管束式除塵器工作原理

離心管束式除塵裝置由分離器、增速器、導(dǎo)流環(huán)、匯流環(huán)及管束等構(gòu) 成 。能夠?qū)崿F(xiàn)對細(xì)小霧滴和粉塵的脫除，下圖為管束式除塵除霧裝置。

其 中，匯流環(huán)：控制液膜厚度，維持合適的氣流分布狀態(tài)；管束筒體：內(nèi)筒壁面光潔，筒體垂直，斷面圓滑 ，無偏心；導(dǎo)流環(huán)： 控制氣流出口狀態(tài)，防止捕悉液滴被二次夾帶；增速器：確保以小的阻力條件提升氣流的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動速度；分離器：實(shí)現(xiàn)不同粒徑的霧滴在煙氣中 分離。

其工作原理是利用凝聚、捕悉和湮滅的原理，在煙氣高速湍流、劇烈混合、旋轉(zhuǎn)運(yùn)動的過程中，將煙氣中攜帶的霧滴和粉塵顆粒脫除。凝聚是指煙氣中夾雜的細(xì)小的液體顆粒相互之間碰撞而凝聚成較大的顆粒后沉降下來；捕悉是指細(xì)小的液體顆粒跟隨氣體與湍流器中的持液層充分接觸后，被液體捕悉實(shí)現(xiàn)分離；湮滅是指細(xì)小的液體顆粒與被拋灑至湍流器的表面時(shí)，形成附著液膜從而在煙氣中脫離出來；為保證除塵效果 ，裝置內(nèi)設(shè)置了二層導(dǎo)流葉片，強(qiáng)化了湍流效果，延長了氣體停留時(shí)間，提高了除塵器對塵顆粒的分離效果。

濕式電除塵器的工作原理

濕式電除塵器設(shè)置于脫硫設(shè)施與煙囪之間，主要用于去除脫硫后飽和濕煙氣中的煙塵、氣溶膠等顆粒。其工作原理是在濕式靜電除塵器內(nèi)通過高壓直流電的作用，在電除塵器陽極與陰極間形成高壓直流電場，電場驅(qū)動煙氣內(nèi)電荷微細(xì)粒子，使其加速沉降于沉淀管（陽極）表面，用以除去煙氣中塵霧的高效除霧設(shè)備。將高壓直流電引入器內(nèi)，使懸掛在器內(nèi)的電暈極（陰極）不斷發(fā)射出電子，把電極間部分氣體形成正負(fù)離子，使分散在氣體中的塵霧與帶電離子相碰而帶電，在電場的作用下，帶電的塵霧顆粒移向沉淀極內(nèi)壁上，靠自重順壁而下，落入電除霧器的下氣室內(nèi)，使煙氣得到凈化，達(dá)到工藝要求。

管束式除塵器與濕式電除塵器的水耗對比

管束式除塵器裝置內(nèi)的冷卻水量低，設(shè)備的運(yùn)行成本低，另外管束式除塵器裝置不但不額外增加水，還可以從凈煙氣中獲得大量的冷凝水用來補(bǔ)充吸收塔工藝水，其產(chǎn)生的冷凝水在重力作用下，可以沖洗下方的除霧器，減少了下方除霧器的沖洗水消耗量，降低了下方除霧器的堵塞風(fēng)險(xiǎn)。以三河電廠運(yùn)行實(shí)踐為例，除霧器沖洗水消耗量可以從74 t/h降低到50 t / h ，每小時(shí)1 臺機(jī)組可以節(jié)約24 t 水。對于目前主流的金屬板式濕式電除塵器，需要工業(yè)水作為沖洗水，雖然采用閉式循環(huán)，但需排出一定量的廢水。廢水一般回用到脫硫系統(tǒng)，但是排入的廢水將增大脫硫系統(tǒng)水平衡的困難，特別是在機(jī)組低負(fù)荷或排煙溫度較低運(yùn)行時(shí)，脫硫吸收塔內(nèi)的液位將不斷上漲，影響除霧器的沖洗和脫硫廢水的排放，影響脫硫系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

管束式除塵器與濕式電除塵器的能耗對比

以 300 MW 機(jī)組為例，管束式除塵器采用間斷式?jīng)_洗，耗電設(shè)備僅有管束式?jīng)_洗水泵，大約運(yùn)行電耗為30 kwh ，濕式電除塵器采用連續(xù)沖洗 ，其耗電設(shè)備較多，有高壓電源，加熱風(fēng)機(jī)，加熱器，水泵等設(shè)備，電耗約為573 kwh 。濕式電除塵器的電耗為管束式除塵器運(yùn)行電耗的十幾倍，占用廠用電耗較大，從運(yùn)行費(fèi)用來說，管束式除塵器相當(dāng)節(jié)約。

