湿式静电除雾器(WESP).pdf

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1、1、背 景 近 年 ， 世 界 各 国 对 环 境 保 护 越 来 越 重 视 ， 环境 保 护 标 准 日 趋 严 格 。 受 到 排 放 标 准 的 限 制 ， 一 些 发 达 国 家 除 对 烟 气 中 排 放 的 SO2、 NOx及 烟 尘 采 取 有 效 的 治 理 措 施 外 ，微 细 烟 尘 、汞 等 以 气 溶 胶 形 式 存 在 的 污 染 物 的 减 排 已 被 提 到 了 议 事 日 程 。 到 目 前 为 止 ， 我 国 燃 煤 锅 炉 绝 大 部 分 都 设 置 了 除 尘 和 脱 硫 装 置 ， 其 中 湿 法 脱 硫 工 艺 占 全 部 脱 硫 装 置 的 90%

2、左 右 。其 中 对煤 烟 型 的 污 染 物 排 放 限 制 主 要 为 SO2和 烟 尘 。 湿 法 脱 硫 工 艺 虽 具 有 高 脱 硫 率 、高 可 用 率 等 优 点 ，但 其 存 在 的 固 有 问 题 在 实 际 运 行 中 也 日 益 显 现 出 来 ， 主 要 有 ： GGH阻 力 大 、 电 耗 高 、 易 堵 塞 ， 严 重 影 响 系 统 的 正 常 运 行 ； 无 GGH时 石 膏 固 体 颗 粒 、 水 雾 飘 落 造 成 局 部 影 响 ， 白 色 烟 羽 造 成 景 观 污 染 ； 净 烟气 中 SO3对 尾 部 烟 道 和 烟 囱 的 低 温 腐 蚀 ； 脱

3、 硝或 氨 法 脱 硫 等 带 来 的 NH3逃 逸 问 题 ； 未 来对 微 细 烟 尘 （ PM2.5 ） 、 汞 的 排 放 限 制 等 。 由 于 上 述 问 题 得 不 到 有 效 的 解 决 ，对 生 产 企 业 、周 边 群 众 乃 至 环 保 部 门 造 成 了 越 来 越 严 重 的 困 扰 。 湿 式 静 电 除 雾 器 （ WESP ）技 术 可 以 有 效 的 解 决 这 些 问 题 。 我 公 司 经 过 多 年 技 术 跟 踪 、实 验 室 及 工 业 试 验 等 研 究过 程 ，开 发 出 了 先 进 的 荷 电除 雾 器 技 术 ，并 进 行 了 多 方 案 工

4、 业 化 设 计 。成 功 地 提 出 了 大 型 湿 法 脱 硫 装 置 存 在 问 题 的 解 决 方 案 ，并 能 够 达 到 多 种 污 染 物 联 合 脱 除 的 效 果 。 在 工 业 生 产 中 ，如 果 气 体 中 含 有 某 种 物 质 的 蒸 汽 ，当 将 其 冷 却 到 一 定 的 温 度 时 ，蒸 汽 会 冷 凝 结 成 液 体 或 固 体 。或 者 气 体 高 速 通 过 某 种 液 体 ，气 体 被 液 体 的 蒸 汽 饱 和 并 夹 带 液 体 飞 沫 。用 荷 电 除雾 器 来 清 除 悬 浮 于 气 体 中 的 微 细 液 体 和 固 体 粒 子 。如 硫 酸

5、 生 产 净 化 清 除 气 体 中 的 硫 酸 雾 。发 生 炉 煤 气 和 焦 炉 煤 气 除 焦 油 雾 ，硫 酸 生 产 的 放 空 尾 气 中 除 硫 酸 雾 。硫 酸 浓 缩 废 气 中 除 硫 酸 雾 。电 厂 废 气 除 硫 酸 和 亚 硫 酸 雾 ，以 及 水 蒸 汽 雾 等 。 WESP早 于 干 式 静 电 除 尘 器 ， 在 工 业 领 域 已 有 将 近 100 年 的 应 用 历 史 。近 年 欧 美 发 达 国 家 在 配 套 湿 法 脱 硫 净 烟 气 处 理领 域 ，已 经 取 得 了 多 个 大 型 机 组 WESP多 年 成 功 应 用 的 业 绩 。 此

