1、 工作原理

濕式靜電除霧除塵器由高壓靜電裝置和電除霧器本體組成，其工作原理與靜電除塵器一樣，只是沉淀極采用蜂窩式管束結構，每個沉淀極管對應1根陰極電暈線。工作時利用高壓靜電裝置對架設在濕式靜電除霧除塵器內(nèi)的電暈線施加負的高壓電，從而在電暈線和沉淀極管之間形成不均勻的高壓靜電場并且兩個電極是同軸布置的，沉淀極管內(nèi)各點的電場強度與該點和電暈線之間的距離成反比。在電場力的作用下，整個沉淀極管內(nèi)部都形成電暈區(qū)，在電暈區(qū)內(nèi)，高濃度的負離子(電子)從電暈電極源源不斷地向沉淀極管做定向運動從而形成電暈電流。當含有水霧、粉塵及其他污染物的煙氣進入沉淀極管時，由于離子的碰撞和擴散，水霧、粉塵和污染物荷電，然后在電場力的作用下迅速抵達沉淀極管的內(nèi)壁并同時釋放出電荷，在沉淀極管內(nèi)壁形成液膜，液膜、粉塵和污染物在重力作用下流到靜電除霧器下部的集液槽中集中處理，從而達到捕集煙氣中霧滴、粉塵和其它污染物的目的。濕式靜電除霧除塵器的除塵除霧過程可概括為以下四個階段:氣體的電離、塵霧等粒子的荷電、荷電塵霧粒子的沉集、集塵的清理。與靜電除塵器相比，濕式靜電除霧除塵器具有以下4項優(yōu)點:（1）由于粉塵與水相互交融形成的霧滴具有良好的導電性，因此，能夠收集靜電除塵器不能收集的黏性、高比電阻的粉塵。(2) 沒有振打裝置而采用單管單沖裝置，不存在二次飛揚問題，也不存在傳動裝置容易出故障的問題。(3) 能提供幾倍于靜電除塵器的電暈功率，具有很高的除霧除塵效率，尤其對于細小的粉塵顆粒、霧滴、氣溶膠、金屬顆粒、酸霧等具有很強的捕集能力。電極之間的電場E_x為半徑方向，其值為 式中:  U:施加在電極間的電壓；R:外部電極的半徑；r:內(nèi)部電極的半徑；X:空間任一點離軸線的距離。(4) 在采用微機控制電源和新型放電電極的情況下，煙氣中的粉塵顆粒、霧滴、氣溶膠、金屬顆粒、酸霧等在電場的驅進速度可以達到0.1m/s以上，有的高達0.12m/s。(本公司生產(chǎn)的新型放電電極經(jīng)實踐使用測得二次電暈電流大于0.7mA/m。)特別值得注意的是寬極距的濕式靜電除霧除塵器，在提高除塵除霧效率，降低除塵除霧成本方面有很大的優(yōu)勢，同時也是解決電暈閉塞的方法之一，是目前濕式靜電除霧除塵器發(fā)展的一個新趨勢。

2、電暈放電簡介

通常在自由空間中，由于宇宙輻射每立方厘米空氣中大約有1000個自由電子存在，這些自由電子在電場的作用下會受到加速，撞擊氣體原子或分子。自由電子的加速程度隨著電場強度的增大而增大，自由電子在撞擊氣體原子或分子前積累的能量隨之增大。當電場強度達到氣體電離的臨界值時，自由電子在撞擊前積累的能量，將足以從氣體原子或分子撞出一個電子。此時在極線附近一個小范圍內(nèi)的空氣就開始電離，出現(xiàn)了氣體的非自持放電。繼續(xù)升高電壓，氣體的電離將加劇形成電子崩，產(chǎn)生大量的電子和離子，并伴隨著發(fā)出淡蘭色的輝光和咝咝聲。放電也就由非自持轉變?yōu)樽猿址烹姡?/span>電暈放電。氣體產(chǎn)生電離和發(fā)光的區(qū)域稱為電暈區(qū)，在電暈區(qū)外面的區(qū)域稱為電暈外區(qū)。在電暈區(qū)里，離子的產(chǎn)生主要靠電子在強場作用下形成的電子崩。電暈區(qū)中和電暈極極性相反的離子被吸引到電暈極，和電暈極極性相同的離子則被推向電暈外區(qū)。當電暈極為正極時，電子崩是從電暈邊界開始向極線發(fā)展的。電子崩頭部的自由電子將很快進入電暈極，留在電子崩后部的遷移率低的正離子可以起到擴大強場區(qū)的作用。當電暈極為負極時，由于電子崩是從極線表面開始向外發(fā)展的，靠近極線的是遷移率低的正離子，它可以把強場區(qū)限制在極線附近的較小范圍內(nèi)。所以正電暈的電暈區(qū)要比負電暈的大。在負電暈時，電暈區(qū)可達10～20mm；在正電暈時電暈區(qū)可達100mm。根據(jù)電源容量的大小，擊穿可以表現(xiàn)為弧光放電或火花放電的形式。當電源容量足夠大時，氣體擊穿后會有很大的放電電流流過，在電極間形成電弧稱為弧光放電，如同電弧焊接時出現(xiàn)的情形一樣，可以燒壞電極或供電設備。因此濕式靜電除霧除塵器運行時應當盡量避免出現(xiàn)弧光放電。如果電源容量較小，則氣體擊穿以后，放電電流會受到限制，使之不足以形成電弧，這時的放電就會停留在火花放電階段。火花放電是一束明亮曲折常常又是分叉的細絲，這些細絲很快地穿過放電間隙，又很快地熄滅，熄滅后隨即再度產(chǎn)生。火花放電的電流比弧光放電要小得多，一般不會損壞電極，總之濕式靜電除霧除塵器運行中要采取措施控制把氣體擊穿，若把氣體擊穿后的放電要限制在火花放電的范圍內(nèi)。在同一電壓下負電暈的電暈電流就要比正電暈的大，同時正電暈火花放電通道的發(fā)展比負電暈容易得多，這樣就容易發(fā)生擊穿。即正電暈的臨界擊穿電壓也比負電暈時的低，因此濕式靜電除霧除塵器都采用負電暈。

