臭氧对电袋复合除尘器的影响.pdf

臭氧对电袋复合除尘器的影响

（福建龙净环保股份有限公司福建龙岩陵园路81号364000）

摘要：电袋复合除尘器与常规布袋除尘器相比，多个前级电场。由于电场的电晕放电，会产生臭氧。
为研究臭氧对电袋复合除尘器的影响，本文通过燃煤锅炉实际工况的电袋复合除尘器、多电场静电除尘器

和实验室静电除尘器的臭氧测试和NO2的测试，确定电袋复合除尘器能过产生多少臭氧，对滤袋的使用寿

命有何影响。

关键词：电袋复合除尘器电晕放电臭氧NO2含量滤袋寿命
1.前言
燃煤锅炉的烟尘是目前我国大气粉尘污染的主要来源之一，随着我国社会经济的发展
和人们对环境质量要求越来越高，国家制定了越来越严格的粉尘排放标准，国标
GB13223-2003要求从2004年开始采用新的排放标准，新的《火电厂大气大气污染物排放标
准》征求意见稿要求2015年后燃煤锅炉排放浓度为30mg/Nm3。燃煤电站在实施“节能减排”
环保政策要求新形势下，依靠单一常规的电除尘或布袋除尘技术，难以保证设备长期稳定
运行和高效排放。而电袋复合除尘技术通过有机复合与创新，最大限度地发挥电除尘器与
布袋除尘器的优势性能，有效克服它们自身除尘性能的不足，根本性解决了燃煤电站所面
临烟气条件差与收尘要求高的矛盾，它的高效、低阻、滤袋长寿命等良好综合性能受到用
户认可。2005年电袋复合除尘器在天津军粮城电厂开始在燃煤锅炉使用至今，燃煤电站已
有50MW到660MW等100台以上电袋复合除尘器投入投运，取得优异的效果，烟尘排放
普遍低于20mg/Nm3。
在电袋复合除尘技术研发初期，福建龙净环保股份有限公司就十分关注电场产生臭氧
的问题，并与福州大学化工学院合作。通过实验室模拟电场、电袋复合除尘器实际运行工
况、以及静电除尘器实际运行工况进行臭氧的检测。通过多年的臭氧研究与实践证明，电
袋复合除尘器不存在臭氧影响PPS滤袋的使用寿命。
2.臭氧产生和分解
静电电场在电阴极介质表面发生电晕放电，产生等离子体，使氧分子在瞬间分解为单
原子氧，原子氧又迅速与氧结合成臭氧。在电场作用下，空气中臭氧产生和复合的机理十
分复杂，简单地说，干空气在电场作用下臭氧产生和分解的过程发生的主要反应有式(1)到
式(13)等反应，其中M为空气中的任何其它分子。在诸多反应中，只有式(2)产生臭氧，而
反应(3)、(4)、(9)等是臭氧的分解过程。
O2eeO+O(1)

O+O23MOM(2)

O+O322O(3)

O32eO+O+e(4)

N2+e2N+e(5)

N+O2NO+O(6)

N+O32NO+O(7)

O+NO22NO+O(8)

NO+O3NO22+O(9)

NO2+O3NO32+O(10)

NO+NO322NO(11)

NO2+NO3N25O(12)

O+N2O52NO22+O(13)

3.模拟电场的实验室臭氧测试
试验装置由模拟电场、高压发生器、风机烟道、电加热及气体采样器等组成，如图1
所示。空气从风机送入装置，经加热器到模拟拟电场，再经出口排出大气。由皮托管测定
气体流速，取样口取样分析臭氧含量。

图1：模拟电场实验流程图

试验时首先开启风机，调节旁通阀分流部分空气，调节进入系统的气体量到预定值，
然后开通加热电源，气体温度由温度计指示。调节加热功率到预定的气温，并用皮托管测
定气速及气体温度。稳定流动30分钟，开启高压发生器电源，调节高压到预定值，再稳定
30分钟，打开气体采样器开关，调节空气流量到适当值进行采样。连续采样吸收30分钟（必
要时可延长采样时间），关闭采样器开关，停止采样。取出吸收瓶内吸收液，分析臭氧含量。
在检测臭氧试验装置产生臭氧浓度时，常用直接吸收法和靛蓝二磺酸钠(IDS)分光光度
法。靛蓝二磺酸钠(IDS)可被臭氧氧化生成靛红二磺酸钠而褪色，其氧化反应可定量进行。
因此，根据(IDS)消耗的量可准确计算臭氧的量。臭氧的气体在有多孔玻板的吸收管中通过
兰色的IDS溶液，生成的溶液用分光光度计在610nm处测量，通过计算得出臭氧浓度。这
种方法操作比较复杂，用于检测环境中臭氧浓度或作为基准用来标定物理方法仪器（低浓
度）。IDS法被定为国家标准用来测定环境中的臭氧浓度（GB/T15437）。
表1一定温度下改变电压的实验结果(I)

电压空气流速电流温度空气中O3浓度空气中O3浓度
（kV）(m/s)（uA）(℃)（ug/L）（ppm）
400.5080.4532~360.0980.076
450.5170.4631～360.1160.090
490.5040.6130～360.1230.0952

表2一定温度下改变电压的实验结果(II)

电压空气流速电流温度空气中O3浓度空气中O3浓度
（