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管束式除尘器和湿式电除尘器的应用对比

作者:发布时间:2020-06-05281 次浏览

管束式除尘器工作原理

离心管束式除尘装置由分离器、增速器、导流环、汇流环及管束等构 成 。能够实现对细小雾滴和粉尘的脱除,下图为管束式除尘除雾装置。

管式除尘器装置.jpg

 中,汇流环控制液膜厚度,维持合适的气流分布状态;管束筒体:内筒壁面光洁,筒体垂直,断面圆滑 ,无偏心;导流环 控制气流出口状态,防止捕悉液滴被二次夹带;增速器确保以小的阻力条件提升气流的旋转运动速度;分离器实现不同粒径的雾滴在烟气中 分离。

其工作原理是利用凝聚、捕悉和湮灭的原理,在烟气高速湍流、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。凝聚是指烟气中夹杂的细小的液体颗粒相互之间碰撞而凝聚成较大的颗粒后沉降下来;捕悉是指细小的液体颗粒跟随气体与湍流器中的持液层充分接触后,被液体捕悉实现分离;湮灭是指细小的液体颗粒与被抛洒至湍流器的表面时,形成附着液膜从而在烟气中脱离出来;为保证除尘效果 ,装置内设置了二层导流叶片,强化了湍流效果,延长了气体停留时间,提高了除尘器对尘颗粒的分离效果。

湿式电除尘器的工作原理

湿式电除尘器设置于脱硫设施与烟囱之间,主要用于去除脱硫后饱和湿烟气中的烟尘、气溶胶等颗粒。其工作原理是在湿式静电除尘器内通过高压直流电的作用,在电除尘器阳极与阴极间形成高压直流电场,电场驱动烟气内电荷微细粒子,使其加速沉降于沉淀管(阳极)表面,用以除去烟气中尘雾的高效除雾设备。将高压直流电引入器内,使悬挂在器内的电暈极(阴极)不断发射出电子,把电极间部分气体形成正负离子,使分散在气体中的尘雾与带电离子相碰而带电,在电场的作用下,带电的尘雾颗粒移向沉淀极内壁上,靠自重顺壁而下,落入电除雾器的下气室内,使烟气得到净化,达到工艺要求。

管束式除尘器与湿式电除尘器的水耗对比

管束式除尘器装置内的冷却水量低,设备的运行成本低,另外管束式除尘器装置不但不额外增加水,还可以从净烟气中获得大量的冷凝水用来补充吸收塔工艺水,其产生的冷凝水在重力作用下,可以冲洗下方的除雾器,减少了下方除雾器的冲洗水消耗量,降低了下方除雾器的堵塞风险。以三河电厂运行实践为例,除雾器冲洗水消耗量可以从74 t/h降低到50 t / h ,每小时台机组可以节约24 t 水。对于目前主流的金属板式湿式电除尘器,需要工业水作为冲洗水,虽然采用闭式循环,但需排出一定量的废水。废水一般回用到脱硫系统,但是排入的废水将增大脱硫系统水平衡的困难,特别是在机组低负荷或排烟温度较低运行时,脱硫吸收塔内的液位将不断上涨,影响除雾器的冲洗和脱硫废水的排放,影响脱硫系统的正常运行。

管束式除尘器与湿式电除尘器的能耗对比

以 300 MW 机组为例,管束式除尘器采用间断式冲洗,耗电设备仅有管束式冲洗水泵,大约运行电耗为30 kwh ,湿式电除尘器采用连续冲洗 ,其耗电设备较多,有高压电源,加热风机,加热器,水泵等设备,电耗约为573 kwh 。湿式电除尘器的电耗为管束式除尘器运行电耗的十几倍,占用厂用电耗较大,从运行费用来说,管束式除尘器相当节约。

管束式除尘器与湿式电除尘器的使用寿命对比

随着超净改造的机组长期实践运行,我们发现管束式除尘器还保有较高的除尘除雾效率,粉尘的排放值仍然満足环保要求。而湿式电除尘器由于布置于湿法脱硫后,工况十分恶劣,防腐是保证湿式电除尘长期安全可靠运行的重要问题之一,但有的改造项目防腐做得不够好,使得湿式电除尘器的性能下降,大大降低使用寿命。另外,脱硫后烟气携带有石膏,若脱硫系统出现故障或石膏含量超标,将会引起湿式电除尘器内部堵塞及结垢,这也严重影响了湿式电除尘器的使用寿命。三河电厂1#机组改造采用山东大学能源环境公司柔性布湿式电除尘技术[13],由于 1#机组采用微油点火方式启动,柔性布湿式电除尘器加装在脱硫吸收塔后面,没有烟气旁路,机组启动投油过程,烟气必须经过柔性布湿式电除尘器,烟气中含有不完全燃烧的燃油雾滴对阳极柔性布造成污染,影响柔性布阳极导电性,对除尘效果不利,并且随着运行时间的延长,除尘效果越来越差。通过在火电厂的应用分析,对不同材料进行分析和试验,制定材料的选择标准,是保证湿式电除尘器有较长使用寿命的关键。

管束式除尘器和湿式电除尘器作为有效地超净排放除尘设备,均能够有效地脱除烟气中的粉尘颗粒物,使机组能够达到超低排放的要求。但从工程的总投资和施工难度来看,管束式除尘器相对于湿式电除尘器占有很大优势;并且,从大量的工程运行实践来看,管束式除尘器技术水耗少、能耗低、使用寿命也比较长,这与我们初进行除尘改造的初衷相一致 --- 节能环保,造福社会。

湿式电除尘器作为一种除尘产品,在目前也得到许多运用,其中柔性布料的湿电除尘器,在燃油启动时,烟气经过柔性布时,烟气中不完全燃烧的燃油雾滴对阳极柔性布会造成污染,柔性布不易被水润湿,导电性能降低,影响柔性布阳极导电性,对除尘效果不利,目前采用的解决方案是在燃油启动时,降低电厂的二次电压,减少聚集到柔性布上的粉尘和燃油附着量,大限度地降低燃油对柔性布的影响,同时控制机组启动燃油量。采取一系列措施后,能够大限度地降低柔性布燃油附着现象,也能完成除尘目标。

另外板式和管式湿式电除尘器除尘性能优良,但是均存在自身无法克服的缺点,由于阳极板、芒刺线、喷嘴均需采用耐腐蚀的不锈钢或合金材料,成本较高,同时运行过程中电耗很大,在运行过程以下故障出现较多:,阴极线腐蚀和断裂,这是因为阴极线两端采用焊接,焊接点腐蚀引起;第二,当冲洗水不能均匀覆盖阴极线时,电极处于干湿交变环境中,容易引起腐蚀;第三,当除尘器冲洗水,连续冲洗时,极板垂直度略有偏差容易造成偏流和干区,影响除尘效果,当烟气量超出设计值时,湿除的除尘效果会大大降低,锅炉负荷适应性低。

湿式电除尘器出现的这些问题,目前只能通过加强施工队管理,尽量减少施工误差来减弱,但是不能彻底避免。

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