燃煤電站導(dǎo)電玻璃鋼濕式電除塵器的選型


近年來我國(guó)大范圍的“霧霾”天氣嚴(yán)重，危害著人類的身體健康，引發(fā)了全社會(huì)的強(qiáng)烈關(guān)注。環(huán)保行業(yè)也在積_探尋治理“霧霾”的有效手段。一種去除細(xì)微粉塵、S0 3 酸霧、汞金屬等污染物的終端處理設(shè)備——濕式電除塵技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，并逐步在燃煤電站中得以推廣應(yīng)用，穩(wěn)定實(shí)現(xiàn)了_低排放。


1 濕式電除塵器技術(shù)
濕式電除塵器和與干式電除塵器的收塵原理相同。其主要處理含水較高乃至飽和的濕氣體，煙氣中含有大量的霧滴，煙氣溫度較低，工作狀態(tài)穩(wěn)定可靠，且沒有振打裝置，不會(huì)產(chǎn)生二次揚(yáng)塵。近年來我國(guó)應(yīng)用于燃煤電站的濕式電除塵器技術(shù)發(fā)展很快，并隨著_凈排放的需求增加得到了大規(guī)模的應(yīng)用。燃煤電站濕式電除塵器安裝在濕法脫硫出口、煙囪的前面，作為終端處理設(shè)備。濕式電除塵器的性能要求見表1。


目前，濕式電除塵器主要根據(jù)收塵_板的材質(zhì)不同，大致分為金屬_板式、導(dǎo)電玻璃鋼管式和柔性_板式三種。其中，導(dǎo)電玻璃鋼濕式電除塵器由于技術(shù)成熟可靠、_性強(qiáng)、耗水低、結(jié)構(gòu)緊湊、工藝系統(tǒng)簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)性優(yōu)等特點(diǎn)，得到廣泛應(yīng)用。其結(jié)構(gòu)主要由殼體、收塵_系統(tǒng)、陰_系統(tǒng)、水沖洗系統(tǒng)、電源及控制系統(tǒng)等組成，如圖1所示。