6、 前 ， 在 国 内 WESP主 要 应 用 于 制 酸 和 冶 金 等 行 业 中 脱 除 SO3和 焦 油 。 用 于 发 电机 组 湿 法 脱 硫 净 烟 气 处 理 的 WESP实 例 较 少 且 投 资 较 高 ， 大 大 的 限 制 了 其 推 广 应 用 。 2、用 途和 目 的 我 公 司 开 发 的 WESP技 术 主 要 用 途 和 目 的 为 ： 取 消湿 法 脱 硫 中 的 GGH ， 降 低 脱 硫 系 统 阻 力 和 脱 硫 运 行 的 故 障 率 ， 降 低 系 统 电 负 荷 ； 通 过有 效 的 去 除 脱 硫 净烟 气 中 的 SO3和 水 雾 ， 延 缓

7、湿 烟 气 对 烟 囱 的 腐 蚀 。 采 取 一 定 组 合 措 施 后 可 完 全 解 决 烟 囱 腐 蚀 难 题 ； 解 决湿 法 脱 硫 中 烟 囱 周 围 石 膏 颗 粒 、 水 雾 飘 落 和 排 烟 浑 浊 的 难 题 ； 进 一步 提 高 SO2的 脱 除 率 ； SO3、 NH3、 微 细 烟 尘 (PM2.5)、 汞 等 多 种 污 染 物 联 合 脱除 ， 适 应 未 来 更 严 格 的 排 放 标 准 。 3、 工 作 原 理 与 设 备 部 件 组 成 3.1 工 作 原 理 荷 电 喷 雾 技 术 是 应 用 高 压 静 电 在 喷 头 与 喷 雾 目 标 间 建

8、立 一 静 电 场 ，通 过 不 同 的 充 电 方 法 被 充 上 电 荷 ，形 成 群 体 荷 电 雾 滴 ，然 后 在 静 电 场 力 和 其 他 外 力 的 联 合 作 用 下 ，雾 滴 作 定 向 运 动 而 吸 附 在 目 标 的 各 个 部 位 ，达 到 沉 积 效 率 高 、雾 滴 飘 移 散 失 少 、改 善 生 态 环 境 等 良 好 的 性 能 。 待 处 理 气 体 为 含 有 微 细 尘 粒 ， 雾 粒 及 被 液 体 蒸 汽 饱 和 的 湿 气 体 。 为 了 满 足 生 产 工 艺 ，环 境 保 护 ， 有 价 金 属 回 收 的 要 求 。 必 须 将 气 体

9、中 的 悬 浮 物 清 除 ， 处 理 合 格 后 的 气 体 用 于 下 工 序 生 产 或 排 放 。 各 种 待 处 理 的 气 体 ，由 于 受 到 紫 外 线 照 射 ，高 温 和 放 射 性 副 射 的 作 用 。使 得 每 种 中 性 气 体 中 都 含 有 1-2%的 带 电 分 子 和 电 子 。另 方 面 ， 当 这 种 带 有 悬 浮 粒 子 的 湿 气 体 进 入 电 滤 器 电 场 后 ，由 于 在 电 滤 器 的 电 晕 极 线 上 施 加 了 足 够 高 的 直 流 电 压 ，从 电 晕 极 发 射 出 大 量 向 沉 淀 极 高 速 运 动 的 电 子 。在 电

10、 场 力 的 作 用 下 ，高 速 运 动 的 电 子 高 速 撞 击 中 性 分 子 ，从 气 体 分 子 中 打 出 一 个 或 若 干 个 外 层 电 子 ，中 性 分 子 转 变 为 正 离 子 和 自 由 电 子 ，这 些 派 生 的 电 子 在 电 场 作 用 下 继 续 高速 运动 ，撞 击 新 的 中 性 分 子 而 使 其 电 离 ， 如 此 迅 速 地 派 生 出 新 的 离 子 和 电 子 ，在 电 晕 极 线 附 近 的 气 体 发 生 雪 崩 式 电 离 ， 在 电 极 线 周 围 2mm形 成 电 离 区 。 同 时 ，带 负 电 的 粒 子 和 电 子 向 沉 淀

11、 极 的 运 动 过 程 中 被 过 渡 区 的 雾 粒 捕 集 ，中 性 粒 子 荷 电 并 长 大 ，继 续 向 沉 淀 极 运 动 ，最 后 在 沉 淀 极 沉 积 并 发 生 电 中 和 。 含 有 微 细 悬 浮 粒 籽 的 气 体 ， 在 荷 电 除 雾 器中 ， 悬 浮 粒 子 受 到 气 体 流 动 的 推 动 力 ，粒 子 本 身 的 重 力 ，电 场 的 电 力 ，粒 子 运 动 的 摩 擦 力 和 电 场 力 的 共 同 作 用 。带 电 粒 子 在 电 场 里 的 运 动 是 在 以 上 几 种 主 要 作 用 力 的 合 力 作 用 下 进 行 的 ，因 此 ，它 的

