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这些电子成为输送电流的媒介，气体就有了导电的性能，使气体具有导电本领的过程称为气体的电离。
1.气体的电离和导电过程
气体的电离分为自发性电离和非自发性电离。
非自发性电离是在外界能量作用下形成的，如x光、紫外线及其他辐射作用下产生一定气体的电离，但其数量很少。
自发性电离则是在高压电场作用下形成的，不需特殊的外加能量，电除尘正是建立在气体自发性电离的基础上。
在高压电场中，电场力的作用下，一个电子沿电力线从负极向正极运动，沿途将与中性原子或分子碰撞而引起电离，随着电压升高，电场强度增加，正负离子获得足够的能量而轰击中性原子使之电离，因此电场中连接不断地产生大量的新离子。
这就是气体电离中的“电子雪崩”现象。
气体导电过程可用一条曲线来表示
电流
mA
D
C
B
A
0A1B1C1D1
电压KV
在0A阶段，气体中仅存在少量的自由电子，在较低的外加电压下，自由电子作定向运动，形成很小的电流。
随着电压的升高，向两极运动的离子也增加，速度加快，而复合成中性分子的离子减少，电流逐渐增大。
在AB阶段，由于电场内自由电子总数未变，虽然电压有所升高，电流也不会增加。
但空气中游离电子获得动量，开始冲击气体的中性分子，电压继续升至B1点时，由于自由电子加速后超过临界速度，气体中出现快速电子撞击气体分子而产生碰撞电离，电流明显增大，而且电压愈高，增大愈快。
B1点就称气体的起始电离电压。
在BC阶段，随着电场强度的增加，活动度较大的负离子也获得足够的能量轰击中性分子，使电场中导电粒子越来越多。
电流急剧增大，在大量气体电离的同时，也有一部分离子在复合，复合时一般有光波辐射而无音响，故该阶段称无声放电或光芒放电段。
当电压升至C1点时，则活动度较小的正离子也获得足够的能量轰击中性原子，不断产生新离子，随着电压升高，通过电场的电流得到更大的增大。
同时，复合过程也趋激烈，特别是电场强度最高的放电极附近，围绕放电极，不仅可看到点状或条状的光焰，还可以听到丝丝声和噼啪的爆裂声，这现象称为电晕放电，相应于C1的电压就称临界电晕电压。
在CD段，由于电子、正负离子都参与轰击作用，电场的离子浓度大大增加，据推算，每立方米空间中约有1亿以上离子，随着电压升高，电极周围的电晕区范围越来越大，电离也如雪崩似进行。
当电压升至D1点时，正负电极之间可能产生火花，甚至电弧，此时，电极间的气体介质全部产生电击穿现象。
电流急剧增加电压下降而趋止于零。
DI点的电压称为火花放电电压，或临界击空电压。
CD段称为电晕放电段，从临界电晕电压至火花放电电压的电压范围，就是电除尘器的电压工作带，电压工作带越宽，允许电压波动的范围越大，电除尘器的工作状况也越稳定，而电压工作带的宽度，和气体的性质有关，还和电极的结构形式有关。
2.粉尘的荷电及迁移
粉尘需要荷电才能在电场力作用下从气流中分离出来，粉尘粒子若人为地想使其荷电，必须让它与离子相合，粉尘荷电量的大小与粉尘粒径、电场强度以及在电场中停留时间有关。
通常认为尘粒荷电有两种方式，一是离子在外加电场作用下，离子与悬浮的尘粒相碰撞并粘附在尘粒上使之荷电，称为电场荷电或碰撞荷电；
另一种是由于离子热运动使离子通过气体扩散，并与电场内的粉尘碰撞后粘附其上使之荷电，称为扩散荷电。
一般认为：
粒径<
0.2微米以扩散荷电为主
0.2～0.5微米两者均起作用
>
0.5微米电场荷电为主
粉尘荷电后,在电场力的作用下,各自按其所带电荷的极性不同,向极性相反的电极运行,并沉积在上面。
