新闻动态NEWS INFORMATION
热门产品HOT PRODUCT
阳极板
阳极板
文氏管
文氏管
芒刺线
芒刺线
骨架口底
骨架口底
电晕线
电晕线
电磁脉冲阀膜片
电磁脉冲阀膜片
除尘滤筒
除尘滤筒
当前位置:返回首页 > 新闻动态 > 新闻资讯 >

静电除尘器效率较低的原因分析以及提高微细颗粒的脱除效率

2020-08-04 18:17:03

{一}、静电除尘器效率较低的原因分析

影响湿式静电除尘器效率的因素很多,大致可以分为以下几个方面:除尘设备状况、烟尘特性、锅炉运行因素等。

1设备状况

设备状况对静电除尘器除尘效率的影响主要包括静电除尘器设计选型不合理、长时间运行造成的供电系统、振打系统等老化和故障等。

设计除尘效率不高和静电除尘器设备老化会造成是造成除尘器排放烟尘浓度较高的原因之一。由于以前燃煤电厂污染物排放标准较为宽松,早期设计和制造的除尘器一般为二电场或三电场,设计除尘效率一般在95%一99%之间。再加上长期的运行以及维护管理不善,静电除尘器设备老化,致使除尘器效率降低。这些问题主要体现在静电除尘器本体内部各构件发生腐蚀、磨损、变形以及电气元件老化及设备短缺等方面。随着环保标准的提高,这类静电除尘器已不能满足排放标准的要求。

2烟尘特性

烟尘特性对静电除尘器产生很大的影响,也会导致除尘效率降低。如锅炉嫩用的煤种、粉尘特性,特别是飞灰比电阻、灰中的Si,A1,Fe,Na含量对静电除尘器的效率影响很大。

飞灰比电阻对静电除尘器性能的影响主要有两个方面:先,粉尘的比电阻过大,电晕电流通过粉尘层就会受到限制,这将影响到粉尘粒子的荷电量、荷电率和电场强度等,从而会导致静电除尘器除尘效率的下降;其次,飞灰比电阻对粉尘的粘附力有较大的影响,高比电阻导致粉尘的粘附力增大,以致电极上的粉尘层要提高振打强度,这将导致比正常情况下的二次飞扬大,然后也使除尘效率下降。

煤的含硫量对静电除尘器的除尘效率影响很大。当煤的Sar高于1.5%时,烟气中SO3可起到调质作用,增强飞灰的表面导电性,有利于静电除尘器除尘;而当Sar低于1%时,烟气中SO3的调质作用非常微弱。含硫量越低,静电除尘器反电晕程度越强烈,收尘难度越大,静电除尘器效率也越低。

此外,采取烟气脱硫措施,如炉内喷钙、循环流化床等,也会引起烟尘特性的变化导致静电除尘器的除尘效率降低。

{二}、提高微细颗粒的脱除效率

微细颗粒物质量轻、粒径小、流动跟随性好、吸附性强且较难脱除,是造成大气能见度降低、灰霾天气、酸雨、气候变化等重大问题的重要因素,由其引发的污染已成为我国突出的大气环境问题,而燃煤电厂是引起我国大气环境中微细颗粒物浓度增加的重要污染源之一。干式静电除尘器(DESP)具率高、能耗低、烟气处理量大等优点,目前我国有90%~95%的燃煤电厂采用DESP对燃煤烟气进行除尘处理,但由于微细颗粒(粒径小于10μm)荷电效果差,电迁移率低,其脱除效率并不理想,通常不超过90%;此外,DESP靠振打清灰,易出现二次扬尘及反电晕现象,也大大降低了对细颗粒物脱除效率。目前工业多采取增加电场数、增加除尘器的宽度和增加除尘器的高度等手段来增加收尘面积,从而提高静电除尘器配件的脱除效率,但该改造方案需增加占地面积、投资运行费用较高,适用的项目范围较窄阵,且振打导致的颗粒物脱除效率降低的关键性问题依旧没有解决。

