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湿式电除尘对电厂实现稳定超低排放的研究

2018-05-28 16:18:42 来源:网络

2.1.2协同治理

SO3在温度高于露点、低于205℃(400℉)时,以H2SO4微液滴形式存在[3]。其平均颗粒直径小于0.4μm,属亚微米颗粒范畴,导致干电和FGD对SO3去除率低。如图2所示,在湿式电除尘中,放电极被水浸润后,电子易激发,电场中存在大量带电雾滴,大大增加了亚微米粒子碰撞带电的机率,而带电粒子在电场中运动的速度是布朗运动的数十倍,这样就大幅度提高了亚微米粒子向收尘极板运行的速度,提高了收集效率。因此,湿式电除尘能够在一定程度上去除亚微米粒子。据国内外研究数据,湿式电除尘对SO3的去除率在30%~60%。

脱硫系统出口石膏以CaSO4、H2O液滴形式存在,脱硫后的饱和烟气中携带部分水滴,在通过湿式电除尘的高压电场时可被捕获并被冲洗走,从而降低烟气携带水量,减小石膏雨的形成机率。虽然国内没有实际的测试数据验证,但根据电除尘机理和湿式除尘机理的综合作用,湿式电除尘可除去烟气中的石膏液滴和重金属亚微米颗粒物。

2.2各型式湿式电除尘器对比

如图3所示,国内湿式电除尘常用型式主要有金属平板式、非金属导电玻璃蜂窝管式和非金属柔性材料方管式三种[4],其中金属平板式湿式电除尘技术是国内燃煤电厂的主流技术。

(1)金属平板式湿式电除尘的结构型式与常规干电基本相同,阳极板采用平板结构,一般为卧式布置,烟气平进平出。总体尺寸较大,烟气流速一般在2~3m/s,烟气停留时间长,对PM2.5细微颗粒及气溶胶等脱除率高。

阳极板及阴极线材质多为316L或2205双相不锈钢,机械强度高、刚性好、不易变形、极间距有保证、电场稳定性好,运行电压高。金属极板耐高温,当脱硫系统故障时可在较高烟温下运行,抗电腐蚀。金属极板表面平整,水膜分布均匀,清灰效果好,能够长期保证极板、极线干净,确保设备高效、安全、稳定运行。

系统运行时为连续喷水清灰,具有脱除SOx、NH3、Hg等重金属污染物的能力,喷淋水经收集处理后,大部分水进入喷淋系统循环使用,小部分排水根据电厂水处理工艺灵活分配,一般输送给湿法脱硫系统循环使用。运行耗水量大,循环水系统的存在,增加了水处理耗材。

(2)非金属导电玻璃蜂窝管式湿式电除尘,烟气沿蜂窝管通过除尘器,多为立式布置,烟气流向为上进下出或下进上出。总体尺寸较紧凑,烟气流速在3m/s左右,蜂窝管道受结构限制不宜过长。极板材质导电玻璃钢机械强度高,不易变形,但刚性一般。

阴极线为合金材质,位于阳极管蜂窝结构孔道中心采用重力张紧,运行时受气流影响易波动,极间距较难保证,总体收尘效率易受影响。导电玻璃钢不耐高温,温度高于95℃树脂开始变形,温度高于120℃时对材质有致命损害,脱硫故障时存在烧毁风险。

不抗电腐蚀,极板易烧蚀。无水膜冲洗清灰,极板表面平整度有限,清灰无保证,有积灰可能,严重时将破坏水膜。系统没有持续地喷水清灰,影响了对SOx、NH3、Hg等重金属污染物的脱除能力。喷淋系统每隔一段时间进行冲洗,喷水时需要断电或降电压,短时降低收尘效果。无循环水系统,水系统机构简单,运行耗水量低。

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