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管束式除尘器与湿式除尘器技术初探

北极星环保网来源:《绿色科技》作者:闫循英 王峰2017/3/27 15:18:23我要投稿

3湿式电除尘

湿式静电除尘器简称WESP,是一种高效而经济的除尘设备,主要用于高效率且连续的去除烟气中细微颗粒粉尘,一般作为除尘系统的末级设备,可有效去除湿法脱硫无法收集的尘、酸雾、水滴、PM2.5等有害物质,而且达到了5mg/Nm3超低排放的标准。近年有多个湿式电除尘器项目投产,是净化烟气粉尘的较实用设备。

湿式电除尘器的工作原理是利用电场荷力,将烟气中的粉尘和液滴吸附到阴阳极表面,并用水喷淋进行清洗。湿式电除尘器用水喷淋时,在阴阳极表面形成水膜,使阴阳极表面吸附的粉尘和液滴随水膜向下流入灰斗中,并最终排出,净化后的超净烟气通过烟囱排入大气。因为没有振打极板产生的二次扬尘,湿式电除尘器可以达到很低的排放浓度。

湿式电除尘器能有效去除烟气中的氨、铵盐、SO3酸雾、PM2.5、细小液滴、汞等重金属,去除率可达90%以上,使出口烟气处于酸雾几乎被全部去除的比较“干”的状态,有效地降低了SO3酸雾冷凝对烟囱造成的腐蚀速度,并且大大降低了烟气的浑浊度,并具有SO2联合脱除的效果。对于2.5~5μm的颗粒物具有近100%的脱除率;对PM2.5具有98.2%脱除率,PM0.1~PM1颗粒物具有88.7%~93.9%脱除率,详见图1颗粒物分级脱除效率曲线。

除尘技术

由于排放烟气中冷凝水雾的降低和SO3浓度的降低,可使烟气酸露点提高,烟囱壁面酸的沉降减少,大大降低腐蚀。

目前湿式电除尘器主要有3大技术体系,其各有优缺点,根据胜利油田供热锅炉的特点,选取目前在国内外电力行业中市场占有率最高的导电玻璃钢湿式电除尘器作比较。

导电玻璃钢湿法电除尘器的技术特点:导电玻璃钢湿式电除尘器(以下简称湿电除尘器)是专门为脱硫尾气处理研制的,现在湿电除尘器在化工、冶金、电厂等行业应用成熟,但其处理的气量一般较小。

现多采用采用蜂窝式导电玻璃钢管束和改良高效的铅锑合金或2205双相不锈钢芒刺电晕极线,具有导电性能好、除尘效率高、耐腐蚀性能良好、强度好、重量轻等优点,能满足绝大多数锅炉使用要求。

湿法电除尘器在正常使用操作情况下故障率非常低的,当然日常的养护也是很重要的,要随时观测二次电压和电流的数值,如果在短时间内波动并呈下降趋势,则说明极线或阳极管内部受污染了,应及时冲洗。

4湿式电除尘器与超净脱硫技术的对比

为保证烟气出口粉尘排放浓度达到5mg/Nm3以下的标准,不论是管束式除尘除雾器方案或湿式电除尘器方案,都需要脱硫塔烟气入口的尘浓度不能超过30mg/Nm3。因此这两种方案都需要按照烟气协同治理的理念,采用合理有效除尘技术控制前端尘的排放浓度,包括前端脱硫前布袋除尘或者静电除尘技术,也包括脱硫塔内的托盘、喷嘴、导流板等一系列装置。两种方案的主要区别在对脱硫塔高效除雾器或湿式电除尘器的选择上。

管束式除尘除雾器与湿式电除尘器对比如表1所示。

除尘技术

从上述比较可以看出,湿式电除尘器相对管束式除尘除雾器技术:

(1)设备投资高,湿式电除尘器需要进行阳极管、阴极线、高压电源等一系列配件,投资成本大,运行电耗高。

(2)系统复杂,需要有维持高压电场的电控设备,对于湿式电除尘器中的金属极板类,还需要增加专用的废水处理系统,更增加了设备投资成本及运行维护费用。

(3)场地要求高,湿式电除尘器一般单独布置,占用场地面积大,有些方案在脱硫塔顶部布置,但对脱硫塔强度和后部烟道布置的要求较高,而管束式除尘除雾技术仅稍增加脱硫塔高度即可,对于改造项目有明显的优势。

(4)管束式除尘除雾技术虽然有多个项目通过环保验收,也有较成熟的技术经验和明显的技术优势,但结合胜利油田现有的供热锅炉房来说,锅炉房运行过程中,负荷变化极大,对于管束式除尘除雾器来说可能存在运行不稳定的情况。

(5)湿式电除尘器对于细微颗粒除尘效果更好,而且对于烟气中的SO3、烟囱常见的石膏雨及重金属微颗粒也有很高的脱除率,烟气的净化程度要高于管束式除尘除雾技术。随着环保标准的提高,湿式电除尘器对细微颗粒和重金属处理的优势会更加突出。

5结论

湿式电除尘器和管束式除尘除雾器技术是目前燃煤锅炉除尘系统为达到超净排放而采用的两种技术,遵循烟气协同治理理念,配合布袋除尘或静电除尘、强化喷淋等技术手段,两种方案对于超细粉尘、SO3、石膏液滴均有很高的脱除效率,可以满足污染物的超低排放要求。

管束式除尘除雾器技术节约投资、系统简单可靠、施工及维护方便、场地要求较低,因此在锅炉运行稳定的状态前提下,场地、工期或资金紧张的工程中具有比较明显的优势;湿式除尘器对烟气的净化程度高,尤其对于超细粉尘、重金属和SO3酸雾等污染物有很强的捕集能力,而且适应能力强,场地限制较少的工程中可以满足更高的污染物排放要求。

参考文献:

[1]文艳林.管束式除尘器在粉尘超低排放中的应用[J].热电技术,2016,02:12~14.

[2]李新超.管束式除尘器与旋汇耦合器在脱硫技术中的应用[J].黑龙江科技信息,2015,33:3.

[3]刘鹤忠,陶秋根.湿式电除尘器在工程中的应用[J].电力勘测设计,2012,03:43~47.

[4]杨志燕.湿式电除尘器收集PM_(2.5)微细粉尘的研究[D].燕山大学,2014.

[5]袁源平,王海宁.高效湿式除尘器研究[J].矿业研究与开发,2011,03:51~54.

[6]隋金君.湿式旋流除尘器的研究及应用[D].重庆大学,2003.

延伸阅读:

湿式电除尘器的高压供电技术

国内不同型式湿式电除尘器的综合技术比对

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