广西百色百矿发电有限公司田东电厂 广西百色 531501
摘要：现阶段在工业领域应用最为广泛的高效除尘器是电除尘器。电除尘器在中国电力行业已有数十年的应用历史。它的基本原理是在含尘气体流经除尘器内部的高压电场时，粉尘获得荷电粒子，荷电粒子在电场力作用下，向集尘极移动并吸附在集尘极上，从而完成气固分离。
关键词：除尘器；电力工业；应用；发展；
随着中国经济的发展和科技的进步，电除尘器在我国电力行业有了越来越广泛的运用，并取得了大量的工程业绩，同时也为我国的环境保护作出了巨大的贡献。
1 电除尘器的特征
1.电除尘器的优点。（1）除尘效率高：电除尘器可以用通过加长电场长度的办法提高捕集效率。烟气中粉尘处于一般状态时，其捕集效率可达99％以上；如使用4个、5个电场尘器效率还能提高。当电除尘器运行若干年后，因电极腐蚀等原因，除尘效率会有所下降。（2）设备阻力小，能耗低：电除尘器的能耗主要包括设备阻力损失、供电装置、加热保温和振打电动机等。电除尘器的阻力一般在200～300Pa，约为袋式除尘器的1／5。由于能耗较小，很少更换易损件，所以运行费用比袋式除尘器要低得多。（3）处理风量大：由于结构上易于模块化，可以实现装置大型化。目前单台电除尘器烟气处理量已达200X104m3／h。这样大的烟气量用袋式除尘器或旋风除尘器来处理都是不容易、不经济的。（4）适用范围广：电除尘器可捕集粒径小于0．1um的粒子、300～400摄氏度的高温烟气。当烟气的各项参数在一定范围内波动时，电除尘器仍能保持良好的捕集性能。烟气中粉尘的比电阻对电除尘器运行有着重要影响，当比电阻小于104n•cm或大于1011n•cm时，电除尘器的正常过程受到干扰。
2.电除尘器的缺点。（1）设备比较复杂，要求设备调运和安装以及维护管理水平高。（2）对粉尘比电阻有一定要求，所以对粉尘有一定的选择性，不能使所有粉尘都的获得很高的净化效率。（3）受气体温、温度等的操作条件影响较大，同是一种粉尘如在不同温度、湿度下操作，所得的效果不同，有的粉尘在某一个温度、湿度下使用效果很好，而在另一个温度、湿度下由于粉尘电阻的变化几乎不能使用电除尘器了。（4）对制造、安装和运行水平要求较高。由于电除尘器结构复杂、体积庞大，所以其对制造质量、安装精度和运行水平都有严格要求，否则不能达到预期的除尘效果。（5）易受工况条件的影响。虽然电除尘器对烟气性质和粉尘特性有较宽的适应范围，但当某些工况参数偏离设计值较多时，电除尘器性能会发生相应的变化。电除尘器对粉尘比电阻最为敏感，当粉尘比电阻过高或过低时，都会引起除尘效率降低。
2 影响烟气调质效果的因素
飞灰的工况比电阻高只是实施烟气调质的一个必要条件，但不是充分条件。还有其它一些因素会直接影响烟气调质的效果。因此在实施烟气调质前最好对烟气和飞灰的下述一些特性有所了解。
1.烟气的湿度和温度。烟气的湿度和温度是影响烟气调质效果的不可忽视的因素。以SO3调质为例，其主要原理是利用So3转换装置将硫(液态硫或固态硫)燃烧器产生的So3喷人烟气中，So3与烟气中的水分子结合生成酸溶液(So3+H2o=H2So4)，稀释的酸溶液被吸附在飞灰颗粒表面形成微薄的导电层，从而达到降低飞灰比电阻的目的。如果烟气中的水分子过少，烟气温度又过高，将直接影响H2SO4的生成量。飞灰表面干燥不利于So3的吸附。
2.飞灰的亲水性。粉尘有亲水性和疏水性之分。一般来说燃煤飞灰属于中性范围，但也不排除个别煤种飞灰的亲水性较差。吸水性的颗粒有利于水的吸附，且易形成液膜。
