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        玻璃鋼濕電除塵的一些特點和原理介紹

          今天給大家介紹玻璃鋼濕電除塵的一些特點和原理,相信現在很多企業在使用除塵器,但是玻璃鋼濕電除塵器用的比較少,所以今天我們會給大家在這個方面多多介紹一下,下面是我們給大家介紹的具體內容。

        玻璃鋼濕電除塵的一些特點和原理介紹

          我們曾經簡單介紹過電除塵器的原理和過程,其中提到了電除塵器的分類,按照清灰方式分可以分為干式電除塵器和玻璃鋼濕電除塵器,但是好多朋友對分類方式還是不太清楚,下面我們再用一張圖來做個簡單的介紹。

        玻璃鋼濕電除塵的一些特點和原理介紹

          通過這張圖大家應該對電除塵器有了更加形象的理解了吧,下面本期就將介紹電除塵技術中的一種——玻璃鋼濕電除塵技術。
          玻璃鋼濕電除塵器是指用水清除吸附在電極上粉塵的電除塵器。玻璃鋼濕電除塵器在電力行業中主要用來除去脫硫塔后濕氣體中的粉塵、酸霧等有害物質,是治理火電廠大氣污染物排放的精處理環保裝備。
          按布置:分為一體式和分體式
          按結構形式:分為立式和臥式
          按極板型式的不同:可分為板式和管式
          按陽極類型的不同:可分為三大類,金屬極板玻璃鋼濕電除塵、導電玻璃鋼玻璃鋼濕電除塵和柔性極板玻璃鋼濕電除塵
          本文主要介紹按陽極類型不同分為的三類玻璃鋼濕電除塵器的主要工作原理、技術特點等。目前國內已掌握上述三種不同類型玻璃鋼濕電除塵的核心技術,且均有投運業績,并積累了一定的運行經驗。隨著部分燃煤電廠超低排放的實施,玻璃鋼濕電除塵已得到大規模的推廣應用。
          截至2018年底,火電廠安裝玻璃鋼濕電除塵器機組容量約0.85億千瓦,占全國燃煤機組容量的9.0%。玻璃鋼濕電除塵技術仍會在今后的超低排放機組改造和基建中有較大的發展空間。
        1、玻璃鋼濕電除塵技術的工作原理
          我們先拿金屬板式玻璃鋼濕電除塵工作原理為例,來了解一下是濕電除塵技術的工作原理。
          放電極在直流電壓的作用下,電暈線周圍產生電暈層,電暈層中的空氣發生雪崩式電離,從而產生大量的負離子,負離子與粉塵或霧滴粒子發生碰撞并附著在其表面荷電,荷電粒子在高壓靜電場力的作用下向集塵極運動,到達集塵極后,將其所帶的電荷釋放掉,塵(霧)粒子就被集塵極所收集;水流從集塵極頂端流下形成一層均勻穩定的水膜進而通過水沖刷的方式將其清除。同時,噴到通道中的水霧也能捕獲一些微小煙塵。
          導電玻璃鋼電除塵技術與金屬極板電除塵技術主要差別在于:采用導電玻璃鋼材質作為收塵極,放電極采用金屬合金材質,每個放電極均置于收塵極的中心。
          導電玻璃鋼電除塵技術采用液膜自流并輔以間斷噴淋實現陽極和陰極部件清灰,金屬極板電除塵技術需要連續噴淋形成水膜。
          而柔性極板玻璃鋼濕電除塵技術是通過柔性極板的纖維毛細作用形成均勻水膜,水膜及被浸濕的“布”作為收塵極。在水膜的作用下靠重力自流向下而與煙氣分離;極小部分的塵(霧)粒子本身則附著在陰極線上形成小液滴靠重力自流向下,達到收塵作用。
        2、玻璃鋼濕電除塵技術的特點
          (1)能提供幾倍于干式電除塵器的電暈功率,適用于微細粉塵和SO3酸性氣溶膠;
          (2)能有效收集黏性大或高比電阻粉塵,同時也適用于處理高溫、高濕、易燃、易爆的煙氣;
          (3)獨特的噴水清灰工藝能有效避免因振打清灰而導致的二次揚塵發生,特別適合于出口要求粉塵濃度低的場所;
          (4)避免了反電暈現象的發生。利用噴水對集塵極清洗可使放電極和集塵極始終保持清潔,電極上無粉塵堆積現象,有效消除反電暈現象的發生,提高單位面積的集塵效率,在相同條件下可達到更低的排放濃度;
          (5)無運動部件,可靠性較高,大大降低了運行維護工作量。放電極采用特殊形狀和安裝方法,不會因振動或腐蝕而損壞,對噴淋系統的噴嘴排列形式和集塵極板型式進行優化,可保證對極線和極板最佳的清洗效果;
        (6)設備本體結構小,占地面積小,設備布置可以更緊湊,可與其它煙氣治理設備相互結合多樣化設計。
        3、玻璃鋼濕電除塵技術的適用條件
        該技術的適用條件如下:
          (1)玻璃鋼濕電除塵器進口煙氣需為飽和煙氣;
          (2)對于新建工程,當煙氣排放濃度限值不大于5mg/m3時;
          (3)對于改造工程,當除塵設備及濕法脫硫設備改造難度大或費用很高、煙塵排放達不到標準要求,尤其是煙塵排放限值為10mg/m3或更低,且場地允許時;
          (4)鍋爐燃用中、高硫煤時。
        4、三種陽極板類型玻璃鋼濕電除塵技術
        對比

