¿Cuáles son los criterios de selección de equipos de proceso para la tecnología de precipitador electrostático húmedo?
Este artículo presenta los principales tipos de equipos domésticos de eliminación de polvo húmedo. Basado en el funcionamiento real actual de los equipos domésticos de eliminación de polvo húmedo, analiza varios parámetros clave que afectan el funcionamiento eficiente y estable de los equipos de eliminación de polvo húmedo. y analiza diferentes tipos de equipos de eliminación de polvo húmedo. Se hicieron varias sugerencias para rutas de proceso y métodos de selección de equipos.
1. Introducción
Para las partículas finas emitidas por los gases de combustión de carbón, los tres ministerios y comisiones exigen que se cumplan los estándares de concentración de emisiones de humo y polvo para las centrales eléctricas de carbón de nueva construcción. Las plantas en las regiones central, oriental y occidental y las centrales eléctricas de carbón existentes en el este básicamente cumplen o superan. Acercándose a los límites de emisión de las unidades de turbinas de gas, la instalación de tecnologías de modernización maduras y aplicables respetuosas con el medio ambiente, como los precipitadores electrostáticos húmedos (WESP). se alienta. En países desarrollados como Estados Unidos, Japón y Alemania, a partir de 1991 y 1992, la tecnología electrostática húmeda comenzó a utilizarse en casos de aplicaciones industriales para el tratamiento de gases de cola de desulfuración. En nuestro país, desde el segundo semestre de 2014, se han construido una serie de proyectos de renovación de precipitadores electrostáticos húmedos en China, y las concentraciones de emisión de humo y polvo publicadas son cada vez más bajas, desde 10 mg/Nm3, hasta 5 mg/Nm3, hasta 3 mg/Nm3, e incluso 1 mg/Nm3, combinados con tecnología de desulfuración y desnitración de alta eficiencia, los conceptos de "emisiones ultralimpias" y "emisiones cercanas a cero" se han convertido gradualmente en palabras de moda respetuosas con el medio ambiente. Como equipo de tratamiento fino de vanguardia para la eliminación eficiente de polvo, WESP tiene ventajas obvias en el procesamiento de componentes complejos PM2.5 de gases de combustión húmedos y ha sido generalmente reconocido por expertos de la industria. Este artículo solo analiza y analiza la aplicación nacional actual de WESP.
II. Clasificación de la tecnología WESP
Además de sus ventajas obvias en el procesamiento de componentes complejos PM2.5 de gases de combustión húmedos, WESP también tiene una alta resistencia específica al polvo, la niebla ácida, el mercurio y los aerosoles. Las partículas como los metales pesados y las dioxinas también tienen excelentes efectos de eliminación sinérgica. Estrictamente hablando, "purificación profunda y eliminación de juntas" es la expresión exacta de esta tecnología para la eliminación terminal de los contaminantes de los gases de combustión del carbón. No se trata sólo de una eliminación de polvo. funcionar como se entiende convencionalmente. Con la aplicación a gran escala de equipos de eliminación de polvo electrostáticos húmedos, cuando los propietarios eligen equipos de eliminación de polvo húmedos, generalmente los clasifican según diferentes materiales de ánodo, a saber:
Equipo de eliminación de polvo húmedo de ánodo flexible
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Esta tecnología utiliza fibras orgánicas flexibles como ánodo y utiliza el fenómeno capilar de la estructura de la fibra para formar naturalmente una película de agua uniforme de "superficie completa" durante la operación, sin los "canales" y "ramas" comunes en los rígidos. Fenómeno de placas, reduciendo la posibilidad de incrustaciones en el ánodo. El material de fibra orgánica flexible tiene una excelente resistencia a la corrosión. No es necesario utilizar líquido alcalino adicional para el lavado protector durante la operación y no se generan aguas residuales secundarias. El ánodo flexible puede formar y mantener naturalmente una película de agua uniforme sobre la placa, logrando un efecto de eliminación de polvo hidráulico de "autofregado" sin la necesidad de una gran cantidad de agua de lavado. Esta tecnología fue desarrollada de forma independiente por Shandong Shenhua Shanda Energy and Environment Co., Ltd., específicamente dirigida a las características de los gases de combustión húmedos alimentados con carbón. Tiene derechos de propiedad intelectual completamente independientes y es la primera tecnología de equipos de eliminación de polvo húmedo utilizada en grandes cantidades. Aplicaciones a escala (unidades de 300 MW o más) en la industria eléctrica nacional. Se adopta un diseño vertical u horizontal según sea necesario, y el costo operativo es del 40% al 50% del de tecnologías similares en el país y en el extranjero.
