除尘器,布袋除尘器,除尘布袋,除尘骨架_河北恒拓除尘设备有限公司
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除尘器对PM2.5的控制改进研究

2018-10-13 22:03:01
发布者:恒拓除尘

根据除尘器对PM2.5的除尘效率,下面针对不同除尘器的方式在现有的基础上各自提出相应的改进方法。
  一、静电除尘器的改进方法
  1)改变荷电形式
  静电除尘器对颗粒的捕集就是 通过颗粒荷电后被电极吸附而后脱除。静电除尘器对大颗粒物的去除效率高,而对PM2.5捕集效率较低。但实验表明,通过改变荷电形式可大大提高静电除尘器对PM2.5的捕集能力。采用低能耗的高压窄脉冲放电,可大大增加亚微米级颗粒的荷电量,与传统直流静电除尘结合,将提高静电除尘器对亚微米级颗粒的捕集能力。
  2)改机械振打为冲刷液冲洗,即湿式静电除尘器
  所谓改机械振打为冲刷液冲刷就是 将普通的干式电除尘器改为湿式电除尘器(WESP)。WESP技术的捕集机理与干式电除尘器的捕集机理相同,但是 WESP采用冲刷液冲洗电极,使粉尘转化为泥浆状进而清除,而ESP则是 采用机械振打清除极板积灰。
  随着清灰技术的改进,WESP避免了二次扬灰,不仅保证低排放,而且能有效捕集PM2.5的细微颗粒、二噁英、SOx、重金属和碱性氯化物颗粒。
  一般将WESP安装在WFGD之后,不仅能够去除逃逸的细微颗粒,而且还可以脱除SOx雾滴等有害物质。烟气经WESP后,排放量可降低到5mg/m³以下,同时,SO3的去除效率也高达90%,可对流冷却降低烟气温度、促进冷凝,可以有效降低烟囱出口处酸雾和细微颗粒的排放。WESP也可以较好地捕集细微、潮湿、黏性或高比电阻粉尘,并且由于被捕集的粉尘和水之间有黏着力,因此不存在粉尘收集后的再次扬尘。在WESP运行时,会出现电晕抑制现象,SO3蒸汽与烟气水分作用可形成酸雾,严重抑制运行时WESP的电晕电流。基于过去在WESP使用中获得的经验,目前电晕抑制问题已经解决。
  为保证极板表面水膜平整光滑,避免“死区”和粉尘堆积,WESP采用高强度、高抗腐蚀性合金材料制成的合金极板。WESP的包覆板选用玻璃纤维加强的塑料(FRP)来包覆铅和由其包裹的内件,提高了WESP的寿命。其次,可以通过超细雾化喷嘴在较低压力下优质雾化,迅速传递液滴与热量,使细微颗粒有效的进行浸润而进行凝结作用,来保证极板表面水膜分布均匀。
  WESP目前已在国外电厂得到应用,其常用的布置方式是 烟气垂直流与WFGD系统整体式布置,成本和运行费用是 最 低的,占地面积也很小。这种 电厂除尘布置方式既弥补了除尘器细微颗粒物的排放,又解决了脱硫后PM2.5增加的问题。
  二、电袋联合除尘器的改进方法
  1)根据运行情况控制布袋除尘器的清灰方式和频率
  目前国内电厂为了到达国家排放标准低于30mg/m³而对静电除尘进行技术改造,主要是 采用“前电后袋”式除尘器(COHPAC),但应用中还有不少关键技术问题未解决,造成了静电收集区和布袋过滤去的协同作用难以长期维持。国内两个电厂改造为COHPAC,排放浓度28mg/m³左右。本试验测量经COHPAC除尘后PM2.5的排放浓度400μg/m³左右。
  由于布袋除尘器对PM2.5的捕集效率与其运行方式密切相关,通过一次尘捕集二次尘。当滤袋富集较多烟尘颗粒时,布袋除尘器对微小颗粒的捕集效果更为明显。布袋除尘器正常工作时,0.1μm~0.5μm的颗粒捕集效率是 低于90%的,0.5μm~1.5μm的颗粒捕集效率大于90%,然而,当过度清灰后,对PM2.5的颗粒捕集效率则会降低到30%以下。因此,对于布袋除尘器来说,提高脱除PM2.5的效率,关键是 要控制好清灰方式和频率。