3、電暈閉塞

注意當煙氣中含塵、酸霧濃度越高則二次電流越小。當煙氣含塵霧濃度高到某種程度時，電場空間的負離子數(shù)量已不能滿足大量塵霧粒子所需，因此塵霧所得的能量很低，(表現(xiàn)為它的驅進速度很低)捕集效率顯著降低，就像電場被屏蔽，故稱電暈閉塞。解決辦法是采用寬極距的設計以提高電壓、提高電場強度；采用新型的放電電極以及生產(chǎn)操作中采取降低煙氣含塵霧的措施等。

4、電暈電極肥大

氣體電離產(chǎn)生的正離子被吸引回電暈電極的途中，煙氣中有少量塵粒被它轟擊而荷正電，便向負極性的電暈電極運動并沉積在極線上而形成。解決辦法是提高運行電壓和沖洗次數(shù)。

5、捕集效率和電氣參數(shù)的關系:

由多依奇效率公式可知，在比集塵面積A/Q已定的條件下，決定濕式靜電除霧除塵器效率的是塵粒子、酸霧的驅進速度V。在塵粒子、酸霧性質已定的情況下，粒子、酸霧的驅進速度取決于其的荷電量q和電場強度E。而荷電量q又取決于電暈電流的大小，因為電暈電流將直接決定可供荷電的離子數(shù)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。濕式靜電除塵除霧器的電暈電流可用每米長電暈電極的毫安數(shù)或每平方米集塵電極的毫安數(shù)表示，在實際工程中電暈電極的電流密度在0.2～0.8mA/m的范圍內(nèi)，集塵電極的電流密度在0.16～1mA/m²的范圍內(nèi)。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(xiàn)電暈阻塞現(xiàn)象或集塵極積塵過厚而出現(xiàn)反電暈時，即使在高的運行電壓下電暈電流也會下降到零。這種現(xiàn)象應盡量避免，為此本公司設計的濕式靜電除塵除霧器采用單管單沖并且根據(jù)運行經(jīng)驗定期沖洗。另據(jù)電暈放電的伏安特性說明，在接近火花放電的范圍內(nèi)電暈電流將隨電壓的增加而迅速增加，隨著電暈電流的增加，電暈功率也隨之迅速增大。實踐告訴我們峰值電壓只要增加1%，可使電暈電流增加5%，而電暈功率則增加約5.5%。所以峰值電壓只要增加1～2kv，可使捕集效率發(fā)生明顯的增大，因此濕式靜電除塵除霧器能工作在火花放電電壓附近。為了防止頻繁閃絡乃至過度到拉弧，在供電特性設計時，常要求每次閃絡后可控硅封鎖20～40ms。但是閃絡封鎖顯然會影響到除塵除霧效率，理想的閃絡封鎖時間應該是隨著電場火花強度的不同而自動跟蹤，即電場有弱小火花時不必封鎖，中等火花時稍加封鎖[例如(10～30)ms],只有強烈閃絡時封鎖時間才超過40ms。

6、德國多依奇靜電除塵的科學理論:

