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湿式静电除尘(雾)器介绍


细菌2微米
硫酸雾0.3微米
微细粉尘粒径一般指0.1-2.5微米(PM2.5),以
0.5微米居多。由于可直接进入呼吸道,因此 最为有害。
问题/设置GGH情况
设置GGH提高排烟温度到80℃,仍存在硫酸
腐蚀问题。GGH本身及烟囱仍然需要防腐。 GGH造价约占脱硫总投资的20%左右。 占地面积巨大。 高烟气阻力导致能耗增加。
WESP技术基本概念
与ESP基本相同,WESP由电晕线(阴极)、沉淀极(阳
极)、绝缘箱和供电电源组成。 工作原理:
接通高压直流电源后,在两极之间形成了非均匀高压静电
场,在电场的作用下,电晕线周围产生电晕层,电晕层中 的空气发生雪崩式电离,从而产生大量的负离子和少量的 阳离子,这个过程叫电晕放电。 烟气进入电场荷电区时,酸雾颗粒荷电。荷电后的酸雾颗 粒静电凝聚作用加强,粒径增粗,荷电量增加,在电场力 的作用下迅速抵达阳极(沉淀极)。大量的酸雾颗粒不断地 被驱向阳极,同时迅速释放电荷。
多年收集WESP资料、跟踪世界技术发展信息,
制酸用导电玻璃钢电除尘(雾) 器试验装置 试验范围
1 烟气量(工况) 2000-8500 m3/h 2 气速 0.6-2.5 m/s 阳极管结构型式 1 管束式 1.1 蜂窝型(正六边形管) 1.2 格栅型(正八边形管) 2 列管式 圆管 阳极管尺寸 内切圆直径 250-400 mm
石灰石-石膏法、氨法、海水法、双碱法等。
市场占有率:
在世界范围占85%以上,在中国高达95%。
普遍存在的问题:
SO3脱除率仅40%-50%,存在严重的低温腐蚀问
题。 微细粉尘及气溶胶粒子无法去除。
微细粉尘及气溶胶粒子尺寸
肉眼可见最小粒径40微米
白血球25微米 红血球8微米
选择性催化还原装置的催化剂,促使烟气中
的SO2向SO3转化,使湿法脱硫排烟中SO3浓 度(酸雾)大大增加。进一步加剧了硫酸腐蚀。
问题解决/湿式静电除雾器(WESP)技术的应用
WESP应用的直接效果: 可有效去除SO3、NH3、微细粉尘(PM2.5)、细小液 滴、汞等重金属。去除效率可达90%以上。 可大大降低烟气的不透明度(浑浊度)。
2000年NB电力公司Dalhousie电厂315MW容量
WFGD系统WESP改造。 2001年Xcel 能源公司Sherburne电厂两台750MW的 机组 2002年NB电力Coleson Cove电厂的3×350MW机组 等。
一个实际装置和三个试验装置的性能比较
装置 应用 描述 下游装置 烟气量. m3/h 温度. ℃ SCA——1#场,2#场 气速 m/s 出口浑浊度,% 入口负荷,mg/m3 出口负荷,mg/m3 PM去除率% SO3去除率% Hg2+去除率% N/A N/A 实际装置 FRB燃煤锅炉 2场,上流,金属板式 Rod Deck洗涤器 416256 48.9~65.6 34,51 2.74 <10 石灰窑试验 石灰尘粒 1场,上流膜式 Rod Deck洗涤器 11892 54.4 65 3.3528 <5 92 6.2 93 N/A N/A 能源部金属WESP 试验 SO3,PM 2场上流金属板式 WFGD 13590, 25488 51.7 35,19 2.74, 5.09 <2, <5 124, 110 9 , 3.4 93,70 88,65 76,50 能源部MWESP SO3,PM 2场上流膜式 WFGD 8000,15000 125,125 35/18,35/21 2.74,5.09 <2, <5 106 , 1148 0.0017, 0.01 96,80 93,71 82,61
设计值一般900Pa,而实际运行有时高达2000Pa。
由于堵塞和腐蚀,GGH是影响脱硫装置运行
的最大故障点。因GGH故障不得不停运的情 况比较常见。
问题/无GGH情况
因排烟温度低约50℃,低温腐蚀问题更加突
出。 由于大量冷凝水的产生,烟囱必须进行防腐 处理。
烟囱防腐处理工程量巨大,费用约1000元/m2. 施工工期较长,可能影响锅炉的正常运行。
含大量水雾、硫酸雾及微细气溶胶的烟气在
烟囱附近飘落,气温低时易形成“尘雨”或 “小雪花”。
机械式除雾器的问题
一般多采用平板式或屋脊式
一般安装二级除雾器 除雾效果:
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、NH3、微尘等微细颗粒。
小型立式WESP试验装置
电厂小型WESP试验装置
荣呈公司水平流WESP试验装置
试验装置在中海油装备分公司测 试前检查
试验装置正在中海油测试中
试验装置正在青岛分公 司测试