12、 运 动 速 度 称 为 漂 移 速 度 。对 任 何 具 体 荷电 除 雾 器 ，当 漂 移 速 度 过 小 时 ，倘 若气 体 的电 离 ，粒 子 荷 电 以 及 粒 子 通 过 两 极 间 所 需 要 的 时 间 比 气 体 通 过 整 个 管 长 所 需 时 间 要 长 。悬 浮 粒 子 被 逃 脱 。电 场 产 生 “ 电 晕 闭 塞 ” 。因 此 ，漂 移 速 度 的 大 小 决 定 电 滤 器 的 电 场 气 速 和 除 雾 的 效 率 。漂 移 速 度 的 理 论 值 的 计 算 公 式 如 下 ： w =0.11E 2/ 厘米/ 秒 (1) 式中： w 漂移速度，厘米 / 秒

13、 E电场强度，伏 / 厘米 粒子半径厘米 W 漂移速度厘米/ 秒 气体粘度克/ 厘米。秒 (泊) 从上式看出， 粒子的漂移速度与电场强度的平方，粒子的半径成正比， 与气 体的粘度成反比。 电场中任一位单置的电场强度计算式如下： Ex=U/2。3xlg(R/r) 伏/ 厘米(2) 式中:E电场中任一位置的场强，伏/ 厘米 U电晕电极上被施加的电压，伏 x该处距电晕电极的距离，厘米 lg 以 10 为底的对数， R沉淀极的半径，厘米 r 电晕电极的半径，厘米 从上式看出 : 在施加于电极上的电压一定时， 电场强度与粒子距电晕极 的距离，沉淀极半径和电晕极半径之比的对数成反比。也就是增大电晕极的半径

14、 有利电场强度提高。 另外，粒子在电场中向沉淀极漂移运动是由于电场力的作用产生的。而粒子在 电场中所受的力可用下式表示： F=neE 达因(3) 式中： F粒子在电场中受到的力，达因。 n粒子所带元电荷数目 e电子的电荷量， 4.77*10 静电单位。 E沉淀极处的电场强度，静电单位。 当沉淀极接地良好， 沉淀极的场强趋向零时， F=ne。也就是说粒子在电场中 受的力与其荷电量相关。也与沉淀极是否能迅速将电荷移走有关。 综合分析以上三式，对某一特定条件时，漂移速度随施加于电晕电极的 电压升高而增大。 因为电压升高之后， 气体在电离区的电离加快， 粒子可以获得 更多的电荷，所受电场的作用力增大。

15、 另方面，如果改变电晕电极的形状， 提高它发射电子的能力和 扩大电离区有效断面，是提高漂移速度和缩短荷电时间的有效办法之一。螺旋 锯齿电晕极线， 利用尖端放电来增强电离能力， 同时利用形状的变化形成更良好 的非均匀电场和扩大电离区，有效地提高了电滤器的能力。 3.2设 备 部 件 组 成 3.2.1荷 电 喷 雾 装 置 通 过 液 体 输 送 装 置 的 水 泵 将 液 体 传 输 到 雾 化 装 置 ；雾 化 装 置 将 来 自 液 体 输 送 装 置 的 液 体 雾 化 成 液 滴 ；静 电 发 生 装 置 ，其 正 极 和 负 极 之 间 的 直 流 电 压 高 于 60,000伏 ，

16、 供 所 述 液 滴 穿 过 并 因 此 而 带 电 。 在 荷 电 喷 雾 装 置 中 ，液 体 输 送 装 置 可 以 是 任 何 能 将 液 体 输 送 至 雾 化 装 置 的 装 置 ， 只 要 该 雾 化 装 置 可 以 将 液 体 雾 化 至 较 小 直 径 的 液 滴 即 可 。 例 如 雾 化 形 成 的 液 滴 直 径 不 大 于 60 微 米 ， 优 选 不 大 于 55 微 米 ， 更 优 选 不 大 于 50 微 米 。 在 雾 化 装 置 的 出 口 可 以 设 置 一 个 静 电 发 生 装 置 ， 正 极 和 负 极 之 间 的 直 流 电 压 高 于60， 00