使電暈極附近出現(xiàn)的單一粒可以在除塵中到達集塵電極而被捕集，相應的除塵器的管長L應為:L=R；其中V:煙氣流速(m/s）；ω:粒子在電場中的移動速度( m/s）；R:陽極管的半徑(m）。     多依奇捕集效率公式:由多依奇效率公式其中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)。通過多依奇的捕集效率公式得知:當煙氣量一定時，捕集效率隨收塵極長度L的增長按負指數(shù)曲線上升，當L增加到某一值后，捕集效率就上升得很慢了，所以過分增大陽極的長度是不經(jīng)濟的。對板式靜電除塵器，當煙氣量一定時，捕集效率與極板的間距(2b)無關；而對管式靜電除塵器，當煙氣量一定時，其捕集效率則會隨管徑(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:；

   板式靜電除霧器的比集塵面積為:

根據(jù)以上的理論知識，我們設計的蜂窩式濕式靜電除塵除霧器可滿足下列要求:

a、SO₃酸霧去除率80%～85%；水霧去除率:≥80%；煙塵去除率:≥80%；排煙不透明度:≤10%；

  汞、砷去除率:70%～90%；還有進一步提高SO₂的脫除。

b、蜂窩式濕式靜電除塵除霧器沉淀極系六角管，耗用材料較少，占地面積較小，安裝容易,不易變形，除霧除塵效率較高，缺點是制造復雜；板式濕式靜電除塵除霧器的電暈極置放在沉淀極的極板之間，沉淀極兩側皆可利用，可節(jié)約較多的極板材料，占地面積較小，但極板易變形。相同氣體流速時，板式的比蜂窩式的除塵除霧效率要差。

總之，濕式靜電除霧除塵器特點是除霧除塵效率高，可達到99.9%,能捕集1um左右的粒子，且壓力損失小，一般為0.2～0.5kPa,運行穩(wěn)定。由于濕式靜電除霧除塵器里有液體介質存在且溫度在露點以下，因此選材時必須考慮其耐溫耐腐蝕性。

7、電暈線的技術簡介:    

（1）、電暈線的要求:  起暈電壓低、二次電暈電流大、機械強度高、耐腐蝕、易清灰。

（2）、濕式靜電除塵除霧器的除塵效率與陰極線的關系:

我公司研制的新型陰極線，起暈電壓低電流密度大(可達0.6mA/m以上)，與收塵極相匹配。能讓收塵電極上電流密度均勻，并且電離煙氣能力強，使荷電后煙塵驅進速度提高,相應除塵效率相應提高。抗拉強度高，耐腐蝕性能好，在正常條件下，不因閃絡、電弧放電而斷裂；抗煙塵粘附能力強，能避免電暈閉塞。

8、高壓電源及其控制

（1）、高壓供電電源及其控制:

濕式靜電除塵除霧器的高壓電源由升壓變壓器經(jīng)高壓整流器整流后供給。高壓直流的負極經(jīng)阻尼電阻后用高壓電纜送到濕式靜電除塵除霧器上。阻尼電阻可緩沖瞬時火花放電的電流并起到抑制高頻分量的作用。電源和可控硅之間還串有電抗器。電抗器的作用是改善電壓波形，使之連續(xù)平滑，有利于獲得較高的運行電壓和電流；限制電流上升率，對瞬間電流變化起緩沖作用；抑制電網(wǎng)高次諧波，改善可控硅的工作條件。電抗器設若干個抽頭，以便根據(jù)不同的高壓負載電流進行換接。負載電流越大，電抗器應換接匝數(shù)越少的抽頭，反之則應換接匝數(shù)多的抽頭，使高壓供電穩(wěn)定運行。圖5-14為高壓供電電源的主回路原理圖:

可控硅的觸發(fā)角和導通角的改善，可以以給定量和反饋量為依據(jù)，由自動控制回路自動調(diào)節(jié)。火化率控制是利用濕式靜電除塵除霧器的火花閃絡信號作為反饋指令來實現(xiàn)調(diào)節(jié)的。濕式靜電除塵除霧器正常工作時允許有一定的火化率，但為了避免由火花放電過渡到電弧放電，除了要有阻尼電阻之外，濕式靜電除塵除霧器一旦出現(xiàn)火花放電還可由自動控制系統(tǒng)立即對可控硅進行封鎖，使電壓立即下降到零值并使可控硅關閉一定時間(一般為10～40ms )，然后再從某一個較低的電壓繼續(xù)上升到再一次發(fā)生閃絡。視運行需要，也可采用火花放電后可控硅不封鎖而只減小其導通角的火花控制方式，這樣反復循環(huán)使?jié)袷届o電除塵除霧器保持一定的火花率下運行。調(diào)節(jié)電壓下降的幅值(即電壓上升的起始值)和電壓上升的速度即可使火化率發(fā)生變化。為了使?jié)袷届o電除塵除霧器在各種工況下都能保持在火花率下運行，就需對火花率進行調(diào)節(jié)。圖5-17為其控制原理框圖。檢測器把火花閃絡信號取出，送到火花率偏差檢測器與整定的火花率比較，并把比較結果送入調(diào)壓控制器，當出現(xiàn)偏差時，由調(diào)壓控制器發(fā)出信號對電壓下降幅值或電壓上升速度進行調(diào)節(jié)。

