静电除尘器

火力发电占中国超过70%的发电量，全国遍布了成千上百座火电厂，火力发电厂的安全运营对于电力生产商至关重要。近年来，我国火力发电厂出现过多次电除尘器灰斗严重积灰坍塌事故，典型案例如下：12005年湖北某电厂 1号机组(30万千瓦)2号电除尘器“1.1”整体坍塌事故；22005年内蒙古某电厂2 号机组(20万千瓦)电除尘器一电场“3.20”灰斗整体坍塌事故；32005 年内蒙古某铝电公司自备电厂一期3号机组“4.9”灰斗脱落事故；42006年安徽某发电公司2号机组电除尘器“3.14”坍塌事故；52014年唐山某公司“9.23”电除尘器灰斗坍塌事故；62021年9月份湖南某电厂发生严重除尘器灰斗事故。电厂除尘器灰斗积灰如果不及时清理，会给电厂安全运营造成极大隐患。如何保证除尘器灰斗的安全运营？需要安装在除尘器灰斗高、低位的报警开关能够真实无误的发出继电器信号给控制阀，飞灰到达高位报警启动落灰阀门，避免造成积灰，导致安全事故。AMETEK 旗下DREXELBROOK品牌的射频导纳物位开关可以完美胜任该任务，专为电除尘飞灰灰斗设计的射频导纳开关，具有高度的稳定，Cote Shield防挂料屏蔽层可以保证该型号开关稳定的输出正确的报警信号，避免挂料造成的误报。图1 在某电厂静电除尘器灰斗高低位报警开关现场应用工况对于静电除尘器的灰位测量，除了必须采用用于开关量报警输出的开关之外，同时可以安装连续量测量的射频导纳料位计，AMETEK DERXELBROOK独特的“钓鱼竿式”传感器，专为灰斗这类应用开发，具有测量准确、耐用、抗挂料等优良性能，可为电除尘器灰斗的安全运营带来双重保证，下面图2和图3是“钓鱼竿式”传感器和安装示意图：图2图3AMETEK DREXELBROOK射频导纳开关 ✅ 坚固，耐用，免维护，无移动部件；✅ 防挂料误报，专利的Cote-shield屏蔽技术，可以有效忽略积灰挂料可能带来的误报；✅ 探头耐高温至260摄氏度；✅ 输出DPDT继电器信号；✅ 原装进口，常年备有现货库存，交货期快；✅ 应用业绩多AMETEK DREXELBROOK射频导纳连续料位计✅ 坚固，耐用，免维护，无移动部件；✅ 防挂料传感器，可以准确测量积灰物位；✅ 探头耐高温至500摄氏度；✅ 输出4-20ma信号；✅ 原装进口，常年备有现货库存，交货期快射频导纳开关射频导纳连续料位计AMETEK DREXELBROOK射频导纳产品在国内的火电厂有大批量的应用，目前开关的使用量累计超过20000台，见证了中国火电厂的发展历程，也维护了火电厂的安全运行

烟气超低排放实际上是指烟气中颗粒物的超低排放，排放烟气中不仅包括烟尘，而且包括湿法脱硫过程中产生的次生颗粒物，因此要实现烟气的超低排放必须进行必要的除尘处理。除尘技术一般包括：烟气脱硝后烟气中烟尘的去除，称之为一次除尘技术，主流技术包括：电除尘技术?袋式除尘技术和电袋复合除尘技术 脱硫后对烟气中颗粒物的再次脱除或烟气脱硫过程中对颗粒物的协同脱除，称之为二次除尘或深度除尘技术，脱硫后对烟气中颗粒物的脱除主要采用湿式电除尘技术，脱硫过程中对颗粒物的协同脱除主要采用复合塔脱硫技术，并采用高效的除雾器或在湿法脱硫塔内增加湿法除尘装置?下面详细介绍一下这几种除尘技术。一次除尘技术1电除尘技术电除尘技术利用强电场电晕放电，使气体电力产生大量自由电子和离子，并吸附在通过电场的粉尘颗粒上，使烟气中的粉尘颗粒荷电，荷电后的粉尘颗粒在电场库仑力的作用下吸附在极板上，通过振打落入灰斗，经排灰系统排出，从而达到收尘的目的。优点：除尘效率较高，压力损失小，使用方便且无二次污染，对烟气的温度及成分敏感度不高，设备运行检修相对容易，安全可靠性较好。局限：设备占地面积较大，除尘效率受煤种和飞灰成分的影响较大。