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煙塵、粉塵排放量近幾年來有所波動，但都是觸目驚心的超大排放量 j。隨著環保要求的不斷提高，電收塵器以其效率優勢，從眾多收塵設備中脫穎而出。然而，傳統的電收塵器為了獲得較大的收塵效率，必須把收塵器內的風速降到0．6～1．2 m／s，通常粉塵在收塵器內停留的時間要高達4—5 S 。這樣，就會造成傳統電收塵器體積巨大，鋼材浪費嚴重，一次性投資大的問題。為此，我們進行了高風速復合式電收塵器(HWSCESP)的試驗研究，取有效驅進速度60=0．90 m／s，遠高于傳統電收塵器的60=0．03～0．18 m／s。HWSCESP系統在理論上是流體力學、電動力學、靜電學有機結合，應用到電收塵器當中，是對現有電收塵器的一次變革；實踐當中，它將成為發展中國家企業所能承擔的高效率、低成本的新型電收塵器。試驗以收塵效率作為收塵指標，以粉塵初始濃度和工作電壓作為影響因素進行單因素分析，分別考察各因素對收塵效率的影響規律。
1 試驗方法
1．1 試驗流程
HWSCESP試驗流程如圖1所示。

試驗以電收塵器主體，包括電源、風機及粉塵供料裝置(空壓機及供料器)，各部分由管路相連；P1、P2為氣流參數采樣點，P3為電參數檢測與控制點。
1．2 試驗設備及材料
(1)HWSCESP系統：自行設計并委托鎮江市遠東環保機械設備廠加工的HWSCESP實驗系統。
(2)鍋爐飛灰：鎮江水泥廠供熱鍋爐處取的鍋爐飛灰。這種飛灰是適用于電收塵器除去的多種粉塵之一。
(3)無膠濾筒：山東省武城消聲器材廠生產。
(4)無油空氣壓縮機一鞍山無油空壓機廠生產。
1．3 設計參數
(1)進口壓力：P．： 一1470 Pa；
(2)出口壓力：P =一3093 Pa；
(3)漏氣率：C。=5％ ；
(4)停留時間：0．5～1 s；
(5)當地大氣壓：P =101．3 kPa；
(6)氣體溫度：t=20~C；
(7)粉塵微粒直徑：40／xm；
(8)電暈電極：選用星形電暈電極(放電效果僅次于芒刺狀電暈極線 。而實驗需要經常拆裝，后者很容易在操作中受到破壞掉刺)，放電點的曲率半徑為r =0．05 cm，作計算電暈極線半徑；
(9)收塵極板：根據上述“高風速”理論，參照前人的研究成果，確定選用自行設計的∞一2C型收塵極板，及輔助的c型極板；前者寬200 mm，高35 mm，卷出邊半徑20 mm，卷入邊半徑15 mm，后者寬100 mm，高35 mn'l，卷邊半徑35 mm；
(10)電極配置：主收塵極板配2根星型電暈線，輔助極板配一根。由于該裝備為實驗裝備，參數可調，且采用大極距技術，故電收塵器同極距取：B=380～500 mm；異極距：b。=190～250 mm；放電點與極板間距b=190～250 mm；放電點間距2C=100mm，230 mm，245 mm間隔。配置如圖2所示。

數個∞．2C型收塵極板，垂直于含塵氣流方向，呈魚鱗狀擺放于電收塵器本體內，如圖2所示。含塵氣流高速向∞一2C型收塵極板運動，被極板由中間引流至兩側c型槽，再導向至收塵極板表面，由電場作用加以捕集。由圖2可見，氣流沿收塵極板表面繞行，大大延長塵粒運動軌跡，由于摩擦作用，在邊界層內風速會迅速降低，使得電場力輕松對粉塵加以捕集。這樣既保證了平均風速大大提高，又解決了由于高速粉塵不易捕集的難題。理論和實驗表明，ESP電場氣流速度在保證收塵效率不降低條件下，可以提高到4 m／s，是現在ESP的約4倍，在處理風量相同、收塵效率相同的情況下，能把常規電收塵器截面積成數倍減少。由于大幅度提高風速，以極短時間把煙塵驅趕到收塵極上加以捕集，從而大大減小電場長度。體積較現在常規ESP大幅減少，實現了ESP小型化。
1．4 實驗方法
調節風機于適當的風量、供料器灰斗于適當粉塵量、適當的收塵面積以及工作電壓。將圓管斷面分成若干個等面積圓環，然后將斷面兩垂直直徑上各圓環的中點作為測點進行采樣。采樣完畢，在采樣儀器中讀出平均風量、平均風速、平均電壓和采樣體積等數據，取出采樣槍中的濾筒，再次于烘干箱中105oC烘干2 h。取出置于干燥皿中干燥冷卻。之后再次用電子天平稱重以計算出總收塵效率 ，將進口增重輸入采樣儀中，得到進出口粉塵濃度。
2 試驗結果與分析
2．1 粉塵初始濃度對收塵指標的影響將粉塵初始濃度作為變量，考察其對于收塵效率的作用規律 (圖3)。

