湿式电除尘器目 一、概述录二、电除尘器的发展历程 三、湿式电除尘器 四、湿式电除尘器技术发展动态 五、湿式电除尘器需要关注的问题 六、结束语2一、概述除尘器从广义上按其机理的不同,可分为机械方法和电气方法两大类, 习惯上将除尘器分为三大类: u机械类除尘器:包括重力沉降室、惯性除尘器和旋风除尘器 特点:结构简单、造价低,但除尘效率不高;通常作为多级除尘的预 除尘器,现在排放要求较高的环境很少直接应用 u过滤式除尘器:包括袋式除尘器和颗粒层除尘器 特点:以过滤截留作为除尘的主要机理,它是一种高效除尘器 u电除尘器:简称EP(Electrostatic Precipitation) 特点:用电力作为捕尘的机理,除尘效率高、设备寿命长,消耗动力少一、概述1、布袋除尘器的原理及组成 主要组成部分:Ø箱体: Ø花板: Ø滤袋: Ø袋笼: Ø喷吹系统:一、概述2、电除尘器的基本原理及优势电除尘是烟尘通过电场时,尘粒分别荷上不同极性的电荷,粉尘在电场力的作用下从烟气中 分离出来,分离尘粒的作用力直接作用于尘粒的本身,这说明了电气方法需要的功率和对阻力最 少的特征。
因此,不论电场有多长,电除尘器的阻力损失一般为300pa,相当于机械类或过滤式 除尘器阻力的1/5~1/8。
从除尘性能的角度来看,电除尘器分离烟气中的微细粒子比机械类除尘器优越,它不像旋风 类除尘器只限于回收10um以上的粗颗粒粉尘,也不像过滤式除尘器那样,受到气体阻力的限制, 在PM2.5已成为当前公众关注的对象的时候,人们还是更多的将注意力转向了电除尘器。
一、概述3、电除尘器的结构及组成 主要组成部分:1.高压电源 2.绝缘瓷瓶 3.气流分布板 4.振打系统 5.阴极系统 6.阳极系统 7.壳体 8.灰斗一、概述3、电除尘器的结构及组成一、概述 电除尘器的部件-阴极部分阴极部分组成 :阴极小框架、阴极吊挂、 阴极线、阴极振打一、概述电除尘器的部件-阴极部分鱼骨针线 芒刺线锯齿线一、概述电除尘器的部件-阳极部分阳极部分组成 :上部悬挂梁、下部定位架、 阳极板、阳极振打一、概述 电除尘器的部件-阳极部分W型极板槽型极板C 型 极 板 C型极板的加工二、电除尘器的发展历程100年电除尘技术发展历程 1910年 上世纪初利用静电产生吸附现象应用于净 化烟尘第一台电除尘器在美国铜冶炼厂诞生,用 于硫酸雾的净化,达到了预期的目的后电 除尘从有色冶炼厂逐步推广到其它行业。
电除尘技术广泛应用,供电方面取得标志性成果; 机械整流被电子管整流、可控硅整流替代,整流的 电转换效率由30%提高到75%。
二战结束后本世纪以来高频电源出现,转换效率提高到90%以上;设备本体极配形式 更加合理,单层钢板轧制的收尘板取代了以往的二层、三层 钢板组合的收尘板、极间距加大,不仅钢材大幅减少,能耗 进一步降低。
二、电除尘器的发展历程如果从宏观的角度评估EP的发展历程,百年来可分为两个阶段• 上世纪上半叶 为EP技术的幼年时代,除尘设备简陋,供电性能差,除尘效率一般仅 为90%。
•上世纪下半叶 为EP发展的第二阶段,进入它的青年时代,除尘构件相对完善合理,电源上 了台阶,除尘效率提高到99%甚至99%以上。
第二个百年开始,要求EP效率达到三个9即99.9%攀登,说明EP技术蕴藏着 巨大潜力。
与此同时,湿式电除尘器WEP(Wet Electrostatic Precipitation) 异军突起,在超低标准排放、净化酸性烟雾、重金属和有机物方面,显示出它 突出的亮点。