在电晕区内的少量带正电荷的尘粉沉积到放电极上，而大量粉尘在电晕外区带负电荷，向收尘极运行，沉积在极板上而被捕集。
而尘粉捕集情况就是除法效率的高低。
尘粉捕集与很多因素有关，如尘粉的比电阻，介电常数和密度，气体的流速、温度等因素有关，所以要根据具体条件来考虑，有些就需通过试验来确定。
3、带电荷的尘粒在到达放电极和收尘板后，吸附在上面，通过振打等方式将粉尘清至灰斗中，这就是一个完整的除尘过程。
二、电除尘器的分类
根据电除尘器除尘部分的不同的特点，分成不同的类型：
（一）根据收尘极和放电极配置不同可分为:
（1）管式电除尘器将电极放置在圆管中心
管式电除尘器的电晕极线装在管子的中心，电晕极和除尘极的异极间距均相等，电场强度变化均匀，但清灰比较困难。
由于含尘气体从管子的下方进入管内，向上运动，一般仅适用于立式电除尘器。
管式电除尘器一般都用气体量较小的情况，并采用湿式清灰或电除雾器。
（2）板式电除尘器除尘电极由平板组成，在一系列平行通道间设置放电电极。
通道宽度一般为200~400mm，通道数由几个到几十个，甚至上百个，高度为2-15m。
除尘器长度视除尘效率而确定。
板式除尘器清灰较方便，制作、安装比较容易，是工业中采用最广泛的形式。
板式除尘器由于几何尺寸很灵活，可以作成各种大小，以电除尘器进口有效断面积来表示。
绝大多数采用干式清灰，也可以采用湿式清灰。
（二）根据气体流向分
（1）立式除尘器立式除尘器内，含尘气流通常从下往上垂直流动，通常作成管式，但也有采用板式的。
由于其高度较高，也可以从其上部将净化后的气体直接排入大气，而不需另设烟囱。
（2）卧式除尘器卧式除尘器内，气流沿水平方向流动，可按生产需要适当的增加或减少电场的数目。
根据结构及供电的要求，在长度方面设独立的电场，常用的为3~5电场。
这种形式的电除尘器为分电场供电，避免了各电场间相互干扰，有利于提高除尘效率；
便于分别回收不同成分、不同下落的方向垂直于气流运动方向，粉尘二次飞扬少于力式电除尘器。
（三）根据粉尘的荷电及分离区的空间布置分
（1）单区电除尘器含尘气体尘粒的荷电和积尘分离是在同一个区域中进行，电晕极系统和除尘除尘极都装在这个区域内，是工业排气除尘器汇总最常见的一种形式。
（2）双区电除尘器在前一个区域内装有电晕极系统以产生离子使含尘气体尘粒荷电，在后一个区域装除尘极系统以捕集粉尘，即粉尘首先在荷电区荷电后再进入分离区。
（四）据放电电极采用的极性分
（1）正电晕除尘器正电晕即在放电电极上施加正极高压，而除尘极为负极接地。
正电晕的击穿电压低，工作时不如负电晕稳定。
用作净化送风的空气时只能采用正电晕
（2）负电晕电除尘器负电晕除即在放电电极上施加负极高压，而除尘极为正极接地。
负电晕产生大量对人体有害的臭氧及氮氧化物，作为工业排出气体的除尘时则绝大多数都采用负电晕。
（五）根据粉尘的清灰方式分
（1）湿式电除尘器它是用喷雾或淋水、溢流等方式在除尘极表面形成水膜将新附于其上的的粉尘带走。
由于水膜的作用避免了产生二次扬尘，除尘效率较高，同时没有振打设备，工作也很稳定，但是除下来的粉尘为泥浆状，需加以处理，否则将造成二次污染。
（2）干式电除尘器干式电除尘器是通过振打或用刷子清扫而使粉尘落如灰斗中。
这种方式回收下来的粉尘呈干燥状态，处理简单，便于综合利用，因而也是常见的一种形式。
（3）电除雾器它是采用定期供水或蒸汽方式清洗除尘极和电晕极
（4）干湿混合电除尘器它先进行干式排灰，后用湿式排灰。
