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摘 要：电尘器的除尘效果受许多因素的影响，为提高除尘效率必须对症下药，克服各种影响因素．本文着重讨论了各类因素对电除尘器的影响，并提出了合理建议。
关键词：电除尘器，除尘效率，技术经济指标，影响因素
影响电除尘器的各项技术经济指标的因素有很多，大致可分为四个方面：
1．粉尘特性的影响
(1)粉尘的粒径分布
粉尘的粒径分布对电除尘器的效率有很大影响，这是因为分级除尘效率随驱进速度的增加而增大，而驱进速度与粒径的大小成正比。总除尘效率随着粉尘粒径的增大而增加，随几何标准偏差的增加而减小，因此在进行静电除尘器设计或选型计算时，测定粉尘的粒径分布是极为重要的，它是计算排出的浓度不至于超过排放标准的基本依据。
(2)粉尘的黏附性
如果粉尘的粘附性较强，沉积在收尘极板上的粉尘不易振打下来，使收尘极的导电性大为减弱，导致电晕电流减小。如果粘附在电晕极线上，会使电晕线肥大，降低电晕放电效果，粉尘难以充分荷电，导致效率降低。
粉尘的粘附性不仅与烟气和粉尘的组成成分有关，而且与粉尘的粒径有关，粒径愈小，粘附性愈强。粉尘的粘附性主要包括分子引力、毛细管粘着力及静电库仑引力。但关于这些力的理论计算较繁复，其结果还缺乏可靠性。可采用粉尘层的粘附强度作为评定粉尘粘附性的指标。
为克服粉尘黏附性大的缺陷，除尘器振打锤的设计一定要科学合理，既要保证有效清除极板极线上的粉尘，又要保证不产生二次飞扬。振打制度也要设置合理，对收尘极振打可通过调整振打时间，保证极板上的粉尘成片剥落；对放电极振打，可通过调整振打锤的提升角度来保证足够的振打力，如将顶部提升振打改为腰部挠臂振打，既提高了振打锤的振打力，又加快了振打周期，使电晕线经常保持正常的工作状态，保证电除尘器的高效除尘率。
ESP的性能，很大程度上取决于粉尘的比电阻。当比电阻小于正常值时荷电粉尘一旦到达收尘极表面，便很快释放电荷，并由于静电感应而很快获得与吸尘性相同的正电荷，若带正电荷的粒子与吸尘极之间的排斥力大得足以克服粒子对极板的附着力，尘粒就会从极板上跳回气流中，重返气流中的尘粒再次荷电后被捕集，又再次跳出去，最终可能被气流带出静电除尘器，导致效率降低。相反，如果尘粒比电阻过大，沉积在极板上的尘粒释放电荷的速度缓慢，形成很大的电附着力，这样不仅清灰困难，而且随着粉尘层的增厚，造成粉层电荷积累过大，与吸尘极板产生一个强电场，这电场不但减弱了电极间的电场强度，排斥其它粉尘向极板运动，当粉尘层的强度大于其临界值时，还会在粉层的孔隙间产生局部击穿，导致反电晕。在反电晕情况下，粉尘二次扬尘严重，电能消耗增加，除尘性能恶化甚至无法工作。
2．烟气性质的影响
(1)烟气温度
烟气温度不仅对粉尘比电阻有影响，而且对电晕始发电压，火花放电电压、烟气量等有影响，随温度的上升，电晕电压减小、火花电压降低、
烟气温度上升会导致烟气处理量增大，电场风速提高，引起除尘效率下降。当烟气温度超过3000C时，就需要采用耐高温构材料并且要考虑ESP的热膨胀变形问题。电除尘器通常适用的温度范围是100—250℃。
(2)烟气湿度
原料和燃料中含有水分，参与燃烧的空气也含有水分。因此，燃料燃烧的产物及烟气中含有水蒸气，对ESP的运行是有利的。但是在有孔，门等漏风的地方，由厂在这里烟气温度降至露点以下，就会造成酸腐蚀。增湿可以降低比电阻，提高除尘效率。为了防止烟气腐蚀，ESP外壳应加保温层，使烟气温度都保持在和湿度相对应的露点温度之上．
(3)含尘质量浓度
