静电除尘器的工作原理 静电除尘器结构图

摘要:结合DC-8.8湿式高压静电除尘器在实际生产中的应用，重点介绍了湿式高压静电除尘器的基本原理，为我们正确使用湿式高压静电除尘器提供了参考。

湿式高压静电除尘器也称为湿式电过滤器，是一种利用电力从气体中分离尘粒的除尘装置。它具有结构简单、性能稳定、除尘效果好等特点，广泛应用于化工企业。

河南尼龙化工有限公司制氢400 #装置采用DC-8.8型电除尘器对粗煤气进行净化除尘，由于设计和使用不合理，净化效果一直不太理想。最近经过一系列改造，效率大大提高。本文结合我厂的实际情况介绍了湿式电除尘器的原理和使用。

电过滤器的原理和过程:粗煤气经煤气洗涤箱洗涤后，大于100μm的粉尘和焦炭颗粒基本被除去。由于水的表面张力，小于100μm的颗粒很难用水清洗，因此高压静电过滤器的实际除尘颗粒范围在0.01微米至100 μ m之间。整个除尘过程可分为四个阶段:充电、定向运动、粘附和冲洗。

荷电

工作状态下的电晕线周围有淡蓝色的电子晕（R= 4-7mm）。这些高速电子不断与周围的气体分子、灰尘和焦油颗粒碰撞。受到撞击后，气体分子失去一些电子，自身变成正电荷基团。在电场力的作用下，这些正电子电荷群迅速向电晕线移动。如果它们在运动过程中与尘焦颗粒碰撞，尘焦颗粒将被吸附在电晕丝上形成阴极垢，而被电子碰撞的尘焦颗粒将成为负电荷团，在电场力的作用下向沉淀极方向加速。通常，粉尘焦炭颗粒与电晕线和//k0/]负电荷基团释放的电子结合的过程称为“充电”。

荷电是粉尘和焦炭颗粒定向运动的前提，它在很大程度上决定了除尘效率。电晕线半径越小，电晕半径和场强越大，带电概率越高。在保证抗拉强度的前提下，我们应该尽量选择更细的电晕线，从而在更低的二次电压下获得更好的充电速率。

我厂生产的DC-8.8湿式电除尘器电晕线原使用φ4镍铬合金。本次改造尝试用φ3 1Cr18Ni9Ti合金丝代替，吊钩、吊环、漏斗均用不锈钢件代替，减少了因钢材腐蚀造成的异常放电。经过试运行，设备的稳定性大大增强。

定向移动

带电粉尘和焦炭颗粒在非均匀电场中做变速加速运动，它们到达沉淀电极的时间只要短于气体在沉淀管中的停留时间即可达到除尘目的。定向移动时间不仅与移动粒子的质量和电荷有关，而且随着次级峰值电压的增加而缩短。

在接近火花放电的工作范围内，电晕功率和电晕电流通常随着电压的增加而急剧增加。通过计算，如果电过滤器的峰值电压增加1%，电流将增加5%，电晕功率将增加5.5%。因此，如果峰值工作电压增加1KV，集尘效率将提高很多。因此，从理论上讲，二次电压越高，除尘效率越好，但在实践中，由于设备制造、工艺限制等原因，电过滤器的工作电压一般为40-80 kV。

DC-8.8湿式电过滤器的额定工作电压为60-65KV。在实际运行中，由于火花率的影响，很难将其控制在最佳电压。在改造中，我们安装了DCK-1型静电除尘器自动控制器，根据粗煤气的稳定性和流量自动调节高压电源的输出电压和电流，使火花率保持在最佳水平（接近放电时不放电）。（图1显示了火花跟踪特性曲线。

图1 火花跟踪特性曲线图1火花跟踪特性曲线

粘附的带电粉尘焦炭通过运动惯性粘附在沉淀管的内壁上。在干法除尘状态下，粉尘焦炭的最大堆积厚度取决于粉尘和焦油的比例。如果采用高挥发份（》7）的原料造气，由于粗煤气中焦油含量高，堆积在管壁上的尘焦具有一定的流动性，当尘焦达到一定厚度时，会靠自身重量沿管壁流入管底。

在这种情况下，设计要求沉降管的内壁表面具有良好的光滑度，以确保粉尘和焦炭能够自动向下流动。当采用低挥发份（《5）的原料造气时，由于粗煤气中焦油含量低，没有流动性，粉尘和焦炭会在一定程度上堆积，这意味着附着在沉淀管内壁的粉尘和焦炭会随着气流重新进入煤气中，因此由临界堆积厚度计算的时间就是间歇水冲洗的间隔时间。通常，对于粉尘和焦炭比例较大的粗煤气，堆积厚度应控制在0.5毫米以下。

冲洗

电动过滤器采用连续冲洗和间歇冲洗模式。在沉淀电极的上端有一个连续的冲洗盘，水膜不断下来带走附着在电极上的灰尘。电过滤器顶盖处设有间歇冲洗装置，可定期清洗电晕电极。

连续冲洗不仅浪费水，还会使水在结垢和布水不均匀后溅到管壁上，造成瞬时排放，使二次电流无法调节，影响正常除尘。因此，我们取消了连续冲洗模式，加强了间歇水冲洗。冲洗频率改为每8小时一次，冲洗量从60立方米/小时增加到68立方米/小时..既保证了堆垛厚度，又节约了大量的水。

通过对电过滤器的改造，目前电过滤器的集尘效率保持在99%左右，真正做到了长期、稳定、高效运行。

（本文选自电气技术。原标题为“湿式高压静电除尘器的原理及应用“。作者是刘延菊和郭闫冰。)