（5）移动电极电除尘器对于一些粘性粉尘及高比电阻电脑感一些振打方式清除的粉性，用移动电极的方法清灰，清灰效果好，不易二次扬尘，但设计制造精度要求高，成本费用相应也较高。
三、电除尘器的主要名词术语：
◆电场总有效长度：
沿气体流动方向阳极板宽度的总和
◆有效高度：
有电场效应的阳极板高度
◆有效宽度：
电场通道数与同极距的乘积
◆有效烟气流量面积：
烟气流经的有效断面积,它等于电场有效宽度和有效高度的乘积。
◆烟气处理时间：
烟气通过有效长度所需的时间
◆烟气通道：
相邻两排阳极板所形成的烟气通路。
◆烟气流速：
烟气通过电除尘器有效流通面积的平均流速。
◆室：
电除尘器纵向隔离分区,中间有柱或墙分隔
◆电场：
气流方向上将电除尘器分成若干个区，每个区在气流向位置上可由一个或几个并列安装的供电分区组成，这样的区称之为电场
◆总集尘面积：
有效电场内阳极板平面投影面积的总和。
◆比集尘面积：
单位烟气流量所分配到的集尘面积，通常用平方米/立方米/s表示。
◆驱进速度：
荷电粒子在电场力作用下向阳极板表面运动的速度。
◆含尘浓度：
单位气体中含有的烟尘量（分g/平方米和g/N立方米）（即工况和标况）
单位气体中含有的烟尘量（分g/m3和g/Nm3）（即工况和标况）
◆除尘效率：
单位时间内电除尘器所收集的粉尘量和同一时间内进入电除尘器粉尘总量的百分比。
◆粉尘比电阻：
单位厚度烟尘层的电阻值，通常用Ω—cm表示。
◆二次飞扬：
吸附在极板上的粉尘由于气流和振打的共同作用重反气流的过程。
◆漏风率：
漏入电除尘器的空气量与进入电除尘器烟气量之比。
◆同极距：
电场通道的中心宽度（极板与极板）。
◆气流分布试验：
使气流尽可能均匀地通过电场的过程。
◆电晕闭塞：
当电场中的烟尘浓度达到某一极大值时，电晕电流几乎降到零，使得收尘效率极端恶化的现象，称之为电晕闭塞（也称电晕封闭）。
◆反电晕：
在收尘极上产生与电晕电极极性相反的电晕放电，称之为反电晕。
第二部分影响电除尘器性能的因素
影响电除尘器性能的因素很多，大体可分三个方面：
1．烟尘（气）性质：
包括烟气种类、组成、温度、压力、流速等；
粉尘的比电阻、粉尘浓度、粘度、密度和粉尘粒径等。
2．设备状况：
包括电除尘器型号的选取，极配形式、振打清灰方式、振打制度、气流分布的均匀性、电气控制方式等等；
3．操作条件：
包括运行参数、极线清灰效果、漏风清况、二次扬尘等
上述因素可以单独起作用，也可以相互影响。
下面主要介绍烟尘条件结电除尘器性能的影响。
一、粉尘比电阻
粉尘比电阻是衡量粉尘导电性能的一个指标。
实测表明，最适于电除尘器工作的比电阻为106～1011Ω·
cm。
要这个数值范围以外，除尘性能将明显下降。
当粉尘比电阻在106Ω·
cm以下时，由于粉尘导电性能较好，到达收尘极表面就立即释放电荷，使沉积到极板上的粉尘又很快脱离极板而重返气流，重返气流的粉尘在电场中再次荷电，被再次捕集，形成在极板上一种跳跃现象，最后可能被气流带出电除尘器。
相反，当粉尘比电阻在1011Ω·
cm以上时，电除尘器的性能也随着比电阻的增高而下降。
这是由于荷电的高比电阻粉尘在极板上沉积后，电荷不易释放造成的。
因为在粉尘和极板之产出现了一个新的电场使粉尘牢牢地吸附在极板上，不易振落。
随着极板上沉积灰尘的不断加厚，粉尘层与极板之间就存在越来越大的电场，以致引起粉尘空隙中的气体产生电离，发生反电晕现象。
目前，对高比电阻粉尘的捕集，主要采取以下几种措施：
（1）对烟尘进行调质
（2）改变供电方式，采用脉冲供电方式。
