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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
所属行业: 大气治理  关键词:除尘技术 湿式电除尘 除尘器

北极星环保网讯:摘要:指出了为达到最新的大气污染物超低排放的标准,目前锅炉改造主要采用管束式除尘除雾或湿式电除尘两种除尘技术。通过分析讨论和比较这两种技术的特点、优势和不足之处,以期为相关的锅炉房超低排放中的除尘系统的改造提供参考方案。

关键词:管束式;除尘器;除尘技术

1引言

随着大气污染物排放标准的进一步提高,胜利油田燃煤锅炉原有配套的环保设施已不能满足最新的污染物排放标准,接下来的改造中必须采取新的工艺方法降低污染物排放水平。现在,应用最广泛的超低排放技术为管束式除尘除雾器技术和湿式电除尘器技术,两种技术方案都可以满足烟尘排放浓度小于5mg/Nm3标准。要合理选择燃煤锅炉超低排放除尘方案,需要对这两种技术进行详细的对比分析。

2管束式除尘除雾器

2.1管束式除尘除雾器的除尘机理

管束式除尘除雾器是除雾除尘设备,应用于湿法脱硫塔饱和净烟气携带的雾滴和尘的脱除净化。

管束式除尘除雾器是主要依赖于吸收塔上部低温饱和净烟气中含有大量细小雾滴的特点,利用大量细小雾滴高速运动条件下增加粉煤灰颗粒与雾滴碰撞的机率,雾滴与粉煤灰颗粒凝聚从而实现对此部分极微小粉煤灰尘和雾滴的捕悉脱除。

管束式除尘除雾器的工作原理可简单表述为通过粉煤灰颗粒、雾滴的凝聚、捕悉和湮灭的3种运动状态,在烟气高速旋流、剧烈混合、旋转运动的过程中,将烟气中携带的雾滴和粉尘颗粒脱除。

凝聚是指大量的细小液滴与颗粒在高速运动条件下碰撞机率大幅增加,易于凝聚、聚集成为大颗粒,从而实现从气相的分离。

捕悉是指细小的液体颗粒跟随气体与分离器中的持液层充分接触后,被液体捕悉实现分离;除尘器筒壁面的液膜会捕悉接触到其表面的细小液滴,尤其是在增速器和分离器叶片的表面的过厚液膜,会在高速气流的作用下发生“散水”现象,大量的大液滴从叶片表面被抛洒出来,在叶片上部形成了大液滴组成的液滴层,穿过液滴层的细小液滴被捕悉,大液滴变大后跌落回叶片表面,重新变成大液滴,实现对细小雾滴的捕悉。

湮灭是指细小的液体颗粒被抛洒至分离器的表面时,形成附着液膜从烟气中脱离出来;经过加速器加速后的气流高速旋转向上运动,气流中的细小雾滴、尘颗粒在离心力作用下与气体分离,向筒体表面方向运动。而高速旋转运动的气流迫使被截留的液滴在筒体壁面形成一个旋转运动的液膜层。

从气体分离的细小雾滴、微尘颗粒在与液膜层接触后被捕悉,实现细小雾滴与微尘颗粒从烟气中的脱除。湮灭过程中颗粒物与旋转的液膜层相对运动速度较少,液膜层又有效的避免了细小雾滴和颗粒物直接撞击筒壁形成更细小的二次雾滴或颗粒物。

2.2管束式除尘除雾器的结构构造

管束式除尘除雾器是一种具有凝聚、捕悉、湮灭作用的装置,它由管束筒体和多级增速器、分离器、汇流环及导流环组成。

根据不同的烟气及除尘效果要求,可选择不同的增速器、分离器、汇流环进行多级组合。首先,流经一级分离器将烟气中的较大雾滴和颗粒物进行脱除,然后经过增速器增速后进入二级分离器,脱除粒径更为细小的雾滴和颗粒物。

同时利用汇流环控制各级内筒壁的液膜厚度,以确保高速条件下不产生更细小的二次雾滴。为保证除尘效果,装置内设置了多级增速器、分离器、汇流环,强化了气流运动,延长了气体停留时间,提高了除尘器对粉尘颗粒的分离效果。最后的气流排出口设置导流环,防止气流的二次夹带。

2.3管束除尘器的除尘效果保证措施

管束除尘器的除尘效果保证有以下几种措施。

(1)延长管束筒体的高度,保证气体在管束内的停留时间,确保脱除的效率。

(2)选取更高效率的增速器和分离器,提高对极小粒径的雾滴和颗粒物的脱除效率。

(3)选择更为合理的导流环,最大程度的避免高速气流引起的二次夹带问题。

2.4管束式除尘除雾器模组在吸收塔的安装和运行

(1)管束式除尘除雾器采用模块化设计,其布置在喷淋层上部即原除雾器的位置,可完全代替常规除雾器的使用功能,且除雾除尘效果远远优于目前常用的屋脊式除雾器。

(2)对于新建脱硫机组,仅需设置一层与屋脊式除雾器强度相当的支撑梁,直接将管束式除尘除雾器模组安装在梁上即可完成安装。对于改造脱硫机组,仅需拆除原有除雾器层,保留最底层除雾器大梁即可完成改造工作量,管束式除雾器的安装在原有梁上即可。原有上层除雾器梁可根据实际布置情况确定是否需要拆除。

(3)管束式除尘除雾器内无复杂的叶片结构,无结垢风险,其冲洗水的冲洗频率、冲洗水量和冲洗水电动阀门数量均要少于常规的屋脊式除雾器。

(4)管束式除尘除雾器无动设备,无电气设备,运行维护简单。

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

专用于湿式电除尘器的恒流高压直流电源

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