其他參數情況為：工作電壓47 kV，有效收塵面積14．5 m^2 ，系統風速穩定在1．75 m／s左右，大氣壓
力101．3 kPa，平均煙溫9℃ 。
圖3反映了收塵效率隨粉塵濃度變化的規律：
(1)粉塵初始濃度<5 g／m 時，收塵效率相對較低；
(2)從5 g／m 到45 g／m 時，收塵效率呈相對穩定且逐步上升之勢；(3)>45 g／m 時收塵效率有所下降。
上述現象，作者認為原因為：(1)粉塵初始濃度<5 g／m 時，系統內粉塵較少，減少了粉塵微粒與
電離的氣體相結合的機會，收塵效率較低；(2)當粉塵初始濃度由5 g／m 增加到45 g／m 時，情況穩
定，塵粒移動速度與離子移動速度相當，電荷活動大大升高，電流升高導致收塵效率提高；(3)粉塵初始
濃度>45 g／m 時，系統內粉塵量太大，大部分空間離子電荷給了塵粒，而塵粒移動速度遠低于離子移
動速度，電荷活動大大降低，使收塵器形成所謂電暈封閉現象，電流下降，因而收塵效率有所下降。
2．2 工作電壓對收塵指標的影響
在一定范圍內，工作電壓越高，收塵效果越好，收塵效率越高。
將工作電壓作為變量，考察其對于收塵效率的作用規律(圖4)。

其他參數情況為：粉塵初始濃度約5 g／m ，有效收塵面積14．5 171 ，系統風速穩定在1．75 m／s左
右，大氣壓力1O1．1 kPa，平均煙溫9℃ 。
圖4反映了收塵效率隨工作電壓變化的規律：
工作電壓對收塵效率的作用顯著，在其他條件穩定的情況下，收塵效率隨著工作電壓的提高而提高。當工作電壓由20 kV上升至40 kV時，收塵效率上升趨勢顯著；當工作電壓由40 kV上升至47 kV時，收塵效率上升趨勢緩和。
2．3 有效收塵面積對收塵指標的影響
將有效收塵面積作為變量，考察其對于收塵效率的作用規律(圖5)。

其他參數情況為：粉塵初始濃度約5 g／m ，工作電壓47 kV，系統風速穩定在1．75 m／s左右，大氣壓力101．5 kPa，平均煙溫10℃ 。
圖5直觀地反映了收塵效率隨有效收塵面積變化的規律：在其他條件穩定的情況下，收塵效率隨著有效收塵面積的提高而提高。
2．4 系統風速對收塵指標的影響
對于一定型號規格的電收塵器，其收塵效率是指處理風量在一定范圍內而言 。傳統除塵器認為，氣體流速取0．6～1．3 m／s，為宜，但我們采用了數個(|)一2C型收塵極板以及大極距技術，可將平均風速提高到4 m／s。
將系統風速作為變量，考察其對于收塵效率的作用規律(圖6)。
其他參數情況為：粉塵初始濃度約5 g／m ，工作電壓47 kV，有效收塵面積為14．5 m ，大氣壓力101．6 kPa，平均煙溫10oC。

圖6反映了收塵效率隨系統風速變化的規律：
在其他條件穩定的情況下，收塵效率隨著系統風速的提高而提高，在風速提高到4 m／s時收塵效率最大。當系統風速高于4 m／s時，收塵效率開始降低，這是因為由于氣流流速增大，減少了粉塵微粒與電離的氣體相結合的機會，加大了粉塵微粒被高速氣流帶走的數量，也加大了二次揚塵，故收塵效率降低。
3 結 論
結合以上數據，再將各參數調整到最佳數據，結果表明：當粉塵初始濃度在45 g／m ，工作電壓在
47 kV，有效收塵面積為14．5 m ，系統風速為3．8 m／s時，收塵效率可達99．92％ 。由此可見，HWSCESP是高效率、低成本的新型電收塵器。
參考文獻
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作者簡介：李偉(1980一)，男，助教，主要從事大氣、電器機械設備開
發研究工作。布袋除塵器www.gqchuchenqi.com除塵布袋