高压静电除尘 湿式高压静电除尘器的原理及应用

摘要:结合DC-8.8湿式高压静电除尘器在实际生产中的应用，主要介绍湿式高压静电除尘器的基本原理，为我们正确使用湿式高压静电除尘器提供参考。

湿式高压静电除尘器，又称湿式电过滤器，是利用电力将粉尘颗粒从气体中分离出来的除尘设备。它具有结构简单、性能稳定、除尘效果好的特点，广泛应用于化工企业。

河南尼龙化工有限公司400 #制氢装置采用DC-8.8电过滤器对原料气进行净化除尘。由于设计和使用中的一些不合理之处，净化效果一直不太好。最近经过一系列改革，效率大大提高了。根据我厂的实际情况，介绍了湿式电过滤器的原理及应用。

电过滤器原理及流程:粗煤气经洗气箱洗涤后，大于100μm的粉尘焦粒基本被去除。由于水的表面张力，小于100μm的颗粒很难用水清洗，因此高压静电过滤器的实际除尘范围为0.01-100微米，整个除尘过程可分为充电、定向运动、附着和洗涤四个阶段。

带电的

工作状态下的电晕线被浅蓝色电子晕(R= 4-7mm)包围。这些高速电子不断与周围的气体分子、灰尘和焦油颗粒碰撞。气体分子被击中后，失去了一些外围电子，自己变成了正电荷团。在电场力的作用下，这些正电子电荷团迅速向电晕线移动。如果在运动过程中与尘焦颗粒碰撞，尘焦颗粒会吸附在电晕线上形成阴极垢，而尘焦颗粒被电子碰撞后会变成负电荷团簇，在电场力的作用下向沉淀电极加速。在空之间，粉尘焦粒与电晕线和负电荷团簇释放的电子结合的过程，通常称为“充电”。

荷电是粉尘焦炭颗粒定向运动的前提，在很大程度上决定了除尘效率。电晕线半径越小，电晕半径和场强越大，充电概率越高。在保证抗拉强度的前提下，尽量选用规格更细的电晕线，以便在较低的二次电压下获得更好的充电率。

我厂DC-8.8湿式电过滤器电晕线原采用φ4镍铬合金，但此次改造试图用φ3 1Cr18Ni9Ti合金丝代替，并将挂钩、吊环、漏斗从镀锌件改为不锈钢件，减少了因钢材腐蚀而引起的异常放电。经过试运行，设备的稳定性大大增强。

定向运动

带电的粉尘焦炭颗粒在非均匀电场中做可变加速运动，只要到达沉淀电极的时间小于气体在沉淀管中的停留时间，就可以实现除尘。定向运动时间不仅与运动粒子的质量和电荷有关，而且随着二次峰值电压的增加而缩短。

在接近火花放电的工作范围内，电晕功率和电晕电流通常随着电压的增加而急剧增加。通过计算，如果电过滤器峰值电压增加1%，电流增加5%，电晕功率增加5.5%。因此，如果峰值工作电压增加1KV，集尘效率可以提高很多。所以理论上二次电压越高除尘效率越好，但实际上由于设备制造、工艺限制等原因，电过滤器的工作电压一般在40-80 kV。

DC-8.8湿式电过滤器的额定工作电压为60-65KV。在实际操作中，由于火花率的影响，很难将其控制在最佳电压。在改造中，我们安装了DCK-1型自动静电除尘器控制器，根据粗煤气的稳定性和流量自动调节高压电源的输出电压和电流，使火花率始终保持最佳(接近放电但没有放电时)。(图1显示了火花跟踪特性曲线。

图1火花跟踪特性曲线

粘附

带电的粉尘焦炭通过运动惯性附着在沉淀管内壁。干法除尘状态下，尘焦的最大堆积厚度取决于粉尘与焦油的比例。如果采用挥发分含量较高(> 7)的原料制气，由于原料气中焦油含量较高，管壁上堆积的尘焦具有一定的流动性。当尘焦达到一定厚度时，靠自身重量沿管壁流入管底。

这种情况下，设计上要求沉降管内壁面有良好的光洁度，以保证粉焦能自动流下。当采用挥发分含量低(< 5)的原料产气时，由于原料气中焦油含量低且无流动性，粉尘焦会有一定程度的堆积，即附着在沉淀管内壁的粉尘焦会随气流重新进入气体，因此临界堆积厚度计算的时间为间歇水的洗涤时间间隔。一般情况下，含大比例焦尘的荒煤气的堆积厚度应控制在0.5毫米以下..

冲洗

电过滤器采用连续冲洗和间歇冲洗方式。沉淀电极上端设有连续冲洗板，附着在电极上的灰尘被连续水膜带走。电过滤器的顶盖上设有间歇冲洗装置，可以定期清洗电晕电极。

连续冲洗不仅浪费水，还会使水结垢后溅到管壁上，布水不均匀，造成瞬间放电，使二次电流无法调节，影响正常除尘。因此，我们取消了连续冲洗模式，加强了间歇水冲洗。冲洗频率改为8小时一次，冲洗水量从60m3/h增加到68m3/h..既保证了堆垛厚度，又节约了大量的水。

通过对电过滤器的改造，目前电过滤器的除尘效率保持在99%左右，真正做到了长期、稳定、高效的运行。