湿式电除尘技术在燃煤电厂的探讨论文_赖建德

湿式电除尘技术在燃煤电厂的探讨论文_赖建德

(福建龙净环保股份有限公司,福建,龙岩,364000)

【摘 要】随着工业的快速发展,环境也遭到了不同程度的破坏。在燃煤电厂方面,更是由于排放细颗粒物PM2.5而引起雾霾天气。如何控制和减少PM2.5的排放量,就有赖于燃煤电厂的除尘技术。本文就湿式电除尘技术在燃煤电厂中的运用进行简单讲述。

【关键词】湿式电除尘技术;燃煤电厂;应用

在我国大多数的燃煤电厂,都已经使用了较为先进的脱硫前的除尘设备,最为常见的就是石灰石-石膏湿法脱硫,这一脱硫系统效果明显,却也因此会造成石膏雨、烟尘及PM2.5的大量排放。为了缓解这一现象,湿式电除尘技术应运而生。湿式电除尘器通常设置在湿法脱硫装置后,脱硫后饱和烟气中携带大量水滴,在通过高压电场时被捕获,能够减小石膏雨形成的几率。同时对于收集微细颗粒物PM2.5、酸雾等有较好的效果,烟尘排放浓度可以达到≤10mg/m3甚至5mg/m3以下。

一、湿式电除尘技术概述

1.1湿式电除尘器概念

湿式电除尘器的最大功能就是有效控制复合污染物的排放,它能够较为高效的对烟气中的粉尘及烟气进行收集,收尘性能与粉尘特性无关,适用于含湿烟气的处理,有效收集微细颗粒物(PM2.5粉尘、SO3酸雾、气溶胶)、重金属(Hg、As、Se、Pb、Cr)、有机污染物(多环芳烃、二恶英)等。在专业领域,湿式电除尘技术简称为WESP。随着市场需求的不断增大,湿式电除尘这一技术也得到不断的发展和完善,各式各样的湿式电除尘器投入生产和使用,虽然我国该项技术起步较晚,但也已经取得了一定成就。

1.2湿式电除尘原理

要想合理有效的使用湿式电除尘器,就必须对其工作原理有明确的理解。湿式电除尘器顾名思义就是利用电场力进行收集和分离,具体工作原理如下:第一步,将事先准备好的装满水雾的设备搬运到所需除尘的工作区域;第二步,喷洒水雾,将其喷洒到放电极和电晕区;第三步,水雾在电晕场内分裂,进一步实现雾化;第四步,通过电场力以及荷电水雾的强力吸附作用,收集和捕捉粉尘粒子;第五步,粉尘粒子在电场力作用下推向集尘极,最终被收集;第六步,喷雾形成的水膜对收集到的粉尘进行冲刷,从而从灰斗中排出。湿式电除尘器与干式电除尘器相比有明显的优势,能够更有效的实现除尘效果,由于水流的不断冲刷,湿式电除尘器基本不会发生二次扬尘。

二、湿式电除尘器结构及材料

2.1结构设计

根据湿式电除尘的特性,现阶段其结构上主要存在两种形式,一种是管式,另一种是板式。两种电除尘器最大的区别就在于集尘极,其中,管式电除尘的集尘极的极板是由多根圆形或是多边形金属管构成的,放电极则分布在两侧,该电除尘器适用于对垂直流动烟气的除尘,而板式电除尘器的集尘极则是平铺的,能在极板间形成均匀分布的电晕线,该电除尘器不仅能处理垂直流动的烟气,对于水平流动的烟气也具有很好的除尘效果。以下就两者间的具体差异加以简单的描述:

第一,从除尘效率或是效果来看,在给定的外部及内部环境相同的条件下,管式电除尘器的防尘效率要高于板式电除尘器,若是假定除尘效率相同,那么管式电除尘器所能接受和处理的烟气流速大约是板式的两倍。

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第二,从能处理的烟气流动方向上来看,虽然板式电除尘器能够处理水平和垂直的烟气,但就处理垂直烟气而言,管式电除尘器更具有优势,其能够根据向上或向下流动的烟气智能化的进行处理,其喷嘴喷洒的方向能够与烟气流同向。

