靜電除塵器的工作原理是利用高壓直流不均勻電場(chǎng)使煙氣中的氣體分子電離,產(chǎn)生大量電子和離子,在電場(chǎng)力的作用下向兩極移動(dòng),在移動(dòng)過(guò)程中碰到氣流中的粉塵顆粒使其荷電,荷電粉塵在電場(chǎng)力作用下與氣流分離向極性相反的極板或極線運(yùn)動(dòng),荷電粉塵到達(dá)極板或極線時(shí)由靜電力吸附在極板或極線上,通過(guò)振打裝置使粉塵落入灰斗從而使煙氣凈化。
1.氣體電離和電暈放電
由于輻射摩擦等原因,空氣中含有少量的自由離子,單靠這些自由離子是不可能使含塵空氣中的塵粒充分荷電的。因此,要利用靜電使粉塵分離須具備兩個(gè)基本條件,一是存在使粉塵荷電的電場(chǎng);二是存在使荷電粉塵顆粒分離的電場(chǎng)。一般的靜電除塵器采用荷電電場(chǎng)和分離電場(chǎng)合一的方法,如圖1所示的高壓電場(chǎng),放電極接高壓直流電源的負(fù)極,集塵極接地為正極,集塵極可以采用平板,也可以采用圓管。
在電場(chǎng)作用下,空氣中的自由離子要向兩極移動(dòng),電壓愈高、電場(chǎng)強(qiáng)度愈高,離子的運(yùn)動(dòng)速度愈快。由于離子的運(yùn)動(dòng),極間形成了電流。開(kāi)始時(shí),空氣中的自由離子少,電流較少。電壓升高到一定數(shù)值后,放電極附近的離子獲得了較高的能量和速度,它們撞擊空氣中的中性原子時(shí),中性原子會(huì)分解成正、負(fù)離子,這種現(xiàn)象稱為空氣電離??諝怆婋x后,由于聯(lián)鎖反應(yīng),在極間運(yùn)動(dòng)的離子數(shù)大大增加,表現(xiàn)為極間的電流(稱之為電暈電流)急劇增加,空氣成了導(dǎo)體。放電極周?chē)目諝馊侩婋x后,在放電極周?chē)梢钥匆?jiàn)一圈淡藍(lán)色的光環(huán),這個(gè)光環(huán)稱為電暈。因此,這個(gè)放電的導(dǎo)線被稱為電暈極。
在離電暈極較遠(yuǎn)的地方,電場(chǎng)強(qiáng)度小,離子的運(yùn)動(dòng)速度也較小,那里的空氣還沒(méi)有被電離。如果進(jìn)一步提高電壓,空氣電離(電暈)的范圍逐漸擴(kuò)大,最后極間空氣全部電離,這種現(xiàn)象稱為電場(chǎng)擊穿。電場(chǎng)擊穿時(shí),發(fā)生火花放電,電話短路,電除塵器停止工作。為了保證電除塵器的正常運(yùn)動(dòng),電暈的范圍不宜過(guò)大,一般應(yīng)局限于電暈極附