ESP对烟尘入口质量浓度有‘定的适宜范围，在人口质量浓度过高时需要在ESP前增设预收尘装置。在负电晕情况下，在电场空间的含尘气流中主要有3种粒子即电子、负气体离子、带负电的尘粒。所以，电晕电流‘部分由电子和负离子运动形成，一部分由荷电粉尘形成。但由于粉尘的大小和质量大于气体离子，其运动速度要比气体离子小得多，因此，带电粉尘所形成的电晕电流很小。随着烟尘含尘质量浓度的增加，带电粉尘数量增多，虽然所形成的电晕电流不大，但形成的空间电荷却很大。如果假设单位体积带电粒子数不变，带点尘粒的增多，气体离子相应减少，导致总电晕电流减少，当含尘质量浓度达到某一极限值，通过电场的电流趋于零，这种现象称为电晕闭塞，除尘效率等于零。
3．结构因素的影响
(1)电极几何因素的影响影响ESP伏—安特性的几何因素包括电晕线形状、电极间距和收尘极板间距。
电晕线的形状主要有：圆形、星型、带型、芒刺型等等。从物理上讲，曲率半径越小的电晕线，放电效果越好。但在实际运用中，应使电晕线有—定的起晕电压和足够的机械强度。芒刺形电晕极是比较理想的放电极形式，从而得到较广泛的应用。
电晕线间距对电晕电流的大小有一定的影响，当线距太近时，电晕线之间会由于电场抑制作用使导线的电流值降低，表现为电晕电流减少。线距过大，虽然单报电晕线的电流值较大，但减少了电场中的电景线根数，使电晕电流面密度降低。因此存在一最佳线距。怀特(Wbite)试验表明，在一定几何条件下，当电晕线为5根时，电晕电流最大。在这种情况下，可得线距c和板距b的关系值约为0．9。
由于实际电晕线表面可能较粗糙或因拉紧变形粗细不等，或由于其断面形状为非圆形以及有偏差等原因，电晕电流会比表面光滑的圆线大得多，线距和板距比值取值应小些：一般取线距为通道宽的0．6-0．7倍为宜。例如星形电晕线，当板距(通道宽)为250-300mm时，电晕线间距取160-200mm；对于芒刺电晕极，由于其强烈的放电方向性，其间距可小些，一般取100—150mm。
极板间距也是影响ESP伏——安特性的一个重要几何因素。随板间距的增大，对起晕电压稍有提高，但在相同外加电压之下，电晕电流大为降低。板间距加宽，增大了绝缘距离，抑制电场的火花放电，从而可提高外加工作电压，粉尘的驱进速度也相应提高，使得在处理烟气量相同和同样除尘效率的情况下，收尘极板面积减少、电晕线长度也相应减少，从而降低了钢材耗量。当然，极板间距不是无限制的加宽。太宽，由于电晕电流的减少，粉尘难以充分荷电，影响除尘效果。另外，极距加宽还受到高压供电装置的限制。国内生产的供电装置输出电压一般小于90KV，若按电场内工作场强4KV／cm计算，则线板距不宜超过225mm，即极板间距为450mm。目前国内有些厂家可生产IOOKV以上的高压电源，从而为 宽问距ESP的应用创造了条件。
(2)气流速度分布的影响
除尘器断面的气流速度分布的均匀性，对除尘效率有很大影响。如果气流速度分布不均匀，则在流速较低的区域，存在局部气流的停滞，造成二次扬尘严重。因此，静电除尘器断面上的气流速度分布越不均匀，除尘效率越低。提高气流速度分布均匀性的方法是在除尘器入口处和出口处设置气流分布板。
4．操作因素的影响
(1)操作电压和电流
ESP的效率，主要取决于尘粒的驱进速度，而驱进速度是随电荷电场强度E和收尘场强EP的提高而增大的。为实现更高的除尘效率，应尽可能提高电场强度。目前关于场强分布的讨论，场强与电晕电流有关，而电晕电流与操作条件呈正比。电压和电流的关系称伏——安特性。伏——安特性曲线之所以重要，是因为一旦知道在某一操作电压下的电晕电流就可以计算场强，从而理论估算ESP的效率。
(2)漏风