          金屬極板、導電玻璃鋼、柔性極板三種型式的玻璃鋼濕電除塵技術各具特色,這三種型式的玻璃鋼濕電除塵器簡要對比見下表。

        玻璃鋼濕電除塵的一些特點和原理介紹

        表1 金屬極板、導電玻璃鋼、柔性極板三種型式玻璃鋼濕電除塵技術對比
        5、國內外研究及應用情況
          玻璃鋼濕電除塵技術的三種陽極板型式都有各自的發展及應用。
        5.1 金屬極板玻璃鋼濕電除塵技術在國內外的研究情況及應用情況
          國外的金屬極板玻璃鋼濕電除塵技術已經比較成熟,主要以三菱、日立的玻璃鋼濕電除塵技術為典型代表,均采用臥式金屬極板技術,其技術的核心在于采用合適的噴嘴形成合適的水霧保證不產生有害的放電現象。
          在國內,金屬極板玻璃鋼濕電除塵的研發得到了國家科技部的高度重視和大力支持,被列入國家863計劃課題和國家國際科技合作專項課題,主要研究玻璃鋼濕電除塵復合污染物捕集機理,掌握PM2.5及SO3氣溶膠的形成規律、排放特性及測試方法,分析濕式電場中顆粒物荷電、遷移規律等;應用研究主要研究玻璃鋼濕電除塵的結構、極配、材料選擇、防腐、水膜的均勻分布、水循環利用、高低壓配套供電、加工工藝、安裝工藝等。
          國外燃煤機組玻璃鋼濕電除塵應用的主流技術為金屬極板玻璃鋼濕電除塵,在美國、日本等電廠已有近30年的應用歷史,約幾十套的大型燃煤電廠投運業績,主要作為煙氣復合污染物控制的精處理技術裝備。
          通過環保企業的努力,近年來已有數十臺工程業績,且有1000MW燃煤機組投入運行,已成為當前國內燃煤電廠實現超低排放的主流技術之一。據不完全統計,投運、在建和已經簽訂合同的燃煤電廠玻璃鋼濕電除塵項目中,金屬極板玻璃鋼濕電除塵所占比重約50%,投運項目取得了較好的減排效果。
        5.2 導電玻璃鋼玻璃鋼濕電除塵技術國內外研究應用情況及發展趨勢
          導電玻璃鋼玻璃鋼濕電除塵(霧)器最早應用于國外硫酸、冶金和化工行業,已有幾十年的應用歷史,但處理煙氣量相對較小,設備容量較小。國外尚無在大型燃煤機組的應用業績,國內從2013年開始在大型燃煤機組中得到廣泛應用,已投運項目取得了較好的減排效果。
          如,濟南黃臺電廠9號機(350MW)改造工程,2014年9月投運,經測試,玻璃鋼濕電除塵出口煙塵排放濃度為2.6mg/m3;
          浙江北侖電廠三期7號機(1000MW)改造工程,2015年3月投運,經測試,玻璃鋼濕電除塵出口煙塵排放濃度為2.5mg/m3。
          目前,導電玻璃鋼玻璃鋼濕電除塵在燃煤電廠已有近百臺合同業績,成為超低排放中的主要技術之一。
        5.3 柔性極板玻璃鋼濕電除塵技術國內外應用情況及發展趨勢
          柔性陽極濕式靜電除塵器最早于2003年由美國Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公司和俄亥俄州立大學共同研究開發,當時稱為膜濕式靜電除塵器。研究證實采用柔性纖維織物收塵極可形成均勻水膜,實現自清灰,從而取消在線沖洗系統,并在實現高效除塵的同時具有較高的脫除SO3和PM2.5效率。但由于當時未解決柔性纖維織物陽極材料的編織形式和固定張緊結構等,因此未大規模工業應用。
          2012年,國內相關企業聯合大專院校合作研發,在大量前期理論和試驗研究工作的基礎上掌握了柔性極板玻璃鋼濕電除塵的核心技術,形成了具有自主知識產權的柔性極板玻璃鋼濕電除塵技術方案,創新研發了特殊納米纖維織物陽極材料,并設計了全套固定和張緊結構形式,完成了國內首臺300MW燃煤機組的示范應用,經鑒定達到了國際先進水平。
