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湿式静电除尘器用于发电厂粉尘超低排放分析

浏览:29 发表时间:2020-07-18 14:01:32

湿式静电除尘器用于发电厂粉尘超低排放分析

汤 炜(广东省粤电集团有限公司珠海发电厂,珠海519050)

【摘 要】随着社会经济的发展和进步,人们的环保意识也越来越强,同时可持续发展观念也深入人们的脑海中。在这样的背景下,要降低发电厂的粉尘排放量,以此对自然环境进行保护,湿式静电除尘器被广泛的使用到发电厂粉尘排放中。基于此,本文主要对湿式静电除尘器用于发电厂粉尘超低排放进行分析,以期和同行进行研究和探讨,进而实现保护自然环境的目的。

【关键词】湿式静电除尘器;发电厂;粉尘超低排放

1 引言

现阶段,国家十分关注节能减排工作的实施,国家不断提升了环境保护工作的标准,同时也加强了烟气排放情况的监督工作。2015年,国家环保部门和能源部门等部门,共同发布了有关燃煤发电厂超低排放的文件,在这个文件中,清楚的规定了全国范围之内拥有改造条件的全部燃煤电厂,必须要在2020年之前满足烟气超低排放的规定。在这样的背景下,我国发电厂开始开展环保改造项目,逐步的达到了超低排放标准。在改造烟气超低排放的过程中,烟尘的收集和达标排放,是技术改造工作中的重点内容。

2 湿式静电除尘器介绍

2.1 湿式静电除尘器原理

湿式静电除尘器装置,属于一个单独装置布置,其系统构成部分主要包括以下几个:装置本体、阴极系统、阳极系统、绝缘箱和供电电源以及冲洗系统。湿式静电除尘器的工作原理是:将数万伏直流高压电施加在湿式静电除尘装置的阳极和阴极线之间,受强电场的影响,电晕线附近会出现电晕层,雪崩式电离会出现在电晕层中的空气中,从而形成大量的负离子和少数的阳离子,人们将这个过程称为电晕放电;而湿式静电除尘装置中的尘(雾)粒子会碰撞这些正、负离子,受高压静电场库仑力的影响,荷电后的尘(雾)粒子会向阳极运动;到位于阳极位置后,会释放掉其所带的电荷,阳极会收集尘(雾)粒子,受水膜的影响,尘(雾)粒子依靠重力自流向下,并且和烟气分离;附着在阴极线上的极小部分的尘(雾)粒子会产生小液滴,在重力的作用下自流向下,或者使用冲洗的方法,清除尘(雾)粒子,原理具体如图1所示。

图1 湿式静电除尘原理

2.2 湿式静电除尘器作用

湿式静电除尘器的直接作用主要指的是,可以有效的对SO3、微细粉尘(PM2.5)、石膏液滴等等进行去除,其去除效率约为90%。

湿式静电除尘器的间接作用主要指的是,可以大量去除SO3和水雾,可以对烟囱的腐蚀进行降低。并且其运行的阻力处于较低的水平(其本体阻力通常在200Pa以下),可以全部循环或者回用冲洗水,不会消耗薪水,不会消耗蒸汽或者压缩空气。湿式静电除尘器的应用效果,具体如表1所示。

表1 湿式静电除尘器应用效果表

?序号 污染物 脱除率 排放浓度保证值1 烟尘(含 PM10,PM2.5) 70~90% 入口<50mg/m3时,出口<10mg/m3;入口<30mg/m3时,出口<5mg/m3 2雾滴 70~90% <20mg/m3 3 SO3气溶胶 70~90% <15mg/m3 4 Hg及其氧化物 70~90% <0.03mg/m3

3 常用湿式静电除尘器的结构及技术优劣分析

3.1 柔性纤维织物湿式静电除尘器分析

柔性纤维织物湿式静电除尘器的主要特征是,柔性纤维织物是集尘极应用的主要材质,在张紧装置的帮助下,对柔性纤维织物进行固定,使其呈现网格形状,设置形状为立式,烟气主要从上进从下出,或者从下进从上出。在具体的运行过程中,首先冲洗润湿阳极,阳极会拥有导电性,接着集尘极表层会出现连续的水膜层,从而收集进入的烟尘。受水膜重力的作用,烟尘会自动流向积液槽之中,进而实现在线清灰的目的。此外,柔性极板的抗腐蚀性能比较好,可以在线连续工作。