2 導(dǎo)電玻璃鋼濕式電除塵器的設(shè)計(jì)選型
2.1 導(dǎo)電玻璃鋼收塵_
導(dǎo)電玻璃鋼濕式電除塵器的收塵_為立式管式正六邊形結(jié)構(gòu)，呈蜂窩型布置，如圖2所示，同_距一般為300~400mm，_管高度4~6m。
導(dǎo)電玻璃鋼是由樹脂、玻璃纖維、碳纖維等制成的高分子復(fù)合材料。導(dǎo)電玻璃鋼管一般分成三層結(jié)構(gòu)，從內(nèi)壁到外表面依次為：導(dǎo)電層（碳纖維氈）、結(jié)構(gòu)層（玻纖布和氈）和外表層（網(wǎng)格布），內(nèi)含防腐且阻燃的樹脂。其物理性能參數(shù)見表2。
導(dǎo)電玻璃鋼主要有以下特點(diǎn)：
①_性強(qiáng)，機(jī)械強(qiáng)度高，使用壽命長(zhǎng)，重量輕，制造、安裝方便，不易變形；
②阻燃性好，即使電弧和火花放電也不會(huì)引燃_板；
③內(nèi)表面光滑，導(dǎo)電性能好，運(yùn)行的電壓電流高，電場(chǎng)的穩(wěn)定性好，除塵效果好。
導(dǎo)電玻璃鋼的硬度相對(duì)金屬_板較低，濕式電除塵器在安裝和運(yùn)行過程中，應(yīng)避免較強(qiáng)的撞擊或電弧和火花放電導(dǎo)致的_板表面損壞。導(dǎo)電玻璃鋼收塵_在制造和安裝過程中，應(yīng)_接地電阻小和可靠，避免_板上的電荷產(chǎn)生積累而影響濕式電除塵器的除塵效率和操作安全性。
2.2 陰_系統(tǒng)
導(dǎo)電玻璃鋼濕式電除塵器的收塵_為管式結(jié)構(gòu)，與之對(duì)應(yīng)的陰_系統(tǒng)中，陰_線懸掛于每根陽_管的中心，單根安裝。而濕式電除塵器的電場(chǎng)風(fēng)速在3m/s左右，可能導(dǎo)致陰_線的晃動(dòng)，從而影響電場(chǎng)的放電性能，降低除塵效果。為了避免電暈電_線在氣流的作用下產(chǎn)生晃動(dòng)，在電暈線上下設(shè)置剛性框架，并通過剛性桿將上下框架固定連接，上部框架通過懸吊桿固定在頂部絕緣箱上，下部框架通過連接桿固定到側(cè)部張緊絕緣箱上。對(duì)陰_線做豎向、橫向和縱向的三向約束，使陰_線在較高氣速下保持穩(wěn)定，_電壓和電流運(yùn)行穩(wěn)定，確保除塵效率。同時(shí)，濕式電除塵器內(nèi)部通常為正壓，且充滿了濕煙氣，因此，絕緣裝置宜設(shè)置熱風(fēng)吹掃等輔助設(shè)施來隔絕濕煙氣與絕緣裝置的接觸，防止結(jié)露爬電。
2.3 噴淋系統(tǒng)
導(dǎo)電玻璃鋼濕式電除塵器多采用噴嘴噴淋清灰方式，當(dāng)噴淋流量過小，在收塵_板上易形成溝流，長(zhǎng)期運(yùn)行則造成_板結(jié)垢，影響系統(tǒng)放電特性；當(dāng)噴淋量過大時(shí)，則會(huì)造成對(duì)水資源的浪費(fèi)。合理的噴嘴排布方式及噴嘴選型可在較小水量下實(shí)現(xiàn)有效清灰。另外，噴嘴噴淋壓力及噴淋水量的均勻性也直接影響濕式電除塵器的清灰性能，特別是濕式電除塵器內(nèi)部處理的煙氣經(jīng)過脫硫塔時(shí)會(huì)攜帶一
部分石膏液滴進(jìn)入電場(chǎng)區(qū)域，當(dāng)石膏液滴累積在陽_管上不能得到及時(shí)的清收，容易形成板結(jié)，難以去除，影響電場(chǎng)除塵效率的同時(shí)還存在電場(chǎng)短路風(fēng)險(xiǎn)。
根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)，噴嘴一般選用非霧化的實(shí)心錐噴嘴，沖洗強(qiáng)度推薦采用大約20L(min•m 2 )的沖洗強(qiáng)度；沖洗水壓力要求不小于0.1MPa。收塵_采用間歇式噴淋系統(tǒng)，每24h沖洗一次，沖洗3min，沖洗時(shí)需降壓，每個(gè)供電分區(qū)輪流沖洗，沖洗水直接進(jìn)入脫硫地坑。
2.4 電源選擇和匹配
濕式電除塵器的電氣系統(tǒng)和干式除塵器一樣，也是包含高壓供電系統(tǒng)和低壓控制系統(tǒng)。高壓供電系統(tǒng)主要由高壓硅整流器、高壓控制柜和高壓隔離開關(guān)組成。低壓控制系統(tǒng)包括低壓控制柜和PLC系統(tǒng)控制柜兩部分，通過兩部分聯(lián)合使用可實(shí)現(xiàn)濕式電除塵器絕緣子保溫箱加熱控制、進(jìn)出口溫度顯示、高壓隔離開關(guān)到位及遠(yuǎn)程通訊、風(fēng)機(jī)頻率和水泵壓力等的控制。但是，由于濕式電除塵器的工況與干式電除塵相比已經(jīng)發(fā)生了大變化，如在其運(yùn)行中處理硫酸霧時(shí)，會(huì)出現(xiàn)空間充電效應(yīng)或電暈抑制的現(xiàn)象，濕法脫硫后形成的含有_細(xì)粉塵的酸霧會(huì)嚴(yán)重抑制濕式電除塵器的電暈電流，使其入口電場(chǎng)的電流和凈空氣載荷條件相比電流衰減甚至可達(dá)90%以上。電暈抑制將會(huì)導(dǎo)致濕式電除塵器的功率和收集效率降低。所以，濕式電除塵器配套的高壓供電系統(tǒng)和低壓控制系統(tǒng)要能克服這些問題，在現(xiàn)有工況條件下有效地配合噴淋系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)不間斷供電，運(yùn)行平，有較高的輸入功率，_除塵效率，同時(shí)，還應(yīng)避免過度閃絡(luò)。現(xiàn)有的高頻電源技術(shù)以其靈活的控制方式和快速響應(yīng)特性能，能很好的適應(yīng)濕式電除塵器的運(yùn)行工況，而且具有較高的節(jié)能特性；同時(shí)恒流源作為一種電流源，運(yùn)行電壓高，電流穩(wěn)定，并能抑制放電，控制火花率，對(duì)機(jī)械缺陷不敏感，可以有效的避免閃絡(luò)拉弧現(xiàn)象，_電場(chǎng)穩(wěn)定運(yùn)行和_設(shè)備安全，其供電特性也能夠很好滿足濕式靜電除塵供電要求。兩者都能夠做到在實(shí)現(xiàn)PM 2.5 去除的同時(shí)，降低能耗，達(dá)到以上要求。實(shí)際項(xiàng)目可根據(jù)要求靈活選用這兩種電源。
2.5 結(jié)構(gòu)布置形式
導(dǎo)電玻璃鋼濕式電除塵器按位置布置分，可分為塔上一體式及塔外分體式兩種。塔上一體式布置方式占地面積小，減少了連接煙道、支撐結(jié)構(gòu)、土建等，且簡(jiǎn)化了沖洗水收集、存儲(chǔ)、工藝系統(tǒng)，但由于高度較高，給安裝、檢修維護(hù)等方面帶來了不便；塔上一體式布置方式_適用于小型機(jī)組、處理煙氣量少、除塵效率要求不太高的場(chǎng)合。塔外分體式布置方式需占用場(chǎng)地，系統(tǒng)較復(fù)雜，但在安裝、檢修維護(hù)等方面比較方便，適用于不受場(chǎng)地限制的中大型機(jī)組，是目前燃煤電廠主流布置方式。導(dǎo)電玻璃鋼濕式電除塵器的結(jié)構(gòu)緊湊，占用空間小，且無煙氣旁路，在相同的集塵面積和_距條件下，板式濕式電除塵器的陰陽_部分的空間體積是管式的2倍以上。
濕式電除塵器的效率可由下列多依奇效率公式計(jì)算：