  2)电场与滤袋交错排列
  先进混合型除尘器(AHPC)是 目前关注较高的除尘技术,在除尘器内安装电场通道和滤袋通道使电场与滤袋交错排列。首 先烟气被导向电场通道,大部分粉尘在通道中去除,而携带少量粉尘的气体通过多孔 极板流向滤袋,自此将剩余粉尘除去。滤袋脉冲清灰时,部分尘块经多孔 极板回流,电除尘区将其捕集,减少粉尘重返滤袋几率。同样,未落入灰斗的粉尘在收尘极板振打清灰时被滤袋捕集。同时,多孔 极板还能保护滤袋免受放电的破坏。改进后对0.01μm~50μm粒径范围内颗粒物的捕集效率高达99.99%,滤袋的气布比是 一般脉冲布袋除尘器的3倍,很大程度减少布袋数量,而且电除尘部分的部件也减少很多。不仅可以减少投资,而且滤袋清灰频率低于普通滤袋,从而滤袋寿命延长,也降低了维修费用。经研究发现,经布袋除尘器排放的粉尘中PM2.5颗粒约占13%,而经改造后的电袋除尘器烟气粉尘中PM2.5颗粒仅占4%左右。事实证明电场和布袋的交替排布可以有效的去除PM2.5,在国外已有大量应用。
  对于电袋除尘器的滤袋方面,目前主要是 解决滤袋寿命问题,滤袋破损有机械破损和化学腐蚀两种 情况。我们 一方面需要降低烟气中的含尘浓度,尤其是 对含SiO2和含Al2O3较高的粉尘;另一方面,寻找适合于锅炉烟气的滤料。实践表明,PPS是 一种 较好的滤料,此外,PPS加PTFE覆膜和PPS+P84复合滤料也是 很好的方案。
  三、电除尘器前加设预处理装置
  目前人们 对细颗粒物排放控制的关注越来越广泛。为去除细微颗粒,在烟气经过传统除尘器以前增设一个预处理阶段,目的是 将细颗粒物通过物理或化学作用转化成为大颗粒后再去除,这样除尘效果更好,因此团聚技术应运而生。超细颗粒团聚促进技术主要有电团聚、磁团聚、声团聚、湍流边界层团聚、热团聚、光团聚和化学团聚等,国外对这一方面研究比较全面,而国内只对其中某些方法进行了比较系统的研究。
  微粒聚合器技术工作原理:利用微粒凝聚技术,先将含尘气体进行分列荷电处理,使相邻两列的烟气粉尘带上不同极性电荷,然后将带异性电荷粉尘经过扰流装置有效凝聚,形成大颗粒后进入除尘设备。微粒聚合器技术很大程度上解决了细颗粒在电除尘器中不能充分荷电的问题,对细颗粒的排放尤其是 PM2.5的排放起到了很好的控制作用,显著提高了除尘效率。
  目前我国多家单位正在研究这一技术,通过试验研究,在一定程度上掌握了其核心技术,获得了许多国家专利。国外公司从1999年从事这方面的研究,2002年开始工业应用,大量测试结果表明:应用微粒聚合器技术可使得PM2.5总排放减少80%,相应的浊度也会有很明显降低。
  经查阅相关研究资料显 示,团聚技术包括声波团聚、磁团聚、电凝并、化学团聚、蒸汽相变和细颗粒物热泳脱除技术中,实现工程实例的极少,其中最 有希望在电除尘前应用于实际的是 电凝并和化学团聚。A、其中利用双极静电凝并技术的Indigo凝聚器工程实例中,Indigo凝聚器是 有效捕集颗粒物,降低PM2.5排放量,减轻阻光度行之有效的设备。但对于不同煤种 工况条件下,细微颗粒物凝聚效率不同,之后应更多的尝试不同预荷电凝并。B、化学团聚比较有应用前景的,目前所试验阶段采用的团聚促进剂仅局限于黄原胶、羧甲基纤维素钠、聚丙烯酞胺等几种 ,对于吸附细微颗粒物的微观机理未深入了解;在以后的研究中,应采用廉价并实用的高分子(絮凝剂)进行试验,并综合考虑 烟气温度、运行工况、颗粒物物性等多种 因素的影响。