的作用。至于阳离子,是不希望它在电场中存在,这是供电电源的技术路线和工艺路线需要严格把住的关口。它在电场中的出现将与负电荷包括自由电子和阴离子相结合后成为电中性的物质,从而降低了电场中的阴离子的数量,或者有部分阳离子直接与粉尘结合后在静电力的作用下附于放电极,影响放电电极的放电效果,归根结底还是降低电场中的阴离子数量,从而降低了除尘效果。同时还带来电场能耗严重的浪费。尽管当今的微电子技术能够把电除尘浙工作电压调整在火花始发点以,作火花率的状态下运行,但是最佳火花率实属于误导的概念。因为在电场中两极之间火花放电即全路电击穿的实质是正负电荷在电场中发生碰撞结合成电中性物质时放出能量的种现象,它对除尘毫无作用,只是巨大能量的浪费罢了。它的能耗等尸从气体分离粒子所诮耗的能量几十甚至几百倍。常规电除尘器的供电电源对除尘不作贡献不仅体现在火花放电上,而且也包含着眼以阽的超过火花始发点以邵部分脉动波的能量。真正对除尘作贡献所需要的能量只占总能量消耗很小的部分。根据经典分离粒子所需能量的斯托克斯定律粘度为尘粒半径此为驱进速度咖为尘粒运动距离。美国学者怀特先生根据上列公式推算从气体中分离1个粒径为,驱进速度为30咖8,向集尘极运动所经过的距离为5,的尘粒所需的能量为2.541012.,这以个很小的数位。为气体合尘浓度,为卞粒的密度。因此,使〃1体巾令部个粒分离的功为0.1按公式31推兑,尘粒平均粒径约64.接近电厂锅炉排尘实际。其屯场能耗1七能收尘粒7.35.但圮由美国1公勒华能上海石扑1口第发电600河界机组锅炉配套的电除尘器实际运行,电场消耗1781收尘24.20,平均只能收回尘粒0.1351参阅第七届乍电除尘学术会议论文集第148页,为理论值的1.8,换句话说,其电场能耗98以上都属于对除尘不作贡献的无效消耗。2,多年以来,国际上新发展种脉冲电除尘器,其供电电源是在常规电除尘供电电源的基波上迭加宽度很窄幅值很高的脉冲,其意在很短的时间内向电场注大量的池荷1叫极之间还没来得及全山穿之前,脉冲就结束了,借此来提高电场中间阴离子数量,但由于技术经济指标不尽可想,所以节目前尚未得到普及推广,20多年来,笔片采用振荡电路产生高频压再经过几倍压整流成为软特性准稳定饩流作为除尘器供电电源,其在整个供电过程中都处于火花始发点以下无火花放屯状态。从微观的观点考虑。认为电源工作最佳点是在火花始发点以的临界处。这些工作点的集合则是条稳定的直线,在这意义上讲,稳定直流电压比脉动直流电压优越。由于电源工作环境不可能处于理想的状态之中,废气的榀役湿度,粉尘浓度,市电的波动等等都将引起临界电压值的偏移,而电源压波形的稳定是高效的前提,软特性则是维持高效术经济指标,笔者在北京恒运科利水泥厂磨机实施此项技术,经实测出电场能耗!能收集到的粉尘为4.02,单位能耗的收尘量相当于上述美国邙公司给上海石洞口发电厂配套的常规电除尘收尘量的29.8倍。所以,无论从节约能耗或提高除尘效率的角度讲,常规电除尘的供屯屯源的技术路线很有必要进行改革。2除尘效率的多依奇公式的问迄今为止,常规电除尘的设计直沿用多年的多依奇公式为迎风景,17.为效进违度1由于卧式电除尘器有着许多特点。近1个世纪以来,人型屯除尘器几乎全部采扣卧式电除尘器这种漠组成,其箱体内部主要包括收尘极系统放电极系统及振打装置等。收尘极系统由若干排收尘极板平行组成若干条距离相等的气流通道。放电电极处于气流通道后由出口风箱排出。多依奇公式是根据这种除尘器的模式,并作出系列的假定推导出来的公式,它把流经电场的气流看作是很均匀的平流。除尘器各个点上的气流速度和驱进速度都是相同的,粉尘浓度在除尘器断面都是均匀分布的。粉尘在电场中,只考虑到它受到垂直于极板的静电力和风速致的风力的合力作用,不考虑极板结构及其安装方向的改变而引起气流在紊流状态下粉尘所受的离心力惯性力和反静电力的作用,也没考虑次场尘等因素的影响。8,多年以来。多依奇公式和这种模式的电除尘结构5相依靠直沿用至今,使得常规电除尘器仍然占绝对主要地位。根据这个公式设汁的这种模式的述美国公司电场设计参数粉尘在电场的停留时间为14.48,风速为1.218,除尘效率为99,每小时处理1放浓度超标为18435,18.,这说明力规电除卞器的设汁对电除个多维窄间包括个粒的荷电上移扣集再飞扬,气流的走向及本体的匹配等全过程处理过简单化。实际上,阴离子付粉尘强烈轰击,在不到0.018的时间内,就基本完成了荷电的过程,荷了电的粉尘很快就被集尘极所捕集。逃逸出除尘器的粉尘主要是次扬尘。它不是单靠延长电场的长度来提高粉尘在电场的停留时间能完全解决得了的问,应该采取措施防止次扬尘的产生,尽管常规电除个集尘极板设立口型或2型,对防止次扬尘起到定作用,但还是很不够的。