复合式湿式电除尘器及其板式导电玻璃钢阳极板
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湿式电除尘器(WESP)原理湿式电除尘器是在克服喷水除尘器和静电除尘器弊端的基础上发展起来的,它的工作原理与普通的除尘器一样,主要涉及了悬浮粒子荷电、带电粒子在电场里迁移和捕集,以及将捕集物从集尘器表面清除这三个基本过程。
该过程大致为:通过进气口和气流分布系统将含尘煤气输送到除尘器电场中,而水则在喷嘴的作用下呈雾状喷入,其中喷嘴同时配置在进气口和电场的上方。
在除尘器的入口部分,含尘煤气中的粉尘会与水雾相碰撞,并以颗粒的形式落入到灰斗中。
在电场区中,荷电水滴由于其电性在电场力的作用下会被集尘极捕获落在集尘极板上,而煤气中的粉尘在被荷电的水滴润湿后也会带上电性,故其也会落在集尘极板上,而在集尘极捕获到足够多的水滴后则会在集尘极板上形成水膜,故被捕获的粉尘先通过水膜的流动流入灰斗中,然后再通过灰斗排入沉淀池中。
如图1所示湿式电除尘过程,金属放电极在直流高电压的作用下,将其周围气体电离,粉尘在电场中荷电并在电场力的作用下向集尘极运动,当运动到集尘极表面时。
随液体膜流下而被除去。
因此,WESP运行的三个阶段与干式ESP相同——荷电、收集和清灰。
然而,与振打清灰不同的是,WESP采用的是液体冲洗集尘极表面来进行清灰。
图1 湿式电除尘器示意图3 湿式电除尘工艺简介 3.1 湿式电除尘器WESP从结构上可分为两种基本型式,即管式和板式(如图2)。
其中管式WESP只有垂直方向烟气流(上升流或下降流),而板式WESP 设计既可以采用水平烟气流也可采用垂直烟气流。
总的来说,管式WESP比板式WESP效率更高且由于外形简单而占用更少的空间,成为湿式电除尘技术研究应用的趋势。
图2 湿式电除尘器两种基本结构型式两种WESP的其它不同点在于:(1) 对于给定的除尘效率,电极长度相同的前提下,管式WESP所允许的烟气流速是板式WESP的两倍;(2) 对于给定的除尘效率,管式WESP的局部干燥区比板式WESP要小。
管式WESP既可设计为垂直向上烟气流也可设计为垂直向下烟气流。
几种除尘方法的比较2009-11-20 10:10:31几种除尘方法的比较近年来,随着经济的迅速发展,以原煤为燃料的锅炉增加很多,燃煤锅炉排放的大气污染物对周围环境造成很大危害,然而减少或降低燃煤锅炉排放污染物的主要途径是与锅炉相配套的各类消烟除尘器,而除尘器的性能和效率是决定一台锅炉对周围环境造成危害程度的关键所在。
除尘器可分为两大类:①干式除尘器:包括重力沉降室、惯性除尘器、电除尘器、布袋除尘器、旋风除尘器。
②湿式除尘器:包括又喷淋塔、冲击式除尘器、文丘里洗涤剂、泡沫除尘器和水膜除尘器等。
目前常见的运用最多的是旋风分离器、静电除尘器与布袋除尘器。
下面对各种除尘器做简要介绍:1. 重力除尘——利用粉尘与气体的比重不同的原理,使扬尘靠本身的重力(重力) 从气体中自然沉降下来的净化设备,通常称为沉降室或降生室。
它是一种结构简单、体积大、阻力小、易维护、效率低的比较原始的净化设备,只能用于粗净化。
重力降尘室的工作原理如下图所示:含尘气体从一侧以水平方向的均匀速度V进入沉降室,尘粒以沉降速度V沉下降,运行t时间后,使尘粒沉降于室底。
净化后的气体,从另一侧出口排出2. 惯性除尘——惯性除尘器也叫惰性除尘器。
它的原理是利用粉尘与气体在运动中惯性力的不同,将粉尘从气体中分离出来。
一般都是在含尘气流的前方设置某种形式的障碍物,使气流的方向急剧改变。
此时粉尘由于惯性力比气体大得多,尘粒便脱离气流而被分离出来,得到净化的气体在急剧改变方向后排出。
下图几种常见的权性除尘器。
这种除尘器结构简单,阻力较小(10-80毫米水柱),净化效率较低(40-8 0%),多用于多段净化时的第一段,净化中的浓缩设备或与其它净化设备配合使用。
惯性除尘器以百叶式的最常用。
(它适用于净化含有非粘性、非纤维性粉尘的空气,通常与其它种除尘器联合使用组成机组3.旋风分离器工作原理::旋风除尘器的工作原理如下图所示,含尘气体从入口导入除尘器的外壳和排气管之间,形成旋转向下的外旋流。
钛阳极板湿式电除尘器特点简介发布时间:2023-02-03T07:33:46.842Z 来源:《中国电业与能源》2022年第18期作者:聂金龙[导读] 为了满足超低排放的要求聂金龙南通亚泰工程技术有限公司江苏省南通市 226003摘要:为了满足超低排放的要求,市场上推广的可实现颗粒物排放满足超低排放要求的主要有湿式电除尘器、低低温电除尘器、高效除雾器等技术路线,其中应用最广以及效果最稳定的是湿式电除尘器技术。
和大多数电厂采用导电玻璃钢湿式电除尘器相比,钛阳极板湿式电除尘拥有众多优点,其中,最突出的是节水节电、使用寿命长,可以说钛板阳极板湿式电除尘器是综合成本最低,除尘效果最好,是燃煤电厂最有效的节能环保的除尘产品。
关键词:湿式电除尘器钛阳极板成本低效果好一、项目背景随着人们环保意识的不断增强以及国家对环境保护事业的日益重视,大气污染物排放标准也日益提高。
国家标准《火电厂大气污染物排放标准》(GB 13223-2011)以及《煤电节能减排升级与改造行动计划(2014—2020年)》的推出,使得在我国煤电行业,特别是大型发电企业中兴起了近零、超低排放之风。
