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Exhaust gas project

废气处理系列

湿式电除尘

 

 


技术应用背景

技术必要性-----湿式电除尘器对酸雾、有毒重金属以及PM10,尤其是PM2.5微细粉尘有良好的脱除效果。也可解决

湿法脱硫带来的石膏雨、蓝烟问题,缓解下游烟道、烟囱的腐蚀,节约防腐成本。其性能稳定可靠、效率高,可有

效收集微细颗粒物(PM2.5粉尘、SO3酸雾、气溶胶)、重金属(HgAsSePbCr)、有机污染物(多环芳烃、二噁英)

等,烟尘排放可达10mg/m3甚至5mg/m3以下,实现超低排放,彻底解决烟囱排放问题,达到“一劳永逸”的效果。

从除尘效果比较来看(如表1所示),湿式电除尘与干式电除尘(ESP)、袋式除尘并称为高效除尘技术,且以WESP

效果尤为独特和全面。  在国家执行特别排放限值和严格控制PM2.5的地区,燃煤电厂采用湿式电除尘烟尘治理工

艺布置是一个工期短、经济性较好的选择。(据统计,燃煤电厂对我国大气污染颗粒污染物的贡献率达10%,为重

点监控行业)

 

技术原理

湿式电除尘器是在克服喷水除尘器和静电除尘器弊端的基础上发展起来的,它的工作原理与普通的除尘器一样,主要涉及了悬浮粒子荷电、

带电粒子在电场里迁移和捕集,以及将捕集物从集尘器表面清除这三个基本过程。该过程大致为:通过进气口和气流分布系统将含尘煤气输送到除尘器电场中,

而水则在喷嘴的作用下呈雾状喷入,其中喷嘴同时配置在进气口和电场的上方。在除尘器的入口部分,含尘煤气中的粉尘会与水雾相碰撞,并以颗粒的形式落入

到灰斗中。在电场区中,荷电水滴由于其电性在电场力的作用下会被集尘极捕获落在集尘极板上,而煤气中的粉尘在被荷电的水滴润湿后也会带上电性,故其

也会落在集尘极板上,而在集尘极捕获到足够多的水滴后则会在集尘极板上形成水膜,故被捕获的粉尘先通过水膜的流动流入灰斗中,然后再通过灰斗排入沉

淀池中。

湿式电除尘器与干式电除尘器最大的不同,在于烟气工质的差异,干式电除尘器烟气为干烟气,烟气温度较高,烟气中基本不含雾滴。而湿式电除尘器为湿饱

和烟气,烟气温度较低,烟气中含有大量的雾滴。

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、浓烟等有较好的效果,烟尘排放浓度可以达到≤10毫克/立方米。

 

ZJ-WESP湿式电除尘器阳极板采用新型防腐材质,系统结构简单,并实现了多项技术创新:

1.采用新型的耐腐蚀材料作为收尘极板,模块化结构,能有效利用空间、流场分布均匀。耐腐蚀,放电强力稳定,使设备电压、电流处于较高

的参数,从而保证较好的除尘效果。

2.采用新型耐腐蚀复合材料使电除尘(雾)器结构布置灵活,能够适应目前复杂的改造场地,可单独布置于脱硫塔出口净气烟道处,也可布置

于脱硫塔塔顶,或者单独布置于电厂场地条件允许的空地。

 

3.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。

4.高压电源采用横流源和高效火花控制装置,能够有效避免闪落拉弧现象,保证电场稳定运行。

5.湿式电除尘器是当前最先进的PM2.5控制技术之一,能达到如下性能指标:
粉尘控制接近零排放——ZJ-WESP型湿法电除尘器,出口粉尘排放浓度可控制在10mg/m3以下接近于零排放。
长期高效运行——不受比电阻、燃煤变化、排放要求提高的影响,可以长期稳定运行在10mg/m3以下,甚至更低。
PM2.5超细粉尘及气溶胶控制——ZJ-WESP型湿法电除尘器通过多场作用与相变、团聚等机理,共同促进微粒高效凝并“长大”,实现高效脱除,

对PM2.5的去除效率高达95%以上。
SO3酸雾控制——在湿法电除尘器内部通过喷雾增湿,荷电后的SO3酸雾在静电凝聚作用下粒径增大,被捕集于极板与水膜形成稀酸,去除效率可

达80%以上。汞排放控制——湿法电除尘器内部过饱和环境和静电脱除效应,对烟气中颗粒汞、氧化汞脱除效率高达60%以上。

系统防腐设计,一体化解决粉尘、SO3酸雾、浓烟、逃逸的石膏雾粒、脱汞的污染物,实现烟囱清洁排放无二次污染。

 

