燃煤电厂静电除尘器性能的因素影响浅析-北极星大气网

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摘要：燃煤电厂静电除尘器影响性能的因素较多，简单归纳为以下三个条件：工况条件：即燃煤的成分、飞灰成分、飞灰的物理特性和烟气条件等。烟气条件中包括烟气的种类、湿度、温度、组成、压力、及流速等;粉尘性质主要包含粉尘密度、粉尘的比电阻、粉尘分散度、粉尘的粘度和浓度等。技术情况：即电除尘器的极板和极限的配置方式;电场划分情况;电场结构特点;气流分布的均匀程度;振打方式的设置及振打力的大小的设置;电气控制特性等。运行状况：包括一二次电压、一二次电流、积灰情况、振打清灰效果、振打的周期、漏风情况及二次扬尘情况等。

1煤成分

在煤的成分中，硫分、水分、和灰分对电除尘器性能影响最大。含硫较高的煤烟气中含较多的SO2，SO2在特定的条件下能生成SO3，SO3易附着在尘粒的表面。对高硫煤，硫分对电除尘器的性能起着主导作用;对低硫分煤，硫分的影响相对较小。水分的影响显而易见，燃煤所含的水分高时，烟气的湿度就增大，粉尘的表面导电性就好，比电阻就比较低。煤的灰分的高低，直接决定了烟气中的含尘浓度。当含尘浓度超出电除尘器的适应范围时，电晕电流就会应含尘浓度的增加而迅速减小;当含尘浓度达到一定限值时，很容易形成强大的空间电荷，对电晕电流产生屏蔽，严重时会造成通过电场空间的电流趋近于零，即电晕封闭。

2飞灰成分

飞灰主要包括Na2O、Fe2O3、K2O、SO3、AI2O3、SiO2、CaO、MgO、P2O5、MnO2等及分灰可燃物。其中SAr、Na2O、Fe2O3、AI2O3、SiO2对电除尘器的性能影响比较大。飞灰中可燃物的含量与锅炉的燃烧状况有关。可燃物主要包括炭黑和焦炭。飞灰中可燃物含量为1%―8%时，可是飞灰比电阻下降，为有利因素;高于8%后，易造成二次飞扬，为不利因素。

3粉尘比电阻

粉尘比电阻等于单位面积的粉尘在单位厚度时的电阻值。它是衡量粉尘导电性能的重要指标。它对静电除尘器性能的影响特别大。粉尘比电阻决定了高比电阻粉尘层电击穿的电流极限。当比电阻值在104Ω.cm以下时，粉尘沉积在收尘极瞬间就被中和了，极易脱离收尘极而重新进入气流，降低了除尘器效率;当比电阻值在105～1011Ω.cm时，粉尘沉积在收尘极时，能够在极板上形成一层粉尘，极板振打时，粉尘层片状落下，除尘器效率较高，实测表明，最适于电除尘器工作的比电阻值为105～1011Ω.cm。当粉尘比电阻高于1011Ω.cm时，粉尘沉积到收尘极时，粉尘很难中和，在沉积的颗粒层上形成负电场，从而发生反电晕现象，电除尘器的效率大大降低。

4烟气温度

电除尘器烟气温度对粉尘比电阻影响很大。粉尘的导电可以分成表面导电和体积导电。烟气温度较低时以表面导电为主，此时比电阻主要取决于烟气温度和SO3含量;烟气温度升高，表面导电逐渐减少，粉尘中的金属离子较为活波，此时比电阻主要取决于体积导电。烟气温度对电除尘器性能的的主要影响表现在温度对气体粘滞性的影响方面。

5烟气湿度

烟气湿度对电除尘器的影响主要是通过改变粉尘比电阻来影响电除尘的性能。衡量烟气湿度通常是用烟气露点温度。烟气的露点温度越高，烟气湿度就会越大，从而粉尘表面吸收或凝结的水分也就越多，导电性能就越好。因此提高烟气中含水量，就能够解决电除尘器除尘效率不高等等的问题。烟气含水量对电除尘器伏安特性的影响证明：烟气含水量与击穿电压成正比，与电晕电流成反比。增加烟气湿度可改善电除尘器性能。

6烟气成分

烟气成分对电除尘的影响主要表现在对负电晕放电特性有着很大的影响，当烟气的成分不同时，在电晕放电中电荷粉尘的有效移动率就会不同。烟气中N2、H2的电子依附率为零，不产生负电晕，而CL2与SO2分子能产生较强的负电晕。它们吸附在粉尘表面，增加了粉尘的表面导电性，从而降低了比电阻，改善了电除尘器的性能。SO2等气体具有特别稳定的高阻抗电晕特性，可以形成范围较宽的负电晕。

