新型湿式电除雾_尘_器在烟气脱硫脱硝深度净化中的应用_陈俊

· 24· 严格防腐。
硫 酸 工 业
2014 年第 1 期
0. 15 ～ 0. 2 mA / m、 停留时间为 4 s 左右就能确保除 雾效率大于 99% 。但如果气速加快、 雾滴及细微粉 尘停留（ 荷电） 时间缩短， 则除雾效率必将降低。 针对 以 上 传 统 WESP 的 气 速 限 制 因 素， 在 NWESP 的研制中采取了以下措施保证高气速下设 备的稳定运行。 1） 电晕极线固定措施。 为避免高速气流对电 晕极线的冲击影响， 首先， 在气体进口管处设计并 安装了气体旋流装置及分布装置， 以保证气体在径 向均匀分布； 其次， 在电晕极线下方设置固定框架， 电晕极线自固定框架的小孔穿出， 下端仍用重锤张 紧， 以对电 晕 极 线 形 成 横 向 和 纵 向 的 双 向 约 束 固 定， 并可满足电晕极线在工况条件下的膨胀要求 。 此外， 在壳 体 外 沿 周 向 均 布 若 干 个 下 部 张 紧 绝 缘 箱， 其结构与顶部绝缘箱类似。 张紧拉杆与电晕极 线固定框 架 连 接， 通过调整张紧拉杆牢牢固定框 架。下部张紧绝缘箱还可避免下部电晕极线固定 框架出现爬电情况， 以上电晕极线固定措施经过试 验验证 并 在 巴 陵 项 目 中 得 到 应 用。 实 践 证 明， NWESP 在 气 速 高 达 3. 2 m / s 的 工 况 下 是 稳 定 可 靠的。 2） 高效电晕极线的选用。传统 WESP 的电晕极 线常选用六角铅导线， 其比电流一般为 0. 2 mA / m。 对于高气速 WESP ， 由于烟气在电场中的停留时间 缩短， 为保证除雾效率就必须加大电晕极线的比电 流， 而电晕极线的比电流与其结构形式有很大的关 系。目前， 电晕极线的主要形式有六角铅导线 、 六 针芒刺线、 四针芒刺线和二针芒刺线（ 见图 1 ） ， 芒刺 线的比电流要比最早使用的六角铅导线大得多 （ 见 表 1） 。根据国内外的试验， 使用芒刺线在气速 1. 6 m / s 与使用六角铅导线在气速 0. 9 m / s 时的除雾效 率相当。
2011 年 3 月， 我国首套流光放电氨法烟气脱硫 脱硝项目在中石化巴陵分公司动力事业部进入试生 在尾气处 产阶段。该项目烟气处理量 270 000 m / h， 理部分采用了由江苏中兴化工设备有限公司设计 、 制造的新型湿式电除雾 （ 尘 ） 器 （ NWESP ） 进行深度 净化， 这也 是 NWESP 在 此 类 装 置 中 的 首 次 应 用。 NWESP 投入使用 2 年多来运行稳定， 各项工艺指标 达到设计要求， 很好地解决了常规氨法尾气夹带铵 盐及酸雾的难题。
第1期 2014 年 2 月 烟气脱硫脱硝
硫 酸 工 业 Sulphuric Acid Industry
No．1 Feb． ，2014
新型湿式电除雾 （ 尘 ） 器在烟气脱硫脱硝 深度净化中的应用
陈
1 2 俊， 林祖涵 ， 颜
迅
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［ 1. 江苏中兴化工设备有限公司， 江苏扬州 225115； 2. 中国华电工程（ 集团） 有限公司， 北京 100035］ 摘 要： 介绍了 NWESP 的研制、 技术创新及在脱硫脱硝深度净化中的应用 。为确保装置在高气速
图1
电晕极线的主要形式
NWESP 电晕极线采用改良型高效芒刺线。 该 极线在中间除雾段的左右两侧为齿排状， 齿排为连 续排列的梯形齿。 这种结构放电点多、 效率高、 起 晕电压低。电晕极线采用铅锑合金制造， 其效率及 耐腐蚀性可很好地满足 NWESP 的应用要求。
陈
俊等 .
