探究影響靜電除塵器除塵效率的關鍵因素

王海艦

（河北高科環保集團有限公司，河北 泊頭062151）

為了保證我們賴以生存的生態環境得到更好改善，國家相關部門積極倡導節能減排，對企業的環保考核力度不斷加大。靜電除塵器作為火力發電廠中的核心設備，其主要作用是將鍋爐所排放的煙氣顆粒粉塵有效清除，避免煙氣進入到空氣之中，提升空氣質量。靜電除塵器除塵效率高，則表明其性能較好，因此，為了保證靜電除塵器的除塵率得到顯著提升，本文深入探討影響靜電除塵器除塵效率的核心因素。

1 靜電除塵器的特點分析

靜電除塵器正極由幾何形狀各異的金屬板構成，組成了集塵電極，一般來講，粉塵性質、設備結構與煙氣流速，會對靜電除塵器各項性能產生較大影響。靜電除塵器電源主要由升壓變壓器與控制箱，包括整流器構成，如果電源鎖輸出電壓過高，也會降低除塵效率，所以，靜電除塵器的運行電壓不宜超過100kv，不宜低于40kv。

和其他類型的除塵器相比較來說，靜電除塵器的耗能特別少，除塵效率比較高，可以將煙氣當中直徑在0.01μm 到50.0μm 間的粉塵有效去除，若煙氣溫度過高，或者壓力比較大時，應用靜電除塵器，均能夠取得較好的除塵效果。結合大量的實踐得知，煙氣量過大，靜電除塵器投資與運行費用更加經濟[1]。

2 靜電除塵器除塵效率的主要影響因素與解決對策

2.1 靜電除塵器效率影響參數

第一，氣體的粘度。氣體粘度和外界溫度有很大的聯系，如果氣體溫度過高，做表明其粘度大，由于氣體粘度的不斷提升，塵力驅進速度越來小小，靜電除塵器的除塵效率會明顯下降。因此，在實踐生產當中，煙氣的溫度不宜超過150℃。

第二，氣體的流量。靜電除塵器在運行的過程當中，會產生電暈電流，主要是由于兩種不同因素同時作用導致的，這兩種因素分別是氣體離子與荷電粉塵。通常情況下，荷電粉塵比較少見，占據的比例特別小。如果氣體流速處于不變狀態，則氣體流量和煙氣當中的煙塵濃度成正比例關系，氣體流量大，則表明在同一個單位時間之內，煙塵當中的荷電粉塵數量較多。

如果荷電粉塵的運行速度比較小，在極板之間容易形成和原來相反方向的電場，電暈逐漸減弱。由于荷電風塵體積、密度比氣體離子大，荷電粉塵在電場內部的運動速率會顯著小于氣體離子，使得荷電粉塵與氣體離子平均驅進速度逐漸下降，結合靜電除塵器的具體表現得知，電流會明顯下降，其除塵效率下降[2]。

第三，高頻電源的二次電壓。二次電壓對靜電除塵器的除塵效率影響較大，具體體現在下列幾個方面：（1）電暈的放電作用越來越顯著，電場內部的總電荷量明顯提升。（2）氣體離子與荷電粉塵驅進速率越來越快。所以，在各項條件允許的情況下，操作人員可以適當提升二次電壓，保證靜電除塵器的除塵效率得到提升。

2.2 粉塵比電阻

如果電阻比較低，粉塵難以被陽極板吸附，容易被振打清除，進而返回到電場當中，使得靜電除塵器的除塵效率明顯下降。如果電阻比較高，粉塵會吸附在陽極板后側，電荷釋放量明顯下降，由于粉塵堆積量不斷增加，容易出現大面積的帶負電電荷群。因為極性一致，此電荷群會排斥后續的荷電粉塵，收塵效率下降。因為電荷群內部的電荷釋放難度大，朝向收塵機方向，電荷群在相應的位置會出現電位梯度，如果其內部的電場強度超過規定數值，電荷群內部容易出現放電現象，此現象又常被人們稱作反電暈現象[3]。

