靜電除塵器反電暈機理與反凝聚研究.pdf

1、本文旨在通過對高比電阻粉塵反電暈機理的研究以達到有效地收集高比電阻粉塵之目的。 首先討論了線—管電極、線—板電極和芒刺—板電極間的電場分布。然后研究了收塵極板上沉積粉塵層的物理特性，包括影響粉塵層比電阻的因素及粉塵層表面電位的形成與分布。結果表明粉塵層比電阻隨煙氣成分、粉塵的化學組成、粉塵層厚度及結構的不同而呈一定變化規(guī)律，而粉塵層表面電位分布呈平緩的駝峰曲線。從而為進一步研究反電暈機理作了必要的準備。 反電暈的發(fā)生是因

2、為沉積在靜電除塵器收塵極板上的高比電阻粉塵層形成的附加電場強度高于粉塵層中氣隙的擊穿場強。本文基于靜電學理論導出了帶電粉塵層內(nèi)的電量分布和電場分布隨粉塵層厚度變化的數(shù)學模型。根據(jù)反電暈發(fā)生條件，得出粉塵層反電暈擊穿厚度的計算式。理論研究結果表明，反電暈擊穿厚度與粉塵比電阻和電暈電流密度的1/2次方成反比，并與靜電除塵器的極配有關。通過對不同粉塵厚度的高比電阻粉塵層的反電暈擊穿試驗發(fā)現(xiàn)，各擊穿點的連線呈有規(guī)律的與伏安特性曲線垂直的弧線。從

3、而提出了用伏安特性曲線確定粉塵層反電暈擊穿厚度的簡易圖解法。 根據(jù)帶電粉塵層內(nèi)的電量分布和電場分布隨粉塵層厚度變化的數(shù)學模型，在忽略因空氣動力作用引起的二次揚塵的情況下，建立荷電粉塵粒子間的凝聚力和反凝聚力的受力平衡方程并得出電除塵器二次揚塵的臨界粉塵層厚度與電暈電流面密度和粉塵比電阻乘積的1/2次方成反比。對于常規(guī)的線板式靜電除塵器，理論研究結果表明，當粉塵比電阻大于5×1011～1×1013Ω·cm時，產(chǎn)生二次揚塵的臨界粉塵

4、層厚度約為10～20mm。 最后，通過建立荷電粉塵層對收塵極板附著力的微分方程，由牛頓第二定律得出振打加速度的理論計算式。研究結果表明，振打加速度是電暈電流面密度和粉塵比電阻乘積ρ×J的函數(shù)，且與粉塵粒徑成反比。參考已發(fā)表的實驗數(shù)據(jù)和理論結果發(fā)現(xiàn)：在外加電壓保持不變的情況下，電暈電流面密度和粉塵比電阻的乘積ρ×J=常數(shù)，此時，振打加速度與ρ×J無關。從這一新觀點出發(fā)，根據(jù)Oglesby提供的粉塵層擊穿前的電暈電流和粉塵比電阻的相