西安热工研究院秦岭发电厂中试装置二级WESP
投运前后的效果比较ห้องสมุดไป่ตู้
投运前
投运后
中电投远达合川电厂实验装置控制室
中电投远达合川电厂脱硫湿式静电除尘器实验装置
33 44 23
总(汞灰+Hg2+)去除率94%
经济分析
投资与运行费用
约10-20元/千瓦 运行消耗主要为电耗
比GGH投资低得多
比烟囱防腐处理费用低得多。 额外的收益
汞的脱除 微尘与不透明度
已完成了巴陵和玉门石化热电厂2×220t/h锅炉脱硫WESP初
步设计,及用于300MW、660MW机组整体式、分体式的 WESP设计方案,其中: 1 巴陵氨法脱硫配套的整体式WESP一期1台2010年3月8日投运, 二期2台已进入施工阶段。 2 日照钢铁2×180㎡烧结机石灰法脱硫配套的1台整体式WESP 已于2012年6月20日投运。日照钢铁自备电厂2× 300MW机 组整体式2台WESP已进入施工阶段。 3 东方希望包头铝业2× 350MW机组氨法脱硫配套的分体式的 WESP一期1台已于2013年6月30日投运。二期1台进入施工 图设计阶段。 4 济南黄台电厂;蒙西电厂;上海石洞口电厂石灰法脱硫配套3 台WESP已进入施工图设计。 已于2009年3月申请了实用新型专利(申请200920023733.1)。 专利已得到国家知识产权局受理保护。
正在吊装蜂窝型导电玻璃钢电除尘(雾)器阳极管束
优点:
1、导电性能好、除雾效率高。 2、耐腐蚀性强。 3、阻燃性好,即使电场内拉弧也不会引 燃沉淀极管。 4、重量轻、强度高,外形尺寸稳定。 5、结构紧凑。蜂窝型结构使每个极管的 内外表面都成为沉淀表面,极管之间不存在 死区。
收集极结构与材质之二:矩型
收集极一般有以下几种结构形式 蜂窝型 矩型 圆柱型 圆柱型一般空间利用率低,现已不采用。
材质 合金材质,价格昂贵。 玻璃钢或导电玻璃钢 柔性材质。
收集极结构与材质之一:蜂窝型
拼装式—— 蜂窝状结 构、导电 玻璃钢材 质阳极管 束
整体式——蜂窝型电除尘(雾)器阳极管束
我们讨论和研究的WESP
与大型火电厂机组配套,布置在湿法脱硫吸
收塔内或脱硫塔后。 主要用于脱除SO3、NH3、微细粉尘(PM2.5)、 细小液滴、汞等重金属。 现有湿法脱硫装置的改造或与之同步建设。
国外情况
全世界第一台除尘器为湿式静电除尘器,1907
年投入运行,用来去除硫酸雾。 美国在用于多污染物控制的湿式静电除尘器研究 及应用方面处于领先地位。目前已在多个电厂大 型机组上取得了成功运行经验。如:
用。
工程应用实例-葫芦岛锌厂(1999年投产)
与大学试验研究
积累了丰富的基础资料。 与国内具有丰富的电除尘(雾)器配件制造厂 家建立合作关系,广泛吸取国内成熟的WESP 设计技术与制造经验。 建立小型试验装置,通过实验装置的模拟对湿 法脱硫与静电除雾真实过程的试验取得第一手 设计参数。大大降低工业装置的风险。
2氨法脱硫的问题
突出的问题是氨逃逸的控制,一般的要求是控制在
5ppm以下。但国内外的现有控制技术一般很难做到。 《恶臭污染物排放标准》GB 14554-93:厂界标准值
氨排放:一级/1;二级/1.5-2;三级/4-5mg/m3。
氨排入大气造成新的环境污染。
3安装SCR脱硝装置后的问题
烟囱 WESP
ME
WFGD
塔外地面布置-分体式
优点:
布置较为灵活,
WESP内烟气流速 可以优化选择。
缺点:
ME
烟囱
投资较大,占地面
积较大,易受场地 限制。
WFGD WESP
我司员工参与施工安装的引进水平流板式导电 玻璃钢电除尘(雾)器
36万吨/年硫酸净化工段电除尘(雾)器
结构与材质
WESP应用的间接效果: 基本上解决了湿法脱硫带来的问题。 可以完全省去GGH系统,大大节省投资、降低厂用 电率。 SO3和水雾的大量去除,原则上可以省去烟囱防腐。 大大提高了脱硫装置的可用率。 可以满足更高的环保要求。
WESP投运10秒后的 效果比较
二、湿式静电除雾器技术现状
汞的去除(浓度单位为10-6ppm)
10类别 % 洗涤器进 Wesp进口 Wesp出口 洗涤器效 Wesp效率 口浓度 率 4.5 5.8 3 13.3 0.8 1.8 3 5.6 0.2 0.4 2.7 3.3 82% 69% 0 58% 72% 78% 10% 41%
汞灰 Hg2+ 元素汞 总计
国内情况:
在冶金行业、硫酸工业已有多年成功的运行
经验,是一项非常成熟的技术。 已制定《电除尘(雾)器》标准HJ/T 3232006。 技术特点:
单体处理烟气量较小,一般不超过15万m3/h。
设计烟气流速较低,一般为1m/s左右。
集尘极多采用PVC或FRP材质。
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