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燃煤发电厂湿式电除尘技术

湿式电除尘技术

湿式电除尘技术与干式静电除尘技术工作原理基本相同,主要区别在于使用水膜清灰方式代替传统的振打清灰,以达到更高的除尘效率。根据布置方式的不同,湿式电除尘器可分为卧式和立式两种形式。立式布置占地面积小,适用于现有电厂超净排放改造,而卧式相对投资较小,无布置限制时可优先选用,典型卧式和立式湿式电除尘器结构如图 1 所示[13] 。

除尘器

与干式电除尘技术相比,湿式电除尘技术无振打装置,通过在集尘极上形成连续的水膜高效清灰,除尘效率不受烟尘比电阻影响,可有效避免二次扬尘及反电晕现象,且可同时去除含湿气体中 PM2. 5、酸雾、有毒重金属、气溶胶等有害物质。但湿式静电除尘器不宜在高粉尘浓度或高 SO x 浓度下运行,且其入口烟气温度须低于冲刷液饱和温度,因此湿式静电除尘器常布置于脱硫系统下游。干式、湿式静电除尘器各技术指标差异见表 3。

湿式电除尘器-湿式静电除尘设备

传统湿式电除尘器常采用刚性合金材料作为集尘极,但刚性合金材料存在制造成本高、须防腐处理、表面水膜难以分布均匀等问题,因此目前许多学者开展了对纤维织物收尘极的研究。常景彩等[14] 考察了丙纶和涤纶柔性集尘极材料与传统刚性玻璃钢集尘极材料的性能差别,实验结果表明:在相同的试验条件下,丙纶和涤纶纤维集尘极的伏安特性、冲洗水量和实际工作性能均优于传统刚性玻璃钢集尘极材料。

Bayless D J 等[15] 开发了纤维膜湿式电除尘器,以纤维膜代替金属电极板,液体在纤维膜上形成毛细流连续带走表面沉积物,实验显示施加相同电压时,采用纤维膜集尘极时粉尘收集效率比刚性合金材料高20% ~35%。

极板材料不同,湿式电除尘器水耗也不相同。湿式除尘器运行温度通常低于冲刷液的绝热饱和温度。因此,如采用刚性合金材料作集尘极,则需连续不断地喷淋以保持极板清洁,防止极板腐蚀,且需增加循环水处理系统。以 300 MW 机组为例,日本三菱技术、科特雷尔技术湿式除尘器耗水量分别为 7 ~10 和3 t/h。而柔性电极或导电玻璃钢电极本身耐腐蚀性能优异,无需进行连续的喷淋,定期断电冲洗即可满足运行要求,耗水量接近 0。

采用连续喷淋方式的湿式静电除尘器须增设循环水处理系统,喷淋水在除尘器下部灰斗收集后流至循环水箱。灰斗中所收集的喷淋水溶解了部分烟气中的 SO 3 和从 FGD 携带的水滴,因此 pH 值呈酸性,需加入一定量的 NaOH 以维持循环水箱的 pH 值在5 ~7 范围内[13] 。

喷淋水循环利用过程中含尘量会相应增加,循环系统需不断补入原水,排除废水。循环水箱所排废水可作为湿式脱硫装置的补充水,但水量不宜过大,以免影响脱硫装置正常运行。电厂实际运行数据显示,当湿式除尘器入口烟尘浓度低于 20 mg/m 3 时,其出口烟尘浓度可减小至5 mg/m 3 以下 [16] 。