依据电极表面灰的清除是否用水,电除尘可分为干式电除尘和湿式电除尘?干式电除尘常被称作电除尘，如静电除尘技术、低低温电除尘技术 湿式电除尘常被称作湿电,湿电仅用于湿法脱硫后的二次除尘?（1）静电除尘技术静电除尘技术是在电晕极和收尘极之间通上高压直流电，所产生的强电场使气体电离、粉尘荷电，带有正、负离子的粉尘颗粒分别向电晕极和收尘极运动而沉积在极板上，使积灰通过振打装置落进灰斗。静电除尘器与其他除尘设备相比，耗能少，除尘效率高，适用于除去烟气中0.01~50μm的粉尘，而且可用于烟气温度高、压力大的场合。但由于静电除尘器基于荷电收尘机理，静电除尘器对飞灰性质(如成分、粒径、密度、比电阻、黏附性等)较为敏感，特别对高比电阻粉尘、细微烟尘捕集困难，运行工况变化对除尘效率也有较大影响。另外其不能捕集有害气体，对制造、安装和操作水平要求较高。（2）低低温电除尘技术低低温电除尘技术是通过烟气冷却器降低电除尘器入口烟气温度至酸露点以下的电除尘技术?低低温电除尘技术因烟气温度降至酸露点以下，粉尘比电阻大幅下降，且击穿电压上升，烟气流量减小，可实现较高的除尘效率 同时，烟气温度降至酸露点以下，气态SO3将冷凝成液态的硫酸雾，通过烟气中粉尘吸附及化学反应，可去除烟气中大部分SO3 在达到相同除尘效率前提下，与常规干式电除尘器相比，低低温电除尘器的电场数量可减少，流通面积可减小，运行功耗降低，节能效果明显。但粉尘比电阻降低会削弱捕集到阳极板上粉尘的静电黏附力，从而导致二次扬尘有所增加?2袋式除尘技术袋式除尘技术利用过滤原理，用纤维编织物制作的袋式过滤单元来捕捉含尘烟气中的粉尘。堆积在滤袋表面的粉饼层在此反向加速度及反向穿透气流的作用下，脱离滤袋面，落入灰斗。落入灰斗后的灰再经输灰系统外排。优点：布袋除尘器占地面积小 除尘效率高，一般可保证出口排放浓度在50mg/m3以下 处理气体量范围大 不受煤种、飞灰成分、浓度和比电阻的影响 结构简单，使用灵活 运行稳定可靠，操作维护简单。局限：受滤袋材料的限制，在高温、高湿度、高腐蚀性气体环境中,除尘时适应性较差。运行阻力较大，平均运行阻力在1500Pa左右，有的袋式除尘器运行不久阻力便超过2500Pa。另外，滤袋易破损、脱落,旧袋难以有效回收利用。3电袋复合除尘技术电袋复合除尘技术是电除尘技术与袋式除尘技术有机结合的一种复合除尘技术,利用前级电场收集大部分烟尘,同时使烟尘荷电,利用后级滤袋区过滤拦截剩余的烟尘,实现烟气净化?未被前级电区捕集的荷电粉尘,由于电荷作用使细微颗粒极化或凝并成粗颗粒,同时由于同性电荷的排斥作用,到达滤袋表面堆积的粉尘层排列有序?结构疏松,呈棉絮状,粉尘层阻力低,容易清灰剥离,因而产生了荷电粉尘增强过滤性能的效应,降低运行阻力,延长滤袋寿命?电袋复合除尘器按照结构型式可分为一体式电袋复合除尘器?分体式电袋复合除尘器和嵌入式电袋复合除尘器?其中一体式电袋复合除尘器技术zui为成熟,应用zui为广泛?优点：对煤种和烟尘比电阻变化的适用性比电除尘器强，运行阻力低于纯布袋除尘器，滤袋寿命较布袋除尘器更长，电耗低于电除尘器。局限：由于兼有电除尘和布袋除尘两套单元，运行维护较为复杂。二次除尘技术1湿式电除尘技术湿式电除尘技术是用水冲刷吸附在电极上的粉尘?根据阳极板的形状，湿式电除尘器分为板式、蜂窝式和管式等，应用较多的是板式与蜂窝式。湿式电除尘器安装在脱硫设备后，可有效去除烟尘及湿法脱硫产生的次生颗粒物，并能协同脱除SO3、汞及其化合物等?影响湿式电除尘器性能的主要因素有湿式电除尘器的结构型式、入口浓度、粒径分布、气流分布、除尘器技术状况和冲洗水量?优点：对粉尘的适应性强，除尘效率高，适用于处理高温、高湿的烟气 无二次扬尘 无锤击设备等易损部件，可靠性强 能有效去除亚微米级颗粒、SO3气溶胶和石膏微液滴，对有效控制PM2.5、蓝烟和石膏雨。