        6、國內外典型案例
        國外案例
          典型的燃煤電廠工程應用案例為日本中部電力碧南電廠1~3號700MW機組和4~5號1000MW機組。
          1~3號機組采用的技術路線為:SCR+低溫電除塵器+WFGD+玻璃鋼濕電除塵,4~5號機組采用的技術路線為:SCR+熱回收器+低低溫電除塵器(末電場采用移動電極技術)+WFGD+ 玻璃鋼濕電除塵+煙氣再熱器。1~3號機配套玻璃鋼濕電除塵為三菱重工產品,電場數為2個,4~5號機配套玻璃鋼濕電除塵為日立公司產品,電場數為1個。投產至今運行情況良好,煙塵排放濃度長期保持在2mg/m3~5mg/m3水平,在煤質較好情況最低達到1mg/m3,運行二十多年來,殼體和內件未發現腐蝕問題。
        國內案例
        金屬極板玻璃鋼濕電除塵器案例
          案例1:神華國華舟山電廠二期4號機(1×350MW)采用一個電場玻璃鋼濕電除塵器,設計效率70%,入口粉塵濃度16.5mg/m3,出口濃度保證≤5mg/m3,實際運行時≤3mg/m3。機組于2014年6月5日15時48分首次并網成功,6月18日帶滿負荷168小時試運行,6月20日第三方測試結構對舟山電廠4號機組進行煙氣監測,煙塵排放為2.55mg/m3相當于燃氣機組排放限值的1/2,實現“超低排放”目標。本玻璃鋼濕電除塵器的應用是國內首臺套的成功工程應用。
          案例2:廣州恒運發電廠9號機改造工程采用二個電場玻璃鋼濕電除塵器,設計效率80%,入口粉塵濃度25mg/m3,出口濃度保證≤5mg/m3,實際運行時≤2 mg/m3。機組于2014年7月5日點火發電,7月6日帶滿負荷168小時試運行,7月14日第三方對恒運電廠9號機組進行第三方測試機構煙氣監測,煙塵為1.94 mg/m3,未超過燃氣機組排放標準的1/2,又一次引起整個社會的巨大反響,新華社、中新社及廣州主要新聞媒體都作了大面積的報道,這是廣州首臺玻璃鋼濕電除塵器的成功示范工程應用。
          導電玻璃鋼玻璃鋼濕電除塵器案例
          案例1:西柏坡電廠4×330MW機組采用導電玻璃鋼管式玻璃鋼濕電除塵器,保證效率不小于80%,入口顆粒物濃度25mg/m3,出口濃度保證小于5mg/m3,實際運行時長期穩定在2mg/m3~4.5mg/m3。機組于2015年12月投運,經第三方測試,顆粒物排放濃度均不大于5 mg/m3。
        小 結
          本期從清灰方式的不同引出了玻璃鋼濕電除塵的概念,接下來又介紹了玻璃鋼濕電除塵基本原理、技術特點、適用條件等,因玻璃鋼濕電除塵極板類型主要有三種型式,所以在本文中針對這三種類型的玻璃鋼濕電除塵技術各自的特點進行了比較。最后又通過應用情況、發展趨勢、案例等分析了各種極板型式玻璃鋼濕電除塵的發展及應用。下期我們將詳細介紹幾種極板型式玻璃鋼濕電除塵的應用案例。敬請期待!
          玻璃鋼濕電除塵器的極板型式很多,應用案例也很多,您身邊有沒有玻璃鋼濕電除塵的案例呢?用的是什么種類的極板型式呢?有沒有工程案例上出現問題又改造的情況呢?請說說您對玻璃鋼濕電除塵極板工程應用的認識,提供下您認為哪種極板更適用于哪種工況的寶貴意見吧!
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