静电除尘器性能和分析
静电除尘器的性能受粉尘性质、设备构造和烟气流速等三个因素的影响。粉尘的比电阻是评价导电性的指标，它对除尘效率有直接的影响。比电阻过低，尘粒难以保持在集尘电极上，致使其重返气流。比电阻过高，到达集尘电极的尘粒电荷不易放出，在尘层之间形成电压梯度会产生局部击穿和放电现象。这些情况都会造成除尘效率下降。
静电除尘器的电源由控制箱、升压变压器和整流器组成。电源输出的电压高低对除尘效率也有很大影响。因此，静电除尘器运行电压需保持40一75kV 乃至100kV 以上。
静电除尘器与其他除尘设备相比，耗能少，除尘效率高，适用于除去烟气中0．01—50µm的粉尘，而且可用于烟气温度高、压力大的场合。实践表明，处理的烟气量越大，使用静电除尘器的投资和运行费用越经济。
电除尘器是一种干式高效除尘器，它的优点是：
①适用于微粒控制，对粒径1～2μm 的尘粒，效率可达98％～99％；
②在电除尘器内，尘粒从气流中分离的能量，不是供给气流，而是直接供给尘粒的，因此，和其它的高效除尘器相比。电除尘器的阻力较低，仅为100—200Pa ；
③可以处理高温（在400℃以下）的气体，
④适用于大型的工程，处理的气体量愈大，它的经济效果愈明显。
电除尘器的缺点是：
①设备庞大，占地面积大；
②耗用钢材多，一次投资大；
③结构较复杂，制造、安装的精度要求高；
④对粉尘的比电阻有一定要求。
目前电除尘器已广泛应用于火力发电、冶金、化学和水泥等工业部门的烟气除尘和物料回收。如图1、2、3所示。
图1 静电除尘器的应用
图2 铁厂动力车间应用的静电除尘器
图3 静电除尘器收尘系统
二、静电除尘器在实际应用中通常有以下几种应用方式
（一）高压静电尘源控制
高压静电尘源控制是应用静电除尘的原理对分散产尘点进行粉尘控制的一种方法，可以用于皮带转运点、破碎机、振动筛等产尘点。
高压静电不但应用于局间地点的尘源控制，也可把晕线架设在车间内，应用静电场对难于密闭的开放性尘源抑止粉尘的飞扬。对电晕线施加足够的负高压，在电晕线与“地”这间形成强大的静电场。尘源及其附近的物体如物料、砂、砖、木板、结构物等均起着集尘极的作用。在静电场作用下，带电尘粒将直接返回尘源，实现粉尘的就地抑制。采用静电进行尘源控制，可以不设排风系统，节省能源，消除了风机噪声。在寒冷地区冬季不需对车间进行补风，有利于节能。
（二）静电强化的除尘器
即将静电除尘机理的应用其它类型的除尘器，形成复合机理的除尘器，如静电袋式除尘器、静电湿式除尘器、静电旋风除尘器、静电颗粒层除尘器等，其中有的已经在生产中应用。
1）静电袋式除尘器
利用静电强化袋式除尘器，可降低除尘器阻力、增大处理风量、提高除尘效率。
目前采用的形式有以下几种：
①器外预荷电的袋式除尘器。在粉尘进入袋式除尘器之前用预荷器使粉尘荷电。预荷电器可以采用不同的形式，例如在入口管道中心设高压放电极。
②预荷电脉冲除尘器（Apitron 除尘器）。在脉冲袋式除尘器每条滤袋的下部串接一短管荷电器，其中心为放电极，气流通过短管时尘粒荷电，再进入到滤袋内。滤袋清灰时，压缩空气喷入袋内，以清除滤袋上的积灰，并吹扫短管荷电器的放电极和收尘表面。
③表面电场的袋式除尘器。它是利用每条滤袋中的骨架竖条间隔作正、负极，这样沿滤袋表面形成电场。气流通过滤袋时，在电场力和过滤双重机理作用下，使细小粉尘捕集。
2）静电强化的湿式除尘器
图4所示为静电水膜除尘器。用静电强化湿式除尘器，主要有三种方式：
①尘粒与水滴均荷电，但极性不同。在两者之间产生静电力，加强水滴与尘粒的接触，使粉尘加湿，凝聚成更大的颗粒，便于捕集。
②尘粒荷电，水滴为中性。当荷电尘粒接近水滴时，使后者产生镜象感应电荷。在两者间产生吸引力（镜象力），使尘粒与水滴接触。
③水滴荷电，尘粒为中性。当两者接近时同样会产生镜象感应电荷，在镜象力作用下，使尘粒加湿、凝聚。
静电强化的湿式除尘器的结构形式很多，主要是在传统的除尘器中加以应用，例如在通常的喷淋塔中，可以在入口加电晕荷电器，使尘粒荷电，有的则在喷嘴上通过感应效应，使水滴荷电。
图4 静电水膜除尘器
3）静电强化的旋风除尘器
利用静电强化的旋风除尘器通常在旋风除尘器中心设置放电极，利用筒体的外壁和排出管的管壁作为集尘极。在静电力的作用下，可以使尘粒获得较大的向外的径向速度，有利于尘粒的捕集。试验研究表明，静电旋风除尘顺的除尘效率较不设静电的有较大提高。在静电旋风除尘器中，有一个最佳的进口速度，使静电力和离心力的作用得到最佳组合。
