不同粉尘条件下的装置除尘性能为考验无电晕高温除尘技术在各种应用场合下的技术性能，我们分别模拟了燃煤电站、水泥生产窑以及钢铁冶炼炉烟尘条件进行除尘试验。除冶炼烟尘因装置结构设计问题，宁波废气处理试验未获成功，亟待改进之外，其它试验均获得成功。前两种粉尘的粒径分级特性见表1.动态试验是在维持装置的荷电区电压为2500V，收尘区电压为6000V不变的条件下进行的，装置内的烟气流速2ms.含尘浓度8gm3，试验的结果117第2期杨亚平，等：无电晕高温静电除尘技术的最新进展采用巴柯离心法测得的粒径分布电厂灰粒径水泥厂粉尘比火电厂粉尘更容易去除一些。
    这是因为尽管两种粉尘的比电阻在700高温下差别不大，但是前者的密度和粒径都比后者大。这两项因素将使其在电场中的重力沉降速度和荷电效果优于后者，从而呈现出较高的被捕集效率。2.3.3不同电场条件下的装置除尘性能是常压下荷电区的伏-安特性，随着荷电区阴、阳极之间电压的增加，阳极电流密度也随之增加，这是因为随着阴、阳极间电压的增加，阴极板发射的电子向阳极运动速度增大，到达阳极的电子数也随之增多所致。电流密度增加，粉尘荷电条件改善，装置性能变化。电场作用对装置的除尘性能影响规律如图5和图6.图5常压下除尘效率与荷电电压的关系试验是在常压下，维持发射温度为720，烟气流速2ms和烟尘浓度8gm3条件不变，分别改变荷电区和收尘区电压来进行。
    试验结果表明在荷电区电压达到2500V和收尘区达到6000V之后装置的除尘性能就可达到92%以上，并且趋于这个稳定的数值。由此可见，该技术对电场条件的要图6常压下除尘效率与收尘电压的关系求相对常规ESP来说是很低的，这将有利于解决高温场合下应用电除尘器时碰到的电绝缘困难和频繁电击穿等棘手问题。-安特性影响的静态试验2.3.4烟气性质对装置性能的影响试验中我们从烟气含尘浓度和气体组成成分两方面改变条件以便来测影响的动态试验试该复合材料的电极性能变化规律。在压力为0.6MPa，温度为750时气体组成成分对阴极伏-安特性的影响参见图7，从中可看出在含有4.5%SO2气体的环境下，电流密度大幅下降，比同样热力状态下的纯净空气下降了约50%，这是由于SO2能有效地捕捉自由电子，且其离子迁移率比空气低的118热能动力工程缘故。烟气含尘浓度对阴极伏-安特性的影响见，从中可见无电晕高温静电除尘器可以在一个较宽的含尘浓度变化范围内工作，虽然含尘量对荷电性能有一定的影响，但是荷电区的电流密度仍然保持在较高的水平且比较稳定。
    即使在较高的含尘浓度下它也没有出现类似电流短路，或常规ESP中易出现的电晕闭塞似的发射屏蔽等现象，这将有利于该技术在恶劣环境中的应用。阴极抗中毒特性和时效考验阴极在实际运用中会因某些原因使发射电流比较快地下降，这一现象叫中毒[34]。造成中毒的原因很多，诸如环境气体的性质、压强、作用时间和工作温度等。电流密度随时间的衰减关系环境气体的性质、压强和工作温度对阴极发射能力的影响规律在前面均有所阐述。尽管这些参数中有些因素变化到一定程度后对阴极的电区电流密度随时间的衰减关系性能影响还是很大的（如环境压强和烟气成分等），但是它们所引起的阴极中毒现象都是可逆性的，即作用条件一消除，阴极即可恢复原有性能。而表面逸出功较低的材料其活性较好，尤其是在采用复合工艺制成的阴极材料中其化学成分的稳定性随时间的变化特性是一项重要指标，它将直接关系到阴极的使用寿命和工业应用成本以及生产要求的认可程度等问题。我们将该阴极材料分别在空气环境中和烟气环境中加以时效考验，结果如图9和图10所示。试验表明尽管高温烟气对阴极有一定的毒化作用，但是由该发射极组成的试验装置在常压高温（平均温度720以上）下累计工作2000h之后，荷电区的电流密度仍高达12mAm2，维持比ESP板电流密度高12个数量级的水平，这不仅说明无电晕静电除尘器可以在高温烟气环境中长期有效地工作，同时也显示了该技术在静电除尘技术领域独具的优越性能。
    结束语在国家自然科学基金两次支持之下，经过多年的努力，我们在复合阴极材料的组分优化、合成工艺研究、性能测试和无电晕高温静电除尘技术的应用条件与不同应用条件下的特性规律以及装置的使用寿命与运行可靠性等方面进行了全面的试验研究。结果表明，无电晕高温静电除尘技术是完全适合于高温高压条件下应用的先进除尘技术。它在对电场条件较低的要求下可获得很高的电子发射强度，使粉尘在电场中的荷电效果显著增强，这一优良性能正好可以弥补电晕式静电除尘器在高温条件下应用时，因电晕电压与电弧电压之间随高温烟气密度变小而差距变小，致使电除尘器工作范围变窄，性能稳定性下降，以及电绝缘困难等技术不足之处，从而为高温静电除尘技术的发展另辟了新径。同时，所开发的新型阴极材料已通过了两千多个小时的毒化试验性能考验，仍保持良好的性能特色，证明其具有良好的工业应用前景。