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湿式静电除尘器

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湿式静电除尘器

产品概述湿式静电除尘器是一种用来处理含微量粉尘和微颗粒的新式除尘设备。工作原理是向电场空间输送直流负高压,通过空间气体电离,烟气中粉尘颗粒和雾滴颗粒荷电后在电场力的作用下,移动到收尘极板(集电板),从而被收集在收尘极表面。通过收集烟气中的雾滴颗粒,在收尘极表面形成溢流而将粉尘冲洗到灰斗中,方便收集。湿式电除尘器的工作原理 湿式电除尘器和与干式电除尘器的收尘原理相同,都是靠高压电晕放电使得粉尘荷电,
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产品概述

湿式静电除尘器是一种用来处理含微量粉尘和微颗粒的新式除尘设备。工作原理是向电场空间输送直流负高压,通过空间气体电离,烟气中粉尘颗粒和雾滴颗粒荷电后在电场力的作用下,移动到收尘极板(集电板),从而被收集在收尘极表面。通过收集烟气中的雾滴颗粒,在收尘极表面形成溢流而将粉尘冲洗到灰斗中,方便收集。

湿式电除尘器的工作原理

  湿式电除尘器和与干式电除尘器的收尘原理相同,都是靠高压电晕放电使得粉尘荷电,产生大量电子和离子,在电场力的作用下向两极移动的过程中,碰撞到烟气中的粉尘颗粒使其荷电,荷电粉尘在电场力作用下与气流分离向极板或极线运动,荷电粉尘到达极板或极线时由静电力吸附在极板或极线上,从而使烟气净化。但对集尘板上捕集到的粉尘的清除方式WESP与DESP有较大区别,干式电除尘器一般采用机械振打或声波清灰等方式清除电极上的积灰,而湿式电除尘器则采用冲刷液冲洗电极,水流从集尘板顶端流下,在集尘板上形成连续的液膜,将板上捕获的粉尘冲刷到灰斗中随水排出。

因此,WESP 运行的三个阶段与DESP 相同:荷电、收集和清灰。只是湿式静电除尘脱除的对象有粉尘和雾滴,但是由于雾滴与粉尘的物理特性存在差别,其工作原理也有所差异。从原理上来讲,首先由于水滴的存在对电极放电产生了影响,要形成发射离子,金属电极中的自由电子必须获得足够的能量,才能克服电离能而越过表面势垒成为发射电子。让电极表面带水是降低表面势垒的一种有效措施。水覆盖金属表面后,将原来的“金属—空气”界面分割成“金属—水”界面和“水—空气”界面,后两种界面的势垒比前一种界面的势垒低很多。这样,金属表面带水后,将原来的高势垒分解为两种低势垒,大大削弱表面势垒对自由电子的阻碍作用,使电子易于发射。另外,水中的多种杂质离子在电场作用下,也易越过表面势垒而成为发射离子。这些都改变了电极放电效果,使之能在低电压下发生电晕放电。其次由于水滴的存在,水的电阻相对较小,水滴与粉尘结合后,使得高比电阻的粉尘比电阻下降,因此湿式静电除尘的工作状态会更加稳定;另外由于湿式静电除尘器采用水流冲洗,没有振打装置,所以不会产生二次扬尘。

湿式静电除尘器对PM2.5和SO3的去除机理 

在电除尘器中对粉尘颗粒有两种类型的荷电过程,对于直径大于 1μm 的颗粒来说电场荷电是主要作用,颗粒碰撞沿电力线运动的负离子而带电,这时电压的强弱是影响这个过程的最主要因素。对直径小于0.5μm 的颗粒来说扩散荷电是主要作用,亚微米粒子在随机运动时与负离子碰撞而带电,注入的电流密度是影响扩散放电最重要的因素。湿式静电除尘中,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。国外的研究表明,在高于露点温度以上时,烟气中的 SO3在 205℃(400F)以下时,主要以 H2SO4的微液滴形式存在。其平均颗粒的直径在 0.4μm 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去除率较低的主要原因。湿式静电除尘器对亚微米颗粒的高捕获率,可对 SO3的微液滴起相同作用。因此,湿式静电除尘能够高效地去除亚微米粒子、雾滴,小至 0.01μm 的微尘,除尘效率根据运行的电场数不同甚至可达到 99.9 %以上。