17、0 伏 ， 供 所 述 液 滴 穿 过 并 因 此 而 带 电 ；在 一 个 优 选 实 施 方 案 中 ，所 述 静 电 发 生 装 置 的 正 极 和 负 极 之 间 的 直 流 电 压 优 选 为 80， 000 -150， 000 伏 ， 更 优 选 为 100， 000 - 130， OOO伏 ， 最 优 选 为 105 ， 000 -125， 000 伏 。 3.2荷 电 发 生 装 置 荷 电 发 生 装 置 可 以 通 过 固 定在 雾 化 装 置 的 壳 体 外 侧 或 者 与 雾 化 装 置 结 合 成 一 体 。静 电 发 生 装 置 的 壳 体 优 选 采 用 绝 缘材

18、 料制 成 ，其 正 电 极 或 者 负 电 极 中 的 一 个 连 接 到 一 个 充 电 电 极 。充 电 电 极 可 以 是 一 个 组 合 式 电 极 ，包 括 一 个 圆 环 电 极 和 至 少 一 个 针 式 电 极 ，其 中 针 式 电 极 可 以 由 圆 环 电 极 伸 出 、 沿 圆 环 电 极 的 轴 向延 伸 ， 针 式 电 极 可 以为 多 个 ， 围 绕 圆 环 电 极 均 匀 布 置 。 优 选地 ， 圃 环 电 极 上 具 有 至 少 三 个 针 式 电 极 。 针 式 电 极 进 行 电 晕 放 电 。 圆 环 电 极 的 直 径 稍 大 于 其 相 应位 置

19、的 雾 滴 的 运 动 轨 迹 最 外 侧 处 的 直 径 ；通 常 ，圆 环 电 极 的 直 径 在 3 -50 厘 米 的 范 围 内 ，优 选 10-40厘 米 ，更 优 选 为 15-35厘 米 。本 领 域 普 通 技 术 人 员 可 以 理 解 ，圆 环 直 径 并 不 限 于 上 述 范 围 ，而 是 可 以 作 任 意 变 化 ，具 体 随 使 用 的 条 件 而 变 。针 式 电 极 在 圆 环 的 轴 向 上 沿 着 液 滴 喷 出 的 方 向 向 前 延 伸 ，或 者 向 后 延 伸 ，或 者 朝 向 该 两 个 方 向 延 伸 ，其 长 度 可 以 在 l-15厘 米

20、的 范 围 内 ，优 选 地 在 4-10厘 米的 范 围 内 。组 合 式 充 电 电 极 的 中 心 轴 线 与 雾 化 装 置 喷 出 液 滴 的 雾 化 装 置 出 口 的 轴 线 大 致 重 合 ，优 选 重 合 ； 圆 环 电 极 离 开 雾 化 装 置 出 口 的 轴 向 距 离 可 以在 1 - 30 厘 米 的 范 围 内 变 化 ， 优 选 在 5 - 15厘 米 的 范 围 内 变 化 。 3.3处 理 过 程 沉 淀 极 为 板 块 状 收 尘 ， 电 晕 极 是 不 锈 钢 钢 丝 ， 高 压 电通 过 电 晕极 ， 在 空 腔 内 形 成 负 电 ， 沉 淀 极 为

21、 正 电 ， 带 电 的 尘 粒 ( 焦 油 雾 滴 、 粉 尘 ) 以 一 定 的 速 度 向 正 电 极 移 动 ， 达 到 沉 淀 极 后 放 电 ， 变 为 不带 电 的 尘 粒 ， 借 重 力 落 下 ， 由 排 污 管 排 出 。 高 效 ： PM2.5 颗 粒 物 去 除 率 85 95%； 出 口 粉 尘 可 实 现 10mg/Nm3 和更 严 格 的 排 放 标 准 ； SO3酸 雾 去 除 率 80 98%， 经 烟 囱 排 放 的 湿 烟 气 腐 蚀 性 大 幅 降 低 ； 重 金 属 等 多 种污 染 物 的 综 合 减 排 。 可 极 大 地 提 高 烟 气 排 放

22、洁 净 度 ， 减 小 烟 囱 尾 羽 。 3.4 WESP 与 ESP的 原 理 、 部 件 构 成 及 区 别 其 工 作 原 理 及 部 件 构 成 与 干 式 静 电 除 尘 器 (ESP) 相 近 。WESP由电 晕 线 ( 阴 极 ) 、沉 淀 极 ( 阳 极 ) 、绝 缘 箱 和 高 压 直 流 供 电电 源 组 成 。接 通 高 压 直 流 电 源 后 ，在 两 极 之 间 形 成 了 非 均 匀 高 压 静 电场 。在 电 场 的 作 用 下 ，电 晕 线 周 围 产 生 电 晕 层 。电 晕 层 中 的 空 气 发 生 雪 崩 式 电 离 ，从 而 产 生 大 量 的 负