据国内权威研究机构统计,“十二五”末到“十三五”期间我国火电行业烟气除尘的市场空间将达到1,000 亿元以上。
此外,在钢铁、水泥等其他烟尘颗粒物高排放行业,如果政策要求和扶持措施能够到位,其潜在的烟气除尘需求在“十三五”期间也有望逐步释放,该部分需求带来的市场空间也将达到 400 亿元以上[1]。
远期导电玻璃钢材质导电性能衰减后无法满足使用要求,就需要大量地更换,此市场是巨大的、可持续性的。
湿式电除尘器主要有三种路线,通过下表分析,可以发现钛阳极板湿式电除尘有着众多优点(如质量轻、导电性好、省水省电、运行稳定,免维护等),值得推广:二、钛阳极板湿式电除尘器示范工程介绍南通天生港发电有限公司#1、#2(2×330MW)机组新建的湿式电除尘器布置在脱硫塔与烟囱之间,烟气从吸收塔出口引出,采用上进下出的方式流经湿式电除尘器,除尘除雾后与原净烟道相连后由烟囱排出。
电除尘器技术介绍概述电除尘器是一种高效节能的烟气净化设备,具有收尘效率高、处理烟气量大、使用寿命长、维修费用低等特点。
20世纪初电除尘器首先应用在冶金和水泥行业,并逐渐应用到钢铁、化工、造纸、电力等领域。
我国的能源结构以煤为主,约占能源总量的75%,因此燃煤电厂是目前应用电除尘器最多的工业部门。
电除尘器分类电除尘器有多种分类方法,根据电除尘器的结构和气体流动方式等特点,可作如下分类。
一、按集尘电极的型式分类1、管式电除尘器结构最简单的管式电除尘器为单管电除尘器。
这种管式电除尘器的集尘极为ф150~300的圆形金属管,管长为3~5m,放电极极线 (电晕线)用重锤悬吊在集尘极圆管中心。
含尘气体由除尘器下部进入,净化后的气体由顶部排出。
管式电除尘器的电场强度高且变化均匀,但清灰较困难。
多用于净化含尘气量较小或含雾滴的气体。
在工业上,为了净化气量较大含尘气体,常采用呈六角形蜂窝状或多圈同心圆管状排列的多管管式电除尘器。
多管式电除尘器的电晕线分别悬吊在每根单管的中心。
2、板式电除尘器板式电除尘器是由多块一定形状的钢板组合成集尘极。
在两平行集尘极间均布放电极 (电晕线)。
两平行集尘极极板间距一般为200~400mm,极板高度为2~15m,极板总长可根据要求的除尘效率高低来确定。
板式电除尘器的电场强度变化不均匀,清灰方便,制作安装较容易,可以根据工艺要求和净化程度设计成大小不同规格的电除尘器。
二、按含尘气流流动方式分类1、立式电除尘器立式电除尘器能使含尘气流在自下而上流动过程中完成净化过程。
它具有捕集效率高、占地面积小等优点。
一般来讲,管式电除尘器为立式电除尘器。
2、卧式电除尘器卧式电除尘器含尘气流净化过程是在气流水平运动过程中完成的。
卧式电除尘器可设计成若干个电场供电,容易实现对不同粒径粉尘的分离,有利于提高总除尘效率;在处理烟气量较大时,比较容易保证气流沿电场断面均匀分布。
此外,安装高度比立式电除尘器低,操作和维修比较方便,但占地面积比较大。
蜂窝式导电玻璃钢阳极管束的详细说明;蜂窝式导电玻璃钢阳极管束优势在哪里?阳极管有好几种叫法,在大家看来,这些其实就是一个东西,但是对于不同需求的客户群体来说,每个产品都会有自己的优势所在;一、蜂窝式导电玻璃钢阳极管束合金阴极线说明湿式静电除尘(雾)器WESP除尘与常规干式电除尘器(ESP)原理相同,干式和湿式烟气环境不同,直流高压电使阴极线附近空间气体电离,粉尘颗粒荷电后在电场力作用下移动并沉积在集尘阳极表面,ESP硬振打清楚粉尘,WESP用集尘阳极表面水膜或冲洗清除粉尘。
WESP主要有壳体、阳极装置、阴极装置、绝缘装置、冲洗系统及高压机组等组成。
1、壳体:一般为玻璃钢或钢衬玻璃鳞片等耐腐蚀材料,分为立式结构和卧室结构。
壳体外形分为圆形和方形,根据实际情况,可设置在脱硫塔上部,也可单独设置。
2、进气方式:根据实际情况可有不用的设置。
立式结构:下部进气,上部出气;也可上部进气,下部出气。
卧式结构:平进平出等。
3、集尘阳极筒板:选用耐腐蚀的材料,各种材料有各自的优缺点,根据介质成分和温度等实际情况选用。
脱硫烟气处理气量大,阳极一般为极板和蜂窝式;其它用的多是圆管式和蜂窝式。
4、放电阴极:有多种材质和型号可选用。
根据气体条件选用耐腐蚀的材料,主要有以下几种;不锈钢、铅锑合金、钛合金。
5、绝缘装置:主要加热方式有电加热、热风加热。
防止绝缘箱内绝缘石英管结露爬电。
6、冲洗系统:间断冲洗或连续冲洗。
7、在腐蚀性气体环境中运行,壳体及内部各种部件必须使用防腐材料制造和防腐处理。
蜂窝式导电玻璃钢阳极管束合金阴极线工作原理导电玻璃钢电除雾器设备是由阴极线和阳极管(沉淀极)组成的,其工作原理为烟气通过高压电厂,高压电场使烟气中的烟尘和雾滴带电,形成带电离子,带电离子向相反电荷的电极运动,带电离子到达电极后进行放电,形成中性尘、雾颗粒,沉积于电极上凝聚、降落而被除去。
为了使带电离子在电场中稳定的向同一个方向运动,那就必须变交流电为直流电,所以电除雾器设备必须设置一套整流、变压供电装置。
关于湿电柔性阳极板与刚性阳极板的对比分析1、技术现状湿式电除尘器(湿电)是近几年环保领域出现的高效净化设备,实际运行中粉尘排放浓度可达到5-10mg/Mm3。
湿电按照布置类型:分为卧式、立式两种。
采用卧式布置,适用于处理大烟气量工况,一般布置于地面上,湿电阳极板普遍采用板式形式,即与干式电除尘器相似的形式,材质根据烟气氯离子浓度,选用316L或2205双相不锈钢。
