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湿式静电除尘器可以理解成通过静电收尘,然后通过湿法除尘。其原理是在阳板和阴线间施加数万伏直流高压电,在强电场的作用下,使得阴阳两间的气体发生充分电离,产生大量的电子和离子,在电场力的作用下向两移动的过程中,与烟气中的粉尘颗粒发生碰撞而荷电,荷电粉尘在电场力的作用下与气流分离向阳板和阴线运动,荷电粉尘到达板和线后由于静电力的作用而吸附在板和线上,后通过冲洗系统在板和线上形成的水膜或水雾将粉尘冲刷到集液斗内,从而使烟气净化。湿式静电除尘器技术特点:
1、采用特定材质与形式的线和板,耐腐蚀性好。合理的冲洗布水方式,使水膜分布均匀,达到的清洗效果;
2、借助水力清灰,没有阴阳振打装置不会产生二次扬尘,确保出口粉尘达标;
3、采用高的设计烟气流速,特有的板线布置形式,实现设备本体的紧凑化,体积小。在饱和湿烟气条件下工作,尘雾粒子荷电性能好,电晕电流大,除尘除雾效率高;
4、可去除SO3、NH3、微细粉尘(PM2.5)、细小液滴、汞等重金属、大大降低了烟气对脱硫后净烟道和烟囱的腐蚀。解决了'石膏雨'、氨逃逸和气溶胶问题,同时大的减少了工艺水的用量;
5、解决了湿法脱硫带来的问题可以省去GGH系统,大大节省投资、降低用电率。
改造为静电袋式复合除尘器跟改造方案的对比分析
其一、改造为静电袋式复合除尘器
湿式静电除尘器是一种新型的除尘装置,它是静电除尘器和袋式除尘器的有机结合,第1级为一电场的静电除尘结构,后面为低压脉冲袋式除尘结构。通过这2种成熟可靠技术的有机串联,它既能充分发挥静电除尘器第1电场具有收尘效率高的优点,又有袋式除尘单元捕集细微粉尘的优点。一电场的静电除尘单元能除去80%~90%的粉尘,袋式除尘单元只需除去其余10%~20%的粉尘。
因此,袋式除尘单元的负荷大大降低,滤袋的过滤阻力减小、清灰时间间隔延长、滤袋使用寿命增加;同时可采用较高的气布比,滤袋的使用数量减少;粉尘荷电还可使粉尘在滤袋表面凝聚并成为多孔隙的灰饼,大大提高滤袋对粒径10μm以下的细微颗粒物(PM10)捕集效率。同常规袋式除尘器相比,静电袋式复合除尘器具有过滤阻力小、投资运行成本低、对微细粉尘收集效率很高等优点。
在改造为静电袋式复合除尘器时,可保留原静电除尘器的壳体、烟道、输灰系统、进口烟箱和一电场,只需拆除第2.3电场内部的阴阳极构件及槽板、高压变压器、进线、绝缘装置以及出口烟箱和尾部烟道等。在原静电除尘器第1电场和第2电场之间加装烟气导流和整流装置,在其壳体内的第2.3电场空间布置布袋及脉冲清灰系统,在原静电除尘器的外壳顶部增设净气室,在净气室尾部设出口烟箱。
国外己开始将静电袋式复合除尘器应用于燃煤电厂。我国在这方面的研究工作起步较晚,要将该技术应用于实际燃煤电厂,目前仍需解决以下问题:(l)静电除尘单元和袋式除尘单元之间的结合形式、结合间烟气分配的均匀性问题。气流的均匀性既影响静电除尘单元的除尘效率,又影响袋式除尘单元中布袋的寿命。在大型静电除尘器内烟气通常为水平流动方式,而袋式除尘器传统的进气方式为下进气。因此,需采取适当的布风措施,既满足烟气在静电除尘单元和袋式除尘单元都能均匀分布,又尽量减少压力损失。(2)静电除尘单元电场和袋式除尘单元运行技术参数的合理选择:复合除尘器内的运行条件等都发生很大改变,因此,除尘器的运行参数也要做相应调整,特别是袋式除尘单元的喷吹压力、清灰周期等参数需重新选择。
其二、改造方案的对比分析
为了选择合适的静电除尘器配件改造方案、降低改造的成本、减少投资和运行维护费用,对改造方案进行技术经济比较是十分必要的。下面从技术性能特点和经济性两方面对三种静电除尘器的改造方案进行对比分析。
对于比较适合静电除尘器收尘的粉尘,静电除尘器具有除尘效率较高、阻力小、运行成本低、维护方便等优点。当场地条件和粉尘特性允许时,增加电场是较容易实现的改造方案。但对于较难收集的低硫煤、高铝、高硅、低钠这种粉尘时,即使静电除尘器增加至5一6个电场,也很难达到新的排放标准的要求。因此,增加电场的改造方案有较大的局限性。与静电除尘器相比,袋式除尘器不受粉尘特性的影响。它具有除尘效率高、对亚微米粒径的细微颗粒有较高的分级除尘效率、结构简单、维护方便等优点;但也存在运行阻力大、滤袋容易腐蚀、受烟气温度条件限制大等局限性。在改造为袋式除尘器时,可以充分利用原有静电除尘器的壳体等材料。
静电袋式复合除尘器是静电除尘器和袋式除尘器的有机结合,前电后袋,既具有静电除尘器压力降小、运行成本低的优点,又具有袋式除尘器对煤种不敏感、徽细粉尘收集效率高的优点。它占地面积小、除尘效率高。在应用于静电除尘器改造时,可以充分利用原有的材料,而且不受场地条件的制约。
静电除尘器改造方案的经济性主要体现在设备投资费用、运行维护费用以及排污(烟尘)收费等方面。增加电场的方案和改造为袋式除尘器的方案都能利用原有的一些材料,在设备投资方面二者相差不大,改造为静电袋式复合除尘器的方案由于使用的滤袋数量少设备投资大大降低。静电除尘器虽然风机能耗较小,但电场能耗大;袋式除尘器运行阻力大,滤袋寿命相对较短、风机能耗也大;静电袋式复合除尘与袋式除尘器相比,可以减少滤袋、袋笼、脉冲阀的数量,其运行阻力、清灰压缩空气耗量、滤袋寿命等均低于袋式除尘器,所以运行维护费用较低。静电除尘器的烟气出口含尘浓度通常高于100mg/m3,袋式除尘器的烟气出口含尘浓度一般在50mg/m3,静电袋式复合除尘器的烟气出口含尘浓度很低,能达到30mg/m3,因此它在排污收费方面也有较大的优点。
随着我国环保标准的日益严格,越来越多的燃煤电厂静电除尘器需要进行改造;增加电场的改造方案既受到场地条件的限制,又受到粉尘特性的制约,而且除尘效果不及其它两个方案;随着滤袋滤料技术的成熟,袋式除尘器将在我国燃煤电厂中得到广泛的应用,改造为袋式除尘器的方案将很多地得到采用;对于现役机组配套静电除尘器来说,静电袋式复合除尘器是较经济、也是效果较佳的方案,静电袋式复合除尘技术是未来我国除尘技术的发展方向之一。
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