（3）改进电除尘器本体结构。
如加宽极间距、加辅助电极、改变振打方式等
二、烟气温度
主要是因为烟气温度的不同改变了粉尘比电阻的结果。
另外，烟气温度对气体的粘滞性有影响，从而影响驱进速度。
三、烟气湿度
烟气湿度也能通过改变粉尘比电阻而影响电除尘器的性能。
增加烟气中的含水量可以很大程度上弥补电除尘器由于烟温高或气压低造成的气体密度小、击穿电压下降、除尘效率不高的缺陷。
四、烟气成分
五、烟气压力
六、粉尘浓度
当含尘浓度达到一定限度时，会产生电晕封闭现象。
除尘效率明显下降。
七、粉尘粒径
粉尘粒径影响荷电时的驱进速度，对于1μm以上的粉尘，粒径越大，驱进速度也越大，除尘效率也越高。
粒径还影响电气条件、二次扬尘等。
八、粉尘密度
粉尘密度与烟气在电场内的最佳流速及二次扬尘有密切关系，堆积密度越小，影响越大。
九、粉尘粘附力
过大则不易清灰，过小则易被气流再次带走。
十、烟气流速
十一、振打清灰
能把极板、极线上的结灰清除下来，又尽可能减少二次扬尘。
即要有合理的振打加速度，而且要分布均匀。
振打清灰的另一个问题就是振打制度的设置。
第三部分电除尘器结构
电除尘由除尘器本体和电气两部分组成。
电除尘器的本体是实现烟气净化的场所，通常是钢结构件。
电除尘器本体主要分内件、外壳、气流分布装置和附属设备三部分，内件通常指阴极系统（放电电极）、阳极系统（收尘电极）、振打装置；
外壳件包括壳体、灰斗、进出口封头、灰斗、灰斗挡风、尘中走道、顶盖等，气流分布装置含进口气流分布板及出口槽形板。
一、阳极系统（除尘极）
阳极系统是指收尘极板和上部悬挂装置、下部振打杆组装后的总称。
阳极板也称收尘极板，主要作用是捕集带电粉尘。
极板一般采用普通碳素钢（我公司用SPCC）。
1．除尘电极的分类
（1）平板式电极；
（2）箱式电极，包括鱼鳞板式电极，袋式电极（用于立式电除尘器）等；
（3）型板式电极，用1.2~3.0mm的钢板冷压冷拉成一定断面形状的电极，常用的有C型电极、Z型电极等。
2．对除尘电极的要求：
（1）消耗金属少除尘极板消耗的金属在整个电除尘器中占有很大的比重，降低极板的金属消耗很有意义。
（2）防止二次扬尘从理论上看，在电力的作用下，粉尘很容易地沉积于除尘极板上。
但是这还没有达到最终除尘的目的。
在风速的冲刷下，特别在振打时，已沉积于除尘板上的粉尘会重新扬起而返回气流中，降低除尘效率。
型板式电极是在板表面上，每隔一定距离上形成槽沟的形状。
两侧设防风沟，使除尘面尽量不直接受到主气流的冲刷，粉尘重返气流的可能性以及振打时的二次仰尘较少。
（3）振打性能沉积与除尘极上的粉尘要通过振打才能落入到灰斗中，因而要求在较小振打里下使极板面各点都能获得足够的振打强度，而且尽可能的比较均匀。
（4）电气性能除尘极的电气性能主要表现在极板上的电流强度及电流密度的均匀性上。
（5）制造安装精度电极间间距的安装误差应小于5%，极板的弯曲及极间距的不均匀会导致工作电压降低和效率下降。
（6）机械强度除尘电极的机械强度主要表现在刚度、耐高温和耐腐蚀方面。
除尘极往往是细长的。
要有一定的刚度才能不扭曲，以保证极板间的距离不变。
ESP所用的480C型阳极板
3．收尘板的吊挂：
（1）紧固型上端用螺栓加以固定
（2）悬挂型上部通过悬挂梁的挂钩定位
我公司采用挂钩悬挂方式。
优点：
①极板受热时，影响极距可能性较小;
②振打时上部的振打加速度衰减相对较少。
我国普遍使用的极板主要是Z型板和大C型板，70年代初3～60m2九种规格的系列设计全部采用Z型板，而目前在电力系统普遍使用的是大C型板。
