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玻璃钢阳极管

材质:玻璃钢
工艺:玻璃钢拉挤工艺

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玻璃钢阳极管

一、WESP湿式电除尘(雾)器介绍

WESP(Wet ElectroStatic Precipitaor)湿式电除尘(雾)器(WESP)最早在我国应用于化工、冶金等行业,以冶金行业居多,近几年国内大型燃煤电厂被逐渐推广使用。在国外WESP在电厂已有近30年的历史,作为大气复合污染物控制系统的终端精处理技术装备,用于去除湿法脱硫后的粉尘、石膏浆液雾滴、控制PM2.5的排放及解决烟气排放浊度等问题,采用WESP可将烟尘排放限值控制在10mg/m³甚至5mg/m³以下。

1、基本介绍

湿式静电除尘器又名湿式电除尘器、湿式电除雾器,采用新型耐腐蚀科技开发为阳极,模块化结构,蜂窝式布置,它能有效利用空间,流场分布均匀,其耐腐蚀性能好,放电强力稳定,使设备电压、电流处于较高的参数,从而保持较好的除尘效果。

1.1、湿式静电除尘器工作原理

湿式静电除尘器主要由湿式静电除尘器壳体、阳极系统(集尘极)、阴极系统(电晕线)、高压直流电源、热风吹扫系统、喷淋系统等组成。

壳体:一般采用整体玻璃钢或钢衬玻璃鳞片等耐腐蚀材料。分为立式结构和卧式结构。壳体外形可分为圆形和方形。根据实际情况,可设置在脱硫塔上部,也可单独设置。

进气方式:根据实际情况可有不同设置,分为立式和卧式结构。立式结构是采用下部进气,上部出气方式;也可采用上部进气,下部出气方式。卧式结构的气流通常是平进平出。

阳极系统:选用耐腐蚀材料,各种材料有各自的优缺点,根据介质成分和温度等实际情况选用。脱硫烟气因处理量不大,阳极一般为板式和管式;其他用的多是圆管式和蜂窝式。蜂窝式式采用阻燃导电的C-FRP阻燃导电玻璃钢。

阴极系统(电晕线):有多种材质的型号可选用。根据气体条件选用耐腐蚀材料,主要有不锈钢、铅锑合金、钛合金等。

热风吹扫系统:采用加热的方式有电加热、热风加热,主要是防止绝缘箱内绝缘石英管结漏爬电。

喷淋系统:间断冲洗或连续冲洗。

湿式静电除尘器与干式电除尘器工作原理相同,都是向电场空间输送直流负高压,通过向空间气体电离,烟气中粉尘颗粒和雾滴颗粒荷电后在电场力的作用下,移动到收尘极(集电极),从而被收集在收尘极表面。干式电除尘器利用震打清灰方式将收集到的粉尘震落到灰斗中,而湿式电除尘器则是通过收集烟气中的雾滴颗粒,在收尘极表面形成溢流而将粉尘冲洗到灰斗(水灰斗)中。

湿式静电除尘器与干式静电除尘器最大的不同在于烟气工质的差异,干式电除尘中的烟气为干烟气,温度较高,基本不含雾滴。而湿式电除尘器中是湿饱和烟气,温度较低,且含有大量的雾滴。

WESP湿式静电除尘器通常是设置在湿法脱硫装置之后、烟囱之前,可单独布置,也可设计在脱硫塔塔顶部与湿法脱硫装置与烟囱连成一体。脱硫后饱和湿烟气中携带了大量水滴,再通过高压电场时被捕获,从而减小石膏雨形成的几率,同时对于收集微细颗粒物PM2.5、酸雾等有较好的效果,烟尘排放浓度≤10mg/m³,符合国家排放标准。

1.2、湿式静电除尘器的优势

1、采用新型耐腐蚀科技开发作为收尘极板,模块化结构、蜂窝布置,能有效利用空间、采用分布均匀;耐腐蚀,放电力稳定,使设备电压、电流处于较高的参数,从而保证较好的除尘效果。

