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湿式脱硫除尘器

湿式脱硫除尘器

湿式脱硫除尘器是一种用来处理含微量粉尘和微颗粒的新除尘设备,主要用来除去含湿气体中的尘、酸雾、水滴、气溶胶、臭
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湿式脱硫除尘器是一种用来处理含微量粉尘和微颗粒的新除尘设备,主要用来除去含湿气体中的尘、酸雾、水滴、气溶胶、臭味、PM2.5等有害物质,是治理大气粉尘污染的理想设备。

湿式脱硫除尘器通常简称WESP,与干式电除尘器的除尘基本原理相同,要经历荷电、收集和清灰三个阶段。

湿式脱硫除尘器工作原理

湿式脱硫除尘器和与干式电除尘器的收尘原理相同,都是靠高压电晕放电使得粉尘荷电,荷电后的粉尘在电场力的作用下到达集尘板/管。干式电收尘器主要处理含水很低的干气体,湿式脱硫除尘器主要处理含水较高乃至饱和的湿气体。在对集尘板/管上捕集到的粉尘   方式上WESP与DESP有较大区别,干式电除尘器一般采用机械振打或声波清灰等方式   电极上的积灰,而湿式脱硫除尘器则采用定期冲洗的方式,使粉尘随着冲刷液的流动而   。

在湿式脱硫除尘器中,水雾使粉尘凝并,并与粉尘在电场中一起荷电,一起被收集,收集到极板上的水雾形成水膜,水膜使极板清灰,保持极板洁净。同时由于烟气温度降低及含湿量增高,粉尘比电阻大幅度下降,因此湿式脱硫除尘器的工作状态非常稳定。

由于湿式脱硫除尘器采用水流冲洗,没有振打装置,不会产生二次扬尘。根据国外相关文献,湿式脱硫除尘器对酸雾、有毒重金属以及PM10,尤其是PM2.5的微细粉尘有良好的脱除效果。所以,可以使用湿式脱硫除尘器来控制电厂SO3酸雾,同时还具有联合脱除多种污染物的功能。湿式脱硫除尘器能够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(Hg、As、Se、Pb、Cr)、有机污染物(多环芳烃、二恶英)等,烟尘排放可达10mg/m3甚至5mg/m3以下,实现超低排放,   解决烟囱排放问题,达到“一劳永逸”的效果。

湿式脱硫除尘器特点

湿式脱硫除尘器具有除尘效率高、压力损失小、操作简单、能耗小、无运动部件、无二次扬尘、维护费用低、生产停工期短、可工作于烟气露点温度以下、由于结构紧凑而可与其它烟气治理设备相互结合、设计形式多样化等优点。

湿式脱硫除尘器采用液体冲刷集尘极表面来进行清灰,可有效收集微细颗粒物(PM2.5粉尘、SO3酸雾、气溶胶)、重金属(Hg、As、Se、Pb、Cr)、有机污染物(多环芳烃、二噁英)等。使用湿式脱硫除尘器后含湿烟气中的烟尘排放可达10mg/m3甚至5mg/m3以下,收尘性能与粉尘特性无关,适用于含湿烟气的处理,尤其适用在电厂、钢厂湿法脱硫之后含尘烟气的处理上,但设备投资费用较高,且需与其它除尘设备配套使用,其投资技术经济性和运行成本要从整体进行评价。

湿式电除尘新技术助燃煤电厂实现超低排放当前,我国环境状况总体恶化的趋势尚未得到根本遏制,环境矛盾日益凸显,环保压力持续加大。部分区域和城市大气雾霾现象突出,许多地区主要污染物排放量超过环境容量。今年以来,各级政府陆续出台多项政策措施,下大力气治理PM2.5,改善空气质量。湿式脱硫除尘器在满足超低排放、治理PM2.5方面的效果得到业内专家一致认可,环境保护部在《环境空气细颗粒物污染防治技术政策(试行)》(征求意见稿)中明确指出:鼓励火电企业采用湿式电除尘等新技术,防止脱硫造成的“石膏雨”污染。作为一种先进的烟气治理技术,湿式电除尘技术在欧洲、   、日本等   已得到广泛应用且效果良好。国内企业自主开发的湿式电除尘技术,已在燃煤电厂取得成功应用。上海长兴岛   发电厂燃煤锅炉湿法脱硫后改造工程配套湿式脱硫除尘器,出口粉尘排放浓度仅为6.1mg/m3,引起业界高度关注。我国也有环保企业引进国外的湿式电除尘技术,并有多家电厂签订湿式脱硫除尘器合同,配套机组为1000MW。相信随着湿式电除尘技术在我国的推广应用,其必将成为燃煤电厂满足超低排放、治理PM2.5的有力武器。

结构及分类

湿式脱硫除尘器有几种结构形式,一种是使用耐腐蚀导电材料(可以为导电性能优良的的非金属材料或具有耐腐蚀特性的金属材料)做集尘极,一种是用通过喷水或溢流水形成导电水膜不导电的非金属材料做集尘极。