大C型板主要有480型和735型两种。
480大C型板：
板面有较多沟槽，增加刚性，易于吸尘、清灰，两边的折边不仅增加刚性，而且作为防风沟防止两次飞扬。
振打加速度传递良好，所以是目前采用最多的一种极板。
ESP阳极板的吊挂
二、阴极系统
放电极通常称阴极系统。
阴极系统包括阴极线及阴极框架两部分。
（一）极线
1．对极线的要求
（1）起晕电压低，击穿电压高；
（2）放电强度强，电晕电流高；
（3）电流密度分布均匀；
（4）机械强度高，耐腐蚀；
（5）易清灰。
从放电的角度对极线的材质没有特殊要求，只要是良导体，但与放电电极的几何形状有着密切的关系。
2．极线的种类
目前采用的的极线有两种，一种是线状放电电极，其中主要包括螺旋线、星形线等，另一种是尖端状放电电极，其中包括院芒刺线、锯齿形、针刺线等。
3．极线的连接方式:
（1）重锤悬吊式放电线在上部固定后，下部用2~3kg的重锤拉紧，以保持放电线处于平衡的伸直状态，通过设于下部的固定导向装置，防止放电线摆动，以保持极间距。
（2）框架式用钢管（1/2~lin）做成框架，放电线绷设于框架上。
每隔0.6~1.5m设一横杆，以缩短单根放电线的长度。
当电场高度很高时，可做成双层框架，各自采用读地的支架和振打机构。
这种工作方式较为可靠，断线少。
3．极线的特性
圆形放电电极圆形放电电极的放电强度与其直径成反比，直径越小，放电强度越高。
然而从机械强度的角度考虑，直径不能太小。
星形放电电极采用4~6mm普通钢材冷拉而成。
有时星形线作成扭麻花形，有助于保持线的平直度并加大尖锐边的长度，从而可以提高电晕电流。
锯齿电极缺点是易断线
芒刺线芒刺线的起晕电压比低，放电强度强，不易断线。
R-S线采用圆管（直径约20mm）作为支撑，交叉芒刺伸出在圆管两侧。
芒刺的放电强度高，而支撑钢管的机械强度高，不致断线和变形。
RSB线是我公司专利产品，主要优点是：
放电均匀，消灭了原“RS”线存在的极板上电流分布“死区”，板电流密度均匀性好（σr=0.39），提高极板利用率，放电强烈能有效收集高浓度粉尘，且刚性好，不会断线。
RSB芒刺线
（二）阴极框架
阴极框架要求：
①固定极线，使极线不易晃动，不变形，不断线；
②具有良好的振打加速度传递性能；
③安装、维修方便，并容易保证极间距；
④对放电线的性能影响小（见图）。
三、阴、阳极振打
振打装置就是把粘附在电极上的粉尘随时清除，应有适当的振打力，过小不足以使沉积的粉尘脱落，过大又引起系统的变形及疲劳破坏，还会引起粉尘二次飞扬。
对燃煤电厂，国家标准要求阳极板加速度最小不得小于50g；
而阴极系统加速度最小不小于150g。
振打系统主要包括传动装置、振打轴、振打轴承、振打锤等几部分组成。
各个厂家结构都有所不同。
1．振打清灰装置的工作原理
实践表明，当粉尘达到一定厚度时，电气条件要恶化，从而影响除尘器的效率。
当粉尘沉积到极板上后，由于电力、分子力及机械力的作用，使粉尘保持在极板上。
由于分子的作用，尘粒要从周围环境中吸收分子，吸收的量取决于压力、温度及周围的相对湿度，因此，尘粒之间的分子力对振打清灰是有利的，她可以使粉尘成四块下落减少二次扬尘。
电力的一部分是粉尘表面上形成的负电荷而产生的分量（排斥力），另一部分是粉尘层的电场强度所造成。
振打清灰的性能不仅与加速度有关，而且还取决于振动频率及振动位移。
振打的方向（相对与极板的）对振打效果有重要影响。
振打周期对除尘效率的影响在于清灰时能否脱落的的尘块直接落入灰斗。
2．振打的几种类型：