静电除尘器性能和分析
静电除尘器的性能受粉尘性质、设备构造和烟气流速等三个因素的影响。粉尘的比电阻是评价导电性的指标，它对除尘效率有直接的影响。比电阻过低，尘粒难以保持在集尘电极上，致使其重返气流。比电阻过高，到达集尘电极的尘粒电荷不易放出，在尘层之间形成电压梯度会产生局部击穿和放电现象。这些情况都会造成除尘效率下降。
静电除尘器的电源由控制箱、升压变压器和整流器组成。电源输出的电压高低对除尘效率也有很大影响。因此，静电除尘器运行电压需保持40一75kV 乃至100kV 以上。
静电除尘器与其他除尘设备相比，耗能少，除尘效率高，适用于除去烟气中0．01—50µm的粉尘，而且可用于烟气温度高、压力大的场合。实践表明，处理的烟气量越大，使用静电除尘器的投资和运行费用越经济。
电除尘器是一种干式高效除尘器，它的优点是：
①适用于微粒控制，对粒径1～2μm 的尘粒，效率可达98％～99％；
②在电除尘器内，尘粒从气流中分离的能量，不是供给气流，而是直接供给尘粒的，因此，和其它的高效除尘器相比。电除尘器的阻力较低，仅为100—200Pa ；
③可以处理高温（在400℃以下）的气体，
④适用于大型的工程，处理的气体量愈大，它的经济效果愈明显。
电除尘器的缺点是：
①设备庞大，占地面积大；
②耗用钢材多，一次投资大；
③结构较复杂，制造、安装的精度要求高；
④对粉尘的比电阻有一定要求。
目前电除尘器已广泛应用于火力发电、冶金、化学和水泥等工业部门的烟气除尘和物料回收。如图1、2、3所示。
图1 静电除尘器的应用
图2 铁厂动力车间应用的静电除尘器
图3 静电除尘器收尘系统
二、静电除尘器在实际应用中通常有以下几种应用方式
（一）高压静电尘源控制
高压静电尘源控制是应用静电除尘的原理对分散产尘点进行粉尘控制的一种方法，可以用于皮带转运点、破碎机、振动筛等产尘点。
高压静电不但应用于局间地点的尘源控制，也可把晕线架设在车间内，应用静电场对难于密闭的开放性尘源抑止粉尘的飞扬。对电晕线施加足够的负高压，在电晕线与“地”这间形成强大的静电场。尘源及其附近的物体如物料、砂、砖、木板、结构物等均起着集尘极的作用。在静电场作用下，带电尘粒将直接返回尘源，实现粉尘的就地抑制。采用静电进行尘源控制，可以不设排风系统，节省能源，消除了风机噪声。在寒冷地区冬季不需对车间进行补风，有利于节能。
（二）静电强化的除尘器
即将静电除尘机理的应用其它类型的除尘器，形成复合机理的除尘器，如静电袋式除尘器、静电湿式除尘器、静电旋风除尘器、静电颗粒层除尘器等，其中有的已经在生产中应用。
1）静电袋式除尘器
利用静电强化袋式除尘器，可降低除尘器阻力、增大处理风量、提高除尘效率。
目前采用的形式有以下几种：
①器外预荷电的袋式除尘器。在粉尘进入袋式除尘器之前用预荷器使粉尘荷电。预荷电器可以采用不同的形式，例如在入口管道中心设高压放电极。
②预荷电脉冲除尘器（Apitron 除尘器）。在脉冲袋式除尘器每条滤袋的下部串接一短管荷电器，其中心为放电极，气流通过短管时尘粒荷电，再进入到滤袋内。滤袋清灰时，压缩空气喷入袋内，以清除滤袋上的积灰，并吹扫短管荷电器的放电极和收尘表面。
③表面电场的袋式除尘器。它是利用每条滤袋中的骨架竖条间隔作正、负极，这样沿滤袋表面形成电场。气流通过滤袋时，在电场力和过滤双重机理作用下，使细小粉尘捕集。
2）静电强化的湿式除尘器
图4所示为静电水膜除尘器。用静电强化湿式除尘器，主要有三种方式：
①尘粒与水滴均荷电，但极性不同。在两者之间产生静电力，加强水滴与尘粒的接触，使粉尘加湿，凝聚成更大的颗粒，便于捕集。
②尘粒荷电，水滴为中性。当荷电尘粒接近水滴时，使后者产生镜象感应电荷。在两者间产生吸引力（镜象力），使尘粒与水滴接触。
③水滴荷电，尘粒为中性。当两者接近时同样会产生镜象感应电荷，在镜象力作用下，使尘粒加湿、凝聚。
静电强化的湿式除尘器的结构形式很多，主要是在传统的除尘器中加以应用，例如在通常的喷淋塔中，可以在入口加电晕荷电器，使尘粒荷电，有的则在喷嘴上通过感应效应，使水滴荷电。
图4 静电水膜除尘器
3）静电强化的旋风除尘器
利用静电强化的旋风除尘器通常在旋风除尘器中心设置放电极，利用筒体的外壁和排出管的管壁作为集尘极。在静电力的作用下，可以使尘粒获得较大的向外的径向速度，有利于尘粒的捕集。试验研究表明，静电旋风除尘顺的除尘效率较不设静电的有较大提高。在静电旋风除尘器中，有一个最佳的进口速度，使静电力和离心力的作用得到最佳组合。