湿式脱硫除尘器还可分为横流式(卧式)和竖流式(立式),横流式多为板式结构,气体流向为水平方向进出,结构类似干式电除尘器;竖流式多为管式结构,气体流向为垂直方向进出。一般来讲,同等通气截面积情况下竖流式湿式脱硫除尘器效率为横流式的2倍。

沉集在极板上的粉尘可以通过水将其冲洗下来。湿式清灰可以避免已捕集粉尘的再飞扬,达到很高的除尘效率。因无振打装置,运行也较可靠。采用喷水或溢流水等方式使集尘极表面形成导电膜的装置存在着腐蚀、污泥和污水的处理问题,仅在气体含尘浓度较低、要求含尘效率较高时才采用;使用耐腐蚀导电材料做集尘极的湿式脱硫除尘器不需要长期喷水或溢流水,只根据系统运行状况定期进行冲洗,仅消耗极少量的水,该部分水可回收循环利用,收尘系统基本无二次污染。

近年来,在传统煤烟型污染尚未得到控制的情况下,以臭氧、细颗粒物(PM2.5)和酸雨为特征的区域性复合型大气污染日益突出,区域内空气重污染现象大范围同时出现的频次日益增多,严重制约社会经济可持续发展,威胁人民群众身体健康。

实施控制细颗粒物及前体污染物排放的重点领域包括工业污染源、移动污染源、生活污染源、农业污染源、各种施工工地、各种粉状物料贮存场等。其中工业污染源包括:火电、钢铁、建材、化工、炼油、有色冶金、各种锅炉和窑炉、各种废物焚烧装置、各种表面喷涂装置等。2005年的研究资料显示,燃煤电厂直接排放的PM2.5约占   PM2.5排放量的10%左右,加之由燃煤产生的二次颗粒物,燃煤电厂排放PM2.5占   PM2.5比例还会   高。

大气环境形势严峻,燃煤电厂对细微颗粒的控制势在必行。多一道把关设备,实现燃煤电厂终端控制目前,国内燃煤电厂锅炉尾部现有的烟气治理岛工艺流程一般是由脱硝、除尘器、湿法脱硫组成,烟气从湿法脱硫后直接进入烟囱,如图1所示。脱硝负责脱除NOx,除尘器负责烟尘治理,湿法脱硫负责脱除SOx。

然而,脱硝设备工作时,在催化剂的作用下,伴有SO2转化为SO3的副反应,使烟气中的SO3含量大为增加。作为脱硝还原剂注入烟气中的NH3,在实际运行中会产生部分逃逸。但在现行工艺流程中,SO3和逃逸的NH3并不能得到有效去除。对于湿法脱硫,一方面,通过脱硫浆液的洗涤作用可脱除烟气中的部分颗粒物;另一方面,由于存在脱硫浆液雾化夹带、脱硫产物结晶析出,也会形成PM2.5。脱硫塔对SO3的去除率很低,SO3以气溶胶的形式随烟气排出。吸收塔顶部设置的机械式除雾器对水雾、烟尘、重金属和气溶胶粒子的脱除能力有限。由于大量SO3的存在,进入烟囱的湿烟气处于酸露点以下,其冷凝液对烟囱造成腐蚀。因为现有湿法脱硫系统去除PM2.5细颗粒物的能力很弱,对汞和SO3气溶胶等的脱除也有限,从而导致烟囱风向的下游经常出现“酸雨”、“石膏雨”等现象,或是有长长烟尾的“蓝烟”现象。

上述分析表明,在燃煤电厂传统工艺流程中,烟尘控制主要靠湿法脱硫前端的除尘装置实现,但不能控制后端湿法脱硫产生的细微颗粒粉尘。因此,无论除尘装置的除尘效率有多高、湿法脱硫能除去多少前端逃逸的烟尘,烟囱排放也   包含湿法脱硫洗涤之后仍未脱除的前端逃逸烟尘、湿法脱硫自身产生并排出的PM2.5细微颗粒物和气溶胶。现行湿法脱硫工艺允许排出的雾滴含量是75mg/m3,其含固率约为20%,这意味着,现行湿法脱硫工艺容许排出的粉尘浓度就达到15mg/m3。烟囱排放要实现   标准要求的30mg/m3或20mg/m3,在保证除尘装置除尘效率的基础上,还要尽量减少脱硫工艺产生的细颗粒物。在目前的烟气治理岛工艺流程中,湿法脱硫之后没有对脱硫工艺产生的细颗粒物进行控制,还有烟尘、PM2.5、SO3、汞及重金属等多种污染物直接从烟囱排出,处于一种自由开放状态。因此,在湿法脱硫装置之后,需要再有一道把关设备,湿式脱硫除尘器是好的选择。