采用立式布置,多布置于脱硫吸收塔末段,即吸收塔顶部至烟囱之间,用于烟气的最后处理。
国内现阶段立式湿电普遍采用正六边形阳极管(导电玻璃钢)作为集尘极(阳极)。
2、技术背景2.1国内导电玻璃钢湿式电除尘器,该技术早期应用于化工行业、冶金行业,称为电除雾器。
世界上第一条电除雾器1907年投入运行,用于制硫酸工艺中三氧化硫酸雾的去除。
该技术成熟可靠,已制定《电除雾器》标准HJ/T323-2006。
技术要点(1)阳极布置成由六边形孔道组成的蜂窝形式,烟气沿孔道流过。
阳极采用导电玻璃钢材料,因玻璃钢材料内添加有碳纤维毡、石墨粉等导电材料,自身可以导电。
阴极采用阴极线,位于每个六边形孔道六个阳极面的中心,阴极线材料采用钛合金、超级双相不锈钢。
(2)配置水喷淋清灰系统,每个模块每天停电冲洗一次,冲洗后的液体直接进入废水处理系统(或吸收塔内)。
2.2柔性阳极湿式电除尘器,概念最早由美国俄亥俄大学于1998年提出,后将该技术转让给美国南方环保有限公司,经过几年的发展。
国外应用较少。
国内湿电采用柔性阳极的公司:山东神华山大能源环境有限公司、凯天环保科技股份有限公司,工程应用无法核实。
技术要点(1)阳极布置成由方形孔道组成,烟气沿孔道流过。
阳极采用非金属柔性织物材料,通过湿润使其导电,柔性阳极四周配有金属框架和张紧装置,框架材料采用2205、2207不锈钢。
阴极采用阴极线,位于每个方形孔道六个阳极面的中心,阴极线采用铅锑合金;(2)电极无喷淋清灰系统,有液体导出装置,液体带出细灰颗粒,收集沉淀后进入脱硫浆液系统。
湿式电除尘器工作原理及运行维护湿式电除尘器概述和工作原理湿式电除尘器与脱硫装置配套使用,布置在湿法脱硫设施尾部,其主要目的是脱除脱硫后烟气中的烟尘,确保烟尘排放达标。
此技术是依靠高压静电场的作用,将各种微细颗粒物收集至集尘极,然后依靠冲洗的方式收集,达到除尘的目的。
湿式电除尘器的工作原理:金属放电线在直流高电压的作用下,将其周围气体电离,使粉尘或雾滴粒子表面荷电,荷电粒子在电场力的作用下向收尘极运动,并沉积在收尘极上,水流从集尘板顶端流下,在集尘板上形成一层均匀稳定的水膜,将板上的颗粒带走。
因此,湿式电除尘器与干式ESP的除尘原理相同,都要经历荷电、收集和清灰三个阶段。
然而,与静电除尘器清灰不同的是,湿式电除尘器采用液体冲刷集尘极表面来进行清灰。
湿式电除尘器主要由本体部分、灰水循环系统、排水系统、控制系统、电气系统等组成。
其中前段阳极板采用循环水连续喷淋,末段阳极板采用综合水连续喷淋;前段阳极板采用灰水分离并经中和后的循环水喷淋,形成均匀水膜并避免极板因酸液聚集发生腐蚀,末段阳极板采用综合水连续喷淋,可避免循环水中的盐和悬浮物对WESP出口含尘量的影响,进一步提高除尘效率。
阴极线采用定期冲洗方式,避免酸液长期积聚而发生腐蚀。
冲洗后的废水进入排水箱经排水泵打至脱硫吸收塔。
湿式电除尘器水系统由综合水系统、阴极线冲洗水系统、循环水系统、排水系统、储碱罐及加碱等系统等组成。
每台机组设置2台综合水泵,其中1台运行,1台备用,水源取自脱硫工艺水箱。
综合水系统用于对循环水箱进行补充新水和阳极板后段进行冲洗。
根据循环水箱上设置的液位计给出的信号,在循环水箱水位低于2.0米时补水电动门打开补给新水。
湿式电除尘器后部使用综合水泵加压后的新水进行连续喷淋,以降低湿式电除尘器出口的雾滴飞散。
阴极线冲洗水泵两台机组共用2台,其中1台运行,1台备用。
阴极线冲洗水系统水源取自脱硫工艺水箱,用于对阴极线进行定期冲洗,以清除阴极线上积存的粉尘,确保阴极线清洁干净、放电正常。
湿式电除尘介绍通过这张图大家应该对电除尘器有了更加形象的理解了吧,下面本期就将介绍电除尘技术中的一种——湿式电除尘技术。
湿式电除尘器是指用水清除吸附在电极上粉尘的电除尘器。
湿式电除尘器在电力行业中主要用来除去脱硫塔后湿气体中的粉尘、酸雾等有害物质,是治理火电厂大气污染物排放的精处理环保装备。
按布置:分为一体式和分体式按结构形式:分为立式和卧式按极板型式的不同:可分为板式和管式按阳极类型的不同:可分为三大类,金属极板湿式电除尘、导电玻璃钢湿式电除尘和柔性极板湿式电除尘本文主要介绍按阳极类型不同分为的三类湿式电除尘器的主要工作原理、技术特点等。
目前国内已掌握上述三种不同类型湿式电除尘的核心技术,且均有投运业绩,并积累了一定的运行经验。
随着部分燃煤电厂超低排放的实施,湿式电除尘已得到大规模的推广应用。
截至2016年底,火电厂安装湿式电除尘器机组容量约0.85亿千瓦,占全国燃煤机组容量的9.0%。
湿式电除尘技术仍会在今后的超低排放机组改造和基建中有较大的发展空间。
1、湿式电除尘技术的工作原理我们先拿金属板式湿式电除尘工作原理为例,来了解一下是湿电除尘技术的工作原理。
放电极在直流电压的作用下,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,负离子与粉尘或雾滴粒子发生碰撞并附着在其表面荷电,荷电粒子在高压静电场力的作用下向集尘极运动,到达集尘极后,将其所带的电荷释放掉,尘(雾)粒子就被集尘极所收集;水流从集尘极顶端流下形成一层均匀稳定的水膜进而通过水冲刷的方式将其清除。
同时,喷到通道中的水雾也能捕获一些微小烟尘。
工作原理如图1所示。