2、采用新型耐腐蚀科技开发使电除尘(雾)器结构布置灵活,能够适应目前复杂的改造场地,可布置于脱硫塔出口净气烟道处(如黄台电厂),也可布置与脱硫塔塔顶,或单项布置于电厂场地条件允许的空地。

3、运行时不需要连续喷入碱性水,依靠电厂收集烟气中雾滴,在收尘管束内形成溢流,达到自行清灰的目的。

4、高压电源采用恒流源和高效火花控制装置,它能有效避免闪落拉弧现象,保证电场稳定运行。

5、湿式电除尘器是目前最先进的PM2.5控制技术之一,能达到如下性能指标:

(1)耗电小(30万千瓦机组,电耗小于300千瓦),阻力低(小于350帕);

(2)微细颗粒去除率高。PM2.5排放浓度小于1.5毫克/立方米;

(3)气溶胶和三氧化硫去除率大于95%;

(4)重金属汞去除率50%左右;

(5)雾滴去除率大于95%。

湿式电除尘器是燃煤电厂、钢铁厂、小型锅炉、垃圾焚烧、化工等烟气深度净化装置,能有效治理PM2.5颗粒物,SO3酸雾、石膏雨、氨气溶胶、重金属汞等重污染物,解决石膏雨、大白烟、粉尘等问题,使其达标并超低洁净排放。

2、湿式电除雾器的种类

目前,国内已有了湿式电除尘器的设备制造商。从技术流派上可分为引进技术及自主技术,从喷淋技术上可分为喷水技术和无水技术,从极板形式上可分为板式及管式,从烟气流向上可分为水平流向及垂直流向。

2.1板式湿式电除尘(雾)

板式湿式电除尘(雾)器,这类湿式电除尘(雾)器采用卧式布置、水平方向进出气,阳极板采用316L,阴极管采用316L或带有芒刺片的钢管,本体框架采用碳钢内衬,该内衬采用在FGD脱硫设备应用中已很成熟的VEGF玻璃鳞片材质,局部区域采用FRP增强。

2.2柔性电极湿式电除尘(雾)器

该湿式除尘器采用立式布置,气流为垂直方向,阳极采用新型耐酸碱腐蚀性优良的柔性纤维材料,阴极采用铅锑合金,本体框架采用碳钢内衬,该内衬也是采用在FGD脱硫设备应用中已应用很成熟的VEGF玻璃鳞片材质,局部区域采用FRP增强。

2.3导电玻璃钢湿式电除尘(雾)器

导电玻璃钢湿式电除尘器技术多用于我国冶金及化工行业,先是进口,最早为1992年贵溪冶炼厂引进日本住矿株式会社技术,后来国产化。近年环保继脱硫后进一步提高要求,包括PM2.5,要求气体深度净化,所以拓展到其他行业领域,特别是电力行业,目前发展最为迅速。

这种湿式电除尘器一般采用立式布置,垂直方向进出气流,阳极管材料采用导电玻璃钢C-FRP,结构形式为管式,有圆形、方形、正六边形等,间断喷水清灰,阳极采用铅锑合金,本体一般采用整体玻璃钢,框架采用碳钢做加强筋,本体框架也有采用碳钢的,碳钢设备的内衬也是在FGB脱硫设备已应用很成熟的VEGF玻璃鳞片材质,局部区域采用FRP增强。

2.4几种湿式电除尘(雾)器比较

板式湿式电除尘的极板材料主要采用316L不锈钢,根据电厂运行经验,316L抗腐蚀能力较差,根据有关厂家介绍,金属极板表面形成稳定水膜是除尘的关键,需要在冲洗水中加入氢氧化钠来调整PH值,以中和烟气中酸雾凝结形成的酸液,避免对极板造成严重腐蚀。