 

湿法电除尘器在不同工艺场所的应用

 

1WFGD+WESP组合,解决WFGD后烟气治理问题。

 

整体式WESP的设计,可以充分利用了WFGD的内部空间,降低电厂用地,处理烟气经WFGD后进入WESP,收集垂直上升气流中

的硫酸雾。分体式WESP设计,安装在WFGD下游,对原系统影响比较小,特别适合场地较大的项目。

 

①通过有效去除脱硫净烟气中的SO3和水雾,避免酸湿烟气对烟囱系统的腐蚀,与 GGH相比,在节省投资、运行费及提高运行可

靠性各方面占有比较明显的优势;

②有效脱除酸气水雾和悬浮细微颗粒,去除蓝色SO3烟雾,降低烟气中不透明度;

③解决湿法脱硫中石膏颗粒、水雾飘落和排烟浑浊的难题;

④进一步提高PM2.5细微烟尘、SO3酸雾、重金属汞等多种污染物联合脱除标准。

 

2、应用于氨法脱硫后有效脱除酸雾气溶胶

 

氨法脱硫一般应用于化工行业自备供热小锅炉,相对于石膏脱硫,其投资及运行成本较低,烟气成分主要是气溶胶、逸氨、SO3等,

目前氨法湿法脱硫在国内使用情况普遍糟糕,存在烟囱大量带水、底部酸水横流,危急烟囱和设备安全。

  

 

国外湿式电除尘器(WESP)是氨法脱硫后不可缺少的工艺设备,是去除SO3酸雾的最好处理方式,解决了WESP内部构件及烟囱腐蚀

问题,能起到良好的除雾效果,氨法脱硫后WESP示意图。

 

3、应用于麻石水膜脱硫除尘器提效改造

 

麻石水膜脱硫除尘器具有结构简单、寿命长,大量应用于35T/H以下供热小锅炉,缺点就是除尘效率在90%以下,出口排放经常超过

200mg/Nm3,无法满足国家新的环保要求,且容易造成风机带水,腐蚀风机和管道,影响风机正常运行及寿命。

ZJ-WESP型湿法电除尘器提效改造方案一方面无需拆除原水膜除尘器,可以继续利用原水膜除尘器加药脱硫,只需在水膜除尘器后安

装一台立式湿法电除尘器,占地面积只有干式电除尘器方案的1/5。湿法电除尘器消耗水可作为水膜除尘器的补充水,烟尘出口排放

可以长期稳定在10mg/Nm3以下,另外可以对微尘、SO3、汞等重金属有效脱除,ZJ-WESP型湿法电除尘器是目前老式麻石水膜除

尘器改造方案首选,可以满足国家高标准排放要求。

 

4、钢铁行业微细颗粒物捕集

钢铁行业火焰清理机工作时,由于采用高压水冲洗氧化铁皮,水气共用一条地下通道等工艺条件限制,致使烟气含湿量饱和,再加上

烟气量大,烟尘粒径很细(干燥后粒径90%小于1um),尘粒亲水性好,排放要求严,仅有湿式电除尘器能满足此工艺,出口排放

<20mg/Nm3。

  

 

 

钢铁行业燃气-蒸汽循环发电湿式电除尘器应用,因高炉煤气含尘量大,在煤气压缩机前设置湿式电除尘器除尘,控制煤气含尘量,

有效避免煤气压缩机和燃气轮机的磨损,湿式电除尘器出口含尘浓度<1mg/Nm3。

 

5、应用在陶瓷、玻璃、冶金等窑炉消烟除尘

陶瓷、玻璃及冶金等大气污染历来是地方政府头疼的问题,由于窑炉烟尘的特殊性,常规电除尘和布袋除尘改造都存在投资大、

寿命短、运行费用高等毛病,而其常用的水膜除尘器又存在除尘效率低、无法达标排放的缺点,但如果在原湿式除尘器的基础上

加装ZJ-WESP型湿法电除尘器,就可以彻底解决陶瓷窑炉的大气污染问题,实现烟尘的超低排放(10mg/Nm3以下),具有除

尘效率高、改造投资小、运行费用低等优势,其改造方案同上面麻石除尘提效改造方案相同。

 

应用领域

有色金属冶炼除尘

硫酸工业酸雾处理

转炉煤气烟尘除尘

钢铁行业高湿烟尘

燃煤电厂烟气除尘

废物焚烧炉等多粉尘的治理

 

 

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