图1金属极板湿式电除尘工作原理示意图导电玻璃钢电除尘技术与金属极板电除尘技术主要差别在于:采用导电玻璃钢材质作为收尘极,放电极采用金属合金材质,每个放电极均置于收尘极的中心。
导电玻璃钢电除尘技术采用液膜自流并辅以间断喷淋实现阳极和阴极部件清灰,金属极板电除尘技术需要连续喷淋形成水膜。
工艺方法——湿式电除尘器技术工艺简介一、工作原理湿式电除尘器的工作原理与电除尘器基本相似,在高压直流电源的作用下,电场阴、阳极之间形成非均匀的高压电场,电晕线周围产生电晕区,电晕区中的空气发生电离,从而产生大量的负离子。
烟气进入湿式电除尘器内,粉尘粒子与负离子相碰撞而荷电,带电粒子在高压电场力的作用下,向收尘极运动并沉积在阳极管内壁上释放电荷。
大量雾滴在阳光的照射之下直接衍生成了液膜,并在重力的作用下又重新地进行了集液槽集中处理,只有这样,烟气中雾滴和尘粒才能够被净化。
当阳极管内壁的粉尘堆积到一定厚度时,开启喷淋系统对电场阴、阳极进行水冲洗,恢复电场的除尘性能。
但是湿式电除尘器运行温度在烟气的露点以下,内部烟气、液体具有强烈的腐蚀性,因此,在选材时必须考虑采用抗腐蚀性能强的材料,以保证湿式电除尘器正常运行和使用寿命。
二、国内发展近年来,随着我国环保要求的提高,在前端干式电除尘器和湿法脱硫组合无法满足排放要求的情况下,湿式电除尘器被大量地应用到锅炉尾气的治理工艺中,出现了“脱硝+干式除尘器+湿法脱硫+湿式电除尘器”的烟气治理工艺。
在湿法脱硫后增加湿式电除尘器,在一定程度上解决了前端干式除尘器和湿法脱硫组合无法满足排放要求的问题。
根据湿式电除尘器阳极板形式存在极大差异,具体可以包括金属板式湿电、导电玻璃钢管式湿电等方面,而且这些湿电都需要用应用业绩来说话,也算是获得了一些运行经验。
其中,金属板式湿电和导电玻璃管式湿电应用业绩较多。
2013年,在燃煤电厂开始使用金属板式湿电并投运一段时间后,金属板式湿电的弱点逐渐暴露,而导电玻璃钢管式湿电由于形式多样、布置灵活、综合性能优异,迅速崛起,成为燃煤电厂主流的湿电形式。
三、结构和布置形式湿式电除尘器的结构与干式电除尘器相类似,均有相应的进出口喇叭、壳体、灰斗、电场阴阳极等基本的结构,其主要区别在于,干式除尘器采用机械振打清灰,而湿式除尘器采用水冲洗清灰。
金属板式湿电通常采用卧式,烟气水平进风水平出风;而导电玻璃钢管式湿电采用立式布置,烟气方向为上进下出或下进上出。
采用湿式电除尘器之前要知道的15个要点随着超低排放概念的流行,湿式电除尘器受到了燃煤电厂的关注,在考虑是否采用湿式电除尘器前,希望大家对如下事实有所了解。
1、湿式电除尘器是一种在一级除尘器和湿法脱硫后增设的二级除尘设备,从技术路线上可分为两类,一种来源于日本,用来治理燃煤电厂烟气中烟尘的湿式电除尘技术,一种是来源于化工领域,用来治理废气中酸雾滴的湿式电除雾技术(为了便于区别下面陈述中,湿式电除尘器是指选用两类技术路线中任一类技术的除尘设备,湿式电除尘技术专指本类来源于日本的湿电技术),后者与前者的显著区别在于前者阳极板为金属材质(316L或更高等级不锈钢),运行时须对阳极板不间断喷水形成水膜;后者阳极板为非金属材质(玻璃钢或其他柔性材料),且认为运行时不需喷水,阳极板上凝结的液滴可靠自重滑落。
2、虽然湿式电除尘技术并非新技术,但是在进入中国前,燃煤电厂的成功案例主要在日本,当前我国采用的湿式电除尘技术也主要是引进日本成熟技术或借鉴日本成熟技术自行研制开发,就当前来看,国内湿式电除尘技术相比日本源技术,尚未有明显技术突破,采用湿电除尘技术的湿电除尘器的各项效率指标还未超过日本运行水平。
3、对于湿式电除尘技术,通常认为可达到的性能指标如下:粉尘去除率(含石膏):≥70%SO3去除率:≥70%PM2.5去除效率:≥70%雾滴含量:不高于100mg/Nm3系统阻力:200-300Pa在日本,湿式电除尘器作为二级除尘设备,其入口粉尘浓度要求低于18mg/Nm3,方能保证湿电除尘器出口粉尘低于5mg/Nm3。
在我国的应用实践中也表明,一些达不到5/10mg/Nm3的湿电项目,追其原因,多是因为入口尘浓度过高。
4、“湿式电除尘技术虽然能够有效去除脱硫烟气中的石膏颗粒,但是无法去除湿烟气中的水雾含量,甚至会增加湿烟气中的水雾含量,加大烟囱冒“白烟”的现象。
交流中,厂家表示出口烟气的雾滴含量为不高于100mg/Nm3。
对湿式电除尘高电压低电流问题分析讨论摘要:湿式静电除尘器是一种十分先进的烟气处理技术,在现实中被广泛应用,本文对湿式电除尘器运行中时常见到的高电压、低电流问题展开初步分析,基于此结合湿式电除尘器的运作特征提供一些安装、设计和运行指导。
关键词:对湿式电除尘;高电压;低电流引言:国家当局已经实施了多项措施,特别是针对连续排放源的 NO2 排放不超过10 mg/m3、35 mg/m3或50 mg/m3的超低排放要求。
燃煤电厂是造成颗粒物生成的重要来源之一,其中的颗粒物主要就是PM2.5和PM10,对环境和人体健康都有影响。
现阶段,燃煤电厂在超低排放领域采用了多种技术融合,在工程技术之一的应用就是锅炉预热器+SCR装置+干式电除尘器+燃气换热器+FGD+湿式电除尘器装置。
湿式静电除尘器,即WESP能够将烟气脱硫过程里生成的PM2.5、SO3液滴、重金属汞、石膏液滴等污染物有效去除掉。
1湿式电除尘的工作原理和基本分类1.1湿式电除尘器的工作原理烟气中的水雾被注入到电极产生的电晕场中,然后分解并喷出。
