公路隧道通風(fēng)解決方案—高壓靜電除塵器

在交通事業(yè)發(fā)展迅猛的今天，公路隧道建設(shè)也得到了長足的發(fā)展。隧道內(nèi)行駛車輛排除的有害氣體主要是一氧化碳(CO)，產(chǎn)生的煙霧和揚(yáng)起的灰塵會使人的視距降低，為了保障行車安全，必須將這些有害物的濃度抑制在允許濃度之下，因此隧道通風(fēng)需風(fēng)量的確定是取CO濃度指標(biāo)和煙霧指標(biāo)計(jì)算出來的較大者作為需風(fēng)量。另外，隨著柴油車的增多，煙塵越來越成為隧道內(nèi)的主要污染源。而對于較長的隧道，稀釋煙塵所需的通風(fēng)量會非常大，因而單純依靠通風(fēng)稀釋煙塵會造成通風(fēng)系統(tǒng)建設(shè)費(fèi)和能耗大得難以接受。在當(dāng)今，公路隧道通風(fēng)設(shè)施的費(fèi)用一般為工程造價的20%～30%，長大隧道甚至可達(dá)50%，因此公路隧道的通風(fēng)問題是十分值得關(guān)注的研究課題。
 
目前，解決煙塵為控制指標(biāo)的長隧道通風(fēng)另一思路是利用靜電除塵裝置對污染空氣進(jìn)行凈化處理再利用，這樣既有利于環(huán)保，也可以取消或減少豎(斜)井，并使隧道的適用長度增大。靜電除塵是一種利用電場產(chǎn)生的靜電力使塵粒從氣流中分離的技術(shù)，目前已廣泛應(yīng)用于火力發(fā)電、冶金、化學(xué)和水泥等業(yè)部門的煙氣除塵和物料回收。

靜電除塵的原理是在帶負(fù)電的放電極周圍的空氣電離形成電離區(qū)(又稱電暈區(qū))。電暈區(qū)通常局限于放電極周圍幾毫米處，電暈區(qū)以外的空間稱為電暈外區(qū)。電暈區(qū)內(nèi)的空氣電離后，正離子很快向負(fù)(放電)極移動，只有負(fù)離子(電子)才會進(jìn)人電暈外區(qū)，向帶正電的集塵板方向移動。含塵空氣通過電除塵器時，由于電暈區(qū)的范圍很小，只有極少量的塵粒在電暈區(qū)通過獲得正電荷，沉積在放電極上。大多數(shù)塵粒在電暈外區(qū)通過，獲得負(fù)電荷，最后沉積在正極板上，這就是正極板稱為集塵板的原因。當(dāng)然也可以采用正電極作放電極，此時負(fù)極板為集塵板，原理與負(fù)電極作放電極是完全相同的。
 
高壓靜電除塵器的除塵效率(凈化率)隨著集塵極板有效長度的增加、極板間隔的減少而增大，但同時空氣流動的阻力也會增加。靜電除塵器內(nèi)氣流速度(電場風(fēng)速)降低，吸塵效率升高，但風(fēng)速過低，就會導(dǎo)致靜電除塵器體積增大，從而引起投資成本升高。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，一般工業(yè)除塵中電場風(fēng)速不超過2m/s，除塵效率要求高的電除塵器不宜超過1.5m/s。但作為隧道通風(fēng)用的靜電除塵器，由于處理風(fēng)量很大，電場風(fēng)速高，因此對除塵效率的要求也高。目前世界大部分在隧道中使用的高壓靜電除塵器，電場風(fēng)速約為7m/s，吸塵效率可達(dá)80%以上。