集尘极又称阳极模块或阳极管,是电除尘器中接地的电极。荷电颗粒在电场中受库仑力作用被驱往集尘极表面,放出所带电荷且沉积在集尘极上。集尘极的结构型式直接影响到电除尘器的除尘效率、金属耗量和造价。
集尘极是电除尘器的主要部分。在电除尘器的整个工作过程中,粉尘粒子荷电是否充分,极板电流密度分布是否均匀,捕集粉尘所需的电晕性能是否良好,均取决于集尘极板和放电极线组成的极配方式;当集尘极板捕集的粉尘达到一定厚度时,清灰是否容易,且是否有效地防止粉尘重返气流,也都与集尘极板的性能密切相关,从设备重量上讲,集尘极板约占电除尘器设备总重的25%左右。可以说,集尘极板是影响电除尘器设备性能的关键部件。
随着电除尘设备的发展,对于集尘极板的研究工作正在不断深入,从而出现了各种型式的集尘极板。国内生产的板卧式静电除尘器极板以480毫米大C型极板为多,并且积累了比较丰富的制造、安装和使用经验,其制造能力也具备了相当的规模,且有较大的潜力。我国先后从国外引进的电除尘器极板型式有大C型、CS型,小C型等等。宝钢自备电厂和宝钢一期工程烧结机尾电除尘器是引进三菱一鲁奇公司的设备,其阳极都属于CS型。
各种型式的极板虽然结构差异很大,但对其总的要求不外乎有:①极板表面上的电场强度和电流分布均匀,火花电压高;②有利于粉尘在板面上沉积,又能顺利落入灰斗,二次扬尘少;③极板的振打性能好,利于振打加速度均匀地传递到整个板面,清灰效果好;④形状简单,易于制造;⑤刚度好,在运输、安装、运行中不易变形。分有圆管式和平行板式两种型式。板式电极又可分为三类:①平板形电极,②箱式电极,包括鱼鳞板式和袋式(郁金香式);③型板式电极,系用1.2-2.0mm厚的钢板冷轧加工成一定形状的板型,如Z型、C型、CS型、波浪型和槽形等。
静电除尘器除尘效率与集尘极尺寸的关系
静电除尘器的工作原理是通过电晕极的放电使电晕极附近出现的粉尘粒子带电,从而使带电粒子向集尘极移动从而被捕集。相应的除尘器管长度(L)应为L=VR/ω;其中V:烟气流速(m/s);ω:粒子在电场中的移动速度(m/s);R集尘极(阳极管)的半径(m)。
静电除尘器中的烟尘捕集效率多依奇公式η=1-eAV/Q。其中A:集尘极的集尘面积(m2);Q:烟气的流量(m3/s);V尘粒在电场中的移动速度(m/s)。通过多依奇的捕捉效率得知:当烟气量一定时,捕捉效率随集尘极长度L的增长按负指数曲线上升,当L增加到某一数值时候,捕集效率就上升的很慢。所以在设计除尘器时,过分的增长集尘极的长度来是不经济的。
除尘器按电极清灰的方式不同,可分为干式电除尘器、沭阳沭阳湿式电除尘器和半干半沭阳湿电除尘器;按电除尘器内气流运动方向,可分为立式电除尘器和卧式电除尘器;按集尘极的形式,可分为管式电除尘器和板式电除尘器。