23、离 子 和 少 量 的 阳 离 子 ， 这 个 过 程 叫 电 晕 放 电 。 烟 气 进 入 电 场 荷 电 区 时 ，酸 雾 、烟 尘 等 颗 粒 被 荷 电 。荷 电 后 的 酸 雾 、烟 尘 等 颗 粒 静 电 凝 聚 作 用 加 强 ，粒 径 增 大 ，荷 电 量 增 加 ，在 电 场 力 的 作 用 下 迅 速 抵 达 阳 极 ( 沉 淀 极 ) 。大 量 的 酸 雾 颗 粒 不 断 地 被 驱 向 阳 极 ，同 时 迅 速 释 放 电 荷 ，从 而 达 到 酸 雾 、烟 尘 等 气 溶 胶 微 粒 与 烟 气 分 离 的 目 的 。 与 ESP不 同 点 主 要 为 ： WESP

24、工作 在 饱 和湿 烟 气 环 境 ； WESP采用 水 力 连续 清 灰 ， 不 会 产 生 二 次 烟 尘 飞 扬 问 题 ； WESP体积 小 、 投资 省 、 便 于 布 置 。 4、 结 构 与 布 置 形 式 根 据工 程 特 点 ， 吸 收 塔 内 保 留 一 级 或 二 级 机 械 除 雾 器 ， WESP本 体 可 选 择 吸 收 塔 内 整 体 布 置 或 塔 外 分 体 布 置 方式 ； 采 用模 块 化 设 计 ， 可 以 根 据 环 保 排 放 要 求 ， 选 择 设 置 一 级 或 二 级 WESP串 联； 阳 极板 采 用 柔 性 膜 材 质 ， 降 低 投 资

25、、 减 少 设 备 重 量 。 也 可 采 用 导 电 玻 璃 钢 作 为 沉 淀 极 ； 烟 气 处 理 流 速 高 ， 与典 型 湿 法 脱 硫 逆 流 吸 收 塔 结 合 ， 设 备 体 积 小 、 布 置 灵 活 ， 并 实 现协 同 多 脱 效 果 。 5、 设 备 运 行 效 果 及 性 能 参 数 SO3酸 雾 去 除 率 ： 80% 95%； 水 雾 去 除 率 ： 95%； 烟 尘 去 除 率 ： 95%； 排 烟 不 透 明 度 ： 10%； 汞 去 除 率 ： 70% 90%； NH3排 放 浓 度 ： 2mg/m 3（ 满 足 排 放 标 准 ） 。 WESP本 体 压

26、 降 ： 约 300Pa； 用 电 率 ： 约 占 机 组 发 电 容 量 的 0.1% 。 6、 设 备 应 用 领 域 及 效 果 适 用 于 所 有 湿 法 脱 硫 新 建 和 改 造项 目 。 WESP应 用 的 直 接 效 果 ： 可 有 效 去 除 SO3、 NH3、 微 细 粉 尘 (PM2.5)、 细 小 液 滴 、 汞 等 重 金 属 。 去 除 效 率 可 达 90%以 上 。 可 大 大 降 低 烟 气 的 不 透 明 度 ( 浑 浊 度 ) 。 WESP应 用 的 间 接 效 果 ： 基 本 上 解 决 了 湿 法 脱 硫 带 来 的 问 题 。 可 以 完 全 省 去

27、 GGH系 统 ， 大 大 节 省 投 资 、 降 低 厂 用 电 率 。 SO3 和 水 雾 的 大 量 去 除 ， 原 则 上 可 以 省 去 烟 囱 防 腐 。 大 大 提 高 了 脱 硫 装 置 的 可 用 率 。 可 以 满 足 更 高 的 环 保 要 求 。 三、 结构比较 ( 一) 电晕电极 : 又称放电极和负极。国内的电源均采用负极为电晕极， 根据电的性质，电流是从导体的表面通过。所以导体的表面积影响电流 的通量，表面积大其单位时间内所通过的电流量亦大。这与我们经常选择使用电 线的截面积大小是同一道理。 直径大的极线周围的电离区截面积也大。电晕极的 形状和大小，直接影响电子的矢

