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摘要:本文介紹了目(mù)前國內濕式除塵設備的(de)主要類型,依據當前國內濕式(shì)除塵設備的投入運行實(shí)際情況,分(fèn)析了影響濕式除塵設備高效穩定運行的幾個(gè)關鍵參數,並對不同的工藝路線和設備選型方法提出了若幹建議。
關鍵(jiàn)詞:濕式(shì)靜電;工藝;選型(xíng);超低排放
一、導言
對於燃煤煙氣排(pái)放的細顆粒物,三部委要求(qiú)中、東、西部地區新建(jiàn)和(hé)東部現役燃煤電廠煙塵排放濃度標準基本達到或接近燃氣輪機組(zǔ)排放限值,鼓勵加裝濕式靜電除塵(chén)裝置(WESP)等成熟適用的環保改造技(jì)術。在美國、日本(běn)、德國(guó)等世界發達(dá)國家,自1991~1992年開始,濕式靜電技術用於脫硫尾部煙氣(qì)處理方麵開始有工業應用案例。在我國,自2014年下半年開始,國內(nèi)陸續(xù)建成一批濕式靜電除塵改造工程,公布的煙塵排(pái)放濃度也越來越低,從10mg/Nm3,到5mg/Nm3,到3mg/Nm3,甚至於1mg/Nm3,結合高效脫硫、脫硝技術,“超淨(jìng)排放”“近零排放”的概念逐漸成為環保熱詞(cí)。WESP作為高效除塵的尖端精(jīng)處理設(shè)備在處(chù)理複雜濕煙氣PM2.5組分方(fāng)麵具有明(míng)顯的優勢,得到行業人士的普遍認可,本文(wén)僅就WESP目前在國內的應用(yòng)情(qíng)況進行討論和分析。
二、WESP技術分(fèn)類(lèi)
WESP除在處理複(fù)雜(zá)濕煙氣PM2.5組分具備明顯優勢之外,其(qí)對高比電阻(zǔ)粉塵、酸霧、汞、重金屬、二惡英等氣溶膠顆粒也具有優(yōu)異(yì)的協(xié)同脫除效果,嚴格來講,“深度淨化、聯合脫(tuō)除”才是該技術應用於燃煤煙氣汙染物末端脫除的準確表(biǎo)述,而不是常規理解的僅僅實現的除(chú)塵功能。隨著濕式(shì)靜電除塵設(shè)備的(de)大(dà)規模應用,業主單位在選擇濕(shī)式除塵設備時,通常按照陽極材質不同來分類(lèi),即:
1、柔性(xìng)陽極濕式除塵設備
該技術采用柔性有機纖維作(zuò)為做陽極,利用纖維結構的毛(máo)細現(xiàn)象,使其在運行過(guò)程(chéng)中自然形成“全表麵”均勻水膜,不(bú)會(huì)出現剛性極(jí)板(bǎn)常見(jiàn)的“溝流”及“枝杈”現象,降(jiàng)低了陽極發生結垢的可能性。柔性有機纖維材料耐(nài)腐蝕性能優越,運行過程中(zhōng)不需要額外使用堿(jiǎn)液進行保護性衝(chōng)洗,無二次廢水產生。柔性陽極能(néng)夠(gòu)在(zài)極板自然形成並保持(chí)一層均勻水膜,起到“自衝刷”的(de)水(shuǐ)力衝灰效果,無需大量衝洗水。該技術由(yóu)山東神華山大能(néng)源環境有限公司自(zì)主研發,專門針對燃煤濕(shī)煙氣的特點,具備完全自主知識產權,是國內(nèi)電(diàn)力行業好早大型化應用(300MW機(jī)組以上)的(de)濕(shī)式除塵設備(bèi)技術,可根據需要采用立式或臥式布置(zhì)方式,運行費用是國內外同類技術的40%~50%。
2、剛性極(jí)板濕式除塵設備
(1)不鏽鋼陽極濕式除塵(chén)設備:該技術采用316L不鏽鋼作為(wéi)陽極材料,其技術來源為日本(běn)三菱、日立公司,國內也有(yǒu)部分環保企業通過消化吸收以上技術推出了自己的不(bú)鏽鋼陽極WESP技術,該技術均采用臥式方式布置。由於316L不鏽鋼在脫硫後高腐蝕環境煙氣中長期運行存在顯著的腐蝕結(jié)垢風險,采用金屬極板的濕(shī)式靜電(diàn)除塵(chén)器都(dōu)設計有(yǒu)堿液(NaOH溶液)保護(hù)係統,雖然一定(dìng)程(chéng)度上延長了陽極板的使用壽命,但是卻由(yóu)此產生了大量堿性廢水,須另行(háng)處理,也對電廠(chǎng)的廢水處理係統帶來了一定的壓力。
(2)玻璃鋼陽極(jí)WESP
該技術采用導電玻璃鋼作為陽極,具備良好的耐腐蝕性能,運行中不需要堿液保護衝洗。玻璃鋼陽極濕式靜電曾在國內化工行(háng)業(除酸霧(wù))廣泛應用,與燃煤煙氣不同,化工行業使用的濕式靜電除(chú)塵器(qì)煙氣處理流速一般在1m/s左右(一般處(chù)理燃煤煙氣為2~3m/s),且尾氣成分相對從簡單,基本為SO3酸霧,H2S等(děng)(燃煤煙氣中含有塵(chén)、鹽類等多組分雜質(zhì)),因(yīn)此(cǐ)該技術在燃煤煙氣處理中的應用還有待進一步驗證。
三、WESP技術工藝及(jí)設備選型分析
清灰方式合理(lǐ),陽極(jí)表麵能夠持續保持清潔是濕式除塵設備長期穩定運行的關鍵。因此選擇不同的技(jì)術工藝,重點應對陽(yáng)極清灰方式和效果以及由清灰方式衍生的問題予以考慮。WESP設備若按(àn)清灰水膜形成類型劃分(fèn),主要有:自清灰(huī)型(xíng)(依靠靜電收集液體形成均(jun1)勻水膜,完成電極衝(chōng)洗,以濕煙氣(qì)環境為前提,代表性技術柔性陽極);噴霧衝刷型(xíng)(霧化噴嘴產生氣水混合物,在電極表麵形成均勻水膜,代表性技術剛性陽極)。陽極材料(liào)的異同,其形成水膜的機理差(chà)異加大。對於柔性陽極而言,其陽極材料選用耐酸堿腐蝕性優良的有機纖維,材料編製結構特性引入(rù)毛細作用,利於在超低水耗量(甚至緊靠捕集脫硫攜帶的液(yè)滴量)即可在表麵形成均(jun1)勻(yún)水膜,正常運行耗水量(liàng)基本為零;剛性陽極需要(yào)重點提升極板表麵(miàn)加工偏差和降低(dī)表麵張力,水膜形成過程要利於液膜鋪展,否則會(huì)在極板表麵形成“溝(gōu)流(liú)”、“枝杈”現象,有造成極板結垢的嚴重風(fēng)險,或者需要使(shǐ)用外加水源頻繁對陽極進行衝(chōng)洗,這會使得運行水耗、電耗和運行成本偏大,嚴重者會影響脫硫(liú)係統(tǒng)水平衡。因此需盡量降低衝洗水(shuǐ)耗量,從而減少設備出口液滴濃度超標風(fēng)險增加,降低煙羽脫尾視覺汙染。