带电细水雾的电场强度、碰撞吸收、吸附、冷凝协同作用的目的就能够将灰尘颗粒捕捉到。
在电场强度的驱动之下,它撞击除尘器并被困住。
这些被捕获的液滴覆盖在除尘器表层形成了一层水膜,去除灰尘脱离电场内,其存在能够转变电极表层的电位。
比起干式静电除尘器,湿式静电除尘器电极能够更好的将电子激发。
除此之外,水里面存在的杂质离子会穿过表层势垒,由电场而转变为离子发射体。
因为所有的因素协同作用,电极放电效用发挥效力,从而在低电压之下生成电晕放电现象。
与此同时,因为水里存在的比电阻比较低,让水滴和粉尘相结合构成粉尘比电阻,整体提升了湿式电除尘器的成效。
湿式电除尘器进行水洗的时候并不会构成二次粉尘。
1.2湿式电除尘器的基本分类湿式静电除尘器划分的类别有两种:管式过滤器和板式过滤器。
前者以实现耐腐蚀金属、钢或是玻璃管的集电器并排,让各个放电电极匀称的分布在各个板上。
湿式电除尘器技术规范一、总则本协议书适用于潍坊恒联浆纸有限公司3、4#锅炉石灰石石膏法脱硫塔后配套湿式电除尘器工程,它提出了湿式电除尘器的本体及其电气设备、辅助设备的功能设计、结构、性能、安装和试验等方面的技术规范。
在本协议书中提出了技术的说明,并未规定所有的技术要求和适用的标准,卖方提供一套满足规范书和所列标准要求的高质量产品及其相应服务。
对国家有关安全、环保等强制性标准,满足相应要求。
卖方执行本协议书所列标准。
有不一致时,按较高标准执行。
设备采用的专利涉及到的全部费用均已包含在设备报价中,卖方保证买方不承担有关设备专利的一切责任。
卖方提供高质量的设备。
这些设备是成熟可靠、技术先进的产品,且制造厂已有相同容量机组合同设备制造、运行的成功经验。
合同签订之后,买方有权提出因规范标准和规程发生变化而产生的一些补充要求。
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若本技术规范各附件前后有不一致的地方,以有利于设备安全运行、工程质量为原则,由买方确认。
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二、工程概况潍坊恒联纸浆有限公司3、4#(2×75t/h)锅炉分别采用电袋除尘器和三电场电除尘器,烟气由除尘器进入引风机后汇总进入一台石灰石石膏法脱硫塔,由于炉外湿法脱硫自身的特点,造成烟气中携带部分水分、气溶胶、脱硫浆液、盐分等物质,致使烟尘排放浓度超标。
在不改变原有设备的情况下,在脱硫塔后引风机前新增一台湿式静电除尘器。
湿式电除尘器作为烟气处理的最终精处理装置,使得出口粉尘排放浓度在20mg/Nm3以下,同时湿式电除尘器也可以作为脱除湿法脱硫塔后逃逸的酸水雾的电除雾器。
【技术介绍】湿式电除尘——超低排放必备工业绿色化湿式电除尘器的工作原理为金属放电线在直流高压的作用下,将其周围气体电离,使粉尘或雾滴粒子表面荷电,荷电粒子在电场力的作用下向收尘极运动,并沉积在收尘极上,水流从集尘板顶端流下,将板上捕获的粉尘冲刷到灰斗中随水排出。
1 两种湿式电除尘技术湿式电除尘器的工作原理为金属放电线在直流高压的作用下,将其周围气体电离,使粉尘或雾滴粒子表面荷电,荷电粒子在电场力的作用下向收尘极运动,并沉积在收尘极上,水流从集尘板顶端流下,将板上捕获的粉尘冲刷到灰斗中随水排出。
目前主流的湿式电除尘技术为玻璃钢管式与金属板式两种,二者的核心差别在于极板的材质与形式不同,由此导致其系统组成、结构布置等也有所区别。
板式湿式电除尘器收尘极多为316L 不锈钢,其结构与常规干式电除尘器基本相同,阳极板采用平板结构,除尘器一般为卧式布置,烟气水平进出,运行时需要连续喷水清洗,喷淋水在湿式电除尘器下部的灰斗收集后,排至循环水箱用于喷淋。
由于不间断的喷水增加了烟气的湿度,在湿式电除尘器后增加烟气升温装置很有必要。
管式湿式电除尘器收尘极材质采用导电玻璃钢,收尘极采用管状结构,截面形状有圆形、方形、正六边形等,以正六边形居多,模块式组装。
除尘器为立式布置,烟气流向为上进下出或者下进上出。
运行采用定期间断喷水清洗方式,无需设置循环水箱,喷淋水直接排至脱硫塔或者排水坑。
2 两种湿式电除尘技术对比2.1 收尘极性能对比管式与板式两种湿式电除尘技术主要的差别在于阳极板材质的选取。
板式湿式电除尘器收尘极一般采用316L 不锈钢,这种材质耐腐蚀性能较差,必须采用中性或弱碱性喷淋水进行不间断冲洗,从而形成均匀连续的保护膜。
收尘极一般计为平板形式,但极板两侧为增强结构刚度一般设置成弧形或C 形,冲洗平板时容易形成水膜,但弧形或C 形端部很难形成水膜,存在腐蚀隐患。
连续冲洗在及时清灰方面具有优势,但是用水量太大,冲洗水必须加入大量碱液进行中和后循环使用。
某电厂湿式电除尘器钢结构设计作者:柳芳君赵建昌来源:《建筑工程技术与设计》2014年第33期【摘要】本文先简要介绍湿式电除尘器的概念特点及现阶段研究现状,进而以实际工程为例分析了湿式电除尘器钢结构的受力特点和优化思路,采用有限元软件对钢制除尘器壁面进行静动力分析,得出器壁的压力、应力和位移变形和最不利荷载形式,另外对所取结构进行动力分析,并得到相关结论。
【关键词】湿式静电除尘器、钢结构、承载性能、受力、有限元0.引言湿式除尘器作为一种工业用环保产品,近几年几乎是以几何级数发展的。
然而湿式除尘器对钢材的大量消耗同样引起用户和设计人员的思考,其结构设计是最为关键的问题[1]。
