闫克平 电除尘技术发展与应用

根据PM2.5与PM10质量浓度比值范围，可得当出口PM10的质量浓度在20~30mg/m3范围内时，PM2.5质量浓度为4~6mg/m3;而当出口PM10质量浓度在5~15mg/m3范围内时，PM2.5质量浓度可以控制在2mg/m3以下。

工业锅炉中PM2.5与PM10质量浓度比值也有相似规律，图2[20]为嘉兴协鑫2台质量流量为75t/h的循环流化床工业锅炉改造前后PM2.5质量浓度与PM10质量浓度关系图。

原除尘器采用单相电源，改造采用三相电源替换之。PM2.5与PM10质量浓度比值改造前在6.9%~17.1%范围内，改造后在8.3%~42.7%范围内，均值约为33%。

2.2电除尘器与脱硫塔

脱硫塔可以作为一种颗粒物洗涤塔，能够捕集部分电除尘器出口的颗粒物，一般脱硫塔出口PM2.5与PM10质量浓度比值约为28%~60%，如图3[21]所示。

如图4[19]所示的脱硫塔对于粒径在1.5μm以上的颗粒物有捕集作用，电除尘器出口的粗颗粒物数密度可以下降约一半;而脱硫塔中还会产生粒径低于1.5μm的次生颗粒物，并增加排放PM2.5质量浓度。

脱硫塔的总收尘效率一般不超过30%，且当前置电除尘器收尘效率提升后，其捕集的颗粒物也相应减少。此外，烟气温度也会影响脱硫塔对颗粒物的捕集能力。在电除尘器出口PM10质量浓度和PM2.5质量浓度分别为10mg/m3和0.67mg/m3的条件下，脱硫塔入口温度为60℃时，其出口排放PM2.5质量浓度可控制在2mg/m3以下。

2.3电除尘器振打

收集在极板上的粉尘层需要在累积至一定厚度时被剥离极板，以防止电晕封闭等影响收尘效率。常规的电除尘器清灰手段是侧部振打或顶部振打，利用重锤的重力势能转化为机械能，在极板上产生法向和切向加速度，使粉尘层与极板的相对位置发生变化，从而自极板上被剥离下来。在振打过程中二次扬尘不可避免，振打扬尘对电除尘器出口质量浓度的贡献可达13.6%~90%[22–23]。

避免振打引起二次扬尘的已有手段包括采用弯折收尘极板结构、关闭正在振打的通道等。为了消除静电力对粉尘的吸附或压实作用，还有工程采用断电振打[24]。

即在振打周期中停止高压电源向电除尘器输出高电压，在振打结束后再恢复电除尘器输出电压。断电振打能够将粉尘层较为彻底地自极板剥离，但也会使电除尘器在振打期间失去收尘能力，加剧二次扬尘程度。

在周靖鑫等进行的小试实验中，当振打期间负极性运行电压从30kV降低至0kV时，二次扬尘质量浓度会从2mg/m3上升至8mg/m3。在极板上已收集的粉尘层在带电振打或断电振打条件下呈现如图5所示不同的剥离情况。

断电振打条件下粉尘层呈细小颗粒态散状剥离，而带电振打条件下粉尘层则呈较大块片状剥离。相较于断电振打，带电振打能够通过高场强压缩粉尘层使细颗粒物紧密结合，并对二次扬尘实现再收尘，能够降低以PM2.5为主的二次扬尘质量浓度，避免细颗粒物在振打期间大量逃逸出电除尘器。

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