【水泥人网】摘要:本文介绍了电除尘器工作过程，分析了SP炉窑尾电除尘器本体可能存在的主要缺陷、原因及影响，提出了SP炉窑尾电除尘实现达标排放的总体方案。指出：本体状态完好是电除尘器实现达标排放的基础，运用MEC技术可使大多数现役SP炉窑尾电除尘器满足当前环保标准。
§1 概述
一个除尘系统的运行效果，受到很多因素的影响：工艺操作因素，系统布置因素，设备构造因素（选型和设计）和电气因素等，而电除尘器的合理构造及状态完好是长期可靠运行的基础。
当前，窑尾余热利用成为水泥企业节能增效的亮点，大型水泥生产线纷纷投建余热发电锅炉。然而， SP炉的投运对窑尾电除尘器来说，意味着本已使用效果欠佳的出口粉尘排放浓度进一步恶化。对此，不少水泥企业已将窑尾电除尘改为袋收尘，虽然满足了环保标准，但增加了的改造投资和运行成本。
那么，有没有一种方法，仅通过对原有电除尘器的改造就能满足新的环保标准呢？
答案是肯定的。实例证明：通过对除尘系统内机械、电气、烟气条件三位一体优化改造，SP炉窑尾电除尘器的确能够实现达标排放。而且达标治理的费用和运行成本均低于电改袋。
§2 电除尘工作过程
电除尘器的工作是一个复杂的过程。
如图1，通有高压直流电的阴极产生电晕使电场内的空气电离并产生大量的正、负离子，电晕区域很小，正离子很快被阴极吸附，负离子在电场力的驱动下向阳极［集尘极］迁移；含尘废气通过电场时，废气中的固体颗粒［粉尘］捕获离子从而荷电，荷电粉尘在紊流气流的作用下随机进入集尘极附近的层流区并在静电力的驱动下向极板迁移最终吸附于极板表面，极板表面的粉尘积聚到一定厚度之后再通过清灰使粉尘层从极板表面剥离落入灰斗，最后通过排灰机械输送到指定位置。
图1.电除尘原理图
不难理解，电场工作过程的每一步如果不能顺利完成，最终的除尘效果都会受到很大影响。电场工作过程的有效进行，要求电除尘器本体构造合理并且完好保持，粉尘必须在较好工作条件下荷电和迁移，并能顺利被清除、落入灰斗和排出。
除尘效率的高低，在一定程度上取决于除尘空间的大小。但是，如果壳体漏风严重、极板极线大量变形或偏移错位、气流分布很不均匀、电场周围挡风阻流失落、清灰失效、排灰不畅、绝缘性能下降等，就不可能获得期望的除尘效果。此外，除尘效率同时还受到烟气条件、供电质量的影响。
收尘（把粉尘从烟气中分离出来）是电场工作的目标，但只是电场内部发生的一个事件。电场内发生的另一个事件是：被收集到极板表面的粉尘在气流吹扫下重又返回气流；极板表面的粉尘层在清灰剥离下落过程中，总有一部分散落后重又被气流扬起；壳体并非完全密闭空间，总有一定的漏风，外部空气通过这些缝隙或孔隙进入壳体内部，不单增大电除尘负荷（烟气量增大），还由于漏进来的空气流速极高（可达每秒数十米），使正在落入灰斗的粉尘再度扬起并直接带到电场出端。上述被已被收集的粉尘重新回到气流中的现象称二次扬尘。电场四周的非收尘区域总有少量气流通过，这部分烟气不经过收尘区域直接到达电场出端，形成烟气短路或旁路。气流短路和二次扬尘都使除尘效率降低，这是与收尘功能相背离的事件。
§3 本体形位缺陷对收尘效率的影响分析
如前所述，电除尘器机械［本体］状况的好坏直接影响除尘效率，是基础基本的因素，因为除尘的全过程都在本体内部完成。
由于历史的原因，实际的电除尘器在本体构造上都存在一定的缺陷；经过一段时间的使用，电除尘器不可避免地会出现形位上的变化。这些，都不利于收尘效率的保持。
电除尘器可能存在的主要缺陷及其对除尘效率的影响如下：
§3.1气流分布不均——烟气在各个通道内的流动速度不一致，则在电场内停留时间长短不一，引起每股气流的收尘效率不相同。收尘效率与进口浓度呈指数关系：
η=1-e-ωA/Q=1-e-2ωL/av
式中，收尘效率η，驱进速度ω，集尘极总面积A，烟气流量Q，电场长度L，同极间距a，烟气在电场内的流速v。
可以推算：流速不均造成的综合结果，是总的收尘效率降低。
引起流速分布不均的原因有设计因素，也有维护方面的因素。设计因素包括：系统布置未考虑电除尘器入口前的烟气导流，或气流均布装置设计不合理。使用维护因素有：工艺系统出现过烟气温度过高的情况，使分布板发生变形甚至烧坏但没有及时有效地给予恰当处理，或烟气腐蚀性强，使分布板锈蚀损坏，或粉尘粘性大、发生堵塞。
