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烟气湿式电除尘技术分析与应用

北极星环保网来源:冀南钢铁集团 龙鸿昌2018/4/25 15:50:40我要投稿
所属行业: 大气治理  关键词:湿式电除尘 除尘技术 大气污染

北极星环保网讯:摘要:随着国家环境保护政策标准的不断升级以及管理力度持续加大,钢铁企业面临的环保压力也日趋加码,原有的一些除尘设施已无法满足和适应新的环保形势。除尘新工艺、新技术应运而生。重点针对湿式电除尘技术与应用进行了研究,经过分析与实践,复合脉冲电源型和高频恒流源型湿式电除尘器能够满足超净排放标准,值得借鉴与推广。

关键词:湿式电除尘;高频恒流源;复合脉冲电源

0引言

国家重点整治的京津冀大气污染传输通道2+26城市中,河北省独占8个,环保治理压力尤为突出,而颗粒物排放控制又首当其冲。《钢铁烧结、球团工业大气污染物排放标准》(GB28662-2012)修改单(征求意见稿)规定:烧结机和球团焙烧设备的颗粒物限值调整为20mg/Nm3。湿式电除尘器是用来处理含微量粉尘和微颗粒的新式有效设备。

1湿式电除尘器工作原理

依靠高压电源产生强电场,在强静电力的作用下,进入湿式电除尘器内的烟气尘离子与“电子雪崩”产生的负离子相碰撞,荷电后受高压静电的作用,向阳极板运动。用喷水冲洗或喷雾化水等方式使阳极管表面形成一层流动水膜,结合间断水的冲洗,最终将附着在阳极板上的粉尘带走,达到清灰除尘的目的。湿式电除尘器主要适用于除去烟气中的尘、雾、液滴及气溶胶、PM2.5等杂质。最新研究表明,这些物质恰是“雾霾”形成的元凶。

2主要设备部件

湿式电除尘器主要由低压控制柜、高压控制柜、高压发生器、阳极管、芒刺线、水泵循环冲洗系统、热风系统等组成。

2.1阳极管

为了最大限度地提高阳极板的收尘面积,尽量保证每个阳极管内电场分布均匀,磁力线长度均衡,避免出现因极间距不等而造成放电或电场收尘死角等问题,阳极管通常制作成六边形。阳极管在湿电除尘装置中非常重要,质量优劣直接影响装置能否可靠稳定地运行。目前,根据材质的不同,阳极管主要有金属极管、柔性布极管和导电玻璃钢极管3种。

(1)高等级金属极管主要特点有导电能力强、电流密度大、能抗放电拉弧、内表面光洁度高、易冲洗、耐高温,但成本偏高。

(2)柔性布极管耐腐蚀性能优越;系统简单,无碱液冲洗及废水处理系统;具备自清灰功能,水耗量低,极大降低结垢、积灰风险;运行维护简单、可靠性高,但寿命短。

(3)导电玻璃钢极管内表面平整光洁易冲洗,抗腐蚀能力强,导电性、强度、耐温性能完全满足阳极材料的使用要求,理论上容易结垢,冲洗系统的设计尤为重要。

冀南钢铁金鼎区现使用的阳极管全部是导电玻璃钢材质,目前使用性能稳定,效果良好。导电玻璃钢树脂通常又分为2种:溴化反应型乙稀基阻燃树脂和添加掺混型乙烯基阻燃树脂,冀钢采用前者。

同一粒子在电场中从阴极运动到阳极所用的时间必须小于该粒子在烟气流速下通过阳极管的时间,这样阳极才能尽可能收集更多的粉尘。结合正常烟气流速和电场强度,阳极管长度通常为6m。

2.2芒刺线

芒刺线主要分为柔性和刚性2种。柔性芒刺线主要特点是维护更换方便,尽管有上下紧固装置,但是在烟气流的扰动作用下,柔性芒刺线仍然容易摆动,造成周围电场分布不匀,在摆动过程中,瞬间离阳极管最近的一点首先放电,造成电压闪动,该组电源平均工作电压下降,严重影响了收尘效果。刚性芒刺线则在很大程度上避免了柔性极线缺点,然而由于芒刺线至少为8m左右,必须有足够的操作空间进行更换维护。

冀钢采用的刚性合金钢芒刺线,材质为2205,采用分段设计,安装更换方便,无气流扰动现象,芒刺线下框架采用“整体芒刺线固定框架”专利技术,以满足3m/s以上的高电场气速下阴极系统稳定性的特别要求。

3电源

电源是湿电除尘的核心部件,采用何种供电方式直接关系到除尘效果的优劣与排放指标是否达标。

3.1工频恒流源

运行稳定,可靠性高,技术相对成熟,较可控硅电源实现恒稳的电流输出,可以长期保持沉积效率,承受瞬态及稳态短路。不仅能适应工况变化,更能有效抑制电晕闭塞和阴极肥大;运行电压高,并能抑制放电,对机械缺陷不敏感;电源结构简单,采用并联模块化的设计,检修方便,电源故障率低。

延伸阅读:

湿式电除尘器性能实验研究及工程应用

湿式电除尘在燃煤电厂超洁净排放工程中的应用

湿式电除尘超低排放必备技能

电除尘器改为电袋复合除尘器的技术改造

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