局限：排烟温度需低于冲刷液的绝热饱和温度 在高粉尘浓度和高SO2浓度时难以采用湿式电除尘器 必须要有良好的防腐蚀措施 湿式电除尘器冲洗水虽采用闭式循环，但要与脱硫水系统保持平衡。2复合塔脱硫技术复合式脱硫塔工作时烟气由引风机鼓入脱硫塔内，在脱硫塔径向进风管内设有*级喷淋装置，对烟气进行预降温和预脱硫，经过降温和预脱硫的烟气由脱硫塔中下部均匀上升，依次穿过三级喷淋装置形成的高密度喷淋洗涤反应区和吸收反应区，脱硫液通过螺旋喷嘴生成极细的雾滴为烟气与脱硫液的充分混合提供了巨大的接触面积，使得气液两相进行充分的传质和传热的物理化学反应，从而达到SO2的高效脱除。脱硫塔内置有两级脱水除雾装置，经过脱硫后的烟气继续上升，依次经过两层折板除雾装置，通过雾气、小液滴在折板处的多次撞击形成较大液滴，大液滴与烟气分离后下落，脱水后的烟气通过烟道至烟囱排放。针对以上几种除尘技术的选择，当电除尘器对煤种的除尘难易性为“较易”时，可选用电除尘技术 当煤种除尘难易性为“较难”时，可优先选用电袋复合除尘技术，300MW等级及以下机组也可选用袋式除尘技术 对于一次除尘就要求烟尘浓度小于10mg/m3或5mg/m3不依赖二次除尘实现超低排放的，可优先选择超净电袋复合除尘技术?其他情况下(包括煤种的除尘难易性为“一般”)，可结合二次除尘技术效果?煤质波动情况?场地条件?投资与运行费用等因素综合考虑选择?另外，还可遵循原则：一次除尘器出口烟尘浓度为30mg/m3~50mg/m3时，二次除尘宜选用湿式电除尘器 一次除尘器出口烟尘浓度小于30mg/m3，二次除尘也可选用湿式电除尘器，实现更低的颗粒物排放浓度，更好地适应煤炭市场等因素的变化，投资与运行费用也会适当增加?一次除尘器出口烟尘浓度为10mg/m3~30mg/m3时，二次除尘宜选用复合塔脱硫技术协同除尘，并确保复合塔的除雾除尘效果?

随着环境污染的越发严重，国家对锅炉烟气排放提出了更加严格的标准。面对这一发展形势，相关企业要加强锅炉烟气除尘技术的运用，并且结合实际生产情况做好除尘设备的选择，以便在响应国家政策号召的同时，给企业生产带来一定的效益。既促进了工业的可持续发展，同时为人们创造一个安全、舒适的生存环境。 下面小编针对干式与湿式两种较为实用高效的除尘技术进行简要介绍，希望对您有所帮助。 一、干式除尘技术 干式除尘技术主要包括静电除尘、袋式除尘和电袋复合除尘技术。其中静电除尘技术具有处理烟气量大、除尘效率高、设备阻力低、适应烟温范围宽、使用简单可靠等优点，已经应用在我国80%以上的燃煤机组。针对静电除尘的增效技术包括：低低温电除尘、旋转电极式电除尘、微颗粒捕集增效、新型高压电源技术等。通过增效的干式除尘技术，辅以湿法脱硫的协同除尘，在适宜煤质条件下，能实现烟囱出口烟尘排放浓度低于10mg/m3。 这里重点对低低温电除尘技术及其应用进行介绍： 低低温电除尘技术通过低温省煤器或气气换热器使电除尘器入口烟气温度降到90～100℃低低温状态，除尘器工作温度在酸露点之下。 具有以下优点： ①烟气温度降低，烟尘比电阻降低，能够提高除尘效率； ②烟气温度降低，烟气量下降，风速降低，有利于细微颗粒物的捕集； ③烟气余热利用，降低煤耗； ④烟气中SO3冷凝并粘附到粉尘表面，被协同脱除； ⑤对于后续湿法脱硫系统，由于烟温降低，脱硫效率提高，工艺降温耗水量降低。 在国际上，日本低低温电除尘技术应用较为广泛，为应对日本排放标准的不断提高并解决SO3引起的酸腐蚀问题，三菱公司1997年开始研究日本基于烟气换热器装置的低低温高效烟气治理技术，现今在日本已得到大面积的推广应用，三菱、日立等低低温电除尘器配套机组容量累计已超13GW。