集塵極又稱陽極模塊或陽極管,是電除塵器中接地的電極。荷電顆粒在電場中受庫侖力作用被驅往集塵極表面,放出所帶電荷且沉積在集塵極上。集塵極的結構型式直接影響到電除塵器的除塵效率、金屬耗量和造價。
集塵極是電除塵器的主要部分。在電除塵器的整個工作過程中,粉塵粒子荷電是否充分,極板電流密度分布是否均勻,捕集粉塵所需的電暈性能是否良好,均取決于集塵極板和放電極線組成的極配方式;當集塵極板捕集的粉塵達到一定厚度時,清灰是否容易,且是否有效地防止粉塵重返氣流,也都與集塵極板的性能密切相關,從設備重量上講,集塵極板約占電除塵器設備總重的25%左右。可以說,集塵極板是影響電除塵器設備性能的關鍵部件。
隨著電除塵設備的發展,對于集塵極板的研究工作正在不斷深入,從而出現了各種型式的集塵極板。國內生產的板臥式靜電除塵器極板以480毫米大C型極板為多,并且積累了比較豐富的制造、安裝和使用經驗,其制造能力也具備了相當的規模,且有較大的潛力。我國先后從國外引進的電除塵器極板型式有大C型、CS型,小C型等等。寶鋼自備電廠和寶鋼一期工程燒結機尾電除塵器是引進三菱一魯奇公司的設備,其陽極都屬于CS型。
各種型式的極板雖然結構差異很大,但對其總的要求不外乎有:①極板表面上的電場強度和電流分布均勻,火花電壓高;②有利于粉塵在板面上沉積,又能順利落入灰斗,二次揚塵少;③極板的振打性能好,利于振打加速度均勻地傳遞到整個板面,清灰效果好;④形狀簡單,易于制造;⑤剛度好,在運輸、安裝、運行中不易變形。分有圓管式和平行板式兩種型式。板式電極又可分為三類:①平板形電極,②箱式電極,包括魚鱗板式和袋式(郁金香式);③型板式電極,系用1.2-2.0mm厚的鋼板冷軋加工成一定形狀的板型,如Z型、C型、CS型、波浪型和槽形等。
靜電除塵器除塵效率與集塵極尺寸的關系
靜電除塵器的工作原理是通過電暈極的放電使電暈極附近出現的粉塵粒子帶電,從而使帶電粒子向集塵極移動從而被捕集。相應的除塵器管長度(L)應為L=VR/ω;其中V:煙氣流速(m/s);ω:粒子在電場中的移動速度(m/s);R集塵極(陽極管)的半徑(m)。
靜電除塵器中的煙塵捕集效率多依奇公式η=1-eAV/Q。其中A:集塵極的集塵面積(m2);Q:煙氣的流量(m3/s);V塵粒在電場中的移動速度(m/s)。通過多依奇的捕捉效率得知:當煙氣量一定時,捕捉效率隨集塵極長度L的增長按負指數曲線上升,當L增加到某一數值時候,捕集效率就上升的很慢。所以在設計除塵器時,過分的增長集塵極的長度來是不經濟的。
除塵器按電極清灰的方式不同,可分為干式電除塵器、濕式電除塵器和半干半濕電除塵器;按電除塵器內氣流運動方向,可分為立式電除塵器和臥式電除塵器;按集塵極的形式,可分為管式電除塵器和板式電除塵器。