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管式与板式湿式电除尘技术对比分析

北极星环保网来源:化工设计通讯 赵博2017/8/18 9:32:47我要投稿
所属行业: 大气治理  关键词:湿式电除尘 除尘技术 除尘效率

北极星环保网讯:近年来,为了响应国家超低排放的号召,湿式电除尘器在燃煤电厂、大中型工业锅炉中得到了大范围的应用。目前市场主导的湿式电除尘技术主要为玻璃钢管式和金属板式,两者工作原理类似,但在系统组成、结构布置、材质选用方面各具特色。从多个角度对两种湿电技术进行对比分析,总结出两种湿式电除尘器各自的优缺点,并指出二者在技术、性能等方面存在的差异。

湿式电除尘

关键词:管式湿式电除尘器;板式湿式电除尘器;雾滴脱除率;除尘效率

国家环保部联合发改委、国家能源局下发了关于印发《煤电节能减排升级与改造行动计划(2014—2020年)》的通知,要求东部地区新建燃煤发电机组大气污染物排放浓度基本达到燃气轮机组排放限值,中部地区新建机组原则上接近或达到燃气轮机组排放限值,鼓励西部地区新建机组接近或达到燃气轮机组排放限值。

到2020年,东部地区现役30万kW及以上公用燃煤发电机组、10万kW及以上自备燃煤发电机组以及其他有条件的燃煤发电机组,改造后大气污染物排放浓度基本达到燃气轮机组排放限值(即在基准氧含量6%条件下,烟尘、二氧化硫、氮氧化物排放浓度分别不高于10、35、50mg/m3)。

由于火电厂目前配置的烟尘处理装置很难实现烟尘≤10mg/m3的目标,在湿法脱硫后加装湿式电除尘器的技术路线已逐渐被越来越多的电厂采用,有效地控制了PM2.5、酸雾、气溶胶等多种污染物的排放。

1两种湿式电除尘技术

湿式电除尘器的工作原理为金属放电线在直流高压的作用下,将其周围气体电离,使粉尘或雾滴粒子表面荷电,荷电粒子在电场力的作用下向收尘极运动,并沉积在收尘极上,水流从集尘板顶端流下,将板上捕获的粉尘冲刷到灰斗中随水排出。目前主流的湿式电除尘技术为玻璃钢管式与金属板式两种,二者的核心差别在于极板的材质与形式不同,由此导致其系统组成、结构布置等也有所区别。

板式湿式电除尘器收尘极多为316L不锈钢,其结构与常规干式电除尘器基本相同,阳极板采用平板结构,除尘器一般为卧式布置,烟气水平进出,运行时需要连续喷水清洗,喷淋水在湿式电除尘器下部的灰斗收集后,排至循环水箱用于喷淋。由于不间断的喷水增加了烟气的湿度,在湿式电除尘器后增加烟气升温装置很有必要。

管式湿式电除尘器收尘极材质采用导电玻璃钢,收尘极采用管状结构,截面形状有圆形、方形、正六边形等,以正六边形居多,模块式组装。除尘器为立式布置,烟气流向为上进下出或者下进上出。运行采用定期间断喷水清洗方式,无需设置循环水箱,喷淋水直接排至脱硫塔或者排水坑。

2两种湿式电除尘技术对比

2.1收尘极性能对比

管式与板式两种湿式电除尘技术主要的差别在于阳极板材质的选取。板式湿式电除尘器收尘极一般采用316L不锈钢,这种材质耐腐蚀性能较差,必须采用中性或弱碱性喷淋水进行不间断冲洗,从而形成均匀连续的保护膜。收尘极一般设计为平板形式,但极板两侧为增强结构刚度一般设置成弧形或C形,冲洗平板时容易形成水膜,但弧形或C形端部很难形成水膜,存在腐蚀隐患。

连续冲洗在及时清灰方面具有优势,但是用水量太大,冲洗水必须加入大量碱液进行中和后循环使用。此外,连续水膜的形成和喷嘴的选用有关,一般需要雾化效果非常好的喷嘴,这种喷嘴使用数量多,运行维护量大,且对水质要求非常高,循环使用的冲洗水必须配备高精度过滤器进行粗颗粒过滤。因此对于板式湿式电除尘器来说,一旦喷嘴堵塞或极板水膜分裂不连续,收尘极就很容易腐蚀、结垢,极板使用寿命受到极大影响。

管式湿式电除尘器收尘极采用防腐导电玻璃钢制造,该材料是以高分子材料为黏合剂、玻璃纤维及其制品作增强材料、高强碳纤维为导电材料组成的高导复合材料,抗多种有机溶剂和酸碱腐蚀,材料导电率与阻燃性均达到良好的匹配,具有重量轻、防腐性能好、导电性能优良、使用寿命长等特点。

这种极管一般采用正六边形,相邻极管共壁,组成模块后强度高。与金属极板相比,玻璃钢极管抗腐蚀能力强,因此只需短时间断冲洗(1~3次/d),用水量极少,无需设置循环水处理系统,无需加碱中和,且冲洗喷嘴数量少,运行维护量低。

2.2雾滴脱除效率对比

板式湿式电除尘器可有效捕集烟气中的雾滴,但其极板不耐腐蚀,需要连续喷淋,在此过程中产生的雾滴将有一部分被烟气携带至烟囱,尤其是烟气流速较高时,雾滴逃逸大大增加。因此,板式湿式电除尘器雾滴的综合去除率不高,湿电出口烟气水雾大,对GGH(如果有)、烟囱影响大。

部分场合要求湿电出口水雾浓度低,此时湿式电除尘器出口需设置两道机械除雾器以降低水雾浓度,除尘器阻力有所增加。

管式湿式电除尘器由于采用导电玻璃钢阳极管,而玻璃钢耐烟气腐蚀,不需要连续冲洗,一天仅冲洗一次或几次(冲洗频率可根据实际工况调节),冲洗时间短,因此湿式电除尘器绝大部分时间都处于连续除雾状态,雾滴去除率高。根据以上对比,在烟气水雾的去除上,管式湿电具有非常明显的优势。在化工行业,管式湿电常用作电除雾器使用。

延伸阅读:

近零排放机组不同湿式电除尘器除尘效果

湿式电除尘废水对脱硫系统的影响及对策

湿式电除尘器的高压供电技术

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