由于某些湿式除尘器结构复杂,使用常规的计算方法即使做了比较多的简化也无法计算,对于其某些受力关键部位更是无能为力,有限元分析法是目前解决结构及受力都比较复杂的除尘器计算分析的最有效方法,它能得出各个部位应力和变形值。
1.湿式除尘器结构相关介绍湿式电除尘器是一种用来处理含湿气体的高压静电除尘设备,主要用来除去含湿气体中的尘、酸雾、水滴、气溶胶、臭味、PM2.5等有害物质,是治理大气粉尘污染的理想设备。
湿式电除尘器要经历荷电、收集和清灰三个阶段。
湿式电除尘器有几种结构形式,一种是使用耐腐蚀导电材料做集尘极,一种是用通过喷水或溢流水形成导电水膜不导电的非金属材料做集尘极[2]。
根据工艺要求,湿式除尘器一般可以采用圆形、方形、多边形甚至方变圆等多种形式。
不同类型的湿式除尘器其结构虽有较大差别,但总体上一般由尘气导入装置,引水装置,水气接触本体,液滴分离器和污水(泥)排放装置组成[3]。
其结构包括上筒体、下筒体、锥体、湿式风机、轴承座、电动机。
湿式电除尘器还可分为横流式(卧式)和竖流式(立式),横流式多为板式结构,气体流向为水平方向进出;竖流式多为管式机构,气体流向为垂直方向进出。
2.工程实例中湿式静电除尘器结构计算本文利用3D3S有限元软件对山东黄台某电厂电除尘器进行静动力分析,得出最不利荷载形式,并将所得结论进行总结,主要内容有:(1)钢制除尘器壁面静态受力研究,分析出器壁的压力、应力和位移变形。
电厂除灰培训一静电除尘器第一节静电除尘器简介电除尘器是火力发电厂必备的配套设备,它的功能是将锅炉排放烟气中的颗粒烟尘加以清除,从而大幅度降低排入大气层中的烟尘量,这是改善环境污染,提高空气质量的重要环保设备。
一、电除尘器的基本原理及特点(一)基本原理电除尘器是在壳体内通过电晕放电使含尘气流中的尘粒荷电后,在电场力的作用下驱使带电的尘粒移向集尘极,并沉积在集尘极上,定时振打使飞灰掉下,从而实现气固分离的设备。
一般来说,电除尘器本体主要由阴极(放电电极)和阳极(集尘电极)所组成。
通常情况下可认为气体是绝缘的,因此,当阴极系统没接上高压直流电源之前,含尘气体从它们之间通过时,气流中的尘粒仍维持原来的流动状态,随气体一起流动。
但是,将高压直流电接到阴极系统,两极之间就形成了高压电场。
当两极间的电压增大到某一电压值时,放电电极的电荷密度增高,出现部分击穿气体的电晕放电现象,从而破坏了电极附近气体的绝缘性,使之电离。
也就是说,由于阴极线发生电晕放电,把电极附近的气体电离成正离子和负离子。
由于静电具有同性排斥、异性相吸的特性,因此电离出来的正负离子各自向电场中相反极的方位移动,即正离子移向带负电的电极,而负离子移向带正电的电极。
这时如果含尘气体从上述高压电场中通过,电场中的正负离子在驱进过程中与气流中的尘粒碰撞并吸附在尘粒上,这样使中性的尘粒带上了电荷,这就是尘粒荷电过程。
这种尘粒荷电现象继续进行,直至荷电饱和为止。
如果正负两个电极之间形成均匀电场,一道放电,则同时进行着对尘粒的荷正负电过程,这样就达不到收集尘粒的效果。
但是,如果把正负两电极制成不同的形状,使它们之间产生不均匀电场,即使负极(阴极)附近电场密度大而成为放电极,使正极(阳极)附近的电场密度小而成为集尘极,这样情况就不同了。
这时,如果使两极之间的电压达到一定的数值,负极附近发生放电,而正极附近则不能发生放电。
负极附近产生的正电荷立即被吸引到负极上,而负电荷则向正极移动,再向正极移动的过程中被荷在尘粒上,从而使尘粒带负电,尘粒被电场力驱动到正极上同时失去电性,然后借助振打装置使极板振动,使尘粒脱落掉入灰斗中,从而实现把尘粒从含尘气流中分离出来的目的。
电除尘器概述电除尘器是利用电场的作用使含尘气体中的粉尘与气体分离的的净化设备国外多称“静电收尘器”,而实际“静电”两字并不确切,因为粉尘粒子荷电后,和气体离子在电场力的作用下,要产生微小的电流,并不是真正的的静电,但习惯上将所有高电压低电流的现象也包括在静电范围之内,所以把电除尘也称为静电除尘。
电除尘器由本体和电气控制装置两部分构成。
电除尘器本体中包括放电极、收尘极、振打机构、气流分布装置、外壳件等。
(一)电除尘器的优点1)除尘效率高,在理论上可以达到小于100%的任何效率,在合适的条件下使用电除尘器,其除尘效率最高可达99.9%以上。
2)可以适应处理大的烟气量。
最大单台电除尘器处理烟气量在200万立方米以上。
3)所收集的粉尘颗粒范围大,能收集100μm以下的不同粒级的粉尘,特别是能收集0.1~5μm超细粉尘。
4)对烟气的含尘浓度适应性好,适用于入口含尘浓度在几克至几百克。
当然在粉尘浓度很能高时,也可以在前面设置预除尘器(如重力除尘器或旋风除尘器)。
5)运行费用低,一是运行维护工作量少,二是耗能少。
6)容易实现自动化控制,运行管理方便。
在现代电除尘器中,供电装置基本上都采用自动控制,可远程操作。
(二)电除尘器的缺点1)一次性投资较高。
2)对粉尘有一定的敏感性,如比电阻最适宜的范围是106~1012cm.。
3)对电除尘器的制造、安装、运行要求比较高,否则就不能达到或不能维持必需的运行参数,除尘效率将降低。
4)占地面积相对较大,在选用时常受到场地方面一定程度的限制。
第一部分电除尘器机理一、电除尘的基本过程:电除尘器的除尘过程可分为四个阶段:1)气体的电离;2)粉尘获得离子而荷电;3)荷电粉尘向电极移动;4)将电极上的粉尘清除到灰斗中去。
