基本介紹
- 中文名：集塵極
- 外文名：Collecting Plate
- 定義：集塵極是指電除塵器中接地的電極
- 套用：電除塵
簡介,電除塵器,集電極與靜電除塵器,靜電除塵器除塵效率與集塵極尺寸的關係,靜電除塵器除塵效率與電氣參數的關係,
簡介
集塵極是電除塵器的主要部分。在電除塵器的整個工作過程中，粉塵粒子荷電是否充分，極板電流密度分布是否均勻，捕集粉塵所需的電暈性能是否良好，均取決於集塵極板和放電極線組成的極配方式；當集塵極板捕集的粉塵達到一定厚度時，清灰是否容易，且是否有效地防止粉塵重返氣流，也都與集塵極板的性能密切相關，從設備重量上講，集塵極板約占電除塵器設備總重的25%左右。可以說，集塵極板是影響電除塵器設備性能的關鍵部件。
隨著電除塵設備的發展，對於集塵極板的研究工作正在不斷深入，從而出現了各種型式的集塵極板。國內生產的板臥式靜電除塵器極板以480毫米大C型極板為多，並且積累了比較豐富的製造、安裝和使用經驗，其製造能力也具備了相當的規模，且有較大的潛力。我國先後從國外引進的電除塵器極板型式有大C型、CS型，小C型等等。寶鋼自備電廠和寶鋼一期工程燒結機尾電除塵器是引進三菱一魯奇公司的設備，其陽極都屬於CS型。
各種型式的極板雖然結構差異很大，但對其總的要求不外乎有：①極板表面上的電場強度和電流分布均勻，火花電壓高；②有利於粉塵在板面上沉積，又能順利落入灰斗，二次揚塵少；③極板的振打性能好，利於振打加速度均勻地傳遞到整個板面，清灰效果好；④形狀簡單，易於製造；⑤剛度好，在運輸、安裝、運行中不易變形。分有圓管式和平行板式兩種型式。板式電極又可分為三類：①平板形電極，②箱式電極，包括魚鱗板式和袋式（鬱金香式）；③型板式電極，系用1.2-2.0mm厚的鋼板冷軋加工成一定形狀的板型，如Z型、C型、CS型、波浪型和槽形等。
電除塵器
根據集塵極的型式，電除塵器分為管式與板式兩類，圖1為管式電除塵器的原理示意圖，實際管式除塵器由很多根管子並聯組成。接地的金屬圓管為集塵極，置於圓管中心與高壓直流電源相聯的細金屬絲為放電極(或電暈極)，這樣在兩極間構成了不均勻電場。在兩極間施加10000～30000V的直流電壓，在放電極產生電暈放電，使放電極周圍的氣體電離，生成大量自由電子和正離子，正離子立即被放電極(負極)吸引過去而失去電荷，自由電子和隨即形成的負離子在電場作用下向集塵極(正極)移動，並充滿兩極之間的空間。含塵氣體從底部進入管內，其中自由電子或負離子與顆粒相遇，附在顆粒上使顆粒帶負電，因此在靜電力的作用下帶負電的顆粒向集塵極沉降，顆粒同時還隨氣體往上運動，如它在到達頂部出口以前到達集塵極表面，則放出電荷沉積在集塵極上，而與氣體分離。
電除塵器的優點是除塵效率高，可以除去小到0.1μm以下的顆粒；阻力小，氣體經過電除塵的壓強降一般不超過200Pa。缺點是設備較複雜，製造、安裝和維護管理的要求高，投資大，所以一般只用於要求除塵效率高的場合。
圖1.電除塵器原理示意圖
圖1.電除塵器原理示意圖集電極與靜電除塵器
靜電除塵器除塵效率與集塵極尺寸的關係
靜電除塵器中的煙塵捕集效率多依奇公式η=1-eAV/Q。其中A：集塵極的集塵面積(m2)；Q：煙氣的流量(m3/s)；V塵粒在電場中的移動速度(m/s)。通過多依奇的捕捉效率得知：當煙氣量一定時，捕捉效率隨集塵極長度L的增長按負指數曲線上升，當L增加到某一數值時候，捕集效率就上升的很慢。所以在設計除塵器時，過分的增長集塵極的長度來是不經濟的。
除塵器按電極清灰的方式不同，可分為乾式電除塵器、濕式電除塵器和半乾半濕電除塵器；按電除塵器內氣流運動方向，可分為立式電除塵器和臥式電除塵器；按集塵極的形式，可分為管式電除塵器和板式電除塵器。
對板式靜電除塵器，當煙氣量一定時，捕集效率與極板間的間距(2b)無關，具體分析如下：
板式靜電除塵器的比集塵面積為：A/Q=2Lh/2bhV=L/bV。
而對管式靜電除塵器，當煙氣量一定時，其捕集效率不會隨管徑(R)的增大而增大。具體分析如下：
管式靜電除塵器的比集塵面積為：A/Q=2πRL/πR2V=2L/RV。
靜電除塵器除塵效率與電氣參數的關係
由多依奇效率公式η=1-eAV/Q可知。在比集塵面積A/Q已定的情況下，決定靜電除塵器效率的是塵粒子，酸霧的驅進速度V。V=qE/6πua，在塵粒子，酸霧性質已定的情況下，粒子、酸霧的趨近速度取決於其荷電量q和電場強度E。而荷電量q又取決於電暈電流的大小，因為電暈電流將直接決定可供荷電的離子數量。因此供電時除塵除霧效率的影響可以歸結為電壓、電流、功率對其驅進速度的影響。濕式靜電除塵器的電暈電流可用每米長電暈電極的毫安數或每平方米集塵電極的毫安數表示，在實際工程中電暈電極的電流密度在0.2～0.8mA/m的範圍內，集塵電極的電流密度在0.16～1mA/m2的範圍內。雖然加大電極間的運行電壓，可以增大電暈電流，但是當粉塵過大而出現電暈阻塞現象或集塵極積塵過厚而出現反電暈時，即使在高的運行電壓下電暈電流也會下降到零。因此，在設計除塵器時，要選擇合適的電源電壓及清洗頻率，單一的增大電壓並不能保證除塵效率的提高。
