新型線-網(wǎng)式電除塵裝置技術(shù)研究及應(yīng)用

靜電除塵器對(duì)于降低粉塵的排放具有很好的作用，被廣泛用于水泥、火電、冶金、化工等行業(yè)，是一種高效且節(jié)能的環(huán)保除塵設(shè)備，隨著排放要求的提高，各種提效改造技術(shù)用于電除塵器。簡(jiǎn)略分析傳統(tǒng)導(dǎo)電濾槽與新型線-網(wǎng)式裝置這兩種技術(shù)，并對(duì)兩種技術(shù)在工程中的實(shí)際應(yīng)用情況做了比較與分析，從工期、成本、排放各個(gè)角度做了對(duì)比，經(jīng)比較發(fā)現(xiàn)，這兩種技術(shù)都未增加原除塵器的體積，但新型線-網(wǎng)式的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)都明顯優(yōu)于傳統(tǒng)導(dǎo)電濾槽，收塵效率大幅提高，投資最省、停爐時(shí)間短等。

背景技術(shù)

當(dāng)前我國(guó)的經(jīng)濟(jì)正在快速發(fā)展、環(huán)保力度進(jìn)一步的加強(qiáng)，各行各業(yè)大力開(kāi)展節(jié)能減排的工作。國(guó)家對(duì)工業(yè)爐窯煙塵排放的環(huán)保要求正不斷提高，對(duì)除塵技術(shù)手段提出了更高的要求，原有大部分電除塵器都已經(jīng)不能達(dá)到當(dāng)前環(huán)保新要求，而新建的電除塵器要達(dá)到更高的環(huán)保要求，已經(jīng)不能體現(xiàn)其技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的優(yōu)勢(shì)，因此電除塵器的應(yīng)用領(lǐng)域和規(guī)模已逐漸被壓縮，電除塵器本體收塵效率的提高是電除塵器技術(shù)得到突破性進(jìn)展的關(guān)鍵。為了提高收塵效率，很多企業(yè)對(duì)現(xiàn)有的靜電除塵器進(jìn)行增效升級(jí)改造，主要改造措施有增加新電場(chǎng)保證足夠的集塵極面積、修復(fù)或換新電場(chǎng)內(nèi)部件以及修復(fù)殼體的腐蝕漏風(fēng)，糾正氣流均布問(wèn)題、更換先進(jìn)的電源等等。但這些改造措施都沒(méi)有起到大大降低粉塵排放的終極目標(biāo)。

當(dāng)前線網(wǎng)電除塵裝置介紹及存在的問(wèn)題

為了高效降低粉塵排放，有很多公司采用導(dǎo)電濾槽的技術(shù)，對(duì)電除塵器進(jìn)行改造，在電場(chǎng)后端增加導(dǎo)電濾槽，使得煙塵排放＜30mg/Nm³；但是該導(dǎo)電濾槽結(jié)構(gòu)本身存在一定的問(wèn)題，首先導(dǎo)電濾槽的增加使得阻力大大增加，其次導(dǎo)電濾槽本身結(jié)構(gòu)是通過(guò)在濾槽上開(kāi)有大量的孔洞，實(shí)現(xiàn)煙氣通過(guò)導(dǎo)電濾槽，這就使得部分粉塵被導(dǎo)電濾槽收集的同時(shí)，部分含塵煙氣通過(guò)導(dǎo)電濾槽上的孔洞排放出去了，不能最大限度收集粉塵，不能使粉塵排放濃度進(jìn)一步的下降。

新型線-網(wǎng)式電除塵裝置的結(jié)構(gòu)及原理

新型線網(wǎng)電除塵裝置設(shè)在電除塵器內(nèi)部，在其末尾2-3個(gè)電場(chǎng)布置該裝置，該裝置布置在電場(chǎng)尾部，主要由1線網(wǎng)式濾槽、2濾槽振打系統(tǒng)組成、3多孔噴吹系統(tǒng)，如圖1所示。

當(dāng)煙氣剛經(jīng)過(guò)電場(chǎng)前，流通斷面的粉塵濃度為均勻分布狀態(tài)，通過(guò)電場(chǎng)到達(dá)電場(chǎng)尾端，在電場(chǎng)力的作用下，在陽(yáng)極板與陰極線之間的空間中，越靠近陽(yáng)極板粉塵濃度越高，而陰極線附近粉塵濃度卻很低。靠近收塵板粉塵由于獲電粉塵相互排斥以及獲電不足等原因，使得部分粉塵不能被陽(yáng)極板捕獲，這部分荷電粉塵經(jīng)過(guò)電場(chǎng)尾部線網(wǎng)式陽(yáng)極濾槽，有效捕集陽(yáng)極板表面逃逸的粉塵。底部振打系統(tǒng)對(duì)濾槽進(jìn)行振打，使濾槽上吸附的粉塵掉落，少部分未能掉落的粉塵在振打的作用下開(kāi)始松動(dòng)，在多孔噴吹系統(tǒng)的吹掃作用下徹底脫落，達(dá)到清除集塵的目的，并保證濾槽的清潔，保證煙氣流通的順暢均勻。它起到了靜電補(bǔ)集粉塵的功能，同時(shí)也增加了攔截過(guò)濾粉塵的機(jī)理，相當(dāng)于電場(chǎng)收塵面積增加了，多孔泡沫金屬結(jié)構(gòu)呈三維分布，孔和孔形成立體方向的場(chǎng)強(qiáng)，使得粉塵補(bǔ)集能力得到增強(qiáng)，原電除塵器陽(yáng)極板表面逃逸的粉塵經(jīng)該裝置被進(jìn)一步收集，使得粉塵排放進(jìn)一步降低。