产品特点

1)收尘效率不受粉尘性质影响。采用雾化效果良好的喷嘴,在冲洗时放电极和集尘极同时通电,可保证不产生有害放电现象。电场内部充满均匀水雾,相当于对烟气进行了大剂量的水调质,收尘效率完全不受粉尘性质的影响。 

2)在不利条件下,湿式静电除尘器对粉尘的收集比干式静电除尘器更能适用对气体净化过程和性能方面要求很高的行业;放电极采用独特的形状和安装方法,不会由于振动或腐蚀而损坏。 

3)杜绝了反电晕现象发生。利用喷水对集尘极清洗可使放电极和集尘极 始终保持清洁,电极上无粉尘堆积现象,有效消除反电晕现象的发生,提高单位面积的集尘效率,在相同条件下可达到更低的排放浓度。 

4)扼制了二次扬尘现象发生。因取消了振打,避免了粉尘在振打过程中的二次扬尘,特别适合于出口要求粉尘浓度低的场所(目前湿式电除尘器出口的粉浓度可达到10mg/Nm3以下水平);  

5)运动部件,大大降低了运行维护工作量。放电极采用特殊形状和安装方法,不会因振动或腐蚀而损坏,对喷淋系统的喷嘴排列形式和集尘极板型式进行优化,可保证对极线和极板最佳的清洗效果,整台电除尘器无需运动部件,大大降低了运行维护工作量。 

6)低耗水量。湿式静电除尘器配套灰水处理自循环系统,流经喷嘴的循环水流量不随机组负荷变化而变化,用水量基本保持不变,循环水的补水量与烟气中含尘量呈线性关系。湿式静电除尘器虽然需要一定的补水量,但由于自循环后排出的污水可作为前置湿法脱硫的工艺水使用,使补水量和排水量保持平衡,整个系统的耗水量和未配置湿式电除尘器时情况相同。  除此之外,采用湿式电除尘器脱除烟气中的汞对于燃烧高硫煤或低硫煤的的电厂来说,是一项极富前景的控制汞排放的方式。烟气中的汞如果以水溶性的化合物形式存在就可以直接以颗粒物形式脱除,而如果以元素汞形式存在就可以被吸附剂吸附后再间接脱除。

湿式电除尘器应用技术分析  

在脱硫塔后布置湿式静电除尘器作为污染物排放的最后控制手段,可满足 20mg/Nm3甚至更严格的火电厂大气污染物排放标准。现在广为采用的燃煤电厂高效除尘设备如电除尘器、电袋复合除尘器等只能解决脱硫塔前的粉尘浓度问题,对SO3气溶胶及脱硫塔排放的石膏浆液滴无能为力。湿式电除尘器可以有效地控制这些污染物的排放,这是其它除尘设备不能比拟的。  湿式静电除尘器一般布置在烟气脱硫系统后,故炉后需要增加布置场地,对于新建机组一般影响不明显,对于已投产的老机组由于可供改造的场地有限,在布置上将是一个主要问题。新增加的水处理系统一般布置在湿式静电除尘器的正下方,基本不会增加占地面积。  湿式静电除尘器需要一定量的工业水作为冲洗水,因此需要设置专门的水处理系统。湿式静电除尘的水处理系统主要包括:循环水箱、循环水泵、废水箱、污水泵、碱液箱、碱液泵,以及污水处理装置,相应的管道等。此外,烟气系统的阻力增加约为 300~400Pa。  湿式静电除尘器接触烟气的部件大量采用耐蚀不锈钢材料,且其技术未大规模投入应用,所以单个产品的技术成本较高。同时运行过程中除了除尘器本体消耗的电量外,辅助的循环水泵等还将消耗部分电量,冲洗水中添加的 NaOH 溶液也将提高运行成本,喷嘴更换和泵的维护也增加了额外费用,因此湿式静电除尘器的总运行成本也将高于干式除尘器。  安装了湿式电除尘器后,将大大改善电厂周围的环境条件,为当地居民及企业创造一个良好的生活及工作环境。初步测算,相比其它能满足排放标准的方案,一套1000MW机组安装湿式电除尘器后每年可减排烟尘约260t,SO3约310t,减少50%以上的汞及其化合物的排放量;同时还可以长期高效稳定地除去烟气中的PM2.5、SO3等污染物微小颗粒,很好地消除脱硫系统所携带的石膏雨问题,满足国家新排放标准要求。

适用范围

    本系列产品主要应用于电力、冶金、锅炉、化工、垃圾焚烧、建材等行业湿烟气深度净化、超低超洁净排放。

 

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