机械重锤振打每排除尘极相应设置一个摇臂锤，各排之间互相错开一定的角度安装在回转轴上。
当电动机转动时，除尘极依次受到振打。
可以通过改变锤重和回转速度来调整振打强度和振打周期。
摇臂通常是振打除尘极下部的振打杆，也可以振打中部的振打杆。
ESP振打锤
电磁振打电磁振打是由冲击器、脉冲发生器和控制系统组成。
冲击器是一完全封闭的线圈电磁铁，它是由一缠有线圈的插入式可动铁心锤头组成。
由电容器放电发出短时脉冲电流。
当电流通过线圈时，使线圈产生感应磁力，将铁心吸起，断电后铁心下降振打杆，振打杆将冲击力传给除尘器电极，使粉尘振落。
其他清灰方式声波清灰、光波清灰、移动电极等。
四．气流分布装置
电除尘器中气体流速的均匀程度对除尘效率有很大的影响，因为当气流分布不均匀时，在流速低处所增加的除尘效率，远不足一弥补流速高处效率的降低，因而总效率降低。
气流分别均匀程度主要依靠进出口封头内设置气流分布装置来达到。
气流分布板的形式
在实际中，常用的是圆孔分布板。
圆孔直径不应太小，以防止粉尘堵塞，一般可以采用40~60mm。
通常在整个分布板上圆孔的大小都相同，但为了气流分布均匀，通过模型试验，也可以采用不等直径的的圆孔，例如中部圆孔较小，而四周圆孔增大或相反。
在分布板上圆孔的面积与整个分布板还达不到气流分布均匀的目的，则可以设置2~3块分布板，板间距应不小于孔距的5~10倍，或按下式计算。
即
D=（0.15~0.2）H
式中D——分布板的间距，m；
H——分布板的高度，m。
采用百叶形分布板的主要优点是根据实测的气流分布情况，可以在现场调整百叶板的角度。
2．分布板的设置
主要有阻流加导流两种形式
在除尘器出口，通常也设计一组槽形板。
多孔的气流分布板
五．电除尘器外壳
外壳件包括壳体、灰斗、进出口封头、灰斗、灰斗挡风、尘中走道、顶盖等
1．除尘器的壳体
外壳材料的选定除尘器的外壳对保证除尘器的正常运行起着重要的作用。
其材料的选择要根据所处的烟气温度及性质决定。
外壳的严密性与漏风除尘器的外壳必须严密，减少漏风。
漏风将使进入电除尘器的风量增加和风机负荷增加，因此造成电场内风速提高，又使除尘效率下降。
同时在处理高温气体时，冷空气的漏入会使局部烟气温度冷却到露点温度以下，使除尘器内构件被腐蚀。
对于砖缝较多，砖外壳的漏风量大于钢外壳，且漏风使高温烟气除尘器温度急剧下降而使砖墙开裂。
漏风最严重的地点是外壳与进出喇叭口的连接处、振打机构的穿墙处、石英套管和人孔门等地点，在设计和使用时要采取相应措施。
漏风量与除尘器的负压有关，负压越高，漏风量越大。
2.进口封头
进口封头是进口烟道和电场外壳之间的连接过渡段。
进口封头内部装有三道气流分布板，其目的是使烟道中来的含尘烟气经过时气流尽可能均匀进入全电场。
因为喇叭接口有一个气流降速过程，所以一些较大尘粒的灰尘易自然沉降而积附在封头和分布板上。
考虑到灰尘粘性较大，在进口封头中设置了气流分布板振打（结构类似阳极振打）。
3.出口封头
出口封头是使净化后的烟气接入排气烟道的装置。
它的结构形状同样对气流分布有关。
在出口封头内部靠近与壳体相接的截面上间隔装有槽形（不开孔）出口气流分布板。
4．顶盖
内顶盖和外顶盖组成了屋顶。
其中的顶横梁是一个重要零部件，它担负阳极、阴极的支撑悬挂，载荷较大。
因为高压电通过顶横梁引入阴极，为保证瓷套的干燥以利绝缘，绝缘子室内部设有加热装置。
加热装置有两
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