高压脉冲除尘技术用于工业除尘的探讨

摘要：随着我国经济的飞速发展，老百姓安居乐业，人口基数也随着增长。我国对于农业的重视以及粮食的需求也增大，带动了我国化肥工业的发展。但在化肥工业生产环境中存在大量的粉尘，既污染空气和环境，又严重影响生产工人的身体健康。现在很多化肥生产企业也采取了一些措施来清除这些粉尘。其中除尘器就是最为普遍使用的工业除尘仪器，这些除尘器或措施具有很多优点，在化肥工业中得到广泛的应用，但也存在许多不足之处， 比如系统故障频繁，化肥粉尘容易粘附和堵塞，清理非常麻烦。环境质量的恶化使人们越来越关注工厂气体的排放标准，这也给电除尘器的发展和应用带来契机。目前，电除尘器已被普遍地应用于建设、电力、冶炼、水泥等行业，以解决其排放气体中的粉尘污染。本文主要介绍了高压脉冲除尘技术，分析了高压脉冲技术用于化工除尘的可行性。

电除尘器也是一种有效的环保设备，在控制大气污染方面起着重要的作用。常规的电除尘器由直流高压供电形成强电场，并产生电晕放电，使粉尘或空气中微粒在流经强电场区域时带上电荷，再在直流高压强电场的作用下被电极吸附，通过定期振打电极收集粉尘，从而达到除去粉尘的目的。但是，当粉尘的比电阻较高时，电除尘器内会出现反电晕现象及过频的火花放电，致使其无法正常工作，只能采用降低电压运行，但因此又会导致除尘效率大大下降。采用高压脉冲除尘技术不仅能有效改善采用传统高压直流电源供电时出现的电晕电压低和反电晕现象、提高除尘效率而且能降低电除尘器的能耗。因此，研究和设计高压脉冲除尘技术具有极其重要的意义。

1 化工除尘中高压脉冲除尘技术的应用

高压脉冲除尘器是由脉冲主回路、智能控制器、电抗器和变压整流器、余能回用器、触发隔离器和电能隔离器构成的。在供电系统变压整流器的低压端产生脉冲，再经过变压整流器进行升压整流，从而形成基础直流电压和高压脉冲电压，给电除尘器提供负载，最后凭借余能回用器和电能偶合隔离器把电场的剩余部分电能回收利用。高压脉冲除尘器的高压脉冲电源的电路运行频率是可以调控的，并且其运行频率要远高于电网的频率，同时在相同的除尘效果下，其体积减少近20%。其电源装置的设备简单、操作方便、使用灵活、制造成本低，还能够有效的解决常规直流供电运行中对高比电阻粉尘存在的反电晕问题，从而极大的提高了除尘效率，可以在化工、建材、电力、冶金等行业烟尘治理中应用。

在化工企业的日常生产中会产生大量粉尘，既污染环境和空气，对员工的健康造成影响，在一定程度上影响生产产量，因此在化工企业生产中必须要有效的减低或者去除生产所产生的粉尘。为此有必要采取积极措施去除或降低生产环境中存在或产生的粉尘。采用高压脉冲技术的除尘系统，主要包括含尘空气收集装置、高压脉冲电源、電晕放电装置、吸尘装置、排气装置、振打聚尘装置等。收集装置主要是将日常生产中所产生的粉尘进行收集，并进入到电晕放电装置，高压脉冲电源在电晕放电装置的放电电极上加上高压脉冲从而产生电晕放大，产生大量电子，含有粉尘的空气在经过放电区时的粉尘和微粒将会被荷电，荷电粉尘在经过吸尘装置时，高压脉冲电源加在吸尘装置的电极上，电极间会形成强电场，在强电场的作用下荷电粉尘将被吸附到电极上，最后通过周期振打，使粉尘掉落到聚尘袋中，在荷电粉尘除去之后，剩下的纯净空气通过排气装置排到空中，或是送到生产装置中循环使用。

2 高压脉冲除尘原理及改进措施

高压脉冲除尘原理即静电除尘的工作原理是：含有粉尘颗粒的气体，在接有高压直流电源的电晕电极和接地集尘电极之间所形成的高压电场通过时，由于电晕电极产生电晕放电，从而空气电离出大量的自由电子与正离子，自由电子和带有负电的气体离子在电场力的作用下，向阳极板运动，在运动过程中与两个电极之间的粉尘颗粒相碰，并使粉尘颗粒带负电，在电场力的作用下带负电尘粒也向阳极运动，到达阳极后，放出所带电子，尘粒就沉积于阳极板上。当集尘极上的粉尘达到一定量时，使用电极清灰装置清理收集灰尘从而使净化的气体排出除尘器外。

采用高压脉冲供电（在稍低于起晕电压的直流基压上叠加高压脉冲），就可以克服恒定直流高压供电的缺点，使电除尘器性能大大提高。高压脉冲供电与恒压供电相比，粉尘的排出率可减少90%，能耗可降低80%。故这种高压脉冲除尘技术正逐渐受到越来越大的重视。该技术在国外已实现工业应用。

作为高压脉冲除尘器，除直流基压外，对高压脉冲的要求是：应具有足够高的幅值和重复频率，足够小的前沿时间和脉冲宽度。另外为进一步降低能耗，还希望电路具有能量回收功能。

为进一步提高高压脉冲除尘器的效率，可以再加上一级预电离装置，而这一预电离装置是用高电压快速脉冲（在纳秒数量级）在电极上产生电晕放电，当粉尘或微粒通过电晕放电区时，使其带上电荷，以便在电除尘器中被清除。

3 结束语

综上所述，高压脉冲除尘技术是一种新型的除尘技术，体积小，费用低，除尘效果好。在上述整个除尘装置中，除排气装置的抽风机是机械转动的以及周期振打吸尘电极外，其它部分都是静止的，聚尘袋可以定期更换，因此高压脉冲除尘装置工作可靠性高，其应用范围越来越广泛。在化肥工业除尘系统中，完全可以用高压脉冲除尘装置替代老式除尘器。在以后随着科学技术的进步，以及相关工作人员的不断努力，更多完善的、高效的高压脉冲除尘设备的出现，从而也促使其应用的更加广泛。