ESP一般多为负压运行，如果壳体的连接处密闭不严，漏入的冷风会使电场中的风速增大，烟气温度下降而出现结露，引起电晕极肥大、极板清灰困难、电极腐蚀等后果，最终导致除尘效率下降。如果从灰斗或排灰装置漏人空气，将会造成已沉积的粉尘二次扬尘，使除尘效果恶化，所以为保证灰斗下部的气密性，增加锁风装置是非常必要的。总之，ESP的设计要保证有良好的密闭性，壳体各连接处都应连续焊接，以避免漏风现象。
(3)气流旁路
气流旁路是指ESP内的气流不通过收尘电场，而是从收尘极板的顶部、底部和左右最外面测极板与壳体内壁之间的间隙中通过。防止气流旁路的一般措施是采用阻流，壳体内壁四周都设置有阻流板，阻止气流旁路，迫使气流通过收尘电场，使粉尘充分荷电，受电场力的作用沉降在极板上，达到收尘目的。如果不设阻流板，只要有5％的气体的气流旁路，除尘效率就不会大于95％。旁路流还会在灰斗上部和内部产生漩涡，会使已沉积灰斗中和振打时下落的粉尘重返气流中。因此，关于气流旁路的问题是静电除尘器设计中所需要大力解决的问题之一。
(4)二次扬尘
所谓二次扬尘是指在干式电除尘器中，沉积在收尘极上的粉尘再次被气流带走。产生粉尘二次飞扬的原因有以下几个方面：
(1)粉尘比电阻过低或过高。比电阻过小，会产生反复跳跃现象；比电阻过高，容易产生反电晕，使粉尘二次飞扬；
(2）振打清灰过频。从极板振打脱落的粉尘是靠重力落人灰斗，如果振打频率过高，则从极板上落下的粉尘不能形成较大的片状或块状，而是呈分散的小凝聚团或单个粒子，很容易被气流重新带出静电除尘器；
(3）收尘电场流速分布不均匀或流速过高。紊流和涡流作用将导致粉尘的二次返混。因此要求风速不超过3m／s，并尽可能使气流均匀分布。
以上仅讨论了主要的影响因素，除此之外，除尘效果还受不同生产工艺系统、安装质量等等的限制。在实际生产中，要具体情况具体分析，真正对症下药，把影响电除尘器功能发挥的因素彻底清除，使之高效运行。
(作者单位：烟台大学)
关键词：电除尘器，除尘效率，技术经济指标，影响因素
影响电除尘器的各项技术经济指标的因素有很多，大致可分为四个方面：
1．粉尘特性的影响
(1)粉尘的粒径分布
粉尘的粒径分布对电除尘器的效率有很大影响，这是因为分级除尘效率随驱进速度的增加而增大，而驱进速度与粒径的大小成正比。总除尘效率随着粉尘粒径的增大而增加，随几何标准偏差的增加而减小，因此在进行静电除尘器设计或选型计算时，测定粉尘的粒径分布是极为重要的，它是计算排出的浓度不至于超过排放标准的基本依据。
(2)粉尘的黏附性
如果粉尘的粘附性较强，沉积在收尘极板上的粉尘不易振打下来，使收尘极的导电性大为减弱，导致电晕电流减小。如果粘附在电晕极线上，会使电晕线肥大，降低电晕放电效果，粉尘难以充分荷电，导致效率降低。
粉尘的粘附性不仅与烟气和粉尘的组成成分有关，而且与粉尘的粒径有关，粒径愈小，粘附性愈强。粉尘的粘附性主要包括分子引力、毛细管粘着力及静电库仑引力。但关于这些力的理论计算较繁复，其结果还缺乏可靠性。可采用粉尘层的粘附强度作为评定粉尘粘附性的指标。
为克服粉尘黏附性大的缺陷，除尘器振打锤的设计一定要科学合理，既要保证有效清除极板极线上的粉尘，又要保证不产生二次飞扬。振打制度也要设置合理，对收尘极振打可通过调整振打时间，保证极板上的粉尘成片剥落；对放电极振打，可通过调整振打锤的提升角度来保证足够的振打力，如将顶部提升振打改为腰部挠臂振打，既提高了振打锤的振打力，又加快了振打周期，使电晕线经常保持正常的工作状态，保证电除尘器的高效除尘率。
