電除塵器是高壓電場(chǎng)使含塵粒荷電用靜電力使粒子與氣流分離的除塵設(shè)備。由于粒子在高壓電場(chǎng)中受到靜電力較大,亞微米顆粒也能效果優(yōu)良脫除,除塵效率好;此外,靜電力作用于顆粒,非氣流,因此靜電除塵器具有低阻力、低耗能的特點(diǎn)。除塵器以其效果低阻、處理范圍大等優(yōu)點(diǎn),在燃煤電廠除塵技術(shù)中占有重要地位。
然而,電除塵器也存在自身局限性:粉塵荷電是電除塵的關(guān)鍵步驟,電暈電場(chǎng)中存在兩種荷電機(jī)理。一種是靜電力使離子做定向運(yùn)動(dòng),粒子碰撞離子荷電,稱為電場(chǎng)荷電;另一種是由離子的擴(kuò)散現(xiàn)象使粒子荷電,稱為擴(kuò)散荷電,該過(guò)程取決于離子的熱能。粒徑?jīng)Q定粒子的主要荷電過(guò)程,粒徑大于0.5μm的微粒,以電場(chǎng)荷電為主;粒徑小于0.15μm的微粒,以擴(kuò)散荷電為主;對(duì)于粒徑介于0.15μm~0.5μm的粒子,則需要同時(shí)考慮這兩種過(guò)程。粒徑在1μm左右的顆粒處于電場(chǎng)荷電和擴(kuò)散荷電混合區(qū),荷電能力差。研究表明,電除塵器對(duì)粒徑在0.1μm~3.0μm的粉塵脫除率較低,其中直徑0.1μm~1.0μm粉塵的脫除率低價(jià),通常低于85%。
增加電場(chǎng)級(jí)數(shù)可略微提除塵效果好效率,但由于靜電除塵效率與極板面積呈指數(shù)關(guān)系,除塵器體積增輻明顯,PM2.5脫除效果提高不理想。此外,靜電除塵器的除塵效率受諸多因素(如電極結(jié)構(gòu)和形狀、煙氣流速、飛灰特性等)影響,波動(dòng)較大;對(duì)煤種的變化敏感,設(shè)計(jì)驅(qū)進(jìn)速度命中率低;粉塵比電阻過(guò)小易造成二次揚(yáng)塵,而粉塵比電阻過(guò)大會(huì)產(chǎn)生反電暈,又導(dǎo)致除塵效率速度適宜下降。
針對(duì)以上問(wèn)題,重要發(fā)展效果脫除PM2.5的新型靜電除塵器,同時(shí)優(yōu)化結(jié)構(gòu),減少占地空間成為一種研究趨勢(shì)。近幾年,國(guó)內(nèi)通過(guò)本體技術(shù)、煙氣調(diào)理技術(shù)、濕式電除塵器等技術(shù)的革新,除塵器性能深受實(shí)際效果為主,但其除塵效率的提高空間好有限,往往不經(jīng)濟(jì)。