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)運動速度；分離器：實現(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，被液體捕悉實現(xiàn)分離；湮滅是指細小的液體顆粒與被拋灑至湍流器的表面時，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，強化了湍流效果，延長了氣體停留時間，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。以三河電廠運行實踐為例，除霧器沖洗水消耗量可以從74 t/h降低到50 t / h ，每小時1 臺機組可以節(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，特別是在機組低負(fù)荷或排煙溫度較低運行時，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)的正常運行。

管束式除塵器與濕式電除塵器的能耗對比

以 300 MW 機組為例，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，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行電耗的十幾倍，占用廠用電耗較大，從運行費用來說，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

隨著超凈改造的機組長期實踐運行，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行的重要問題之一，但有的改造項目防腐做得不夠好，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#機組采用微油點火方式啟動，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，并且隨著運行時間的延長，除塵效果越來越差。通過在火電廠的應(yīng)用分析，對不同材料進行分析和試驗，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，使機組能夠達到超低排放的要求。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，從大量的工程運行實踐來看，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用，其中柔性布料的濕電除塵器，在燃油啟動時，煙氣經(jīng)過柔性布時，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，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，同時控制機組啟動燃油量。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，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，同時運行過程中電耗很大，在運行過程以下故障出現(xiàn)較多：，陰極線腐蝕和斷裂，這是因為陰極線兩端采用焊接，焊接點腐蝕引起；第二，當(dāng)沖洗水不能均勻覆蓋陰極線時，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，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)計值時，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，目前只能通過加強施工隊管理，盡量減少施工誤差來減弱，但是不能徹底避免。