ESP的性能，很大程度上取决于粉尘的比电阻。当比电阻小于正常值时荷电粉尘一旦到达收尘极表面，便很快释放电荷，并由于静电感应而很快获得与吸尘性相同的正电荷，若带正电荷的粒子与吸尘极之间的排斥力大得足以克服粒子对极板的附着力，尘粒就会从极板上跳回气流中，重返气流中的尘粒再次荷电后被捕集，又再次跳出去，最终可能被气流带出静电除尘器，导致效率降低。相反，如果尘粒比电阻过大，沉积在极板上的尘粒释放电荷的速度缓慢，形成很大的电附着力，这样不仅清灰困难，而且随着粉尘层的增厚，造成粉层电荷积累过大，与吸尘极板产生一个强电场，这电场不但减弱了电极间的电场强度，排斥其它粉尘向极板运动，当粉尘层的强度大于其临界值时，还会在粉层的孔隙间产生局部击穿，导致反电晕。在反电晕情况下，粉尘二次扬尘严重，电能消耗增加，除尘性能恶化甚至无法工作。
2．烟气性质的影响
(1)烟气温度
烟气温度不仅对粉尘比电阻有影响，而且对电晕始发电压，火花放电电压、烟气量等有影响，随温度的上升，电晕电压减小、火花电压降低、
烟气温度上升会导致烟气处理量增大，电场风速提高，引起除尘效率下降。当烟气温度超过3000C时，就需要采用耐高温构材料并且要考虑ESP的热膨胀变形问题。电除尘器通常适用的温度范围是100—250℃。
(2)烟气湿度
原料和燃料中含有水分，参与燃烧的空气也含有水分。因此，燃料燃烧的产物及烟气中含有水蒸气，对ESP的运行是有利的。但是在有孔，门等漏风的地方，由厂在这里烟气温度降至露点以下，就会造成酸腐蚀。增湿可以降低比电阻，提高除尘效率。为了防止烟气腐蚀，ESP外壳应加保温层，使烟气温度都保持在和湿度相对应的露点温度之上．
(3)含尘质量浓度
ESP对烟尘入口质量浓度有‘定的适宜范围，在人口质量浓度过高时需要在ESP前增设预收尘装置。在负电晕情况下，在电场空间的含尘气流中主要有3种粒子即电子、负气体离子、带负电的尘粒。所以，电晕电流‘部分由电子和负离子运动形成，一部分由荷电粉尘形成。但由于粉尘的大小和质量大于气体离子，其运动速度要比气体离子小得多，因此，带电粉尘所形成的电晕电流很小。随着烟尘含尘质量浓度的增加，带电粉尘数量增多，虽然所形成的电晕电流不大，但形成的空间电荷却很大。如果假设单位体积带电粒子数不变，带点尘粒的增多，气体离子相应减少，导致总电晕电流减少，当含尘质量浓度达到某一极限值，通过电场的电流趋于零，这种现象称为电晕闭塞，除尘效率等于零。
3．结构因素的影响
(1)电极几何因素的影响影响ESP伏—安特性的几何因素包括电晕线形状、电极间距和收尘极板间距。
电晕线的形状主要有：圆形、星型、带型、芒刺型等等。从物理上讲，曲率半径越小的电晕线，放电效果越好。但在实际运用中，应使电晕线有—定的起晕电压和足够的机械强度。芒刺形电晕极是比较理想的放电极形式，从而得到较广泛的应用。
电晕线间距对电晕电流的大小有一定的影响，当线距太近时，电晕线之间会由于电场抑制作用使导线的电流值降低，表现为电晕电流减少。线距过大，虽然单报电晕线的电流值较大，但减少了电场中的电景线根数，使电晕电流面密度降低。因此存在一最佳线距。怀特(Wbite)试验表明，在一定几何条件下，当电晕线为5根时，电晕电流最大。在这种情况下，可得线距c和板距b的关系值约为0．9。
由于实际电晕线表面可能较粗糙或因拉紧变形粗细不等，或由于其断面形状为非圆形以及有偏差等原因，电晕电流会比表面光滑的圆线大得多，线距和板距比值取值应小些：一般取线距为通道宽的0．6-0．7倍为宜。例如星形电晕线，当板距(通道宽)为250-300mm时，电晕线间距取160-200mm；对于芒刺电晕极，由于其强烈的放电方向性，其间距可小些，一般取100—150mm。
