集尘极

电除尘器中接地的电极

集尘极是指电除尘器中接地的电极。荷电颗粒在电场中受库仑力作用被驱往集尘极表面，放出所带电荷且沉积在集尘极上。集尘极的结构型式直接影响到电除尘器的除尘效率、金属耗量和造价。

简介

集尘极是电除尘器的主要部分。在电除尘器的整个工作过程中，粉尘粒子荷电是否充分，极板电流密度分布是否均匀，捕集粉尘所需的电晕性能是否良好，均取决于集尘极板和放电极线组成的极配方式；当集尘极板捕集的粉尘达到一定厚度时，清灰是否容易，且是否有效地防止粉尘重返气流，也都与集尘极板的性能密切相关，从设备重量上讲，集尘极板约占电除尘器设备总重的25%左右。可以说，集尘极板是影响电除尘器设备性能的关键部件。

随着电除尘设备的发展，对于集尘极板的研究工作正在不断深入，从而出现了各种型式的集尘极板。国内生产的板卧式静电除尘器极板以480毫米大C型极板为多，并且积累了比较丰富的制造、安装和使用经验，其制造能力也具备了相当的规模，且有较大的潜力。我国先后从国外引进的电除尘器极板型式有大C型、CS型，小C型等等。宝钢自备电厂和宝钢一期工程烧结机尾电除尘器是引进三菱一鲁奇公司的设备，其阳极都属于CS型。

各种型式的极板虽然结构差异很大，但对其总的要求不外乎有：①极板表面上的电场强度和电流分布均匀，火花电压高；②有利于粉尘在板面上沉积，又能顺利落入灰斗，二次扬尘少；③极板的振打性能好，利于振打加速度均匀地传递到整个板面，清灰效果好；④形状简单，易于制造；⑤刚度好，在运输、安装、运行中不易变形。分有圆管式和平行板式两种型式。板式电极又可分为三类：①平板形电极，②箱式电极，包括鱼鳞板式和袋式（郁金香式）；③型板式电极，系用1.2-2.0mm厚的钢板冷轧加工成一定形状的板型，如Z型、C型、CS型、波浪型和槽形等。

电除尘器

当气体中含有极细的颗粒(或液滴)而又要求很高的除尘效率时可以采用电除尘器。

根据集尘极的型式，电除尘器分为管式与板式两类，图1为管式电除尘器的原理示意图，实际管式除尘器由很多根管子并联组成。接地的金属圆管为集尘极，置于圆管中心与高压直流电源相联的细金属丝为放电极(或电晕极)，这样在两极间构成了不均匀电场。在两极间施加10000～30000V的直流电压，在放电极产生电晕放电，使放电极周围的气体电离，生成大量自由电子和正离子，正离子立即被放电极(负极)吸引过去而失去电荷，自由电子和随即形成的负离子在电场作用下向集尘极(正极)移动，并充满两极之间的空间。含尘气体从底部进入管内，其中自由电子或负离子与颗粒相遇，附在颗粒上使颗粒带负电，因此在静电力的作用下带负电的颗粒向集尘极沉降，颗粒同时还随气体往上运动，如它在到达顶部出口以前到达集尘极表面，则放出电荷沉积在集尘极上，而与气体分离。

电除尘器的优点是除尘效率高，可以除去小到0.1μm以下的颗粒；阻力小，气体经过电除尘的压强降一般不超过200Pa。缺点是设备较复杂，制造、安装和维护管理的要求高，投资大，所以一般只用于要求除尘效率高的场合。

集电极与静电除尘器

静电除尘器除尘效率与集尘极尺寸的关系

静电除尘器的工作原理是通过电晕极的放电使电晕极附近出现的粉尘粒子带电，从而使带电粒子向集尘极移动从而被捕集。相应的除尘器管长度(L)应为L=VR/ω；其中V：烟气流速(m/s)；ω：粒子在电场中的移动速度(m/s)；R集尘极(阳极管)的半径(m)。

静电除尘器中的烟尘捕集效率多依奇公式η=1-eAV/Q。其中A：集尘极的集尘面积(m2)；Q：烟气的流量(m3/s)；V尘粒在电场中的移动速度(m/s)。通过多依奇的捕捉效率得知：当烟气量一定时，捕捉效率随集尘极长度L的增长按负指数曲线上升，当L增加到某一数值时候，捕集效率就上升的很慢。所以在设计除尘器时，过分的增长集尘极的长度来是不经济的。

除尘器按电极清灰的方式不同，可分为干式电除尘器、湿式电除尘器和半干半湿电除尘器；按电除尘器内气流运动方向，可分为立式电除尘器和卧式电除尘器；按集尘极的形式，可分为管式电除尘器和板式电除尘器。

对板式静电除尘器，当烟气量一定时，捕集效率与极板间的间距(2b)无关，具体分析如下：

板式静电除尘器的比集尘面积为：A/Q=2Lh/2bhV=L/bV。

而对管式静电除尘器，当烟气量一定时，其捕集效率不会随管径(R)的增大而增大。具体分析如下：

管式静电除尘器的比集尘面积为：A/Q=2πRL/πR2V=2L/RV。

静电除尘器除尘效率与电气参数的关系

由多依奇效率公式η=1-eAV/Q可知。在比集尘面积A/Q已定的情况下，决定静电除尘器效率的是尘粒子，酸雾的驱进速度V。V=qE/6πua，在尘粒子，酸雾性质已定的情况下，粒子、酸雾的趋近速度取决于其荷电量q和电场强度E。而荷电量q又取决于电晕电流的大小，因为电晕电流将直接决定可供荷电的离子数量。因此供电时除尘除雾效率的影响可以归结为电压、电流、功率对其驱进速度的影响。湿式静电除尘器的电晕电流可用每米长电晕电极的毫安数或每平方米集尘电极的毫安数表示，在实际工程中电晕电极的电流密度在0.2～0.8mA/m的范围内，集尘电极的电流密度在0.16～1mA/m2的范围内。虽然加大电极间的运行电压，可以增大电晕电流，但是当粉尘过大而出现电晕阻塞现象或集尘极积尘过厚而出现反电晕时，即使在高的运行电压下电晕电流也会下降到零。因此，在设计除尘器时，要选择合适的电源电压及清洗频率，单一的增大电压并不能保证除尘效率的提高。

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