公路隧道通風解決方案—高壓靜電除塵器

在交通事業發展迅猛的今天，公路隧道建設也得到了長足的發展。隧道內行駛車輛排除的有害氣體主要是一氧化碳(CO)，產生的煙霧和揚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，因此隧道通風需風量的確定是取CO濃度指標和煙霧指標計算出來的較大者作為需風量。另外，隨著柴油車的增多，煙塵越來越成為隧道內的主要污染源。而對于較長的隧道，稀釋煙塵所需的通風量會非常大，因而單純依靠通風稀釋煙塵會造成通風系統建設費和能耗大得難以接受。在當今，公路隧道通風設施的費用一般為工程造價的20%～30%，長大隧道甚至可達50%，因此公路隧道的通風問題是十分值得關注的研究課題。
 
目前，解決煙塵為控制指標的長隧道通風另一思路是利用靜電除塵裝置對污染空氣進行凈化處理再利用，這樣既有利于環保，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生的靜電力使塵粒從氣流中分離的技術，目前已廣泛應用于火力發電、冶金、化學和水泥等業部門的煙氣除塵和物料回收。

靜電除塵的原理是在帶負電的放電極周圍的空氣電離形成電離區(又稱電暈區)。電暈區通常局限于放電極周圍幾毫米處，電暈區以外的空間稱為電暈外區。電暈區內的空氣電離后，正離子很快向負(放電)極移動，只有負離子(電子)才會進人電暈外區，向帶正電的集塵板方向移動。含塵空氣通過電除塵器時，由于電暈區的范圍很小，只有極少量的塵粒在電暈區通過獲得正電荷，沉積在放電極上。大多數塵粒在電暈外區通過，獲得負電荷，最后沉積在正極板上，這就是正極板稱為集塵板的原因。當然也可以采用正電極作放電極，此時負極板為集塵板，原理與負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。靜電除塵器內氣流速度(電場風速)降低，吸塵效率升高，但風速過低，就會導致靜電除塵器體積增大，從而引起投資成本升高。根據經驗，一般工業除塵中電場風速不超過2m/s，除塵效率要求高的電除塵器不宜超過1.5m/s。但作為隧道通風用的靜電除塵器，由于處理風量很大，電場風速高，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，電場風速約為7m/s，吸塵效率可達80%以上。