管束式除塵器與濕式電除塵器的使用壽命對比

隨著超凈改造的機(jī)組長期實(shí)踐運(yùn)行，我們發(fā)現(xiàn)管束式除塵器還保有較高的除塵除霧效率，粉塵的排放值仍然満足環(huán)保要求。而濕式電除塵器由于布置于濕法脫硫后，工況十分惡劣，防腐是保證濕式電除塵長期安全可靠運(yùn)行的重要問題之一，但有的改造項(xiàng)目防腐做得不夠好，使得濕式電除塵器的性能下降，大大降低使用壽命。另外，脫硫后煙氣攜帶有石膏，若脫硫系統(tǒng)出現(xiàn)故障或石膏含量超標(biāo)，將會引起濕式電除塵器內(nèi)部堵塞及結(jié)垢，這也嚴(yán)重影響了濕式電除塵器的使用壽命。三河電廠1#機(jī)組改造采用山東大學(xué)能源環(huán)境公司柔性布濕式電除塵技術(shù)[13]，由于 1#機(jī)組采用微油點(diǎn)火方式啟動，柔性布濕式電除塵器加裝在脫硫吸收塔后面，沒有煙氣旁路，機(jī)組啟動投油過程，煙氣必須經(jīng)過柔性布濕式電除塵器，煙氣中含有不完全燃燒的燃油霧滴對陽極柔性布造成污染，影響柔性布陽極導(dǎo)電性，對除塵效果不利，并且隨著運(yùn)行時(shí)間的延長，除塵效果越來越差。通過在火電廠的應(yīng)用分析，對不同材料進(jìn)行分析和試驗(yàn)，制定材料的選擇標(biāo)準(zhǔn)，是保證濕式電除塵器有較長使用壽命的關(guān)鍵。

管束式除塵器和濕式電除塵器作為有效地超凈排放除塵設(shè)備，均能夠有效地脫除煙氣中的粉塵顆粒物，使機(jī)組能夠達(dá)到超低排放的要求。但從工程的總投資和施工難度來看，管束式除塵器相對于濕式電除塵器占有很大優(yōu)勢；并且，從大量的工程運(yùn)行實(shí)踐來看，管束式除塵器技術(shù)水耗少、能耗低、使用壽命也比較長，這與我們初進(jìn)行除塵改造的初衷相一致 --- 節(jié)能環(huán)保，造福社會。

濕式電除塵器作為一種除塵產(chǎn)品，在目前也得到許多運(yùn)用，其中柔性布料的濕電除塵器，在燃油啟動時(shí)，煙氣經(jīng)過柔性布時(shí)，煙氣中不完全燃燒的燃油霧滴對陽極柔性布會造成污染，柔性布不易被水潤濕，導(dǎo)電性能降低，影響柔性布陽極導(dǎo)電性，對除塵效果不利，目前采用的解決方案是在燃油啟動時(shí)，降低電廠的二次電壓，減少聚集到柔性布上的粉塵和燃油附著量，大限度地降低燃油對柔性布的影響，同時(shí)控制機(jī)組啟動燃油量。采取一系列措施后，能夠大限度地降低柔性布燃油附著現(xiàn)象，也能完成除塵目標(biāo)。

另外板式和管式濕式電除塵器除塵性能優(yōu)良，但是均存在自身無法克服的缺點(diǎn)，由于陽極板、芒刺線、噴嘴均需采用耐腐蝕的不銹鋼或合金材料，成本較高，同時(shí)運(yùn)行過程中電耗很大，在運(yùn)行過程以下故障出現(xiàn)較多：，陰極線腐蝕和斷裂，這是因?yàn)殛帢O線兩端采用焊接，焊接點(diǎn)腐蝕引起；第二，當(dāng)沖洗水不能均勻覆蓋陰極線時(shí)，電極處于干濕交變環(huán)境中，容易引起腐蝕；第三，當(dāng)除塵器沖洗水，連續(xù)沖洗時(shí)，極板垂直度略有偏差容易造成偏流和干區(qū)，影響除塵效果，當(dāng)煙氣量超出設(shè)計(jì)值時(shí)，濕除的除塵效果會大大降低，鍋爐負(fù)荷適應(yīng)性低。

濕式電除塵器出現(xiàn)的這些問題，目前只能通過加強(qiáng)施工隊(duì)管理，盡量減少施工誤差來減弱，但是不能徹底避免。