电除尘器对粉尘的捕集效率与粉尘的性质、电场强度、气流速度、气体性质及除尘器结构等因素关系

 电除尘器对粉尘的捕集效率与粉尘的性质、电场强度、气流速度、气体性质及除尘器结构等因素有关。严格地从理论上推导捕集效率方程式是困难的。

德意希(Deutsch)于1922年在推导捕集效率方程式的过程中，作了一系列的基本假定，其中主要有:①电除尘器中的气流处于紊流状态，通过除尘器任一 横断面的粉尘浓度均与分布;②进人除尘器的粉尘立刻达到了饱和荷电;③忽略气流和电场分布的不均匀及二次扬尘等的影响。

粉尘的比电阻

粉尘的比电阻是评定粉尘导电性能的一个指标。如前所诉粉尘的比电阻是面积为1㎡，厚度为1㎝粉尘层的电阻。其值可以通过实测按下式计算；

式中V------通过粉尘的电压降， V;

      I--------通过粉尘层的电流， A

;     F--------粉尘式样的横断面积，  :m2

      δ--------粉尘层的厚度， cm.

      尘粒到达集尘极表面后，依靠静电力和黏性附着在集尘极上，形成一定厚度的粉尘层。若粉尘的比电阻小，说明粉尘的导电性能好。实践表明:比电阻Rb＜10cm的粉尘到达集尘极之后，会立即放出电荷，失去极板对其产生的吸引力，因此容易产生粉尘的二次飞扬。0
      而粉尘的比电阻Rb为104~2X10100. cm是正常的工作范围。粉尘到达集尘极之后，会以适当的速度放出电荷。对于这种粉尘比电阻范围，是电除尘器运行最理想的区域，捕集效率较高。
      比电阻R,>2X10100. cm的粉尘到达集尘极之后，会迟迟不放出电荷，在极表面形成一个带负电的粉尘层。由于同性相斥,使随后到来的粉尘的驱进速度不断下降，甚至由于比电阻过大，会产生反电晕现象，这是由于集尘极上的粉尘层出现裂缝时，因粉尘层本身的电阻比较大，电力线会向裂缝集中，使裂缝内的电场强度增高，裂缝内的空气产生电离。同样在空气中电离之后，负离子要向阳极板移动，正离子要向负离子（电晕极）移动，由于这个电晕的离子运动反向与原来的恰好相反，故称为反电晕。反电晕产生的正离子与极间原有的负离子接触，发生电性中和，而中性离子不再向集尘极移动，因此 这时电除尘器的除尘效果会大大降低。

      当捕集 粉尘的比电阻较高时，为了提高捕集效率，可以考虑采取以下两种方法:①设计或采用比正常情况下更大的除尘器，以适应较低的沉降率或用强振打以及改变电除尘器结构。②对烟气进行调节，降低其比电阻。
      烟气的温度和湿度(含湿量)是影响粉尘比电阻的两个重要因素。图8-7描绘了在不同温度和含湿量情况下，水泥粉尘和锅炉飞灰的比电阻变化曲线。从图中可以看出，温度较低时，粉尘的比电阻是随温度的升高而增加的。当比电阻增大到某一最大值后，又随温度的增加而下降。这是由于在低温范围内，粉尘的导电主要是沿尘粒表面所吸附的水分和化学膜进行的，称为表面比电阻，此时电子沿尘粒表面的吸附层(如水蒸气或其他吸附层)传递，温度低，尘粒表面吸附的水蒸气多，故表面导电性能好，比电阻低。随着温度的升高，尘粒表面吸附的水蒸气受热蒸发，比电阻逐渐增加，这是由于导电发生主要是通过粉尘本体内部的电子或离子进行的，称之为容积比电阻。

      从图8-7中还可以看出，在低温范围内粉尘的比电阻是随烟气含湿量的增加而下降的;出温度较高时，(例如300C以上)，烟气的含湿量对比电阻的影响已基本消失。

 调节比电阻的另一种方法通过添加化学调节剂来增大粉尘的表面导电性。常用的添加剂有三氧化硫、氨(NH3)及水雾等。在冶炼炉、水泥窑及城市垃圾焚烧烟气的除尘中，常用喷雾的方法，以在降温的同时实现增湿。在锅炉烟灰除尘器中，则主要用添加SO3和NH3的方法。例如在锅炉烟气中加入烟气量十万分之一的SO3，飞灰的比电阻可由6X104n. cm降至3X10n●cm。