28、放，电离的程度。以下就电晕极的演变进行比 较。 (1) 光滑园形电晕极线 : 最早使用的是直径为2.5mm的钢丝做电晕极线。在沉淀管内的电力线分 布是放射性的。满足电晕放电的条件。所采用电场气速为0.5m/s 左右。但是人 们发现，当待处理气体中的悬浮粒子较多或者速度较高时，除雾效率下降， “电 晕闭塞 ”的现象很频繁。人们开始思索原因和寻求解决的办法。 (2) 钢丝包铅正方形电晕极线：这种极线是采用直径2.5mm的钢丝外包 铅材，外形 6*6mm方形。它有四条棱角，放电能力和电离区都比第一种增大了。 因此，在与第一种电晕极线相同的条件下，电滤器的处理能力提高。同时也解 决了耐腐蚀的问题。 (

29、3) 钢丝包铅六棱电晕极线： 人们根椐方形极线探索的思路， 开发了所示 的六棱电晕极线。其外形的外切园直径有6mm 和 10mm 两种。这种线与第二种线 的区别是六条棱更锐利，六棱的棱与棱之间的空间也成为电离区。这种电晕极 线是目前国内使用最普遍的一种。它的电场气速以0.6m/s . 米秒为最 佳。 生产实践中发现当处理气体中的尘雾含量高时，电晕极线上容易沉积尘埃(结 大肠) 。当电场的负荷加重时，还是较容易发生“电晕闭塞 ”。另方面，生产系 统大型化，低生产强度设备林立和气体分布不均的矛盾，人们尝试改变设备部件 的结构，提高设备的生产能力。 (4) 螺旋形锯齿电晕极线： 人们试图应用尖端放电

30、的原理，开发出一种放电能力强，又是连续的非 均匀的电场。据出国考察的同志介绍 : 鲁奇公司曾做过盲刺形和铅锯齿形电晕 极线试验，铅锯齿因齿尖容易钝化，该两种极线都没有推广使用。二十世纪90 年代初，南化研究院开发并推广钛螺旋锯齿形电晕极线 (2)(6) ，它具有四条连续放 电棱和放电很强的齿尖。 因此，它的抗粘附和抗电晕闭塞能力都很强。电场气速 国内己实际达到 1.2m/s 。如抚顺石油二厂，恭城冶炼厂，锌泉公司等。但是， 由于硫酸生产的气体成分和腐蚀形态复杂，另外，也由于一些制造商不注意用材 的选择，理念的错误，导致一些电晕极线被腐蚀。用户担心极线被腐蚀不敢用， 制造商怕赔偿不敢推荐。又回到

31、采用低气速，六棱铅极线。这样，设备管数增加 一倍，增加新设备的投资弗， 也降低了设备的除雾效率。 同时对大型系统会造成 电除雾器并并串串设备林立。 1999 年，笔者于南京平江科有限公司，针对钛极线被腐蚀的各种状态， 通过静态和动态试验，经浓酸洗净化，高砷氟稀酸洗净化等生产系统中的试验， 筛选出一种特种耐腐蚀不锈钢。 用该材质加工的电晕极线己在高氟硫铁矿制酸和 钛白粉生产的电除雾器中使用。具有优良的耐蚀性能。如在贵冶，大冶，株洲， 柳州，兰州等电除雾器中应用，材料的耐腐蚀性能优良。 ( 二) 沉淀极: 又称正极或阳极。 (1) 园管形 : 国内首先是用 256*3*4000 铅管。 二十世纪

32、60 年代，国内开发出270*10*4000 硬 PVC 塑料园管。 由若干根园管用管板组装在一起成为湿式电滤器的沉淀极。上气室俯视截面如图 （1） 由于这种管式电滤器中气体走不了短路，其除雾效率较高。 但是，两极若沉积有 尘埃，清理是很麻烦。另外，气体通过的横截面和沉淀极表面不能充分利用，有 效截面积只占总截面积的80% 只利用了沉淀极的一个表，耗材较多。 (2) 板式: 是由若干块符合要求形状的板， 按一定距离相互平行地安装在一起， 组成沉淀极。 两相邻沉淀极间的距离一般为 300mm 。它的优点是极板的两个表面积都得到了充分利用。缺点是气体容易从上 下吊架的电场外空间逃脱。除雾效率不如管

33、式。图 2 (3) 正六边形管 : 由若干根正六边形管组合在一起，上下花板将它与上下气室连起来，组 成沉淀极。横截面如图 ( ) 。这种管国外有外切园直径为250mm 硬 PVC 正六边形 管。国内在二十世90 年代末，开始开发外切园直径为300mm 的导电玻璃钢正六 边形管。现己在制酸系统中应用。 图（） （三）电晕极线固定方式： (1) 悬挂式 : 由绝缘箱将阴极框架吊挂于上气室中，每根电晕极线固定在 相对应的上方阴极框架的小梁上，由重锤拉直下悬。 这种固定方式适用于气速不 大高时使用。结构简单。安装方便，较经济。 (2) 固定式 : 上下气室均设有阴极框架， 并用绝缘箱固定。 电晕线固定

