[发明专利]一种利用离子风辅助收尘的电除尘器及极板

说明书

本发明公开了一种利用离子风辅助收尘的电除尘器及极板，包括若干对结构相同的电除尘器收尘极板对称布置形成的前电场和后电场；在前电场电除尘器收尘极板之间布设有芒刺线放电极，在芒刺线放电极后部电除尘器收尘极板内侧布置有结构对称的长槽状框型板形成空腔，空腔开口方向朝向气流入口；在后电场电除尘器收尘极板之间布设有圆线放电极；前电场电除尘器收尘极板间距布置宽度小于后电场电除尘器收尘极板间距。通过上述带空腔的新型极板，可利用放电产生的离子风有效地捕集微细颗粒，还可以利用空腔的静电屏蔽效应提高电除尘器对高、低比电阻粉尘的除尘效率，扩大电除尘器对不同比电阻粉尘的适用范围；从而提高整体收尘效率。

技术领域

本发明涉及一种电除尘器，具体来说就是一种利用离子风辅助收尘的电除尘器及阳极板。

背景技术

大气污染物中的微细固体颗粒污染物是影响环境质量和人体健康的重要因素，治理颗粒污染物的设备就是基于不同原理设计而成的除尘器。袋式除尘器、旋风除尘器、电除尘器、湿式除尘器和复合型除尘器是目前市面上主要的除尘设备。随着污染物排放标准日益严格，各种除尘器都需要不断改进、完善，以达到污染物排放标准的要求。

电除尘器通过放电极放电使气体发生电离，颗粒污染物获得电子而荷电，之后荷电的颗粒污染物向收尘极移动并在收尘极板沉积，最终通过将收尘极上的颗粒污染物清除到灰斗中，达到去除烟气中的颗粒污染物的目的。电除尘器具有除尘效率高、压力损失小、能耗低、适用性好等优势，但是烟气烟尘性质对其性能影响较大，最适合电除尘器工作的粉尘比电阻范围为10⁶-10¹¹Ω·cm。粉尘粒径太小、比电阻过高或过低，都会影响电除尘器的除尘效率。

电除尘器中颗粒荷电方式分为扩散荷电和电场荷电两种，对于粒径较小的微细颗粒，扩散荷电处于主导地位。由于粉尘粒径小，荷电比较困难，且荷电量小，荷电粒子受到的电场力小，不易被捕集。研究表明，电除尘器中粉尘粒径大于1μm的粒子接近饱和荷电，而粒径在0.1～1μm范围内的粒子荷电量远低于理论值，导致这一粒径范围内的颗粒物的捕集效果较差。

离子风(electrohydrodynamic，EHD)又被称为电诱导二次流，是电极放电时电子碰撞空气分子产生的大量离子射流运动诱导电极周围空气产生的流动。利用电除尘器进行除尘的原理就是放电极通过电晕放电产生大量的离子使粒子荷电，荷电粒子在电场力的作用下被收集。因此，电除尘器运行时离子风的产生是不可避免的。

随着电除尘器供电电压的增高，离子风对除尘器内部一次流有很大的影响。电压不断升高时，电除尘器内的流场由层流逐渐转化为形成复杂的湍流，而湍流形式主要以涡旋的形式表现。在电除尘器工作电压下，形成的高速离子风在收尘极板处形成平行于极板的作用力，对已经收集的粉尘极易形成冲刷，使微细粉尘再次回到流场，从而加重电除尘器的负担，严重阻碍对细颗粒物的捕集，降低除尘器的除尘效率。

电除尘器收集低比电阻颗粒时，低比电阻颗粒由于导电性良好的原因，到达收尘极板后，在电场中获得的电荷会迅速释放，在极板释放完电荷后，获得和极板极性相同的电荷，静电力大于吸附力时，就会脱离收尘极板，重返气流。之后在电场中重新荷电，又被捕集，反复如此，在极板跳跃，最终会产生二次扬尘。离子风的冲刷作用会使这种二次扬尘现象更加剧烈。

电除尘器收集高比电阻颗粒时，由于颗粒导电性差，因此到达收尘极板后，在电场中吸附的电荷释放得很慢，当粉尘不断在收尘极板堆积，致使粉尘层内电荷不断积累，形成与放电极电场方向相反的附加电场，当其场强达到粉尘层空隙内的气体击穿场强，就会产生反电晕。由于电场相反的原因，粉尘层会对后继的荷电粒子产生排斥作用，影响颗粒物收集。另外，发生反电晕时，粉尘层击穿在收尘极表面会造成严重二次扬尘，原沉积的粉尘重返到电场中去，也会使除尘效率严重下降。