气体在通常情况下是不导电的,但是当气体分子获得一定能量时,就可能使气体分子中的电子脱离。
这些电子成为输送电流的媒介,气体就有了导电的性能,使气体具有导电本领的过程称为气体的电离。
Advances in Environmental Protection 环境保护前沿, 2017, 7(2), 85-92 Published Online April 2017 in Hans. /journal/aep https:///10.12677/aep.2017.72013文章引用: 杨传遍, 刘轶. 复合式湿式电除尘器及其板式导电玻璃钢阳极板[J]. 环境保护前沿, 2017, 7(2): 85-92.Composite Wet Electrostatic Precipitator and Conductive FRP Plate AnodesChuanbian Yang, Yi LiuNanjing Longyuan Environmental Protection CO., LTD, Nanjing JiangsuReceived: Mar. 27th , 2017; accepted: Apr. 10th , 2017; published: Apr. 13th , 2017AbstractThis article mainly introduces composite wet electrostatic precipitator and mist removal principle, system composition, process parameters and performance characteristics, and introduces the conductive FRP plate anodes’ characteristics, production process, product structure and quality control in detail. The composite wet electrostatic precipitator is mainly used in wet flue gas dust and mist removal after wet desulfurization and more than 60 composite wet electrostatic precipi-tators have been applied in 1000 MW, 600 MW and 300 MW grade units. It has the advantages of compact structure, high efficiency of dust and mist removal, and its comprehensive technical and economic indicators, such as water consumption and energy consumption have obvious advan-tages and its overall technology has reached the international level. KeywordsComposite Wet Electrostatic Precipitator, Rows of Pipes, Mechanical Mist Eliminator, Fiber Reinforced Plastics, Conductive FRP Plate Anodes复合式湿式电除尘器及其板式导电玻璃钢阳极板杨传遍,刘 轶南京龙源环保有限公司,江苏 南京收稿日期:2017年3月27日;录用日期:2017年4月10日;发布日期:2017年4月13日杨传遍,刘轶摘要主要介绍了复合式湿式电除尘器除尘除雾原理、系统组成、工艺参数与性能特点;并详细介绍了板式导电玻璃钢阳极板特点、生产工艺、产品结构及质量控制。
复合式湿式电除尘器主要应用于湿法脱硫后湿烟气的除尘除雾,已在燃煤电厂1000 MW、600 MW、300 MW等级机组上应用60多台套。
具有结构紧凑,除尘除雾效率高,在水耗、能耗等综合技术经济指标具有明显优势,整体技术达到国际先进水平。
关键词复合式湿式电除尘器,排管,机械除雾器,玻璃钢,板式导电玻璃钢阳极板Copyright © 2017 by authors and Hans Publishers Inc.This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY)./licenses/by/4.0/1. 前言为了落实科学发展观和节能减排的要求,新颁布的《火电厂大气污染物排放标准》(GB 13223-2011)已于2012年1月1日正式实施。
环境保护部、国家发展和改革委员会、国家能源局于2015年12月印发了《全面实施燃煤电厂超低排放和节能改造工作方案》的通知[1],将在全国实施燃煤电厂超低排放和节能改造工作的专项行动,要求到2020年,全国所有具备改造条件的燃煤电厂及新建电厂都将力争实现10 mg/Nm3的烟尘排放标准。
目前,京津冀、长三角、珠三角等地区已开始要求实现5 mg/Nm3的燃气轮机组排放要求。