我国己有人跳出多依奇公式,造出的电除尘器电场气流风速为3.718粉尘在电场的停留时间为2.18,每小时处理10,3废气量消耗钢材约0.3,除尘效率为99.6,排放浓度为95啤3参阅第七届全国电除尘学术会议论文集第137页。可以说电除尘设备成木近似反比厂粉尘在电场的怜留时间。笔者在北京房山水泥厂生料磨尾实施1台组合式的电旋风除尘器,实测参数电场中气流平均风速为1.7,屯场有效长度为8粉尘在电场的怜留,间为伞了除卞器的入门浓度为脱义,出排放浓度为331叫除卞效率为99.97,通过上述实例说明,很有必要通过对电除尘多维空间的深入认识,重新审视多依奇公式,不应该只按上述常规电除尘结构的模式和系列假设去设计电子除尘器,不肯越雷池步,它的设计往往都是设定有效驱逃速度根据粉尘作业所需的气流试,除卞效率打去设计收尘极板面积4,实际就是确定电除尘器尺寸钢耗造价等。其实应该把设计观念调整到有效驱进速度4其并非定值而是可变的,可以通过改变电除尘器的结构梭式乜拈电极结构及其安装方式和气流走向的改变,引发的离心力惯性力反静电力和供电电源的波形性能工作点以及严格防止次扬尘证定气流量和除尘效率情况下,收尘极板面积大幅度下降,即除尘器的尺寸钢耗及成本大幅度下降。所以,最佳驱进速度尚未找到之前,多依奇公式不应该作为电除尘器设计必须遵循的依据。它能作为考核屯除尘器设的技术经济指标先进程度的依据。3高比电阻问燃煤电厂锅炉排放的粉个竖成份是3,2约占50及人12,3约占35,都属高比电阻粉尘,再加上0等,使高比电阻粉尘占粉尘总量的90以上,其在除尘器的工作温度130180时,比电阻约为10141远超出电除尘能处理比电阻上限5,范围,在这样高的比电阻情况下,荷电的粉尘附在板极上,很难把电荷传递给集尘板极,引起这层粉尘层将与电场中的负电荷碰掎结合成屯性物质从而降低电场中的阴离子数量。同时,也由于集尘极板粉尘层场的阴离子数量。此外,粉尘层电荷积累的结果所引起的静电引力,将使振打难于脱灰,这些都将严重影响除尘效果,严重时甚至可能造成电晕封闭,即电晕电流趋于,处于这种状态,也就没有除尘效果。目前,用于电厂锅炉的常规电除尘器,国产或从发达国家进口来的,都没有设立处理尚比电阻的措施,为了追求除尘效果往往采取延长粉尘在电场的停留时间,例如。从美进1来的电除尘器。粉尘在电场中的停留时间都设定在14168,实际上等于大幅度加大除尘设备的投资,尽管如此,其实,的除尘效率往往都在99以下,这是大缺陷。所以,电厂锅炉的电除尘应该考虑设。降低粉尘比电阻的措施。它将起到事半功倍的作用。4振打引起的次扬尘问电除尘的原理就是荷电的粉尘,在静电引力的作用下,被集尘电极所捕集,通过振打器的振打落入灰斗后排出。大型的常规电除尘器般都设两级以上的多级除尘,振打器采用机械锤击式或振动式的振打,振打落灰的时候,不可避免会产生部分称次扬尘的粉尘,山于木髓效应使这,职粒不会科电,或适只能部分再荷电被气流带走,尤其是大型或特大型的电除尘器,其有效高度很高,问更加突出,前级这样的次扬尘后面级只能部分把它捕集,但是捕集效果不会太好,最后级这样的次扬尘将全部排人沁在环保要求日益严格的今天,它就有可能引起超标。所以,常规电除尘原来采用机械锤击或振动式的振打,也应当改革。5热击穿问由于废气温度的上升,气体密度下降,引起正负极之间火花始发点的下降。笔者在某电除尘实测的数据明废气温度为60时,其火花放电始发时的电场强度为3.87.当废气温度至100时,其火花放屯始发时的电场强度下降为2.517,当度气温度上升至180,爆其火花放电始发时的电场强度下降为1.817火花放电的屯场强度的降低也就是能够维持电晕放电的电场强度的降低,其将降低除尘效率。因为常规电除尘器维挣最佳火花率的概念,使火花放电被人们认为理所当然,掩盖了电晕放电的电场强度降低而引起除尘效率下降的现实。发电锅炉废气进入除尘器时的温度通常在1301800,此时粉尘比电阻正处于比较高的范围,将影响除尘效率,需要降低废气温度,温度降低以后,不仅比电阻会下降,对除尘效率有利,并且也能维持较高的电晕放电2731为摄氏温度为0时废气量。由式5可以看出,当废气温度降低,废气量贝1下降,也就是电场风速下降也是有利于除尘效率的提高。所以,降低废气温度的措施真是箭多雕,为提高除尘效率作出贡献。6结论在将近个世纪,常规电除尘依其自身的许多优点,在粉尘污染治理方面做出大的献,似是代本身也还存在着不足和缺陷,认识方面也还存在着误区和17是这个认识1的误区和盲,束缚矜电除尘的技术路线和工艺路线的进步,受到环保标准不断提高观点技水路线工艺路线的更新,切索,朝养高效