3.2 导电玻璃钢湿式静电除尘器分析

导电玻璃钢湿式静电除尘器的主要特征是,其阳极的主要材质是碳纤维导电玻璃钢;而抵抗腐蚀性能良好的合金芒刺线是阴极线的主要材质,并且使用陶瓷绝缘箱进行支持。这个除尘器的设置形状是立式,在具体运行过程中,在集尘极的表层,会自动的出现水膜层,该水膜层是连续的,从而收集进入的烟尘。受水膜重力的作用,烟尘会自主的流向积液槽中。

3.3 不锈钢湿式静电除尘器分析

不锈钢湿式静电除尘器技术,主要是从日本引进的,日本的日立品牌和三菱品牌的技术更加成熟和完善。这个技术,是在改良干式电除器的基础上研发出来的,干式电除器和不锈钢湿式静电除尘器的差异主要体现为:增加了碱液循环水和喷淋等系统,同时使用了液膜清灰的方法,有效的解决了振打的高比电阻粉尘和二次扬尘带荷电的问题。从结构的角度出发,这个除尘器和以前干式电除尘器基本上是一样的,不锈钢为电极板的材质,一般使用板式设置方式对电极进行布置,全部结构是卧式形状。另外,要在极板上面安装连续喷淋系统,将氢氧化钠碱液喷淋设置在不锈钢极板表面,使不锈钢表层出现比较均匀的液膜层,在发挥其防腐功能的同时,对极板上的粉尘进行冲洗,独立布设的碱液循环系统,有利于对这些除尘灰进行集中收集,同时要使用捞取脱水的方法进行处理。

4 湿式静电除尘器用于发电厂粉尘超低排放案例分析

4.1 案例概况

某电厂位于我国南部省份,这个电厂的烟气由#1、#2机组锅炉排出,经过省煤器,最后进入SCR反应器,通过空预器和一、二次风进行换热后,流向干式静电除尘器、引风机和吸收塔,最后经过烟囱排向大气。该电厂对除尘工程进行改造,改造的方案是:利用管式GGH烟气冷却器对锅炉空预器出口的烟气进行降温,接着使烟气流向低温静电除尘器,在除尘结束之后,在引风机的帮助下,使其进入吸收塔,对于吸收塔排出的烟气,使其进入两电场湿式静电除尘器,在除尘净化结束之后,使其进入到管式GGH烟气加热器中,将烟气的温度加热到80℃,在利用烟囱排放烟气。并且将水平烟道除雾器安装在湿式电除尘器的出口,以对进入管式GGH烟气加热器的烟气雾滴含量进行降低,减小烟气对管式GGH加热器的腐蚀作用。将挡板门及密封风系统设置在湿式电除尘器进口。使用湿式静电除尘器,达到了烟尘超低排放的目的。

4.2 金属板式湿式静电出除尘技术的运用

该电厂使用了金属板式湿式静电出除尘技术,因为吸收塔出口烟气拥有高湿度和腐蚀的特点,在充分考虑湿式静电除尘器的结构要求和材质防腐功能的前提下,使该技术方案符合电厂脱硫吸收塔出口的具体烟气特点。所以使用了喷淋装置对阴阳极板进行喷淋,具有较好的喷雾效果,为系统运行的稳定性提供保障,有效的对湿烟气中粉尘等污染物进行去除,使用特殊的工艺设计阴阳极线,为阳极面板成膜的均匀性提供保障,为阴极线的刚性和放电强度等提供保障。为了维持气流的均匀性,将进口均布板设置在进口烟道处。经过实践发现,增设湿式静电除尘器,可以对烟囱粉尘排放浓度进行控制,同时能够长期有效的对烟气中的PM2.5等污染物细小颗粒以及重金属进行去除,最终实现了烟尘超低排放的目的。

5 结语

总而言之,为了满足国规定的烟气超低排放标准,促进环保改造目标的实现,发电厂要合理的使用湿式静电除尘器,根据发电厂的实际情况,有效合理的选用湿式静电除尘器,从而使发电厂实现烟气超低排放的目标,进而对自然环境形成保护,以此满足人们的环境质量要求,同时也符合可持续发展观的要求,为社会经济持续健康的发展做出贡献。


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