[其他]二级静电除尘器

说明书

本发明涉及的是对一种包括充电单元和集尘单元的二级静电除尘器的改进方法。

通常，静电除尘器的集尘性能是由气体中所含灰尘的电阻决定的。

在采用先有技术的静电除尘器中（以下简称EP），当粉尘中的电阻增大并且电阻率超过10¹¹欧·厘米时，由于绝缘性能破坏，即在集尘电极上积聚的灰尘层中产生了反电离现象，集尘效率便大幅度降低。因此，在用煤和烧结机的热电厂中，应用EP处理高阻粉尘时，通常就要加大EP的集尘容量以弥补效率的降低。

于是各种对付高阻粉尘的措施应运而生，其中之一即为二级静电除尘器，它现已被广泛地实际运用于空气净化器及其类似的装置上。这种EP分为用于使粉尘带电的充电单元和利用强电场集尘的集尘单元，通过减小强电场中的电流抑制反电离（反电离的起始条件是Pd×idEdc，当流过灰层的电流id较小时，即使灰尘的电阻很高，也不会超过灰层的击穿电压Edc）的方法被应用于一般工业。

然而即使这样，在粉尘充电单元中抑制反电离仍是困难的。迄今为止，人们尝试了各种各样的方法。

比如，有一种方法是用一根管子作为集尘电极，它被流入其中的水冷却，以减小粉尘的电阻，于是反电离得到抑制。此外，还有另一种方法，增加了一个第三电极，把它置于集尘电极和放电电极之间。在这个电极中，通过吸收反电离状态中产生的反极性离子，抑制反电离。

还有人提出了一种叫做装箱充电器（boxercharger）的粒子充电装置（日本专利申请NO，106400/77及其他），通过控制电荷在没有反电离的情况下使粉尘带上电荷。

然而，这些方法中的任何一种都难于在一般工业的商品化生产中使用，因而也就没有应用于实际。

另一方面，有一种脉冲电荷方法，靠控制电荷改进以往的EP性能，在这种方法中，脉冲高压在瞬间提供一个高峰值电压并得到均匀电流，致使集尘效率提高，然而，这样也有一些问题，比如脉冲电源的成本及降低功耗的问题。

在以前的EP中，如图1至图5所示，当集尘电极1和放电电极2（图2和图3）施加由直流高压发电机3a和3b（图1）发出的高电压时，电流电压特性曲线（a）（图4）在正常阶段便可得到。这样EP就可以在施加强电流和高电压的时期运行，因而获得高的集尘效率。但是，当收集高电阻粉尘而产生反电离时，就得到电流电压特性曲线（b）（图4），工作电压低且有用的电流被限制在P₂点，其它电流做为无用的电流在反电离部分被消耗，以致于集尘效率降低。

因此，如图1所示，高压脉冲发电机8c和8d通过偶合电容器9c和9d加到高压直流发电机3a和3b上，用以改变图4虚线h所示的充电特性曲线。这样，利用脉冲充电的均匀放电特性，在大电流密度下运行，改进了装置的性能。

可是，在以前的EP中，由于粉尘的充电和收集在各自的气流管道中一起进行，则形成的放电电极具有良好的放电特性，如有脊柱的电极2〔图5（A）、（B）和（C）〕或曲率半径较小的电极2（d＝1～3毫米φ）〔图5（D）和（E）〕。因此，当施加充电脉冲时，使灰尘充电的有效的电流会增加，但不能期望集尘的有效的电场增强，因而得不到大的改进。

此外，当EP中的气流管道的所有表面都被脉冲充电方式充电时，那台脉冲发电机就很昂贵了。能量以焦耳热的形式被一个用以产生电压脉冲的波形形成电阻消耗掉，使功耗增大。

本发明的现有技术如下：

（1）美国专利NOS.4138233，3980455.4094653，4183736，4209306和3763632.

（2）美国专利NOS.3570218，4018577和4126434.

另一方面，另一应用先有技术的静电除尘器包括沿着箭头G所示气流方向放置在该装置机体11中并集尘的一组集尘单元12，如图17所示，集尘单元12包含一组集尘电极21，这些电极与气流方向平行放置，且相互之间方向相对。放电电极22放在集尘电极21之间，如图17所示，更为特殊的是，集尘单元12的这种结构，使得加在集尘电极21和放电电极22之间的高电压产生电晕放电，并且使气体中的粉尘带电，从而在集尘电极21上收集到粉尘，收集粉尘的集尘电极21被机体11中的小锤13撞击并振动，以使集尘单元12收集到的粉尘抖落到漏斗14中，该漏斗放置在集尘单元12后面，而粉尘由传送带15送到外面。