脉冲电除尘粒子荷电研究

摘要:脉冲电除尘电晕放电状态不同于传统的直流电除尘。脉冲电晕放电在脉冲期间产生大量的高能电子，形成粒子在电场中的电子荷电。窄脉冲放电电晕区可覆盖整个电极间区域，荷电区域内既有电子，也有正离子和负离子，电子能量远高于离子能量，正负离子数量不平衡。粒子荷电过程分2个阶段，在脉冲放电期内为电子荷电，脉冲期过后为离子荷电。

随着环境污染问题的日益严重，烟气治理技术的应用已越来越受到人们的关注。由于电除尘器除尘效率高、运行管理方便和适应性强等优点，已在各工业领域含尘烟气治理中得到广泛的应用。电除尘器工作原理是基于作用在粉尘粒子上的库仑力使粒子向收尘极板运动而沉降在极板上的。库仑力的大小一方面取决于粒子的荷电量，另一方面取决于电场通道的空间电场强度。早期的电除尘全部采用直流供电，当给电除尘电极加上高电压时，由于电极结构非对称性，在电晕线附近局部强电场区域发生气体电离，形成电晕区，这个区域很小，与极板间的空间相比可忽略。在电晕区内有电子和正离子，正离子向电晕线移动被中和掉，负离子和自由电子在电场力作用下扩散整个收尘区域，含尘气流通过电场时，负离子、自由电子与粉尘粒子碰撞，使粒子荷电。电除尘原理是利用粉尘在电晕电场中荷电后，荷电粒子在库仑力作用下向收尘板（异性电极）表面运动，到达收尘板表面后放出所带电荷而被收集下来，使粉尘从气流中分离而达到除尘的目的[1]。因此，粒子荷电是电除尘的核心问题。

粒子的电子荷电不仅与电场强度有关，也与电子的热运动程度(即电子的动能)有关。由于粒子的电场荷电很快达到饱和并在粒子表面形成势垒能，抑制粒子的进一步荷电。但在脉冲期间，高能电子足以克服这势垒能而轰击粒子表面使粒子的荷电量超过饱和电场荷电的极限。