导电玻璃钢极板的湿式电除尘器采用高性能耐腐蚀化学阻燃乙烯基酯树脂,也可以做到既耐腐蚀又阻燃导电。

柔性极板湿式电除尘器,在结构式及性能上与导电玻璃钢极板湿式电除尘器无太大差别。

综合比较蜂窝式导电玻璃钢电除雾器作为一种新型高效的净化除尘(雾)设备,由于具有传统电除雾器无法比拟的优点,且使用年限长,有较好的经济性和环保效益,在电力等行业被广泛推广和应用的趋势已经十分明显,将成为各大电厂脱硫脱硝的必要组成部分,成为新一轮环保高潮中的主流设备和技术之一。

二、蜂窝式导电玻璃钢湿式电除尘(雾)器介绍

蜂窝式C-FRP导电玻璃钢WESP湿式电除尘(雾)器是目前针对PM2.5治理、工业烟气深度净化、超低排放的要求发展和普及最为迅速的技术之一。顾名思义蜂窝式C-FRP导电玻璃钢WESP湿式电除尘(雾)器是其中的阳极管采用的蜂窝六边形结构、C-FRP材质。

我国FRP玻璃钢工业有着广泛和成熟的基础,可以让C-FRP WESP在短时间内大量发展和普及,在短短几年是时间全国范围内完成改造,全部实现超低排放,完成我国大气污染治理的目标和任务。

1、结构和特点

1.1蜂窝式WESP结构

图1湿式电除尘器结构示意图

1.2蜂窝式C-FRP阳极管特点

轻质高强、尺寸稳定——相对密度在1.5~2.0之间,只有碳钢的1/4~1/5,可是拉伸强度却接近,而强度可以与高级合金钢相比。

优异的耐腐蚀性能——采用高性能乙烯基树脂,能耐各种一定浓度酸、碱、盐等介质。

蜂窝布局结构紧凑——空间利用率高,每个极管内表面都是沉淀面,极管之间无盲区。

阻燃性好、导静电——阻燃和导电处理后氧指数达35%以上、电阻率小于50Ω.m

2、C-FRP材料介绍

蜂窝式导电玻璃钢湿式电除尘(雾)器最重要的性能要求就是在具体良好力学性能的同时具有优异的耐腐蚀性能、阻燃性能以及均匀的导电性能。由于科技开发不同于金属材料的特殊性、其原材料的选择至关重要,下面就该产品的主要原料:树脂、增强材料以及导电材料的介绍如下。

2.1化学阻燃树脂

导电阻极管均为溴化环氧乙烯基酯树脂,是将甲基丙烯酸和一定环氧当量、一定含溴量的溴化环氧树脂和阻聚剂及催化剂混合并经90˚C~130˚C加热反应2-3h得最终产品,并用苯乙烯稀释成一定比例的树脂溶液待测。

2.2增强材料

在C-FRP手糊工艺制作中,除了导电用碳纤维表面毡外,还会用到无碱纤维布、无碱短切毡、网格布三种增强材料。如果是拉挤工艺,就会用到无碱纱。总之,在满足浸润的情况下,含胶量控制的越低越好,这对阻燃性能、力学性能、材料成本方面都是有利的。

2.3导电材料

目前C-FRP导电玻璃钢阳极管的导电性能是通过在树脂中添加导电剂(石墨粉或炭黑等)和表面采用碳纤维表面毡来实现的,一般体积电阻率约为100-500Ω.cm,电阻率值越小表明导电性能越好,常见几种物质电阻率:20˚C时,纯水18.3×108Ω.m、石墨8~13×10-6Ω.m、铁9.78×10-8Ω.m

C-FRP导电最关键的是阳极管表面的碳纤维表面毡层,通过导电的碳纤维表面毡来实现绝缘科技开发阳极管具有良好的导电性能。一般要求采用规格为30g的碳纤维表面毡。


玻璃钢阳极管

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