新型湿式电除雾（ 尘） 器在烟气脱硫脱硝深度净化中的应用 表1 不同形式电晕极线的比电流 电压 / kV 20 0. 07 0. 85 0. 58 0. 90 30 0. 46 1. 96 1. 90 2. 00 40 0. 82 3. 83 4. 00 4. 00 50 1. 35 6. 66 6. 50 6. 50 55 2. 30 8. 15 8. 00 8. 00 60 3. 26 9. 38 9. 46 9. 50 mA / m
Application of NWESP in flue gas DeSO x / DeNO x projects for deep purification of tail gas
CHEN Jun1 ， LIN Zuhan 2 ， YAN Xun1 （ 1. Jiangsu Zhongxing Chemical Equipment Co． ， Ltd． ， Yangzhou， Jiangsu， 225115， China； 2. China Huadian Engineering Co． ， Ltd． ， Beijing， 100035， China） Abstract： Development， technical innovation and application of NWESP for deep purification of tail gas in flue gas DeSO x / DeNO x projects are described. For its high efficiency and smooth operation at high gas speed， NWESP is designed with corona wires frame fixed bidirectionally， conductive FＲP anode tubes arranged in honeycomb form and modified highefficiency corona wire. In addition， continuous wash technology is introduced for mist drop coagulation and insulation protect system is improved. The practical operation shows a satisfactory result. Key words： wet electrostatic precipitator； flue gas； desulphurization； denitrification； tail gas； deep purification
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项
目
六角铅导线 六针芒及 阳 极 管 束 排 列 。 目 前， WESP 按沉淀极材质可分为铅、 PVC 和玻璃钢 3 种。 NWESP 阳极管采用以高性能耐腐蚀乙烯基树脂为 基体， 碳纤维、 玻璃纤维为增强材料复合成型的导 电玻璃 钢 管， 采 取 蜂 窝 状 排 列 方 式。 相 比 于 常 规 PVC 材质， 铅、 导电玻璃钢管具有以下优点： ① 导电 性强、 除雾效率高； 导电玻璃钢管具有优良的导电 性能和较低的表面电阻率， 导电方式为阳极管束加 液膜， 而 PVC 管仅靠表面的液膜进行导电， 因此， 导 电玻璃钢管除雾效率更高。 ② 强度高、 质量小， 节 PVC 材质， 省支撑平台费用； 较之铅、 玻璃钢强度更 高， 故而阳极管束及壳体可制作得较薄； 处理相同 烟气量的玻璃钢 WESP ， 较 PVC WESP 质量小 50% 以上， 从而可大幅减少支撑平台的投资费用。 ③ 结 构紧凑、 占地面积小； 铅管和塑料管如做成蜂窝式， 加工难度较大， 而玻璃钢则很容易做到这一点。 蜂 窝式沉淀电极结构紧凑、 尺寸精确， 可最大限度地 利用空间， 管壁内外表面都能有效利用， 占地面积 小， 能在制造厂直接制作， 并且安装简单。 ④ 不易 拉裂变形， 制作、 安装周期短； 玻璃钢 WESP 由于采 用无焊接一次性成型技术， 不存在焊缝， 故而不易 拉裂变形， 同时可大幅缩短制作、 安装周期。 ⑤ 阻 燃性 能 好； 碳 纤 维 玻 璃 钢 WESP 整 体 氧 指 数 大 于 32， 较之 PVC 材质 WESP 具有更好的阻燃性和耐电 火花冲击性。 以 50 000 m / h 烟气流量为例， 对 3 种形式的 WESP 进行技术经济比较， 其结果如表 2 所示。 从表 2 可看出， 在同样的处理气量下， 导电玻璃 钢蜂窝式结构的沉淀电极管数大为减少， 而有效截 面积却降低不多。 由于玻璃钢的低密度和高强度， 设备质量大大减小， 与同规模铅圆管式结构相比， 质量仅为约 1 /10， 造价仅为 48% 。PVC 圆管式结构 由于设计气速低， 单台设备已不能满足需求， 因此 处理同样气量， 其占地面积比玻璃钢蜂窝式结构要
背景 3： 氨法脱硫工艺具有反应速率快、 吸收剂 利用率高等优点， 但普遍存在氨逃逸、 气溶胶难以 消除等问题， 烟囱出口烟羽呈白色甚至灰色， 透明 “化肥雨” 度差， 严重时存在 现象。 背景 4： 目前大部分火电机组都在进行 SCＲ 脱 硝工程改造， 由于 SCＲ 催化剂的作用， 其出口 SO 3 浓 度比入口提高 50% 。 经湿法脱硫后， 排烟中形成硫 ， 酸雾、 铵盐气溶胶， 烟囱冒“蓝烟 ” 或“黄烟 ” 污染 严重。 针对以上情形， 对脱硫脱硝尾气进行深度净化 治理已迫在眉睫， 而问题的关键是选择一台能同时 去除各种污染物的设备。 鉴于湿式电除雾（ 尘） 器（ WESP ） 具有捕集烟气 中雾滴和微小尘粒的强大功能， 尤其是对微细 / 黏 性 / 高比电阻粉尘、 气溶胶、 细小的金属颗粒及二恶 英等有理想的捕集效果， 并且在国内化工、 冶金、 建 材等行业有着多年成功应用业绩， 在国外燃煤电厂 中也有近 30 年的应用历史， 因此 WESP 成为脱硫脱 硝尾气深度处理的首选设备。 然而尽管 WESP 在我国已有多年的使用经验， 但多用于化工、 冶金等行业， 气速一般在 1. 2 m / s 以 下， 而燃煤电厂排烟量巨大， 如果仍按此气速进行 设计， 势必导致设备过于庞大、 投资费用过高并且 占地面积过大。因此， 开发高气速高效 WESP 势在 必行。
3
3 其中重点地区的烟尘排放限值为 20 mg / m 。
钢铁烧结机及水泥 背景 2： 目前我国燃煤锅炉、 炉窑等绝大部分都设置了除尘脱硫系统 ， 除尘一般 采用电除尘或布袋除尘技术， 脱硫一般采用钙基湿 法脱硫工艺。 这类除尘脱硫系统存在的主要问题 为： ①出口烟尘一般无法达到排放标准； ② 微细粉 尘及气溶胶粒子无法去除； ③ 钙基脱硫装置无 GGH （ 烟气 －烟气换热器） 时， “石膏雨” 普遍存在 问题， 景 观污染严重； ④ 湿法脱硫的 SO 3 脱除率仅有 40% ～ 50% ， 存在低温腐蚀风险， 要求净化烟气烟道及烟囱