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电除尘技术的发展动态

发布时间:2017-11-07
串联式电袋复合除尘器将前级电除尘和后级袋除尘有机地串联成一体,烟气先经过前级电除尘,充分发挥其捕...

一、电袋复合式除尘技术

串联式电袋复合除尘器将前级电除尘和后级袋除尘有机地串联成一体,烟气先经过前级电除尘,充分发挥其捕集中高浓度粉尘效率高(80%以上)和低阻力的优势,进入后级袋除尘时,不仅浓度大为降低,且前级的荷电效应又提高了粉尘在滤袋上的过滤特性,使滤袋的透气性能和清灰性能得到明显改善,使用寿命大大提高。该技术自20世纪70年代在国外开始应用,国内继   在元宝山电厂试验后,先后在上海浦东和金山水泥厂应用成功,排放浓度稳定在30mg/m³以下。

嵌入式电袋复合除尘器是对每个除尘单元,在电除尘中嵌入滤袋结构,电除尘电极与滤袋交错排列。嵌入式电袋复合除尘技术的主要技术特点和原理与串联式电袋复合除尘技术相似,但结构   紧凑,诸多方面性能均优于串联式电袋复合除尘技术。1999年   北达科他州的能源环境研究中心(EERC)成功开发了名为   混合微粒收集器(AHPC)的嵌入式电袋复合除尘技术,选用的是GORE-TEX覆膜滤料。该技术已在相当于250MW机组的锅炉烟气净化中应用。测试结果表明:气布比高达3.7~4.3m/min时,除尘器阻力仍可稳定控制在2kPa以下,总除尘效率在99.993%~99.997%范围,对P㎡0.5粉尘也有99.9%以上的捕集率。国内单位也正在开发这项技术。要获得突破,   在串联式电袋复合除尘技术的基础上,重点解决电极与滤袋嵌入结构布置、电极放电对滤袋的影响和滤袋   换等问题。

二、移动电极电除尘技术

移动电极式电除尘器(MEEP)通常由位于烟气上游的常规固定电极电场和位于下游的一个移动电极电场组成。移动电极电场采用了可移动的收尘极板和可旋转的刷子,其收尘极由若干个分离的条状极板通过链条联接组成链板,再由传动轮驱使条状极板回转往复运动,移动速度被控制在0.1~1.5m/min之间;放电极被安装在粉尘捕集区范围内,位于收尘极板之间。当含尘烟气通过粉尘捕集区时,粉尘在电场静电力的作用下,被条状收尘极板吸附,在收尘极板上吸附的粉尘层还未达到足以形成反电晕的厚度时,就被移到了没有烟气通过的位于灰斗内的非粉尘捕集区,该粉尘层随即被旋转的清灰刷      ,以此确保收尘极板自始至终保持“清洁”的状态。由于是在非气体流通区清灰,所以消除了粉尘的清灰二次飞扬。实际应用结果表明:

(1)能有效地解决高比电阻(ρ>5×1012Ω.cm)粉尘的收尘问题,比电阻越高,效果越显著,粉尘排放浓度可控制在小于10mg/m³;

(2)能有效地减少二次扬尘,显著降低ESP出口排放浓度,对于比电阻大于105Ω·cm范围内的偏低比电阻粉尘(如电厂采用的低温ESP)或微细粉尘效果尤为突出;(3)特别适合于旧ESP的改造,只需将末电场改成移动电极式电场,不需另占场地。目前,中国推广此项技术,我国有数家公司计划引进或自主开发该技术。

三、薄膜电除尘技术

湿式ESP在除尘方面有   的效果,不仅能有效地处理高比电阻微细粉尘,而且效率比袋除尘还高,出口浓度可控制在1mg/m³以下,同时,还能净化有害气体。但是,湿式ESP运行在潮湿的环境中,对金属极板腐蚀很大,有水的二次污染问题,且易出现清灰不净的情况(干湿交接处结垢)。为解决上述问题,   俄亥俄州立大学发明了一种薄膜电除尘技术,主要是用纤维薄膜代替金属收尘极:

(1)通过薄膜上毛细管的运动来喷洒液体可以在垂直和水平的方向上理想配置水流,一旦薄膜被   浸透,水流就会顺着薄膜表面向下流,冲洗收尘极表面,这一过程保证了被收集的微粒粉尘连续不断地被冲走,解决了湿式ESP极板上清灰不干净的问题;

(2)薄膜主要由玻璃纤维、塑料等抗腐蚀、绝缘材料制成,加添加剂后可以成功替代不锈钢和其他昂贵的材料,同时,由于重量比钢材减少95%,安装和运输费也相应减少,所以成本大大降低;

(3)冲洗薄膜保持清洁所用水量是使用不锈钢极板的1/60左右,运行成本大幅降低,污水处理的问题大大缓解。国内有几家公司正在开发这项技术。该技术除在湿式ESP中应用外,也能在干式ESP中使用,只需类似MEEP将薄膜极板制成滚动型后用刷子清灰即可。如将纤维薄膜制成半导体,则能   有效地捕集低比电阻粉尘。

四、层流电凝聚技术

在一般ESP内,气体流动主要呈紊流状态,仅靠近阳极板面的边界层呈层流状态,所以ESP的实际效率比多依奇公式所计算的效率低得多。如果气体流动呈层流状态,不存在粉尘的紊流返混问题,则效率与阳极面积成正比关系而非指数关系,加之细尘在向收尘极的运动中会逐步靠拢浓缩凝聚成粗尘,又减少了粉尘二次飞扬,ESP除尘效率当然会大幅度提高。基于以上观点,在人们为追求高驱进速度而纷纷增大极间距的时候,层流凝聚技术却反其道而行之,将层流凝聚器的极间距大大缩小(100mm),并要求极板平整光洁、极距准确,从而使气流保持层流状态,提高除尘效率。1996年   完成了层流凝聚器的试验,1999年又在350MW燃煤发电机组上验证了其效果。当然,该技术要求的材料用量大,加工和安装精度也很高。

五、泛比电阻电除尘技术

泛比电阻电除尘技术是武汉   环保研究院   近开发的一项新技术,它是在常规ESP的阴极框架上添加辅助电极,阳极采用轻型极板且在垂直于气流方向上交错布置,板面平行于气流,形成可以调节的单双区复合式ESP。将阳极交错布置,在电晕极与阳极平均距离相等的条件下,一方面增加了荷电区的异间距,使工作电压提高,增强了粉尘的荷电效果;另一方面减小了收尘区辅助极与阳极的间距,大大提高了平均收尘场强,强化了收尘效果;且交错布置的阳极形成了一个半封闭式的收尘区,能有效地抑制粉尘的二次飞扬,提高了对低比电阻粉尘和微细粉尘的适应性。此外,辅助极对电晕极的放电抑制作用,能有效地控制高比电阻粉尘易发生的反电晕;辅助极对带正电粉尘的捕集作用,能有效地防止电晕闭塞,使ESP   适应对高含尘浓度烟气的处理。实验室模拟试验结果表明,对比电阻在2.4×1011以上的细飞灰(<10μm的尘粒占80%左右),泛比电阻电除尘器相比原式电除尘器和常规电除尘器,驱进速度改善系数为1.30~1.33,节能达14%~32%,对粉尘浓度的变化也有良好的适应性。由于借鉴了单区ESP简捷的结构形式,使本技术的大型化和工业化没有障碍,采用常规的板线,   易于制造和安装。泛比电阻ESP能通过调整荷电区和收尘区的大小(改变阳极的宽度尺寸),改变电晕极、阳极和辅助极的形式以及同极距,来适应高或低比电阻粉尘、微细粉尘和高浓度粉尘,始终保持其高除尘效率,满足日益严格的环保要求,实现低浓度(<20mg/m³)排放,是高性价比的除尘设备。

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