近年来,我国大范围内出现了雾霾天气,空气中PM2.5粉尘含量较多,已经影响到我们的日常生活。对此,国家出台了较以往更严厉的法规。预计在不久的将来,对锅炉排放粉尘的要求将更为严格,为开拓环保项目市场进行了湿式电除尘的调研。
湿式电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。湿式电除尘器通常简称WESP,与干式电除尘器的除尘原理相同,要经历荷电、收集和清灰3个阶段(见图6-1)。
图6-1 WESP原理示意
湿式电除尘器有几种结构形式。有的使用耐腐蚀导电材料做集尘极;有的用通过喷水或溢流水形成导电水膜,而不导电的非金属材料做集尘极(见图6-2)。
图6-2 WESP工作原理
还可把湿式电除尘器分为横流式(卧式)(见图6-3)和竖流式(立式)(见图6-4)。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;竖流式多为管式构造,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电除尘器的效率为横流式的2倍。
图6-3 横流式(卧式)
图6-4 竖流式(立式)
对于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,故运行也较可靠。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腐蚀、污泥和污水的处理问题,只有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电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。
湿式电除尘器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达到集尘板/管。除尘器构造见图6-5。(www.daowen.com)
图6-5 除尘器构造
干式电收尘器(DESP)主要处理含水很低的干气体;湿式电除尘器主要处理含水较高,乃至饱和的湿气体。在对集尘板/管上捕集到的粉尘清除方式上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清除电极上的积灰,而湿式电除尘器则采用定期冲洗的方式使粉尘随着冲刷液的流动被清除(见图6-6)。
图6-6 湿式电除尘器工作示意
湿式电除尘具有除尘效率高、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他烟气治理设备相互结合,以及设计形式多样化等优点。
鉴于湿式电除尘的以上优点,未来国家出台更为严格的法规时,湿式电除尘将是最合适的技术选择。图6-7向我们展示了一套目前主流的电站锅炉烟气处理流程。
图6-7 燃煤锅炉烟气处理流程
湿式电除尘器采用液体冲刷集尘极表面进行清灰,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。使用湿式电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,尤其适用于电厂、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,且需与其他除尘设备配套使用(图6-8)。其投资技术经济性和运行成本要从整体进行评价。
图6-8 脱硫湿除一体式流程
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