34、于 上下阴极框架上。采用这种固定的稳定性好。 电场气速可在 2.5m/s 以上，电晕 线不易发生摆动。 （四）绝缘箱： 绝缘箱的作用是把电晕极和沉淀极组合在一起，但又使施加于电晕极上 的高压电与沉淀极绝缘， 并承担支承阴极的重量和电源的引入。主要类型分述如 下: (1) 具有加热式支持绝缘子的绝缘箱: 这类绝缘箱用在电滤器操作温度为40-50 C，操从压力为 2500mm水柱。 为避免水汽在缘子表面冷凝，采用电加热保持绝缘箱内恒温在110 C之上。如图 ( ) 所示。 图具加热式支持绝缘子图具加热式 套管绝缘子 (2) 具有加热式套管绝缘子绝缘箱: 这类绝缘箱使用在操作温度在40-50 C ，

35、压力在 -600mm水柱以下的电滤 器中。为避免水汽和酸雾在绝缘子上冷凝，利用加热器将绝缘子加热到150 C。 如图( ) 所示。 (3) 有空气缓冲保护的绝缘箱 : 这类绝缘箱安装在负压较小，允许补充空气或特殊气体的电滤器上。缓 冲气体是由独立的加热系统加热后， 利用电滤器本身的负压或是另有的风机送进 绝缘箱。如图 ( ) 所示。 图具空气缓冲式 （五）电源 机械整流电源 : 主要部件有高压变压器，机械整流器，控制屏，高压 转换开关， 扼流圈，门连锁开关。 其原理示意如图 ( ) 这种电源己被淘汰不用。 图 7机械整流电源 可控硅整流电源 : 这种电源有整流变压器， 控制屏，门连锁开关。 其

36、原 理示意如图 ( ) 。它的电压是连续调节， 并始终保持在最佳电晕放电的电压下运 行。 图可控硅整流电源 四 湿式电滤器看法的误区 湿式电滤器是工业气体净化的重要设备之一。它运行稳定可靠，操作控 制范围宽，被较广泛地应用。但由于有关资料少。故在选择和使中出现一些模 糊的看法。以下谈谈我的一些粗浅的认识。 (1) 除雾效率与电场气速的关系： 工业生产中，用化学分析的方法测定电除雾器进出口气体中酸雾的含量 来计算设备的除雾效率。算式表示如下： =(C1-C2 ) /C 1*100% 该算式中不反映出电场中的气速，但实际它包含了在测定时气体在电场 中流速的因子。所得出的除雾效率反映出测定时电场状态

37、下的实际效率。实际 效率总是低于理论效率。理论效率计算式如下： =1-(1/e w*L*s/v*Q )100% 式中: w漂移速度， L 沉淀管长度， v 气流速度s沉淀极 有效周边长， Q沉淀极总沉淀面积 式中 v 为电场中气体的流速， 当气速增大时式中第二项变大，除雾效率 则降低。实际操作中电除雾器的负荷加重时，除雾效率下降，甚至发生“电晕 闭塞”。也是同样的道理。 (2) 空试： 在新电除雾器建成或老设备捡修后，要以空气为介质进行试送电，是捡 查设备的安装和修理的质量， 以及有无物品留在电场内。 另外，由于空试电场中 的介质是空气且几乎是静止的，随二次电压的升高， 二次电流的迅速升高。

38、其升 高的速度，静止的空气介质中远比在流动的二氧化硫混合气体介质中要大很多。 所以，空试中往往是二次电压不很高，而二次电流已达到机组的额定值，己无法 继续升压。 如何确定空试的二次电压呢! 一般认为在 40KV以上就可以了。因为在二 氧化硫混合气体介质中的二次电压较空试电压会高出10KV以上。而且二次电压 在 40KV以上，己能满足捡查设备安装质量的要求。 (3) 实际运行二次电流不要一味追求高: 因为二次电流是与二次电压相 关连的。 电流虽说它是电除雾器的效率的表征值，但只要满足除雾指标就可以了。 二次电流过高，功率消耗也增大，对绝缘子的要求也提高。因此，比电流只要大 于 0.1mA/m就可

