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我國靜電除塵器技術的發展概況及現狀

發布时間:2019-03-24 發布者:沐森環保

1、我國電除塵技術的發展曆史

我國從事電除塵技術的研究起步較晚,到了20世紀70年代,電除塵器才在我國得到應有的重視和比較廣泛地采用。我國有計劃、有組織地開展電除塵技術的科研工作是從1965年開始的。當时由原冶金部組織武漢冶金安全技術研究所、鞍山礦山設計院、北京有色冶金設計院等單位,在包頭着手進行電除塵的試驗研究工作。試驗設備是一台0.4㎡的小型電除塵器。通過試驗,除掌握冶金生産系統部分粉塵捕集的资料外,同时對電除塵器的結構形式也進行了對比試驗。此後北京有色設計院,原北京水泥設計院等單位,設計了新型結構的卧式電除塵器,代替了原有的棒帏式和立式電除塵器。为了總結經驗、統一結構、便于制造、降低成本,1972年由原一機部、原冶金部和原建築材料工業部共同組成了電除塵器系列化設計小組,在廣泛調研的基礎上,做出了從3㎡到60㎡電除塵器的系列設計,對我國廣泛地采用電除塵器起到促進作用。与此同时,由于我國電子工業的發展,高壓矽堆己經廣泛地應用于工業部門。因此矽整流器逐步取代了過时的機械整流器。生産矽整流器的工廠也增加到十多家。1974年由原一機部和原冶金部在鄭州聯合召開了矽整流器的鑒定會。不少廠家生産的矽整流器已達到國家标準所規定的技術指标。在自动控制方面,采用了飽和電抗器和晶閘管控制兩種方式,基本上達到了火花跟随和自动調壓的要求。到了20世紀70年代中期,我國電除塵器的試驗研究工作已向縱深發展,在常規電除塵器方面,除對極闆和闆線的形式進行研究外,還對電除塵器的氣流分布、清灰振打強度、粉塵比電阻的測試方法以及用噴霧增濕方法對煙氣進行調質等方面,進行了大量的試驗研究,這些試驗對保證電除塵器的正常運行和提高電除塵器的性能都起到積極的作用。有的研究成果己趕上世界先進水平。有的單位對超高壓橫向極闆和雙區等新型電除塵器也進行了試驗,并取得可喜的成果。現在粉塵污染比較嚴重的工業部門都有從事本行業電除塵技術研究和設計的專業機構,試驗手段也日趨齊全和完善。特别是冶金和電力行業,還裝備有電除塵的試驗台,为電除塵器的設計和選型提供可靠的數據。從20世紀80年代開始,随着我國工業生産的飛速發展和對環境保護要求的日益嚴格,我國電除塵産業得到了迅猛發展,在我國出現了幾十家電除塵器本體和供電電源專業工廠,一大批專業技術骨幹轉行從事電除電器的科研、教學、設計、制造、安裝和調試工作,湧現出大量研究成果,使我國的電除塵技術水平得到迅速捉高。據統計,截止到2000年,我國現有電除塵器總通流面積約为35萬㎡,處理氣體較達1.7*109m³/h。目前我國侮年國産電除塵器的能力己達到28萬噸左右,年産值達20億元左右,除滿足國内大氣污染治理的需要外,協年還有超千萬美元産值的電除塵設備出口到20多个國家和地區。如今,電除塵器在我國的環保産業中,己經成为技術力量較为雄厚、裝備水平較高、開發能力較強的行業之一。國産電除塵器本體和供電控制技術己臻世界水平。我國 已成为世界上電除塵大國,并正跻身于世界電除塵強國之林。

2、我國電除塵技術的現狀

從理論和技術角度來講,我國電除塵目前的技術理論水平己墓本接近或達到了國際當代先進水平,有些部分擁有自己的特色和優越,但産品總體水平和國外先進水平相比還存在一些差距。主要表現在:

(1)應用領域尚待進一步開拓,如适用于高濃度(>100g/m³)、高溫(>350℃)、高比電阻(>1013Ω·cm)煙塵和含有腐蝕性氣體等場合的電除塵器還不普遍;

(2)配套的檢測儀器和裝備比較落後;

(3)電除塵器所需的型材不論是規格和品種,還有待改進;

(4)近年來本體質量有較大的降低,但比鋼耗(kg/㎡)仍普遍高于國外先進水平;

(5)選型是電除塵應用中的一个技術关鍵,我國的選型技術還不夠成熟。由于部分煤種燃燒後的煙氣中飛塵比電阻比較高,且粉塵顆粒比較細,增加了電除塵器的捕集難度,造成尾氣排放濃度經常發生難以達标的情況。伴随着新排放标準的实施,電除塵技術遇到了的挑戰,目前,國内的電除塵器的研發熱点主要有:

(1)泛比電阻電除塵器技術,泛比電阻電除塵器技術是在常規電除塵器的陰極框架上添加輔助電極,陽極采用輕型極闆,闆面平行于氣流且在垂直于氣流方向上交錯布置。一方面提高工作電壓,增強粉塵的荷電效果;另一方面減小收塵輔助極与陽極的間距,提高平均收塵電場強度。這種結構形式能有效地抑制粉塵的二次飛揚,提高對低比電阻粉塵和微細粉塵的适應性,滿足日益嚴格的環保要求。

(2)移动電極電除塵器技術,移动電極電除塵器技術是采用可移动的收塵極闆和可旋轉的刷子來構成移动電極電場。粉塵在被收集到收塵極闆上尚未達到形成反電暈的厚度时,就随移动電極一起轉移到沒有煙氣通過的灰鬥内,被旋轉的刷子徹底清除,收塵極闆仍保持清潔狀态。由于清灰是在無煙氣流通的灰鬥内進行,消除了因清灰造成的二次飛揚。

(3)薄膜電除塵器技術,薄膜電除塵器技術是用纖維薄膜來代替金屬收塵極,使濕式電除塵器在處理高比電阻微細粉塵时達到高除塵效率,且解決了濕式電除塵器在潮濕環境中金屬極闆被腐蝕的難題。纖維薄膜是以玻璃纖維、塑料等抗腐蝕、絕緣材料为添加劑,制成可導電的薄膜收塵極闆。其工作原理是:在纖維薄膜收塵極闆上噴灑液體,利用薄膜上毛細管的作用原理将收塵極表面被收集的粉塵不斷被沖洗幹淨。這種設備不但制造成本低、除塵效率高,而且由于所需的沖洗水量僅为采用金屬收塵極闆时的1/60,減少了二次污水,使其運行成本也大大降低。

(4)層流電凝聚技術,傳統的電除塵理念認为,氣體中粉塵微粒在電場中的驅進速度越高除塵效率就越高,因而在設計上藝參數时盡可能選取使煙氣呈紊流狀态的流速。層流電凝聚技術采用呈層流狀态的煙氣流速,其收塵效率与收塵極闆面積成正比,收集于收塵極闆上的粉塵不會因为煙氣的流通而返混到煙氣中,且其中的微細粉塵顆粒也會相互碰撞、濃縮凝聚“長大”,進一步減少二次飛揚的程度,故收塵效率大大提高。在具體結構上,傳統電除塵器的設計是盡量采用大的極間距以求得高的驅進速度。而層流電凝聚技術采用比較小的極間距(100mm),且極闆表面平整光潔,使氣流保持層流狀态,提高除塵效率。


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