三、湿式电除尘器(简称WEP)1、湿式电除尘器的原理及结构WEP收集粉尘的机理,与干式EP的机理是一致的,差别是在收集在电极上 粉尘清除上,前者是用水冲洗,后者是通过锤击振打使粉尘剥离电极。
三、湿式电除尘器2、湿式电除尘器的流程图三、湿式电除尘器3、WEP的特点与传统的高效干法EP相比: 收集粉尘不受粉尘比电阻的限制,清灰时不产生 二次扬尘,没有转动 部件,设备运行可靠; 与袋式除尘器相比: 能处理粘性大、潮湿粉尘;且滤袋的寿命一般为2-3年,报废的滤袋富 集了大量的微细粉尘、重金属、汞等有害有毒物质,不允许随便堆放,处 理也是难题。
特点: 传统的高效除尘器不能有效地控制亚微米颗粒的排放,主要包括酸性 烟雾、浓缩的重金属和有机物;由于湿式电除尘器能在湿的、冷的大气中 ??产生强劲电场,故能有效的处理废气。
实践表明,湿式电除尘器能使颗粒物的排放低于5mg/m3,总的重金属去除效率超过99%,有毒有机物的去除率高达6个9。
??三、湿式电除尘器4、WESP与ESP的区别— 与一般干式静电除尘器(ESP)原理相同,通过对颗粒物荷电, — — — — — — — — —借助静电力将颗粒物除去。
WESP一般在饱和湿烟气条件下工作。
WESP较ESP可以采用更高的设计烟气流速,因此体积更小。
WESP借助水力清灰,不会产生集尘及二次飞扬。
可采用水平气流、上升及下降气流几种设计形式。
没有转动部件,设备运行可靠。
形式主要有管式、蜂窝式、平板式等。
材质有PVC、FRP、铅或合金材料。
不易在高粉尘、高Sox浓度的烟气条件下使用。
需要设置废水处理设施,并采用很好的防腐措施。
三、湿式电除尘器5、WEP的应用是湿法脱硫后捕集微细粒子的最佳技术之一:原 因p湿法脱硫后除雾效果有限: 两级除雾器主要针对大于40微米的大液滴和颗粒,出口水雾一般可控 制在100mg/m3左右,不能除去SO3、重金属、微尘等微细颗粒; pSCR脱硝后生成S03难以去除: SCR技术,催化剂在催化还原NOx的同时会催化氧化烟气中的S02,生 成S03,含有SO3的烟气进入湿法脱硫塔内,SO3可与水汽结合形成 H2SO4蒸汽,并以烟气中细颗粒为凝结核形成亚微米级的H2SO4雾滴, 现有WFGD系统对其难以有效捕集; p饱和烟气形成石膏雨: 现有脱硫装置无GGH,脱硫后的排烟温度仅50℃左右,脱硫后的烟气 中含有大量水雾、硫酸雾及微细气溶胶,从烟囱排出后与低温的大气 相遇后,形成“石膏雨”。
p国家鼓励发展的技术: 2013年2月6日《环境空气细颗粒物污染防治技术政策(试行)》(征 求意见稿)提出:鼓励火电企业采用湿式电除尘等新技术,防止脱硫 造成的“石膏雨”污染。
三、湿式电除尘器 5、WEP的应用几乎对所有工业领域的粉尘烟雾都可以净化 —因其在收集PM2.5微细粒子上具有良好的性能,特别是 其它高效除尘器不能处理的粘性粉尘、潮湿粉尘、气溶胶 和酸雾等方面有独特优势 运用于节能减排,主要对热车间烟尘净化 --利用热烟气自身的热抬升作用,烟气净化过程不用风机 最新开发用于隧道中的水冲洗电除尘器典型应用实例上世纪九十年代在我国攀枝花钢厂建成一台屋顶湿式电除尘器, 曾获“国家环保部科技进步一等奖”典型应用实例屋顶湿式电除尘器设计参数处理烟气量 粉尘入口浓度 粉尘出口浓度 电场平均风速 设备阻力 设备重量 耗水量 耗电量 外形尺寸 收尘极 放电极 500000m3/h 1g/Nm3 <50mg/Nm3 1m/s <30pa 68吨 60T/h 208KW.h 24×7.2×8.2m 平板 星形线典型应用实例屋顶湿式电除尘器效率测定汇总表测定时间 除尘器进口温度℃ 除尘器出口温度℃ 烟尘含湿量 % 烟气流量 105m3/h 标干流量105m3/h 入口烟尘浓度(最大) mg/m3 排出粉尘浓度mg/m3 烟尘捕集率 % 测定单位 1995年1月 50 37 1.5 9.7 6.88 185 13.6 92.65 市监测站 1995年8月 83 42 3.0 7.99 5.85 417 35.9 91.39 市监测站 市监测站 13.0 41.2 2.1 7.8 1997年10月典型应用实例2013年,龙净在上海 长兴岛二厂2x65t/h锅 炉上安装了湿式电除 尘器三、湿式电除尘器6、 WEP材料选用 问题WEP选用的材料,不仅体现性价比,而且体现技术的进步与完善程度。
上世纪初,用于控制酸雾的湿式电除尘器采用防腐的铅做极板和用 铅包裹的板条或圆棒做放电极,用铅材保护低碳钢的高压支撑系统、框 架及壳体内壁。
铅的机械性能差,在使用过程中往往出现裂纹、断裂, 导致保护的金属腐蚀甚至出现故障,每次停炉都要清理检修。
在上世纪末,防腐的合金钢在湿式电除尘得到成功应用,如316 、含6%的钼钢、C-276等级的合金钢。
另外还必须考虑烟气中具有其 它腐蚀性其它的成分和浓度,如氯离子的浓度等,作为选择哪种型号不 锈钢的依据。
本世纪初,为了降低设备成本,也有用塑料制成收尘极板,但在 使用过程中,发现这些材料依靠连续水膜来确保设备接地还存在问题。
聚氯乙烯、聚丙烯和其它类似的材料也曾使用过,但发现在电场中由于 电弧和火花放电往往导致电极燃烧、损坏。
四、湿式电除尘器技术发展动态半湿式电除尘器:将干式电除尘器的最后一个电场改为WEP,从而形成干湿组合配置的半WEP 排放效率:工业试验表明,燃煤锅炉烟尘排放浓度≤15mg/m3,能满足一些地区极其 严 格的排放标准。
适用范围:特别适合电除尘器提效改造项目半湿式电除尘器四、湿式电除尘器技术发展动态膜湿式电除尘器试验结果:对PM2.5、SO3雾滴、汞等污染物控 制效果优于常规WEP, 同时解决常规WEP存在 的冲灰水分布不均匀、 电晕抑制、极板腐蚀的 问题。
收尘极采用柔性材料, 但极间距波动较大四、湿式电除尘器技术发展动态其他湿式电除尘器利用荷电液滴捕捉SO3酸雾的WEP、等离子增强式WEP方案正在 研发中。
利 用 碳粉浸渍玻璃纤维增强其导电性和耐腐蚀性 , 或 采用 碳 纳米材料, 但 电 极 不 宜做 的 太长 ;为 保证 电 极 的平 直 和 强 度 , 必须增加电极的厚度,同时增加了自重和成本。
膜 湿式电除尘器, 针 对 WEP 存 在的 问题 , 国外开发了 一种 膜 WEP,试验结果对PM2.5、SO3雾滴、汞等污染物控制效果优于常 规WEP,同 时解决常规 WEP存在的 冲灰水 分布 不 均匀 、电 晕抑制 、极板腐蚀的问题。
五、湿式电除尘器需要关注的问题收尘极表面结垢:湿式电除尘器是用水膜顺着收尘极板往下流动的过程中冲洗板上的积尘。
由于水的表面张力容易形成水沟槽,使得收尘极表面 有 些 部 分 处于 干湿 交接状态,时间一长就形成结垢,后果严重。
收尘电极 越 长,这个问题越突出,在湿式电除尘大型时,必须考虑这个问题。
收尘极造价高:潮湿环境具有腐蚀性,尤其当液体和酸气发生反应的时候,会损害收尘极表面。