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柔性极板湿式电除尘技术在烧结机烟气治理中的应用

北极星环保网来源:《中国科技纵横》马鸿良2017/3/23 16:33:16我要投稿

北极星环保网讯:摘要:目前烧结烟气治理主要采用多管除尘器静电除尘器加湿法脱硫的形式,达到新的环保要求具有较大难度,柔性极板湿式电除尘器应用于烧结机烟气湿法脱硫之后的深度处理,可以使烟尘排放浓度远低于排放限制的要求。本文对其实际应用情况进行了介绍和分析,通过使用结果证明,此技术在烧结机烟气治理中具有良好的适用性。

关键词:柔性极板;湿式电除尘器;烧结机烟气

钢铁工业长期在我国国民经济中处于基础性地位,具有高能耗和高污染的特点。钢铁生产包括焦化、烧结、炼钢等工序,其中烧结工序是污染物控制的重点之一,烧结烟气粉尘污染的治理已经我国各大钢铁企业减排的重要课题[1]。

随着我国环保压力的加大,新建烧结机的烟尘排放浓度要求达到30mg/Nm3,特别排放限值区域甚至高达20mg/Nm3[2]。目前烧结烟气治理主要采用多管除尘器、静电除尘器加湿法脱硫的形式,达到如此之高的排放要求难度很大,需要设置新的环保设施,湿式电除尘器成为解决此问题的适用技术之一。

1湿式电除尘器技术介绍

湿式电除尘器最早在1907年开始应用于硫酸和冶金工业生产中,除去烟气中微细粉尘和酸雾等污染物。由于湿式电除尘器是控制燃煤烟气PM2.5非常有效的设备,在发达国家的电力等工程领域得到了广泛应用。据不完全统计,已有50余套不同类型的湿式电除尘器应用于美国、欧洲及日本的电厂,主要作为大气复合污染物控制系统的最终处理装备,用于去除湿法脱硫无法收集的酸雾、控制PM2.5微细颗粒物及解决烟气排放浊度问题。

1.1湿式电除尘器的工作原理

湿式电除尘器工作原理与传统电除尘器相似,依靠的都是静电力,所不同的是工作环境为一“湿”一“干”,湿式静电除尘器装置处理的是脱硫后的湿烟气,布置在除尘脱硫系统的尾部,作为除尘脱硫系统中烟囱排放之前的最后一道屏障,在保证烟尘达标、解决“石膏雨”等诸多方面具有重要的作用。

湿式静电除尘器装置主要由阴极、阳极和电源等组成。其工作原理为:在装置的阳极和阴极线之间施加数万伏直流高压电,在强电场的作用下,电晕线周围产生电晕层,电晕层中的空气发生雪崩式电离,从而产生大量的负离子和少量的阳离子。

随饱和湿烟气进入装置内的尘(雾)粒子与这些正、负离子相碰撞而荷电,荷电后的尘(雾)粒子由于受到高压静电场库仑力的作用,向阳极运动;到达阳极后,将其所带的电荷释放掉,尘(雾)粒子就被阳极所收集,进而通过水冲刷的方式将其清除。

1.2湿式电除尘器的分类

目前,国内湿式静电除尘器按照阳极板的材质进行分类,有三个不同的技术流派:一是金属极板的湿式电除尘技术;二是柔性极板湿式电除尘技术;三是导电玻璃钢极板湿式电除尘技术。

1.2.1金属阳极

采用不锈钢板为阳极收尘,布置形式为卧式,烟气流为水平进水平出,结构形式类似于干式静电除尘器。由于极板材质采用316L,不具备很好的防腐性能。主要依靠极板上的一层均匀的水膜以避免极板受到烟气的腐蚀,水膜一旦出现破损,阳极板将很快腐蚀,因此,运行中需要不断的补水,增加了耗水量,为了中和冲洗水酸性,还需加碱,喷淋水循环系统较为复杂。

1.2.2导电玻璃钢阳极

采用导电玻璃钢为阳极收尘,导电玻璃钢为整体式模块化布置,可以蜂窝状形式或板式形式。装置以立式布置为主,可实现卧式布置;阳极板可实现整体模块化,阳极组件采用工厂成型,但模块较大,安装之后无法进行单管更换;技术设备内部设置1~2套冲洗管网,阳极长度6米时一般设置上下2套冲洗系统,但仍无法做到单管单冲,长期运行结垢风险较大。

1.2.3柔性纤维织物阳极

采用柔性纤维织物为阳极收尘,柔性纤维织物通过张紧装置固定,形成蜂窝状。装置为立式布置,烟气可实现上进下出或下进上出。被浸湿的纤维极板有了导电性,可用来来收集烟气中的雾滴,其所使用的柔性纤维织物耐腐蚀性高,纤维织物自身防腐,无需额外防腐措施;由于柔性电极的毛细作用,被收集下来的水雾可在集尘极表面形成一层均匀连续的水膜,依靠收集液完成自身的冲洗清灰,只需定期冲洗提高表面洁净度,能够实现运行中的近零水耗。

1.2.4各种极板湿式电除尘器技术对比

根据目前三种形式极版的湿式电除尘器的技术路线和使用情况对比,柔性极板具有独到的技术优势,正得到越来越广泛的实际应用。

延伸阅读:

湿式电除尘器的高压供电技术

基于湿式电除尘器工作原理及其控制系统的设计探析

国内不同型式湿式电除尘器的综合技术比对

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