探讨湿式电除尘在电厂除尘提标改造中的应用

探讨湿式电除尘在电厂除尘提标改造中的应用

(大唐山东电力检修运营有限公司山东省青岛市266555)

摘要:近年来,全国各地频现雾霾天气,给人民群众的生活带来了很大的影响,人民群众对优质空气环境的诉求越来越强烈,改善环境空气质量,已成为生态文明建设的首要任务。

关键词:湿式电除尘;电厂除尘;提标改造;应用

一、湿式电除尘原理及优缺点

1.1湿式电除尘工作原理

湿式电除尘简称WESP,除尘原理与干式电除尘大致相同,除尘器构造也基本类似。有所不同的是工作的烟气环境以及清灰方式。湿式电除尘是将水雾喷向放电极和电晕区,水雾在电极形成的电晕场内荷电后分裂进一步雾化,粉尘粒子在电场力、荷电水雾的共同作用下到达集尘极而被捕集,喷雾形成的连续水膜将捕获的粉尘冲刷到灰斗内中排除。

1.2湿式电除尘器分类及形式

1.2.1湿式电除尘器分类

湿式电除尘器从结构角度可以分为管式和板式两类。管式湿式电除尘器其收尘极采用多根金属管并列形式,放电极在不同极板间均匀分布,这一类电除尘器能够处理的烟气类型仅限于垂直流动的烟气。板式湿式电除尘器其收尘极为平板状,电晕线均匀的布置到极板间,不仅可以处理垂直流动的烟气,同时也可以处理水平方向流动的烟气。对这两种类型进行比较,板式湿式电除尘器更具优势,板式除尘器和管式除尘器在处理相同的烟气量和粉尘时,前者的烟气流速较后者控制在3m/s以内,粉尘荷电充分且处理时间较后者长,其布置形式多样化,适应性较为灵活,是目前国内外应用较为广泛和应用业绩最多的超净排放环保设备。

1.2.2湿式电除尘器布置形式

湿式电除尘器的布置形式多样,但一些老旧的形式并不适用于现代工厂,通过实践经验总结,当前被较广泛采用的布置形式主要有三种,分别为:垂直烟气流独立布置、水平烟气流独立布置及垂直烟气流与WFGD系统整体式布置。

①垂直烟气流独立布置形式具有便于安装和维修的特点,被广泛采用,采用该形式的系统多数供货形式为模块形式,并在现场采用多种方式进行连接,但这一布置形式要求有专门提供的布置空间;②水平烟气流独立布置形式类似于干式电除尘器,与垂直方式相比,其布置形式多样且布置位置灵活,可布置于高位可可布置于低位,是被国内外广泛采用的布置形式,应用于湿法脱硫后对粉尘等多种污染物进行终端把控;③最后一种布置形式,具有成本低、占地小的特点,但采用的是在湿法脱硫上部顶置湿式电除尘器的方式,其需要内部连接,对气流均布要求高,处于高位布置,安装较为不便,体积不宜过大限制了其运用范围。

上述三种形式都是被广泛采用的布置形式,但在选择布置形式时也应当结合实际需求进行考虑而不能随意选择,否则会影响除尘效率,易导致成本增加。在选择布置形式时可以将以下因素与实际情况相互结合进行考虑并选择最为合适的布置方案,湿式电除尘器应当从整体布局进行考虑,其设计方式需要可靠的刚性电极,尽可能不采用活动构件,因此,需要对其结构材料进行正确选择。一体式湿式电除尘器位置位于脱硫塔上方,不能方便地进行检修维护。相较一体式除尘器,独立式的湿式电除尘器具有简单便捷的检修维护。

1.3湿式电除尘优点与缺点

优点:湿式电除尘较传统的干式静电除尘,除了除尘效率高这一优势外,还有其他方面的优点。首先是能够有效避免传统的干式静电除尘振打清灰过程中产生的二次扬尘。其次湿式电除尘对工业烟尘中的复合型污染物也有很强的控制能力,工业烟尘中PM2.5已经受到了公众的高度重视,但是实际烟尘中还含有大量的有机污染物、重金属等复合污染物,给人类的健康带来很大的危害,对环境的影响已日益凸显。湿式静电除尘对上述的复合污染物具有很强的控制能力,可以有效的控制PM2.5、细颗粒物、重金属等污染物。

