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湿式电除尘频繁放电原因分析及对策

北极星环保网来源:能源与环境 张林 等2019/4/22 9:13:25我要投稿
所属行业: 大气治理  关键词:湿式电除尘 静电除尘 除尘器

北极星环保网讯:湿式电除尘器作为燃煤电厂烟气深度净化装置,已广泛应用于燃煤机组,研究其相关内容,分析湿式电除尘器的工作原理和基本分类,在探讨运行过程中湿式电除尘频繁放电原因分析的同时,结合相关实践经验,提出了改善蜂窝湿式电除尘收集极制造、安装等方法和运行管理。

1 概述

当前,燃煤电厂超低排放领域呈现出多种技术或技术组合,其中一种技术路线为:锅炉省煤器出口+SCR装置+干式静电除尘器+烟气换热器+FGD+湿式电除尘器。湿式电除尘器(简称WESP)可以有效去除烟气中的PM2.5、SO3雾滴、重金属汞及脱硫产生的石膏雾滴等污染物。

某燃煤电厂采用该技术路线,湿式电除尘为蜂窝管式,与石灰石-湿膏脱硫塔整体布置,湿电除尘效率≥85%。湿电收集极为蜂窝状导电玻璃钢,放电极为刚性针型电极,烟气中被收集的尘和水或冲洗水通过除雾器直接排入脱硫浆液池。该项目于2015年投入运行,2年后停炉检查时发现进气室部分收集极表面有明显放电痕迹,且存在破损现象。本文主要针对收集极破损原因进行了系统分析,并提出了一些解决方案。

2 湿式电除尘器的工作原理和基本分类

(1) 湿式电除尘器的工作原理。烟气中的水雾在电极形成的电晕场内荷电后分裂进一步雾化,电场力、荷电水雾的碰撞拦截、吸附凝并,共同对粉尘粒子起捕集作用,最终粉尘粒子在电场力的驱动下到达收集极而被捕集,捕集的液滴在收集极表面形成的连续水膜将捕获的粉尘带出电场。

湿式电除尘器内由于有水雾液滴的存在,使得电极表面势垒发生了改变,与干式电除尘器相比,湿式电除尘器的电极更易于电子的激发。另外,水中的杂质离子在电场作用下,也易于越过表面势垒而成为发射离子。

这些因素综合作用改变了电极放电效果,使之能在低电压下发生电晕放电。同时,由于水的比电阻较小,液滴与粉尘结合以后使得粉尘的比电阻下降,从而提高了湿式电除尘器的除尘效率。此外,湿式静电除尘器采用水流冲洗,不会产生二次扬尘。

(2) 湿式电除尘器的基本分类。湿式电除尘器有管式和板式两种基本分类,管状湿式电除尘器是由多根并列的耐腐蚀金属管或导电玻璃钢管组成的收集极,并且放电极是均匀地分布在不同的极板之间,管状湿式电除尘器的局限性就在于其仅仅可以用来处理上下垂直流动的烟气,板式湿式电除尘器的集尘极呈平板状,极板间均匀布置着放电极,板式湿式电除尘器的适用范围较广,水平或者垂直流动的烟气都可以用板式湿式电除尘器处理。

这2种湿式电除尘器的不同点主要在于:(1) 对于给定的除尘效率,电极长度相同的前提下,管式湿式电除尘器所允许的烟气流速是板式湿式电除尘器的2倍;(2) 对于给定的除尘效率,管式湿式电除尘器的局部干燥区比板式湿式电除尘器要小。

3 湿式电除尘器的应用

(1) 主要性能参数与设备:(1) 湿式电除尘本体(1台)。规格:25.7m×14.4m×9.5m;处理风量:2450400m3/h;进口浓度:70mg/Nm3;压损:≤250Pa;冲洗水量:25t/h。(2) 高压供电装置(2000mA/72kV)6套。(3) 冲洗水泵2台(1用1备)。流量:160m3/h,扬程:85m,功率:75kW。(4) 冲洗水箱,φ3.0m×4.8m。1只。(5) 热风风机,1套。流量:6800m3/h,全压:4000Pa,功率:15kW。

(2) 运行效果。湿式电除尘器于2015年3月开始安装,8月完成并投入运行。用户反馈:该型湿式电除尘器运行稳定,PM2.5等超细颗粒物、酸雾脱除效果显著。经第三方环保监测评估:烟气排放各项指标均符合超洁净排放标准,即出口烟尘浓度≤5mg/Nm3。2018年3月中旬出现二次电压偏高(最高达70kV),二次电流偏小(150mA以下),且闪络放电频繁,运行不稳定。

4 问题分析与预防措施

4.1 停机检查

2018年5月该公司660MW机组停炉。

(1) 冲洗水系统:湿式电除尘器上气室和下气室冲洗装置的冲洗水管支架无松动、腐蚀、脱落;支架与支撑梁接触部位防腐垫无磨损;下气室玻璃钢格栅与支撑梁之间防磨橡胶垫片无老化和磨损;进行喷淋试验时,下气室喷嘴喷淋形状完好,喷嘴无磨损,冲洗水管背压正常;

(2) 热风系统:加热器运行正常,风机、管路、阀门无“跑冒滴漏”现象,绝缘箱干燥、无腐蚀和泄漏。

延伸阅读:

全面了解湿式电除尘器工作原理及运行维护

四种湿式电除尘器的对比分析

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