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新型线-网式电除尘装置技术研究及应用

2020/10/14 来源:江苏科行环保股份有限公司

当前我国的经济正在快速发展、环保力度进一步的加强,各行各业大力开展节能减排的工作。静电除尘器对于降低粉尘的排放具有很好的作用,被广泛用于水泥、火电、冶金、化工等行业,是一种高效且节能的环保除尘设备,随着排放要求的提高,各种提效改造技术用于电除尘器。......

静电除尘器对于降低粉尘的排放具有很好的作用,被广泛用于水泥、火电、冶金、化工等行业,是一种高效且节能的环保除尘设备,随着排放要求的提高,各种提效改造技术用于电除尘器。简略分析传统导电滤槽与新型线-网式装置这两种技术,并对两种技术在工程中的实际应用情况做了比较与分析,从工期、成本、排放各个角度做了对比,经比较发现,这两种技术都未增加原除尘器的体积,但新型线-网式的技术经济指标都明显优于传统导电滤槽,收尘效率大幅提高,投资最省、停炉时间短等。

背景技术

当前我国的经济正在快速发展、环保力度进一步的加强,各行各业大力开展节能减排的工作。国家对工业炉窑烟尘排放的环保要求正不断提高,对除尘技术手段提出了更高的要求,原有大部分电除尘器都已经不能达到当前环保新要求,而新建的电除尘器要达到更高的环保要求,已经不能体现其技术经济指标的优势,因此电除尘器的应用领域和规模已逐渐被压缩,电除尘器本体收尘效率的提高是电除尘器技术得到突破性进展的关键。为了提高收尘效率,很多企业对现有的静电除尘器进行增效升级改造,主要改造措施有增加新电场保证足够的集尘极面积、修复或换新电场内部件以及修复壳体的腐蚀漏风,纠正气流均布问题、更换先进的电源等等。但这些改造措施都没有起到大大降低粉尘排放的终极目标。

当前线网电除尘装置介绍及存在的问题

为了高效降低粉尘排放,有很多公司采用导电滤槽的技术,对电除尘器进行改造,在电场后端增加导电滤槽,使得烟尘排放<30mg/Nm3;但是该导电滤槽结构本身存在一定的问题,首先导电滤槽的增加使得阻力大大增加,其次导电滤槽本身结构是通过在滤槽上开有大量的孔洞,实现烟气通过导电滤槽,这就使得部分粉尘被导电滤槽收集的同时,部分含尘烟气通过导电滤槽上的孔洞排放出去了,不能最大限度收集粉尘,不能使粉尘排放浓度进一步的下降。

新型线-网式电除尘装置的结构及原理

新型线网电除尘装置设在电除尘器内部,在其末尾2-3个电场布置该装置,该装置布置在电场尾部,主要由1线网式滤槽、2滤槽振打系统组成、3多孔喷吹系统,如图1所示。

当烟气刚经过电场前,流通断面的粉尘浓度为均匀分布状态,通过电场到达电场尾端,在电场力的作用下,在阳极板与阴极线之间的空间中,越靠近阳极板粉尘浓度越高,而阴极线附近粉尘浓度却很低。靠近收尘板粉尘由于获电粉尘相互排斥以及获电不足等原因,使得部分粉尘不能被阳极板捕获,这部分荷电粉尘经过电场尾部线网式阳极滤槽,有效捕集阳极板表面逃逸的粉尘。底部振打系统对滤槽进行振打,使滤槽上吸附的粉尘掉落,少部分未能掉落的粉尘在振打的作用下开始松动,在多孔喷吹系统的吹扫作用下彻底脱落,达到清除集尘的目的,并保证滤槽的清洁,保证烟气流通的顺畅均匀。它起到了静电补集粉尘的功能,同时也增加了拦截过滤粉尘的机理,相当于电场收尘面积增加了,多孔泡沫金属结构呈三维分布,孔和孔形成立体方向的场强,使得粉尘补集能力得到增强,原电除尘器阳极板表面逃逸的粉尘经该装置被进一步收集,使得粉尘排放进一步降低。

新型线-网式电除尘装置的工程应用

本文提出的线-网式电除尘装置在内蒙某电厂2#机组静电除尘器提效改造项目中成功应用。该除尘器为一台双室三电场静电除尘器,电除尘器型号为KDW50/14.6/3×7/0.42,设计进口烟气含尘浓度11g/Nm3,电场风速达到0.86m/s,比集尘面积为60.3㎡/(m3/s);出口烟尘平均排放浓度为90mg/Nm3,本体阻力≤300Pa。

1#机组电除尘器曾有某公司对其提效改造,改造方案是:检修原三电场内部结构,同时采用传统导电滤槽技术;改造后烟尘排放从90mg/Nm3降至44.6mg/Nm3,阻力增加约为70Pa。

我公司采用新型线-网式电除尘装置对2#机组静电除尘器提效改造,仍然保持原电除尘器的三个电场,不再增加电场,不增加其体积,主要对三个电场进行全面检修,更换损坏的阴极线等;在其第二和第三电场布置该装置,其中滤槽采用多孔泡沫金属制作,其通孔率达到98%以上,增加该装置所产生的阻力小于等于30Pa,非常有限。通过在电场末端设置该装置后,实现了电除尘器对粉尘的高效捕集,业主委托不同的环保检测部门,检测了2#机组电除尘器出口的烟尘排放浓度,结果均小于15mg/Nm3,在不增加电除尘器体积、运行维护费的前提下,改造后降低烟尘排放浓度83.7%。

传统滤槽上开有大量的孔洞用于烟气流通,这种结构增加了大湍流系数,影响收尘,造成内部气流一定程度的混乱,相当于只增加了收尘表面积。而多孔泡沫金属的气流均匀性非常好,成功避免气流混乱,便于收集粉尘,三维分布的结构,增加的收尘面积远大于传统滤槽,使得粉尘排放进一步降低,多孔喷吹系统正常情况不使用,以免二次扬尘,主要辅助振打系统清灰,避免了粉尘堵塞残留造成阻力的增加。传统滤槽在三个电场上进行了改造安装,而新型线-网式装置仅仅对第二、第三电场进行了改造安装,安装工作量缩减不到三分之一,整个工程成本也得到降低,最重要的是排放性能远优于传统滤槽。考虑到原电除尘器仅有三个电场,性能已经达到了设计的目的,如再多一个电场的改造,数值将会进一步下降。

随着除尘超低排放技术的不断发展和大量应用,看到其优良的节能减排及经济效果的同时,也不能忽视其中存在的问题。电除尘器改造、优化应稳步扎实的向前推进,这样才能实现比较好的性能、经济性和稳定性。电除尘器改造的方案多种多样,每一种都有各自的特色,在大量理论研究基础上、实践检验的支持下,循序渐进的提高其改造性能,让其在大气环境污染治理上发挥重要的作用。

(责任编辑:敖思)

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2020-12-03 22:01:13