溼式靜電除塵除霧器淨化熔鋁爐煙氣的應用

2020-12-03 全國能源信息平臺

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北極星大氣網訊:摘要：文章介紹了溼式靜電除塵除霧器的工作、結構性能及淨化熔鋁爐煙氣的運行效果。實踐證明溼式除塵器淨化熔鋁爐煙氣的應用是成功的，並具有良好的推廣應用價值。

1 工程概述

廣東某鋁業有限公司是一家從事工業廢鋁、鋁錠回收利用的企業。熔鋁爐在熔煉廢鋁、鋁錠的過程中，會產生煙塵、二氧化硫和黑煙等汙染物。原配套有布袋除塵器和麻石塔，但效果不理想，因此業主委託我公司進行改造設計。採用溼式靜電除塵器為主要淨化設備的處理工藝，處理煙氣量為30000m3/h，進入溼式靜電除塵器前煙氣溫度小於等於120℃。自2015年投運至今，除塵除霧效果較高，運行良好。

1.1 原有煙氣處理工流程

1.2 原來煙氣處理工藝存在問題

原有的煙氣處理系統存在以下問題，導致煙氣處理系統的效果不理想，不能達到現行的環保要求：

（1）原有的布袋除塵室除塵效率低、溫度高容易燒袋、清灰方式落後；（2）原的有麻石塔噴淋塔效率低；（3）兩臺爐之間的煙氣切換閥無法正常開關，加上布袋清灰方式落後且阻力大，採用前推後拉兩颱風機仍無法將煙氣有效收集。

1.3 改造工設計

2 溼式靜電除塵除霧器工作原理

在溼式靜電除塵器的陽極板（管）和陰極線之間施加數萬伏直流高壓電，在強電場的作用下，陰陽兩極間的氣體發生局部電離，使得高效消煙靜電除塵器空間充滿帶負電荷的離子；隨煙氣流進入高效消煙靜電除塵器內的塵（霧）粒子與這些負離子相碰撞而荷電，帶電塵（霧）粒子由於受到高壓靜電場庫侖力的作用，向陽極運動；到達陽極後，將所帶的電荷釋放掉，塵（霧）粒本身則由於其固有的黏性而附著在陽極板（管）上，然後通過液體衝洗的方法清除；[1]由於溼式電除塵器採用水流衝洗，沒有振打裝置，所以不會產生二次揚塵[2]，實現超低濃度排放。

3 技術參數表

4 設備主要結構及性能

（1）溼式除塵除霧器由進風口、出風口、上下兩層處理單元組成，每層處理單元均配置陽極板（管）、放電極（陰極線）、絕緣箱體、水系統和獨立的供電電源。

（2）陽極板（管）為導電玻璃鋼六角管，內切圓為300mm，下正六邊形管組成蜂窩管束，結構緊湊，質量輕[3]。蜂窩式布置，能更加有效利用空間、並使氣流有效均勻的分布。陽極管採用為石墨粉、乙烯基酯樹脂、玻璃鋼纖維布製作而成，具有耐腐蝕、耐溫、阻燃性和導電性好等特點，從而保證較好的除塵效果。

（3）放電極（陰極線）採用鈦金屬材質的φ19管材、長針刺線型；採用「單電源供電多電場分布」專利技術（專利號ZL 97 2 46596.0），按動態和分布參數對放電極（陰極線）進行設計，使整個通道都達到高除塵效率提交除塵除霧效率。

（4）絕緣箱體安裝於設備兩側，採用外置絕緣結構，絕緣體不直接與含塵氣體接觸絕緣子不直接接觸，更好得保證絕緣體乾淨、乾燥，避免結露、爬電現象，從而達到有效絕緣的目的。

（5）水系統（清洗部份）：陽極板（管）表面是否能夠持續保持乾淨、清潔是溼式除塵除霧器能否長期穩定運行的關鍵。所以每個單元內設置噴淋清洗裝置，衝洗噴頭採用120°廣角實心圓形陶瓷噴頭，可以全方位清洗溼式除塵設備內部件的塵霧，從而確保溼式除塵具有良好的運行狀態和較高的除塵除霧效率。絕緣箱體也設置噴淋清洗裝置衝洗噴頭採用120°廣角實心扇形陶瓷噴頭，確保絕緣子乾淨、避免結露、爬電現象，確保有絕緣性能。噴淋清洗時間為1-2分鐘，清洗間隔時間根據現場運行狀態設定。

（6）溼式電除塵器設用水及麻石塔降溫用水均採購循環水，通過循環水池對溼式除塵器灰水進行處理中和後，達到噴淋用水的要求即可以回收利用；定期清查，排出的水份可進行清水補充，維持水系的平衡。

（7）溼式電除塵器設備採三相高壓整流電源供電，電源型號為CKD-350mA/60kV，每層處理單元配套一個電源。每層單元獨立供電，確保一個單元故障，另一個單元還能正常工作。

（8）所有控制部分採用集中控制，主要控制包括：高壓電源控制、安裝聯鎖控制、噴淋清洗控制、超溫報警控制、故障報警控制。

5 運行情況

溼式靜電除塵器投入運行後，除塵效果顯著，煙囪排放效果肉眼可見，基本無有色煙氣排放。在調試運行中，出顯超溼報警現象。經檢查，發現原麻石塔入降溫噴頭堵塞。現場直接對噴頭進行整改，讓噴頭水流與煙氣同一流向。從而使噴頭不被進入原麻石塔煙氣所帶的粉塵附著堵塞。整改後系統運行正常，運行的各項指標正常、穩定。現檢測數據表明溼式靜電除塵器的出口煙塵量排放濃度39.7 mg/m3低於排放要求的100mg/m3。二氧化硫等也降至低於排放標以下。

6 結束語

溼式靜電除塵除霧技術及其在熔鋁爐煙氣應用，成功解決了熔鋁爐在熔煉廢鋁、鋁錠的過程中產生的煙塵、二氧化硫和黑煙等汙染物等環境汙染問題及對人體健康影的問題，並確保企業的正常生產。隨著國家對大氣環境治理的日益重視，相信溼式靜電除塵器會更快普及到各大行業廢氣治理上，在我國大氣汙染治理工程中起到重要作用。

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