（2）、高壓控制的組成

由高壓控制柜、高壓發(fā)生器和隔離開關柜組成；高壓控制柜通過LC來控制；高壓發(fā)生器將高壓柜的控制輸出整流成直流電進入濕式靜電除塵除霧器；隔離開關柜保護檢修時人員進入濕式靜電除塵除霧器內(nèi)的安全；

（3）、低壓控制系統(tǒng):

低壓控制柜由PLC和觸摸屏來集中控制，噴淋沖洗水閥、絕緣箱加熱控制同時顯示加熱器的溫度、熱風清掃系統(tǒng)電加熱爐加熱控制同時也顯示電爐的溫度、熱風清掃系統(tǒng)中風機的開停。

9、沖洗系統(tǒng):

    由管道、噴嘴、電動閥門、流量計、壓力變送器、放空閥、水泵組成。

 沖洗要求采用單管單沖，沖洗裝置安裝在上氣室內(nèi)。

10、絕緣系統(tǒng)(絕緣箱及熱風清掃系統(tǒng)):

    濕式靜電除霧除塵器共設置1個電場，每個電場四臺電絕緣箱，架設在頂部平臺上，每個絕緣箱內(nèi)裝錐形石英管一支、石英管壓蓋一個、視鏡一個、熱電偶1支，采用內(nèi)保溫。熱風清掃裝置配有風機2臺、30kw電加熱箱1臺、熱電偶1只及相應的管道、電動閥門、手動調(diào)節(jié)閥、壓力變送器等。

11、陰極系統(tǒng):

由大梁、小梁、吊桿、陰極線、重錘、高壓機組等組成。電暈電極為2205高效芒刺極線(見樣品)。為保證電暈線在沉淀管中心，且不受氣體流動的干擾引起的位移，每根電暈線下部設置8kg重錘，上部固定在陰極小梁上，陰極小梁鋪在陰極大梁上，大梁由四根吊桿通過石英管壓蓋，吊在絕緣箱的石英管上，絕緣采用熱風清掃裝置。

12、氣體分布裝置：

煙氣由進氣口進入濕式靜電除塵器，由于截面積突然擴大，容易因渦流而造成整個截面積上的氣體分布不均，所以就需要在下氣室內(nèi)設置氣體分布裝置。材質采用FRPP，通過開孔的大小及開孔率來達到氣體分布的均勻，氣流均布系數(shù)σr＜0.2。

13、陽極系統(tǒng):

陽極系統(tǒng)的收塵裝置采用集束型，濕電共分9組，即50支陽極管集束在一起,管子成蜂窩形排列，陽極管長度為6000mm，組裝并粘接好后，再糊制支撐法蘭，安裝時通過其支撐法蘭懸掛在殼體內(nèi)的陽極支撐大梁上。

（1）導電玻璃鋼陽極管介紹

導電玻璃鋼陽極管主要應用于濕式靜電除塵（霧）器、電捕焦油器等除塵除霧設備的陽極模塊。用于濕式電除塵（霧）器的導電玻璃鋼陽極管多為正六邊形規(guī)格，管內(nèi)切圓直徑350mm360mm，管長可達6米，管壁厚約3mm。陽極管模塊由若干根正六邊形管組合在一起組成沉淀極。

 (2) 導電玻璃鋼陽極管特點

1)、耐腐蝕性強，能耐各種稀酸、堿、鹽等高腐蝕介質的腐蝕。

2)、導電性能優(yōu)良、除塵除霧效率高。

3)、重量輕、強度高，外形尺寸確定，節(jié)省支撐平臺費用，延長了設備的使用壽命。

4)、結構緊湊，蜂窩型結構使每個極管的內(nèi)外表面都成為沉淀表面。

5)、阻燃性好，材料的氧指數(shù)可達30%,使用壽命長，一般可達20年以上

 (3) 新型拉擠導電玻璃鋼陽極管制作工藝

將連續(xù)絞股玻璃纖維粗紗、襯墊、布料或面紗浸漬在樹脂浴中，然后用強力拉拔機械將其通過鋼模拉出（拉擠成型），采用自動切割機器進行定長切割。 拉擠成型六變形管采用特定配方的乙烯基樹脂（阻燃樹脂），內(nèi)襯碳纖維復合氈以達到防腐及導電的作用。