新型線-網(wǎng)式電除塵裝置的工程應(yīng)用

本文提出的線-網(wǎng)式電除塵裝置在內(nèi)蒙某電廠2#機(jī)組靜電除塵器提效改造項(xiàng)目中成功應(yīng)用。該除塵器為一臺(tái)雙室三電場(chǎng)靜電除塵器，電除塵器型號(hào)為KDW50/14.6/3×7/0.42，設(shè)計(jì)進(jìn)口煙氣含塵濃度11g/Nm³，電場(chǎng)風(fēng)速達(dá)到0.86m/s，比集塵面積為60.3㎡/（m³/s）；出口煙塵平均排放濃度為90mg/Nm³，本體阻力≤300Pa。

1#機(jī)組電除塵器曾有某公司對(duì)其提效改造，改造方案是：檢修原三電場(chǎng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)，同時(shí)采用傳統(tǒng)導(dǎo)電濾槽技術(shù)；改造后煙塵排放從90mg/Nm³降至44.6mg/Nm³，阻力增加約為70Pa。

我公司采用新型線-網(wǎng)式電除塵裝置對(duì)2#機(jī)組靜電除塵器提效改造，仍然保持原電除塵器的三個(gè)電場(chǎng)，不再增加電場(chǎng)，不增加其體積，主要對(duì)三個(gè)電場(chǎng)進(jìn)行全面檢修，更換損壞的陰極線等；在其第二和第三電場(chǎng)布置該裝置，其中濾槽采用多孔泡沫金屬制作，其通孔率達(dá)到98%以上，增加該裝置所產(chǎn)生的阻力小于等于30Pa，非常有限。通過(guò)在電場(chǎng)末端設(shè)置該裝置后，實(shí)現(xiàn)了電除塵器對(duì)粉塵的高效捕集，業(yè)主委托不同的環(huán)保檢測(cè)部門，檢測(cè)了2#機(jī)組電除塵器出口的煙塵排放濃度，結(jié)果均小于15mg/Nm³，在不增加電除塵器體積、運(yùn)行維護(hù)費(fèi)的前提下，改造后降低煙塵排放濃度83.7%。

傳統(tǒng)濾槽上開(kāi)有大量的孔洞用于煙氣流通，這種結(jié)構(gòu)增加了大湍流系數(shù)，影響收塵，造成內(nèi)部氣流一定程度的混亂，相當(dāng)于只增加了收塵表面積。而多孔泡沫金屬的氣流均勻性非常好，成功避免氣流混亂，便于收集粉塵，三維分布的結(jié)構(gòu)，增加的收塵面積遠(yuǎn)大于傳統(tǒng)濾槽，使得粉塵排放進(jìn)一步降低，多孔噴吹系統(tǒng)正常情況不使用，以免二次揚(yáng)塵，主要輔助振打系統(tǒng)清灰，避免了粉塵堵塞殘留造成阻力的增加。傳統(tǒng)濾槽在三個(gè)電場(chǎng)上進(jìn)行了改造安裝，而新型線-網(wǎng)式裝置僅僅對(duì)第二、第三電場(chǎng)進(jìn)行了改造安裝，安裝工作量縮減不到三分之一，整個(gè)工程成本也得到降低，最重要的是排放性能遠(yuǎn)優(yōu)于傳統(tǒng)濾槽?？紤]到原電除塵器僅有三個(gè)電場(chǎng)，性能已經(jīng)達(dá)到了設(shè)計(jì)的目的，如再多一個(gè)電場(chǎng)的改造，數(shù)值將會(huì)進(jìn)一步下降。

隨著除塵超低排放技術(shù)的不斷發(fā)展和大量應(yīng)用，看到其優(yōu)良的節(jié)能減排及經(jīng)濟(jì)效果的同時(shí)，也不能忽視其中存在的問(wèn)題。電除塵器改造、優(yōu)化應(yīng)穩(wěn)步扎實(shí)的向前推進(jìn)，這樣才能實(shí)現(xiàn)比較好的性能、經(jīng)濟(jì)性和穩(wěn)定性。電除塵器改造的方案多種多樣，每一種都有各自的特色，在大量理論研究基礎(chǔ)上、實(shí)踐檢驗(yàn)的支持下，循序漸進(jìn)的提高其改造性能，讓其在大氣環(huán)境污染治理上發(fā)揮重要的作用。