39、以了。 (4) 粉尘粒子的比电阻不影响电除雾器的收尘效果: 由于在电除雾器内 的气体含有饱和的液体蒸气与液体雾粒，尘埃被液体粒子粘附， 液体雾的比电阻 都在 10 4-2*1010 之间，是适合采用电滤器的方法清除的。当然，在某种情况下， 采取添加增湿剂或化学药剂， 增加对某组分的清除率， 并非为比电阻的原因。 雾 粒达到沉淀极后则被粘附在上面，不可能再飞扬。一般液体都是良导体，不会 因为粒子的比电阻的关系而产生反电晕。 (5) 接地电阻宜小，可靠 : 接地问题常被人们忽视。其实接地的好坏， 对电除雾器的效率和操作稳定是有很大影响的。同时，从安全的角度看， 沉淀极 的电荷不能及时移走而产生积累

40、， 在设备壳体上会产生很高的静电危及生命的安 全。电除雾器就是一个大电容器。 根椐设备选择足够的接地线截面积，连接可靠， 接触良好。一般要求接地总电阻小于4 欧姆。 (6) 缘箱应自动恒定在适度的温度范围: 曾经有因把绝缘箱温度控在 250 0 C而使相关部位的衬铅熔化。恒温的目的是防止绝缘子上面结露，降低绝缘 性能。一般要求自动控制在110 0 C-1500 C， 特殊污损严重的绝缘子恒温控制可 适当选高些，最好不超过150 0。 C-1800 C 。在系统开车前提前加热绝缘箱，待绝 缘电阻大于 75 兆欧以上方可送高压。为保证电除雾器的稳定运转，绝不可小看 绝缘箱内的温控问题，曾有因手工控

41、温，不重视保证恒温和不注意开车前予热， 造成绝缘子击穿损坏的不在少数。 五、一些事故的分析 序 事故前 现象 处理方 法 产生 后果 事故 原因 1 高电压，几乎 无电流 系统开车中打开 人孔观察 空气足，电晕 火花点下室 PVC环， 致 下室 Pb烧坏 2 净化系统阻力很 小， 炉头正压大 进气室破裂 水封堵，产 生水锤 3安全水封抽空用 PVC 板堵死补气口 下气室被拔起跌 破 净化系统有 堵死， 阻力 很大 4 电雾负压 1400mm 水柱 没有分析处理下气室抽破 安全封，液封 水结冰 5 上下人孔打开， 转化升温，电雾 空试 空试后没有捡查 上气室和部分沉 淀管上部被烧毁 电晕线上的

42、硫被电火花 点着渐上燃 6 正常运行，二次 电流跳动大 停车捡修方发现 个别沉淀管上部 烧穿 电晕线断后， 下段电晕线 顺利落入下 气室 7 新设备空试前绝 缘箱予热 吊杆及箱内铅熔 化 错定恒温 250 C，测温 仪未校准 8 二次电压送不上 或送不高 强行升压 绝缘子完全击 穿或部分开裂 绝缘子质量， 表面潮湿，积 尘 六、 湿式电滤器在各行业的应用： 一 、煤气和炼焦炉煤气除焦油及尘： 无论是作为工业原料用途的煤气还是作为燃料用途的煤气和焦炉煤气 (3)(4) ， 在 经过水洗后仍然含有较多的焦油雾和尘粒，如不能有效地进行精细净化， 对后续 使用会带来较严重的困难，如合成氨压缩机的阀片频

43、繁被堵，燃气喷咀堵塞等。 采用 HQ1型湿式电滤器，可以较有效地克服尘和焦油在电极上粘着。主 要技术指标如下： 进口尘舍量 mmg/HM 3 2000-3000 净化后尘含量 mmg/HM 3 30 进口气温 0 C 70 电场气速米/ 秒 1-1.5 阻力损失 mmH 2O 30-50 比电流 mA/M 0.2-0.5 净化效率 % 98 以上 二 、 有害，有腐蚀性化工生产中原料气或废气的除尘及除雾： 钛白粉，硫酸生产，由于焙烧气中含有硫酸雾和尘粒。具有极强的腐蚀 性。选用 HC1型湿式电滤器较好。 它的构件是采用耐腐蚀材料制造或进行了防腐 蚀。主要技术指标如下： 进口雾含量 mmg/HM3 2000-3000 出口雾含量 mmg/HM3 5-30 除雾效率 % 99 电场气速米/ 秒 1-1.5 比电流mA/M 0.1 以上 阻力损失 mmH2O 30-60 气体温度 0C 35-45