为适应新排放标准,提高微细颗粒的脱除效率,在传统DESP除尘技术上发展新型除尘技术成为研究趋势,新型静电除尘增效技术主要包括移动极板技术、低低温技术、电袋复合式除尘技术和湿式静电除尘技术。但在实际工业应用中,移动极板技术阳极板机械结构过于复杂,制作、运行成本高,设备维护困难;低低温电除尘器技术加装热交换装置会带来系统流体阻力增加及设备占地面积增加等问题,同时由于烟气温度降低到酸结露以下,换热器及电除尘器均存在酸腐蚀风险。

电袋复合式除尘技术在实际运行中难以处理高温烟气,易出现“烧袋”现象,且对锅炉运行烟气湿度及含氧量要求高,辅助系统复杂,故障率较高。

而WESP与常规的DESP除尘原理及结构基本相同,使用喷淋系统在收尘极形成水膜代替传统DESP的振打清灰系统,兼具DESP的优点且克服了反电晕和二次扬尘问题,结构简单同时又没有以上增效技术存在的问题,具有很高的除尘效率,随着火电厂大气污染物排放标准的日趋严格,湿式电除尘器在燃煤电站的应用越来越广泛,针对湿静电除尘器脱除微细颗粒的问题近年国内外学者也开展了大量的研究。

用ELPI测试不同电场强度、停留时问、颗粒粒径下微细颗粒在湿式电除尘器内的脱除效率,研究发现,随着停留时问增长,脱除效率从57%上升至96%,随着电场强度增大,脱除效率提高。同初始微细颗粒浓度对脱除效率的影响,随着颗粒物初始浓度降低,脱除效率有所下降,分级脱除效率整体成U型分布。

新型湿式电除尘器,除尘器荷电区与收尘区分开,发现荷电区对细颗粒物脱除效率为10%,提高荷电区与收尘区电压及减少收尘区极问距均对脱除效应具有促进作用,可高达99.7%。水膜对微细颗粒静电脱除效率的影响规律,结果表明粒径为0.5μm时的脱除效率较低,随着颗粒直径的增大或减小,颗粒脱除效率都将增大。水膜能够显著提高小颗粒的静电脱除效率,当颗粒直径小于0.1μm颗粒脱除效率提高约50%,对大颗粒的脱除效率也有较显著的促进作用高约8%。以上研究,多为湿式电除尘器污染物脱除宏观效率试验,缺乏对于湿式电除尘器内部颗粒的分布、受力与运动特性等方面的研究,而这对于优化湿式电除尘过程进一步提高微细颗粒脱除效率至关重要。

通过ELPI对电除尘器除尘过程中微细颗粒的浓度分布进行实时测量,基于颗粒浓度变化研究分析了水膜对微细颗粒在静电除尘器内的分布状况、运动轨迹、沉积情况、分级效率及力学行为等的影响,揭示水膜影响微细颗粒脱除效率的机理,为湿式电除尘器脱除微细颗粒奠定理论基础。

改进电场结构在单区静电除尘器中,粒子的荷电和捕集都在一个区内完成,而双区静电除尘器的粒子荷电部分和收尘部分是分开的。前区安装电晕极,粉尘在此区内荷电,后区安装收尘极,粉尘在此区内被捕集。双区电除尘技术是在末电场中,将单一的高压电尘荷电区和收尘区,并用不同的高压电源供电。根据需要,有所区别地向这两个区供应适宜的运行电压强化其荷电和收尘功能。荷电区主要是对粉尘进行荷电同时又在阳极板上收集带负电荷的粉尘。收尘区则使颗粒从烟气中分离,将绝大部分的颗粒吸附到收尘板上;同一些带正电荷的颗粒吸附至其阴极(又称辅助电极)。双区电场由于荷电与收尘区分开后,在荷电区可以比较灵活地调整电压,通过减小极间距,可以在较低的电压下能使尘粒充分地荷电,运行也很。在收尘区,可大大地提高收尘电场的均匀性,有利于提高除尘效率。对双区电场对粉尘驱进速度的提高系数研究表明,为防止电除尘器发生反电晕问题并提高除尘效率,在末电场采用双区电场结构,将粉尘荷电、收尘的过程及其电源供电设备分开,使两个区域的电气运行参数分别达到较佳化。通过实验研究表明,与传统卧式电除尘器相比,双区电场可使粉尘平均驱进速度提高20%左右;除尘效率则随之上升,并将粉尘排放浓度降低到50mg/m³以下。