有多种工艺能够做到烟尘5 mg/Nm3的排放,其中在湿法脱硫后配备湿式电除尘器已是技术成熟、应用很广的工艺技术,湿式电除尘器不仅能除去PM10、PM2.5,同时脱除多种污染物,包括:有毒重金属、SO3等。
湿式电除尘器按阳极板材质分以下型式:①导电玻璃钢阳极板:板式导电玻璃钢、蜂窝式导电玻璃钢;②不锈钢材质阳极板:316L、2205;③纤维织物阳极板。
蜂窝式导电玻璃钢上世纪主要应用于制酸行业,近四年应用于燃煤电厂湿烟气除尘除雾;不锈钢316L材质阳极板引进日本或美国技术;纤维织物阳极板运行稳定性稍差。
为了提高除尘除雾效率、降低湿法电除尘器运行水耗与能耗,自主研发以板式导电玻璃钢为阳极板的复合式湿式电除尘器,目前已申请发明和实用新型专利。
复合式湿式电除尘器应用于燃煤电厂湿法脱硫后湿烟气除尘除雾,不仅能除去PM10、PM2.5,同时脱除多种污染物,包括:有毒重金属、SO3等。
本文主要介绍以板式导电玻璃钢为阳极板、集冷凝交换排管、电场与机械除尘相结合的复合式湿式电除尘器工艺技术,并详细介绍板式导电玻璃钢阳极板性能特点、生产工艺及产品质量控制措施。
2. 复合式湿式电除尘器2.1. 除尘除雾原理复合式湿式电除尘器除尘除雾原理按饱和湿烟气在除尘器内部的净化过程分为三个阶段:气流均布与烟气冷凝除尘除雾、电区静电除尘除雾及机械除尘除雾,最后经过净化后的烟气经出口喇叭口排出。
杨传遍,刘轶复合式湿式电除尘器结构示意图见图1。
2.1.1. 气流均布与烟气冷凝除尘除雾湿法脱硫后饱和湿烟气首先进入复合式湿式电除尘器进气喇叭口,进气喇叭口内设有导流板、排管及均布板组合气流均布装置。
组合气流均布装置有三个作用:①气流均布作用;②热密封风使用的常温空气从布置在喇叭口内的排管下部进入、上部流出,常温空气经热烟气热交换后温度被加热至接近热烟气温度,降低空气电加热器能耗;③热烟气与冷空气经过热交换,烟温稍有下降,由于热烟气为饱和湿烟气,烟温下降烟气中会有液滴析出,因而会有除尘除雾效果。
2.1.2. 电区静电除尘除雾电区静电除尘工作原理与干式静电除尘器相近[2],由阴极系统(含高压供电装置)、阳极系统组成,只不过清灰系统不同。
经施加高压直流电源后,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,酸雾、烟尘等颗粒被荷电。
荷电后的酸雾、烟尘等颗粒静电凝聚加强,粒径增大,荷电量增加,在电场力的作用下迅速抵达阳极板。
大量的酸雾及粉尘颗粒不断地被驱向阳极板,同时迅速释放电荷,从而达到酸雾、烟尘等与烟气分离的目的。
湿式静电除尘器中,因放电极被水浸润后,电子较易溢出,同时水雾被放电极尖端的强大电火花进一步击碎细化,使电场中存在大量带电雾滴,大大增加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行的数十倍,这样就大幅度提高了亚微米粒子向集尘极运行的速度,可以在较高的烟气流速下,捕获更多的微粒。
1:水冲洗装置;2:阴极线及框架;3:阳极系统;4:排管等组合气流均布装置;5:进气喇叭口;6:阴极固定装置;7:灰斗;8:机械除雾器;9:出气喇叭口Figure 1. Structural schematic diagram of wet electrostatic precipitator图1. 复合式湿式电除尘器结构示意图杨传遍,刘轶烟气中的SO3在80℃以下时,如果不存在温度场的急速变化,则不会形成气溶胶,而以H2SO4的微液滴形式存在,其平均颗粒的直径在0.4 μm以下,属于亚微米颗粒范畴。
这也是干式静电除尘器和FGD 对SO3的去除率较低的主要原因。
湿式静电除尘因对亚微米颗粒的高捕获率,所以对SO3的微液滴有很高的脱除率。
2.1.3. 机械除尘除雾电区荷电的粉尘在电场的作用下向极板运动,在运动过程中颗粒相互撞击发生凝并,大部分粉尘在电场作用下吸附到阳极板上,由于湿式电除尘器烟气流速高、在电区停留时间相对较短,部分未被吸附到阳极板上但在电场作用下,已凝并成一定直径的粉尘颗粒,被电区下游的机械除雾器进一步收集。
2.2. 系统组成2.2.1. 阳极系统阳极系统由板式导电玻璃钢阳极板及阳极框架组成。
阳极板采用拉挤成型工艺机械化、自动化生产,本文后半部分详细介绍导电玻璃钢阳极板性能特点、生产工艺及产品质量控制措施。
阳极板宽度一般在500~650 mm之间,根据复合式湿式电除尘器工艺需要配置单电场阳极板数量,一般单电场阳极板数量由4~9块组成,阳极板利用阳极框架组合、安装及固定。
2.2.2. 阴极系统阴极系统由阴极线、阴极框架、高压供电装置、高压绝缘装置及阴极固定装置组成。
因烟气在电区流速较高,一般设计范围在2.5~3.5 m/s,为避免阴极框架及极线在除尘器内晃动,在阴极框架底部设置阴极固定装置,阴极固定装置一端与阴极框架、另一端与除尘器本体连接。
阴极固定装置需要热风吹扫绝缘,以免影响阴极系统升压。
2.2.3. 水冲洗清灰系统干式静电除尘器采用阴、阳极振打清灰,湿式电除尘器与之不同,采用水冲洗清灰。
复合式湿式电除尘器,采用间断水冲洗清灰方式,冲洗频率及冲洗耗水量与除尘器入口含尘浓度有很直接的关系。
水冲洗清灰系统由冲洗水箱、水泵、控制阀门、管道及喷嘴组成。
复合式湿式电除尘器内部只要有烟尘沉积位置均设置喷嘴冲洗,包括阳极板及框架、阴极线及框架、冷凝排管及机械除雾器等设备。