日本橘湾电厂1050MW机组应用数据显示低低温烟气处理技术可实现烟囱出口粉尘排放浓度在5mg/m3以下，出口SO3排放浓度低于2.86 mg/m3。我国首台低低温电除尘器应用是在2010年12月广东梅县粤嘉电厂6号炉135MW机组。 2012年6月，我国首台600MW低低温电除尘在大唐宁德电厂4号炉成功投运，经第三方测试除尘器出口粉尘排放低于20mg/m3，同时具有较强的SO3、PM2.5、汞等污染物协同脱除能力。 2014年浙江嘉华电厂1000MW机组采用低低温电除尘后除尘器出口粉尘浓度降至15 mg/m3。相关的工程应用实践表明，低低温电除尘技术集成了烟气降温、高效收尘与减排节能控制等多种技术于一体。综合考虑当前我国极其严峻的“雾霾”大气污染和煤电为主的能源资源状况，低低温电除尘技术具有粉尘减排、节煤、节电、节水以及SO3减排多重效果，是我国除尘行业最急需支持应用推广的技术之一。 二、湿式静电除尘技术 湿式静电除尘技术通常用于燃煤电厂湿法脱硫后饱和湿烟气中颗粒物的脱除。要实现烟尘浓度低于5 mg/m3的超低排放，一般情况下需要配套湿式静电除尘技术。 湿式静电除尘工作原理是：烟气被金属放电线的直流高电压作用电离，荷电后的粉尘被电场力驱动到集尘极，被集尘极的冲洗水除去。与电除尘器的振打清灰相比，湿式静电除尘器是通过集尘极上形成连续的水膜高效清灰，不受粉尘比电阻影响，无反电晕及二次扬尘问题；且放电极在高湿环境中使得电场中存在大量带电雾滴，大大增加亚微米粒子碰撞带电的机率，具有较高的除尘效率。湿式静电除尘技术突破了传统干式除尘器技术局限，对酸雾、细微颗粒物、超细雾滴、汞等重金属均具有良好的脱除效果。 全世界第1台除尘器为湿式静电除尘器，1907年投入运行，主要用来去除硫酸雾，后来被拓展用于电厂细微颗粒捕集。美国在用于多污染物控制的湿式静电除尘器研究及应用方面处于领先地位。国内，湿式静电除尘器在冶金行业、硫酸工业已有多年成功的运行经验，是一项非常成熟的技术，并且针对微细雾滴制定出台了环保部标准HJ/T 323—2006《电除雾器》。 主要技术特点：单体处理烟气量较小，一般不超过50000m3/h，设计烟气流速较低，一般为1m/s左右，电极多采用PV或FRP材质。随着湿式静电技术的进一步发展，其应用领域和功能也不断拓展，加之在传统脱硝、脱硫、除尘技术均已达到一定水平，湿式静电在细颗粒物、超细雾滴、SO2、NOx、Hg等雾霾前体污染物进一步协同控制和深度净化上被寄予更多预期，这也是今后发展的趋势。 三、烟气超低排放技术路线 为了减少烟气中的烟尘，实现低于5mg/m3的超低排放，除采用以上增效干式除尘技术——低低温电除尘和湿式静电除尘器之外，也可配套使用必要的过程监测仪器，如烟气分析仪（低量程在线型）Gasboard-3000Plus，对整个烟气除尘工艺流程进行过程调控优化，以最大限度的提高除尘效率，实现烟气排放符合超低排放标准。 烟气分析仪（低量程在线型）Gasboard-3000Plus结合领先的微流红外技术，创造性采用隔半气室设计，可实现200ppm内的低量程测量，在满足行业标准应用的同时，还可根据用户需求定制量程，实用性大大提高。 烟气通过低低温电除尘脱除大部分粉尘、部分SO3和颗粒汞，同时通过烟气余热的回收利用，节约电煤消耗，降低烟温和烟气量，使后续湿法脱硫节水、提效，缓解“石膏雨”现象；然后通过湿式静电除尘，使得烟气含尘量达到超低排放要求，另一方面对SO3、重金属、NH3等多污染物协同净化，并有效减少“石膏雨”；此外，烟气成分分析仪作为整个工艺流程的过程监测单元，可指导现场操作人员对SO2或NOx进行过程调控，如在系统最后治理单元——湿式深度净化装置中，可根据需要适量添加脱硫液或脱硝液，实现对烟气成分的深度净化。来源：微信公众号@工业过程气体监测技术，转载请务必注明来源！