式中： e —自然對(duì)數(shù)底數(shù)；ω —粒子在電場(chǎng)中的移動(dòng)速度，即荷電粒子向沉淀_的運(yùn)動(dòng)速度，亦稱驅(qū)進(jìn)速度，m/s；
A —濕式電除塵器收塵_總面積，m 2 ；
Q —通過濕式電除塵器的氣體流量，m 3 /s。
由以上公式可以看出，影響除塵效率的參數(shù)主要有 3 個(gè)，其中氣體流量Q由工藝要求決定，收塵_總面積A與驅(qū)進(jìn)速度ω決定了除塵效率。因此在相同的工況下達(dá)到相同除塵效率時(shí)，導(dǎo)電玻璃鋼濕式電除塵器_適合安裝在濕式脫硫吸收塔的上部成一體式布置，成本_低。
2.6 結(jié)構(gòu)防腐技術(shù)
濕法脫硫后的煙氣腐蝕性較強(qiáng)，而濕式電除塵器位于濕法脫硫下游，其主要部件陰_系統(tǒng)工作在高濕、含酸的腐蝕環(huán)境中，需要較強(qiáng)的抗腐蝕性，應(yīng)采用不銹鋼或其它導(dǎo)電、_材質(zhì)。對(duì)于本體內(nèi)部其它供水、供氣管道、支撐件等也應(yīng)采用不銹鋼或非金屬防腐材質(zhì)。至于殼體、喇叭、灰斗、煙道等，僅內(nèi)表面接觸酸腐蝕煙氣，只需涂覆了玻璃鱗片襯里或其它材料防腐，因此可使用普通鋼作為基本材料。由于需要大量的防腐施工，在設(shè)計(jì)濕式電除塵器過程中，應(yīng)使其結(jié)構(gòu)盡量避免死角，讓基體結(jié)構(gòu)易于進(jìn)行防腐施工，確保防腐效果。

為了維持濕式電除塵器長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行，在工程設(shè)計(jì)方面，要不斷總結(jié)應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，優(yōu)化設(shè)計(jì)，合理選擇濕式電除塵器的設(shè)計(jì)形式，提高設(shè)備的使用性能。
濕式電除塵器對(duì)燃煤電廠排放的酸霧、細(xì)微顆粒物、汞等重金屬等多種污染物均具有良好的脫除效果，能有效減少“石膏雨”現(xiàn)象，維護(hù)電廠周圍的環(huán)境條件，為周邊居民及企業(yè)創(chuàng)造一個(gè)良好的生活及工作環(huán)境。預(yù)計(jì)今后在我國(guó)的燃煤電廠濕式電除塵器必將得到越來越多的推廣應(yīng)用。