极板间距也是影响ESP伏——安特性的一个重要几何因素。随板间距的增大，对起晕电压稍有提高，但在相同外加电压之下，电晕电流大为降低。板间距加宽，增大了绝缘距离，抑制电场的火花放电，从而可提高外加工作电压，粉尘的驱进速度也相应提高，使得在处理烟气量相同和同样除尘效率的情况下，收尘极板面积减少、电晕线长度也相应减少，从而降低了钢材耗量。当然，极板间距不是无限制的加宽。太宽，由于电晕电流的减少，粉尘难以充分荷电，影响除尘效果。另外，极距加宽还受到高压供电装置的限制。国内生产的供电装置输出电压一般小于90KV，若按电场内工作场强4KV／cm计算，则线板距不宜超过225mm，即极板间距为450mm。目前国内有些厂家可生产IOOKV以上的高压电源，从而为 宽问距ESP的应用创造了条件。
(2)气流速度分布的影响
除尘器断面的气流速度分布的均匀性，对除尘效率有很大影响。如果气流速度分布不均匀，则在流速较低的区域，存在局部气流的停滞，造成二次扬尘严重。因此，静电除尘器断面上的气流速度分布越不均匀，除尘效率越低。提高气流速度分布均匀性的方法是在除尘器入口处和出口处设置气流分布板。
4．操作因素的影响
(1)操作电压和电流
ESP的效率，主要取决于尘粒的驱进速度，而驱进速度是随电荷电场强度E和收尘场强EP的提高而增大的。为实现更高的除尘效率，应尽可能提高电场强度。目前关于场强分布的讨论，场强与电晕电流有关，而电晕电流与操作条件呈正比。电压和电流的关系称伏——安特性。伏——安特性曲线之所以重要，是因为一旦知道在某一操作电压下的电晕电流就可以计算场强，从而理论估算ESP的效率。
(2)漏风
ESP一般多为负压运行，如果壳体的连接处密闭不严，漏入的冷风会使电场中的风速增大，烟气温度下降而出现结露，引起电晕极肥大、极板清灰困难、电极腐蚀等后果，最终导致除尘效率下降。如果从灰斗或排灰装置漏人空气，将会造成已沉积的粉尘二次扬尘，使除尘效果恶化，所以为保证灰斗下部的气密性，增加锁风装置是非常必要的。总之，ESP的设计要保证有良好的密闭性，壳体各连接处都应连续焊接，以避免漏风现象。
(3)气流旁路
气流旁路是指ESP内的气流不通过收尘电场，而是从收尘极板的顶部、底部和左右最外面测极板与壳体内壁之间的间隙中通过。防止气流旁路的一般措施是采用阻流，壳体内壁四周都设置有阻流板，阻止气流旁路，迫使气流通过收尘电场，使粉尘充分荷电，受电场力的作用沉降在极板上，达到收尘目的。如果不设阻流板，只要有5％的气体的气流旁路，除尘效率就不会大于95％。旁路流还会在灰斗上部和内部产生漩涡，会使已沉积灰斗中和振打时下落的粉尘重返气流中。因此，关于气流旁路的问题是静电除尘器设计中所需要大力解决的问题之一。
(4)二次扬尘
所谓二次扬尘是指在干式电除尘器中，沉积在收尘极上的粉尘再次被气流带走。产生粉尘二次飞扬的原因有以下几个方面：
(1)粉尘比电阻过低或过高。比电阻过小，会产生反复跳跃现象；比电阻过高，容易产生反电晕，使粉尘二次飞扬；
(2）振打清灰过频。从极板振打脱落的粉尘是靠重力落人灰斗，如果振打频率过高，则从极板上落下的粉尘不能形成较大的片状或块状，而是呈分散的小凝聚团或单个粒子，很容易被气流重新带出静电除尘器；
(3）收尘电场流速分布不均匀或流速过高。紊流和涡流作用将导致粉尘的二次返混。因此要求风速不超过3m／s，并尽可能使气流均匀分布。
以上仅讨论了主要的影响因素，除此之外，除尘效果还受不同生产工艺系统、安装质量等等的限制。在实际生产中，要具体情况具体分析，真正对症下药，把影响电除尘器功能发挥的因素彻底清除，使之高效运行。
(作者单位：烟台大学)