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湿式电除尘器在工程中的应用
  • 发布日期:2020-04-20      浏览次数:101
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      随着社会的不断发展以及经济的进步,我国科学技术的发展步入了新的阶段。国家在环保方面的意识逐渐增强,在人们生活水平进一步提高的背景下,新排放标准在对于烟尘和二氧化硫以及氮氧化物的排放控制上都有了一定的提高。因此,为了推动工程项目的排放进一步符合新排放标准的要求,论文对湿式电除尘器在工程中的应用进行了分析和研究。

       

      1引言

       

      静电除尘器在应用中具有阻力损失小、使用温度高以及技术成熟等方面的特点,因此,在工程中被广泛应用。然而就静电除尘而言,为了达到更低的粉尘排放量,毋庸置疑,电除尘器会向比较多的电场数和比较大的比集尘面积的趋势进行发展,让设备的占地面积逐渐增加,在投资以及运行费用上也有所提高。

       

      2湿式电除尘器应用中的特点分析

       

      2.1湿式电除尘器在应用中的优点分析

       

      湿式电除尘器在应用于工程的过程中,其优点体现在四个方面。

       

      第1,湿式电除尘器的冲洗水在烟气的洗涤上有一定的作用,能够除去在烟气当中的部分S03微液滴,尽管三菱与日立公司都没有办法对具体除去率进行提供,然而从国内外的研究中可以看出,湿式电除尘器在S03的去除上有非常好的效果,在20%~25%左右[1]。

       

      第2,对于湿式电除尘器的布置来说,湿法脱硫之后的饱和烟气当中具有一些水滴,其经过高压电场的过程中,能够被捕获,而且会被水冲洗走,如此一来,烟气当中总携带水量有所减少,降低石膏雨形成的概率。

       

      第3,就日本电厂的运行情况来看,湿式电除尘器能够把进口烟尘的浓度由17.Smg/Nm3一直降到Smg/Nm3,该烟尘指的是PM2.5范围中的微尘。可以看出,湿式电除尘器在工程中的运用,能够除去PM2.5微尘。

       

      第四,日本中部电力碧南电厂中的五台机组在使用湿式电除尘器后,排放的浓度长期以来比较稳定,比日本所制定的国家标准以及新国标要求都要低,可以看出,湿式电除尘器的使用能够对有效降低烟气当中的烟尘和与石膏雨微液滴。

       

      2.2湿式电除尘器在应用中的缺点分析

       

      湿式电除尘器在工程应用中具有一些不足,主要体现在四个方面。

       

      第1,湿式电除尘器的冲洗水运用的是闭式循环,然而由于水中的含尘量不断增加需要不断补入原水,排出废水,其中的废水量和烟气中的含尘量是线性关系,在一定程度上增加量脱硫系统水平衡的难度;

       

      第2,对于湿式电除尘器来说,其在布置脱硫系统之后,循环水箱与水泵等都可以在电除尘器的下部进行布置,这就需要占用炉后设备的位置,尤其是在老机组的改造方面,因为可供改造的场地非常有限,因此,对于场地的布置是将成为一个非常困难的问题;

       

      第3,湿式电除尘器在当前国内一些大型的燃煤机组上并没有过多的应用,其对于我国脱硫系统后粉尘浓度比较高的现状(粉尘主要是指石膏,可能是脱硫塔中的除雾器不能达到设计要求),在适应性上还需要进行应用检验[2];

       

      第4,湿式电除尘器尽管原理与结构不是特别复杂,然而由于阳极板与芒刺线个喷嘴等和烟气有接触的部件,运用了比较多的耐蚀性不锈钢的材料;

       

      此外,这一技术并没有实现大规模的生產,因此单个产品在技术成本上非常高,设备的投资费用明显比普通的静电除尘器要高,与此同时,在设备运行的过程中,不只有除尘器自身的电量消耗,辅助性的循环水泵也会对电量有所消耗,冲洗水当中所添加的NaOH溶液会提高一定的运行成本,喷嘴更换与泵维护也增加了额外成本投入,所以,湿式电除尘器在总体运行成本上比较高。

       

      3湿式电除尘器的制造商和其应用情况

       

      在20世纪初期,湿式静电除尘器就已经开始运用于硫酸与冶金工业的生产过程中,在20世纪80年纪初期,国外很多燃煤电厂开始运用湿式电除尘器,主要目的是对脱硫后的烟气当中的粉尘污染物进行去除,并且取得了非常好的效果。在日本的发展过程中,湿式电除尘器已经有了30年以上的应用历史。

       

      从相关研究中可以看出,现阶段专业设计湿式电除尘器的生产厂商并没有太多,在美国有美国巴布科克&威尔科克斯公司,在日本有三菱重工与日立公司;截至目前,我国的这项技术还比较落后。日立的湿式电除尘技术和三菱重工是差不多一致的,只有在喷嘴型式以及布置方式和放电极形式等方面有所不同,最大不同之处是极间距比较小为300mm(三菱为400mm),且在对放电极实施水冲洗的过程中,需要断电(三菱为连续的在线冲洗)。

       

      4湿式电除尘器在工程中的应用分析

       

      现阶段,为了符合新的火电厂污染物排放标准当中所提出的一些要求,对于经常燃用烟煤的常规电厂配置的静电除尘器来说,要求配置的是5电场干式除尘器;但是如果烟气系统当中设置湿式电除尘器的,除尘的配置可以采用:4电场干式除尘器和1电场湿式电除尘器。仅仅只从静电除尘器除粉尘的角度去分析,虽然其电场数是相同的,然而除尘效率上是不同的,对于后者来说,要比前者更高,主要原因是后者具有除去微细粉尘出去的功能。运用后者,非常容易满足粉尘排放的浓度要求,主要表现在三个方面。

       

      4.1布置分析

       

      按照湿式电除尘器以及前后烟道的布置中的所有要求,一般而言,湿式电除尘器布置在吸收塔后烟囱之间。所以,炉后非常有需要对布置场地进行增加,对百万机组中的每台机组,需要增加约2500m2的场地。对于水处理系统,一般布置在湿式电除尘器的下方,基本不会增加场地。

       

      4.2系统分析

       

      增加湿式电除尘器后,其对于系统有一定的影响,其中第1影响的是水处理系统。在湿式电除尘中的冲洗水系统中,主要有:循环水箱和循环水泵以及废水箱与废水泵,还有碱液箱和加碱泵,滤网与原水供应管道等。在百万机组中的每台机组当中,都要增加约为42t/h的补水量;第二影响主要是指烟道的长度与烟气系统中的阻力,在百万机组中的每台机组当中都要对烟气系统增加的阻力约400Pa。

       

      4.3环保分析

       

      在烟气系统当中对湿式静电设备进行设置,其除尘器效果是比较明显的,能够有效除去吸收塔后细小的粉尘以及一些吸收塔当中所排出的水分与石膏,还能够有效减少石膏雨,特别是比较适合电厂周围具有敏感设施的电厂。

       

      5结语

       

      综上所述,湿式电除尘器的应用,可以有效地减少烟气当中污染物的排放,特别是对于石膏液滴和酸雾以及有毒的重金属和PM10,特别是PM2.5的微细粉尘的消除上,具有非常好的脱除效果,对于现阶段已投入运行当中的电厂普遍存在脱硫吸收塔除雾器效果不好,石膏雨污染等都有比较明显的优化效果,比较适合于电厂周围具有敏感区域的电厂。

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