公路隧道通风解决方案—高压静电除尘器

在交通事业发展迅猛的今天，公路隧道建设也得到了长足的发展。隧道内行驶车辆排除的有害气体主要是一氧化碳(CO)，产生的烟雾和扬起的灰尘会使人的视距降低，为了保障行车安全，必须将这些有害物的浓度抑制在允许浓度之下，因此隧道通风需风量的确定是取CO浓度指标和烟雾指标计算出来的较大者作为需风量。另外，随着柴油车的增多，烟尘越来越成为隧道内的主要污染源。而对于较长的隧道，稀释烟尘所需的通风量会非常大，因而单纯依靠通风稀释烟尘会造成通风系统建设费和能耗大得难以接受。在当今，公路隧道通风设施的费用一般为工程造价的20%～30%，长大隧道甚至可达50%，因此公路隧道的通风问题是十分值得关注的研究课题。
 
目前，解决烟尘为控制指标的长隧道通风另一思路是利用静电除尘装置对污染空气进行净化处理再利用，这样既有利于环保，也可以取消或减少竖(斜)井，并使隧道的适用长度增大。静电除尘是一种利用电场产生的静电力使尘粒从气流中分离的技术，目前已广泛应用于火力发电、冶金、化学和水泥等业部门的烟气除尘和物料回收。

静电除尘的原理是在带负电的放电极周围的空气电离形成电离区(又称电晕区)。电晕区通常局限于放电极周围几毫米处，电晕区以外的空间称为电晕外区。电晕区内的空气电离后，正离子很快向负(放电)极移动，只有负离子(电子)才会进人电晕外区，向带正电的集尘板方向移动。含尘空气通过电除尘器时，由于电晕区的范围很小，只有极少量的尘粒在电晕区通过获得正电荷，沉积在放电极上。大多数尘粒在电晕外区通过，获得负电荷，最后沉积在正极板上，这就是正极板称为集尘板的原因。当然也可以采用正电极作放电极，此时负极板为集尘板，原理与负电极作放电极是完全相同的。
 
高压静电除尘器的除尘效率(净化率)随着集尘极板有效长度的增加、极板间隔的减少而增大，但同时空气流动的阻力也会增加。静电除尘器内气流速度(电场风速)降低，吸尘效率升高，但风速过低，就会导致静电除尘器体积增大，从而引起投资成本升高。根据经验，一般工业除尘中电场风速不超过2m/s，除尘效率要求高的电除尘器不宜超过1.5m/s。但作为隧道通风用的静电除尘器，由于处理风量很大，电场风速高，因此对除尘效率的要求也高。目前世界大部分在隧道中使用的高压静电除尘器，电场风速约为7m/s，吸尘效率可达80%以上。