而疏水性颗粒，其表面只有很少的点有利于水的吸附。疏水性(通常硅铝含量较高)与亲水性的飞灰表面吸附同量的水时，前者吸附的水更易迁移到颗粒问的接触点上，当该点达到饱和后就作为吸附其他液滴的着落点。对于疏水性飞灰，即使喷射so3后产生足够多的H2So4，也难以被飞灰颗粒所吸附。如果遇到这种飞灰，烟气的含湿量更不能太低。假如低湿、高温、亲水性差几种因素撞在一起，后果将可想而知。
3.飞灰颗粒表面成分的影响。飞灰表面物质成分不同，调质的难易也不同，碱性高的飞灰需要较多的酸性调质剂才能使比电阻得到一定程度的改变。飞灰表面化学成分，尤其是硅和铝，对吸附水的能力产生影响，硅铝含量高会限制通过增湿调质来降低比电阻的应用。而飞灰表面钙含量的增加也会提高对水的吸附能力。如果飞灰表面含有水溶性的盐或吸水性的酸，有助于飞灰吸水能力的提高。
3 电除尘器在电力工业中的发展方向
进一步提高除尘效率，以满足更加严格的排放标准的要求。随着全球节能减排的发展，排放标准将会越来越严格。因此，电厂只能进一步提高除尘效率，同时在保证除尘效率的前提下，应尽可能地节约能源，如采取间歇性供电，以适应残酷的能源竞争；减少电除尘器基建投资和现有设备改造费用。国内外专家普遍认为：宽间距不但能改善电除尘器的性能，而且有明显的经济效益。对电除尘器进行优化设计，是减少基建投资的重要手段。
1.反电晕工况下的节能控制。电除尘器的除尘性能不理想，主要是由于其采用常规直流电供电，电气控制特性差。该供电方式易产生反电晕现象，除尘率低，不能适应各种工况的要求。在正常工况条件下，二次电流越大，携带粉尘的电子或离子越多，收尘效果越好减少反电晕对电除尘器的影响，主要是降低运行参数，或利用最高平均电源供电方式，避免出现二次电压下降，二次电流增大。其中间歇性供电技术主要利用常规电源的控制线路，对原有的全波整流输出进行调控，周期性地阻断某些供电波，达到间歇性输出的目的。间歇性供电在使电流大幅度下降的同时，还可以保留较高的电压，这对电除尘器性能的改善是非常明显的，主要体现在以下几方面：（1）具有脉冲供电的特征，减少充电时间，减小平均电流，破坏了反电晕的产生的条件，抑制了电晕发生。（2）形成有脉冲形状的电压波，提高了花击穿电压和运行电源峰值。（3）收尘板反电晕正离子的产生受到抑制，提高粒子的荷电比，提高了收尘效率。（4）大幅度节省能耗。在维持同样除尘效果的前提下，间歇供电的节能效率可稳定达到60%以上。
2.高频开关电源的节能技术。电除尘器主要电能消耗是高压电源。从二十世纪八十年代至今，环保领域电除尘器所使用的高压供电电源基本上都是采用输入为两相的晶闸管工频相控电源，这样就消耗了巨大的电能。随着高频电源技术的不断成熟，高频电源在电除尘中的应用越来越广泛。高频电源是一个与线路频率无关的可变脉动电源，它能提供给除尘器一个接近纯直流电压波形或脉动幅度很大的各种电压波形，同时可以根据需要调整电压波形，从而提高除尘效率。由于高频电源采用了串并联混合谐振拓扑结构的逆变器，功率器件关断损耗为零，降低了器件的关断应力，提高了效率，减少电磁干扰。同时有恒流特性，在输出短路时有很好的限流能力，提高了系统可靠性，适合火花冲击、短路频繁的现场工况条件。
总之，中国经济的发展与科技的进步，电除尘器在我国电力行业有了越来越广泛的应用，并取得了大量的工程业绩。而电除尘器是国际上公认的高效率除尘设备，具有运行可靠，维护方便及电耗低等优点，过去、现在和将来在火力发电厂、钢铁、冶金、造纸、水泥、轻纺、化工等领域都是除尘的主要手段。随着节能环保和低碳经济的发展，电除尘技术必将迎来更为广阔的发展空间。
参考文献：
[1]朱宏宇，电除尘器除尘效率影响因素分析及应用.2018.
[2]李洪林，刘萍，关于电除尘器在电力工业中的应用及发展.2019.