7烟气密度与压力

烟气密度是烟气压力和温度的函数。烟气密度对电晕电场的起晕电压、电晕极表面电场强度、空间电荷密度及离子迁移率的大小有很大的影响。从而对电除尘器的放电特性和除尘性能也有很大影响。

在给定气体中产生电离碰撞所需的能量必须由起晕电场强度提供。这主要取决于该气体的电离电位和每次碰撞的平均自由程。在相同极距下，压力降低，起晕电压下降。高压高炉煤气的压力是常压高炉煤气的1.5―2.1倍，因而在其它条件相同的情况下，净化高压煤气的电除尘器比净化常压煤气电压升的高，除尘效率也会提高。

8粉尘浓度

电除尘器对粉尘浓度有一定的要求，必须要在适应的范围之内，超出适应范围的话，电流就会随着含尘浓度的增加而减少。

当烟气中的粉尘浓度越高时，烟尘离子数量也越多，能够形成的空间电荷也会减少，电场电流下降。当粉尘浓度接近或超过适应范围浓度时，电场电流接近于零，就会发生电晕闭塞的现象，除尘效率也会明显下降。

9粉尘粒径

荷电粉尘的运动速度与粉尘粒径有很大关系，在多级电场的电除尘器中，后级电场粉尘粒径小，前级电场粉尘粒径较大。带电粉尘向收尘极移动速度与粉尘粒径的半径是成正比的，粉尘粒径影响尘粒空间电荷和荷电电场，从而影响粉尘荷电量和运动速度的变化。当小颗粒粉尘较多时，空间电荷影响增大，电流降低，第一电场尘粒核电时间延长。当粉尘浓度比较高时，如果细颗粒粉尘较多时，就容易产生电晕闭塞。粉尘粒径还影响电气条件、二次扬尘等。

10粉尘密度

粉尘密度是指粉尘的堆积密度，是指该粉尘单位体积的质量。粉尘的堆积密度与收尘性能有关，它包括尘粒间的空间在内的单位体积的密度。堆积密度越小，越容易造成粉尘二次飞扬，对电除尘性能的影响也越大。11粉尘黏附力

收尘极板收集粉尘是依靠粒子与粒子之间和粒子与收尘极板之间的黏附力来进行，最后堆积在极板上的。如果粉尘的黏附力太大的话，需要的振打力就较大;若粉尘的黏附力太小，在振打时粉尘容易分解成单个颗粒，极易随着气流飞走，从而不能落到灰斗中，也直接降低了除尘的效率。

12烟气流速

烟气的流速对于除尘效率也有一定的影响，当收尘面积一定时，如果增加处理烟气量，就会造成除尘效率下降。所以，烟气的流速要取低值，防止收尘极板上的粉尘被气流带走，引起粉尘的二次飞扬。

粉尘的最佳流速就是具有最大驱进速度的电场流速。粉尘的最佳流速与粉尘性质、电除尘器的结构等很多因素有关，要提高电除尘器除尘效率。必须要要根据电除尘器的结构和粉尘的性质不同，计算出最佳流速。

13极配形式

根据不同烟气条件，合理选择极板、极线的结构及它们的配置方式很重要。在选择极配形式，应把放电极在极板上产生的电流密度的均匀性作为重点来考虑。电除尘器常用的放电极从形态上分为芒刺型、非芒刺型两大类。

14极间距

粉尘粒子的趋近速度在一定范围内与极间距成正比。这是为随着极间距的增大，放电极产生的电晕电流在基板上趋近于相对均匀。即极间距的增大，可是极板上电流密度的分布趋于均匀，同时也可提高操作点，这都有利于提高驱进速度。

15振打清灰

振打清灰是电除尘器收集粉尘的重要环节，就是要将粘附在极板以及极线上的粉尘层清除干净，防止粉尘堆积过厚或者长时间的停留在电极上，而影响电除尘的性能。因此要保证冲击力分布要均匀，有足够大的振打力。

振打清灰要有一个合理的不同电场的最佳振打时间和间隔即振打制度，以保证清灰效果。由于每个电场粉尘粒径大小不一样，粉尘的黏附力大小也会不同，所以每个电场的需要的振打力也不同。因此，必须要通过多次试验来确定振打间隔时间及振打力，以确保不产生粉尘二次飞扬。

延伸阅读：

【干货】一张图看懂电除尘器

原标题：燃煤电厂静电除尘器性能的因素影响浅析

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