缺点:湿式电除尘也存在一定的问题,①收集的污水泥浆等需要进行再次处理,所以湿式电除尘冲洗水应做到循环利用,否则就会带来水资源的浪费。②湿式电除尘器受工作环境影响,对除尘系统的防腐性能具有很高的要求。③湿式电除尘器内部比较容易冻结,在温度较低的北方地区可能会存在运行上的问题。

二、湿式电除尘在电厂除尘提标改造中的优势

总结国内外对于湿式电除尘技术在电厂中的应用及实践过程,湿式电除尘器能够有效去除烟气中所含有的粉尘、酸雾以及汞等离子,也能有效去除PM2.5等大气污染物,成为控制大气粉尘污染的理想处理设备,对于改善环境污染有极大的作用。随着我国关于粉尘以及多种污染物其排放进行控制的法规不断出台,与此同时,科研人员对于湿式电除尘器也不断有着更为深入的研究,湿式电除尘器在我国电厂中的应用必然越来越广泛。

2.1技术优势

导致大气污染的主要原因是固体颗粒物,环保力度正在不断加大,国内对于这些污染颗粒物的治理重点仍是PM2.5。当前普遍被采用的干式电除尘器效率较低,且除尘效果低于湿式电除尘器,因此,湿式电除尘技术必然成为主要的研究方向。

目前较多的燃煤电厂采用SCR脱硝以及湿法脱硫,这些技术的利用都推进了湿式电除尘器在电厂中的应用,这是因为湿式电除尘器具有高效的捕集微细颗粒以及酸雾的能力。但是当燃煤电厂采用湿法脱硫后,烟气中含有大量水滴,且混合了石膏液浆,混合液处于饱和状态,当烟气经过烟道时温度下降,烟气凝结成液态,造成电厂周围下“石膏雨”,给周围居民生活带来很大的影响。若将传统的静电除尘改造为湿式电除尘,将湿式电除尘工序设置在湿法脱硫之后,经湿法脱硫后的饱和烟气进入湿式电除尘器后,烟气中含有的大量水滴也同时被电离去除,烟气中的含水量大大降低,石膏雨发生的概率也随之降低。另一方面湿法脱硫也为湿式电除尘在提供了很好的环境。

根据相关数据,配置湿式电除尘器及WFGD的电厂其颗粒物捕集率达到了85%以上,三氧化硫吸收率为85%以上,将烟气浊度大大降低至10%以下。最后,将湿式除尘器应用到电厂发电过程中,有效解决了环保设备在更新上所具有的一些问题,独立水平方式以及分体式的布置形式,将原有的除雾器用WESP替代,能有效捕集PM2.5细微粉尘颗粒及多种污染物,同时也有效的解决了石膏雨的问题。

2.2投入优势

目前在社会上存在“电除尘器已经不能够满足新标准的要求,应该将袋式除尘器改造成电除尘”的言论,但实际上我国现有的干式静电除尘器大部分是近几年新建成,工作年限较短,且除尘器的效率、规格、技术等都较为先进,与新标准的差距不大,如果不考虑实际的将电式除尘改造成袋式除尘,势必造成资产的重复浪费,而传统的静电除尘改造成湿式电除尘则投入较少,且湿式电除尘器相对来说结构简单,并且占地面积很小,运行操作也比较简便。

结语

近几年来,湿式静电除尘在火电厂的除尘改造中被选择的概率越来越高,它在对脱硫后湿烟气的深度净化中的优势也日益凸显,但是湿式静电除尘技术仍处于初步阶段,还有一些问题需要进行深入的研究和解决,相信随着技术的不断成熟,湿式电除尘将成为我国火力电厂除尘的主要方式。

参考文献:

[1]刘鹤忠,陶秋根.湿式电除尘器在工程中的应用[J].电力勘测设计,2012.

[2]田牛.湿式电除尘器在电站燃煤锅炉上的应用[J].建筑热能通风空调,2013.

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