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湿式静电除尘器的优势与烟气湿法脱硫的工艺

2021-01-17 11:33:47

湿式静电除尘器又名湿式电除尘器、湿式电除雾器,是一种用来处理含微量粉尘和微颗粒的新除尘设备,采用新型的复合材料导电玻璃钢管作为阳极,除尘、压力损失小、能耗小、无运动部件、无二次扬尘,对治理大气粉尘污染有好效果。湿式静电除尘器能够处理烟气粉尘的良好效果,主要归根于设备本身所具备的优势,那它到底有哪些优势呢?

一、采用新型的复合材料作为集尘阳极板,模块化结构、蜂窝布置,能利用空间、流场分布均匀。放电稳定,使设备电压、电流处于较不错的参数,从而好的除尘效果。

二、采用新型复合材料使电除尘(雾)器结构布置灵活,能够适应目前复杂的改造场地,可单布置于脱硫塔出入口净气烟道处,也可布置于脱硫塔塔顶,或者单布置于电厂场地条件允许的空地。

三、湿式静电除尘器运行时不需要连续喷入碱性水,依靠电场区收集烟气中雾滴,在收尘管束内形成溢流,达到自流清灰的目的。

四、实现了大气量湿式电除尘器与湿式烟气脱硫系统一体化成套。

五、解决了湿式电除尘设备壳体导电复合材料。解决了燃煤湿烟气净化实施中存在的电极结构形式和材质、材料蚀、参数选择等问题。

六、解决了湿态高压供电及绝缘问题。

七、解决了喷淋系统优化和液膜均匀等问题。

在湿式除尘器中,利用旋流,冲击,雾化,扩散等各种机理,增大水与含尘气流的接触面积,延长气,水接触时间,把气体中的颗粒物以及其它污染物转移到水里,使含尘气体净化。这必然带来污水循环使用所需沉降池的占地问题,污水的处理问题,在北方冬天水的防冻问题,含硫烟气对设备的腐蚀问题等。但是湿式除尘器(如麻石水膜除尘器)的除尘速率显然高于旋风除尘器,与其它除尘器比,初投资相对来说比较低。

烟气湿法脱硫的工艺:

某电厂引进的石灰石一石膏法脱硫系统,烟气脱硫工艺(烟气部分)流程。从锅炉空气预热器出来的烟气先后经过静电除尘器、引风机、热交换器(高温侧)、脱硫塔、除雾器、热交换器(低温侧)、增压风机、烟囱,后排空。在脱硫吸收塔内,石灰石浆液吸收烟气中的二氧化硫,脱硫速率达90%~95%。这一工艺使用了烟气再加热,解决了脱硫后烟气温度低的问题。

在热交换器的高温侧,烟气放出热量,温度降到100℃左右;然后从脱硫塔的底部进入塔内进行脱硫;脱硫后的烟气经过两级除雾器脱水后,进入热交换器的低温侧,加热到90℃左右,再由增压风机送入烟囱排放。

该流程的特点是:

1)使用了烟气再加热系统,避免了后续烟道和设备产生凝结水、风机带水问题,并去掉了风机、风道和烟囱等设备的腐蚀问题。烟气经过换热器高温侧,温度降低了50~60℃,在脱硫塔内的气、液热交换中,烟气温度降得愈低,减少了烟气中饱和水蒸气的携带;烟气经过除雾器后升温,可使烟气中夹带的少量水雾汽化,并和携带的饱和水蒸气一道过热。一般脱硫塔出来的烟气只有45~55℃,加热到90℃,水蒸气过热度很高,后续设备不可能出现凝结。

2)有利于烟气排放时扩散。如果没有再加热,脱硫塔出来的45~55℃烟气排放到大气后,所含的饱和水蒸气就会立即结露,在烟囱附近落下,形成局部的污染。

脱硫除尘工艺的选择

解决腐蚀和排放这两个问题的关键是烟气再加热。再加热涉及到换热器投资、材料的选用、加工技术和维护等。材料的选用、加工技术和运行维护的一个环节出现问题,就会影响换热器寿命和传热效果。根据我国现有的技术水平和管理水平,目前对我国量大面广的工业锅炉用户而言,脱硫系统使用烟气再加热设备是不现实的。

综合以上情况,兼顾除尘,笔者对烟气脱硫系统工艺设计了如下方案。空气预热器出来的烟气先经过低阻旋风除尘器,再经过风机,然后使20%~30%的烟气通过多管除尘器,烟气通过脱硫除尘器,进烟囱前两股烟气混合。

该工艺的优点是:

①低阻旋风除尘器取代了静电除尘,可减轻风机的磨损问题;

②烟气分别经过多管旋风除尘器和脱硫除尘设备后,确定了系统的除尘速率和的脱硫效果;

③经过多管旋风除尘器的烟气加热经过脱硫除尘设备的烟气,烟气温度升高,并使烟气水雾汽化,饱和水蒸气过热,去掉了后继管道设备的腐蚀问题;

④加热后的烟气有利于在大气中排放。

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