2.2材料选择

在选择材料时,需要考虑到湿式电除尘器的工作环境,由于其长期含氧量较高的环境中,防氧化使其材料必须具备的特性,同时也要做好防腐工作。所以,就整体材料而言,我国现阶段壳体部分一般采用Q235碳钢,电场内部件采用不锈钢316L或双相不锈钢2205。其具体部分的材料则包括以下两点:

第一,湿式电除尘器壳体部分,该部分采用Q235碳钢材料,并在其表明加涂一层防腐物质。在安装或是搬移过程中,要严格把控各连接部位的紧密性,并就有破损的地方重新涂上防腐物质,确保材料的稳定。

第二,湿式电除尘内部构件部分,该部分材料的选取取决于所运用的环境。在市场上,湿式电除尘器的价格相差很多,这一差距的主要原因就是其内部构件的材料价值,如果其所工作的环境恶劣程度较高,则需选取抗腐蚀性、抗氧性较好的材料,如若工作环境比较优越,则可选取其它一般性耐防腐性的材料。目前国内电场内部件采用不锈钢316L或双相不锈钢2205。

三、湿式电除尘布置形式

湿式电除尘的布置形式直接关系到其实施除尘的效果,所以其布置需与其除尘方式相联系。就目前而言,常被采用的湿式电除尘布置形式有三种,第一种就是水平烟气独立布置,它与第二种垂直烟气独立布置有一共同特点,就是需要专门的空间也就是地方,成本较高,运行稳定,而第三种垂直烟气与湿法脱硫(WFGD)整体式设计,由于其成本及运费低廉,且占地面积相对较小,而在空间窄小的场所得到了广泛的应用。从性能上讲,第一、三种布置方式没有活动的内件,使得其稳定性相对来说还是比较高的,灰水的收集循环利用方式简单,众多的优点都使该布置方式被更多的煤矿电厂采取和使用。

四、湿式电除尘在燃煤电厂的应用

4.1国外应用现状

湿式电除尘是环保工业发展的产物,在工业起步较早的美、日、德等发达国家,为了缓解和处理由于长期工业发展所造成的污染,湿式电除尘技术的研发时间早,所取得的成就相对较多。在发达国家,大气污染的治理系统结构大致如下:“SCR(催化还原)+ESP(电除尘)/FF+EFDG(湿法脱硫)+WESP(湿式电除尘)”,其中WESP也就是湿式电除尘技术在整个治理系统中主要控制大气中的复合污染物,收集和处理酸雾,控制PM2.5的含量。

4.2国内应用现状

我国作为工业后起之秀,至今为止,工业发展已经取得了较大的发展,因此而造成的工业污染程度也不容忽视,同时,我国吸取发达国家工业污染的经验,在工业发展中上期就不断引入污染处理技术,所以,就目前而言,我国湿式电除尘技术也取得了不错的成果,在燃煤电厂也得到了较多的应用,以下就其具体应用及原因加以描述。

4.2.1PM2.5限排政策的推动

起初,各燃煤企业只顾片面的追求本厂的经济效益,而忽视了环境保护。在国家“十二五”规划明确提出PM2.5限排之后,企业已然有了不可推卸的责任和义务。这也使得湿式电除尘技术应用到燃煤电厂中的数量和频率不断加大,保护环境,降低污染物的排放已然成为工业企业发展所需遵循的准则。

4.2.2燃煤电厂现有设备的配合

我国大多数燃煤电厂从开始就十分重视对含硫污染物的控制,所以,绝大多数的燃煤电厂在建厂初期就会装有湿法脱硫装置。在现实空气表象来看,就是形成了大家能够直观感受到的“石膏雨”。在这种情况下,配合现有湿法脱硫装置的湿式电除尘装置被广泛应用,使得现有污染现象得以缓解。

五、结论

综上所述,湿式电除尘技术在燃煤电厂中有着十分重要的作用,但在运用该技术之前,必须结合燃煤电厂自身的实际情况,充分了解湿式电除尘的结构及功能。从而实现利用及除污效果的最优化。

参考文献:

[1]曹作旺,李云涛. 燃煤电厂湿式电除尘技术[J]. 科技创新与应用,2014,19:47-48.

[2]丁晋,屈晓凡,张林. 湿式电除尘技术及其在燃煤电厂中的应用[J]. 能源与环境,2015,01:78-79+82.

论文作者:赖建德

论文发表刊物:《工程建设标准化》2015年12月供稿

论文发表时间:2016/4/15

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