若沉積于陽極板上部的電荷群出現局部擊穿想象，或者出現放電現象，則會產生很多正離子，這些正離子運動到陰極，與陰極所產生的負電氣體離子，包括荷電粉塵進行中和，使得靜電除塵器出現短路現象，其內部的電流瞬間增大，容易引發粉塵二次飛揚，降低靜電除塵器的除塵效率。針對高頻電源，則可以采用脈沖供電模式，避免出現反電暈現象。

2.3 電暈極肥大

結合尖端放電原理得知，如果電暈極放電端的曲率半徑過小，則電暈現象更加強烈，因此，靜電除塵器的電暈極一般采取芒刺線構造較多。在電暈區域，分布著少量粉塵，這些粉塵帶有正電荷，逐漸向電暈極運動，然后堆積在電暈板之上。若粉塵自身吸附性過強，振打很難直接去除，粉塵堆積厚度不斷加大，電暈極變得越來越粗糙，影響電暈放電效果，降低靜電除塵器的除塵效率。

電暈極出現肥大現象的主要原因如下：

第一，低負荷運行過程當中，靜電除塵器內部溫度過低，水汽或者酸性氣體特別容易凝結為液態物質，這些液態物質會直接吸附于電暈極上部，一旦靜電除塵器內部溫度過高，吸附其表層的物質會形成結晶，產生很大的附著力[4]。

第二，極板出現腐蝕現象，吸附于表面的粉塵難以被振打去除。

第三，受到灰熔點的影響，粉塵自身的粘附性不同，如果每種的熔融溫度比較低，在燃燒的過程當中，特別容易出現結焦現象，靜電除塵器除塵效率明顯下降。因此，相關人員要合理控制灰熔點溫度。

2.4 高頻電源供電模式

高頻電源作為靜電除塵器中的重要部件，供電方式主要分為三種，分別是手動脈沖方式、脈沖供電方式與自動連續方式等。相關人員可以潔兒和電場的運行情況，包括有關規定要求，科學選擇供電模式，通常來講，供電模式對靜電除塵器除塵效率影響重點表現為節能增效。

（1）手動連續方式。如果運用此種模式，高頻電源會按原先設定好的固定周期進行有序運行，輸出到電場內部能量不會發生變化，電源的運行狀態比較穩定，但是，此種狀態下，靜電除塵器的除塵效率得不到有效保證。如果系統的穩定性較差，采用手動連續模式較多。

（2）自動連續方式。結合電廠所允許的工況，相關人員通過設置好二次電壓與二次電流，并根據電場內部的具體情況，妥善調整二次電流與二次電壓，從而保證靜電除塵器的除塵效率得到提升。

（3）脈沖供電方式。應用此種模式，靜電除塵器的能耗特別小，而且其除塵效率得到明顯提升，也是最為常用的供電模式。但是，在應用此種模式的過程當中，要求低能脈沖與高能脈沖間頻繁切換，穩定性比較差。尤其是當電場內部的閃絡值過高，采樣板與驅動板容易出現破損，如果發生此種現象，相關人員需要采用自動連續方式，并有效降低二次電壓設定數值，待閃絡值降低到30 次/min 之后，方可變換成脈沖供電方式[5]。

2.5 振打周期

在靜電除塵器的陽極與陰極位置，全部設置了振打電機，采用錘擊振打模式，將極板上部的粉塵徹底清除掉，如果錘擊振打的力度和均衡性滿足規定標準要求，相關人員要重點檢查振打周期，若振打周期比較長，極板上部的積灰厚度較大，會降低靜電除塵器的除塵效率。若振打周期比較短，粉塵容易大面積散落，引發二次揚塵，使得靜電除塵器的除塵效率不斷下降。

結束語

綜上，通過對靜電除塵器除塵效率的主要影響因素與解決對策進行科學分析，例如明確靜電除塵器效率影響參數、粉塵比電阻、電暈極肥大、振打周期等等，采用合理的解決措施，可以保證靜電除塵器的除塵效率得到顯著提升。