2. Equipo de eliminación de polvo húmedo de placa rígida
(1) Equipo de eliminación de polvo húmedo de ánodo de acero inoxidable: esta tecnología utiliza acero inoxidable 316L como material del ánodo y sus fuentes de tecnología son Mitsubishi. e Hitachi de Japón, algunas empresas nacionales de protección del medio ambiente han introducido su propia tecnología WESP de ánodo de acero inoxidable mediante la digestión y absorción de las tecnologías anteriores, todas ellas dispuestas de forma horizontal. Dado que el acero inoxidable 316L tiene un riesgo significativo de corrosión e incrustaciones durante el funcionamiento a largo plazo en gases de combustión ambientales altamente corrosivos después de la desulfuración, los precipitadores electrostáticos húmedos que utilizan placas metálicas están diseñados con un sistema de protección de solución alcalina (solución de NaOH), aunque el ánodo prolonga la vida útil. Sin embargo, en cierta medida se produce una gran cantidad de aguas residuales alcalinas, que deben tratarse por separado, y también ejerce cierta presión sobre el sistema de tratamiento de aguas residuales de la central eléctrica.
(2) Ánodo de FRP WESP
Esta tecnología utiliza FRP conductor como ánodo, que tiene buena resistencia a la corrosión y no requiere protección alcalina ni lavado durante la operación. La electrostática húmeda de ánodo de fibra de vidrio se ha utilizado ampliamente en la industria química nacional (eliminación de niebla ácida). A diferencia de los gases de combustión alimentados con carbón, el caudal de tratamiento de los gases de combustión de los precipitadores electrostáticos húmedos utilizados en la industria química es generalmente de alrededor de 1 m/s (generalmente). el tratamiento de los gases de combustión de carbón es de 2 ~ 3 m/s), y la composición del gas de cola es relativamente simple, básicamente niebla ácida de SO3, H2S, etc. (los gases de combustión de carbón contienen impurezas de múltiples componentes, como polvo y sales), por lo que esta tecnología se utiliza ampliamente en el tratamiento de gases de combustión alimentados con carbón. La aplicación aún debe verificarse más a fondo.
3. Análisis de la tecnología WESP y selección de equipos
Los métodos razonables de limpieza de polvo y la limpieza continua de la superficie del ánodo son las claves para el funcionamiento estable a largo plazo de los equipos de eliminación de polvo húmedo.
Por ello, se seleccionan diferentes procesos técnicos, centrándose en el método y efecto de limpieza del ánodo, así como en las cuestiones derivadas del método de limpieza. Si el equipo WESP se divide según el tipo de formación de la película de agua de limpieza, incluye principalmente: tipo de autolimpieza (que depende de la recolección electrostática de líquido para formar una película de agua uniforme para completar el lavado del electrodo, según el ambiente húmedo de los gases de combustión, el la tecnología representativa es el tipo de lavado por pulverización de ánodo flexible (la boquilla atomizadora produce una mezcla de gas y agua y forma una película de agua uniforme en la superficie del electrodo, una tecnología representativa del ánodo rígido).
Las similitudes y diferencias en los materiales de los ánodos conducen a mayores diferencias en los mecanismos de formación de la película de agua. Para los ánodos flexibles, el material del ánodo es una fibra orgánica con excelente resistencia a la corrosión ácida y alcalina. Las características estructurales del material introducen una acción capilar, lo que favorece un consumo de agua ultrabajo (incluso cerca de capturar la cantidad de gotas transportadas). desulfuración). Se forma una película de agua uniforme en la superficie y el consumo de agua en funcionamiento normal es básicamente cero; el ánodo rígido debe centrarse en mejorar la desviación del procesamiento de la superficie de la placa y reducir la tensión superficial. debe ser propicio para la propagación de la película líquida, de lo contrario se formarán "canalizaciones" en la superficie de la placa ", fenómeno de "ramificación", existe un grave riesgo de provocar incrustaciones en la placa o la necesidad de utilizar fuentes de agua externas. lavar con frecuencia el ánodo, lo que aumentará el consumo operativo de agua, el consumo de energía y los costos operativos y, en casos graves, afectará el equilibrio hídrico del sistema de desulfuración. Por lo tanto, es necesario reducir el consumo de agua de lavado tanto como sea posible, reduciendo así el riesgo de concentración excesiva de gotas en la salida del equipo y reduciendo la contaminación visual de las columnas de humo.
Como equipo de tratamiento fino de humo y polvo a gran escala que se ha promovido y aplicado en China en los últimos años, el colector de polvo húmedo tiene seguridad de operación, confiabilidad y economía a largo plazo, y tiene un mayor impacto. en el cálculo separado de cada central eléctrica de la precisión de las emisiones de control de humo y polvo y el costo de eliminación de polvo por tonelada.
La aplicación a gran escala de la tecnología WESP para la purificación profunda de gases de combustión en centrales eléctricas alimentadas con carbón comenzó en 2012. La unidad de 300 MW de la central eléctrica Guodian Yiyang adoptó la tecnología WESP de ánodo flexible y redujo con éxito el humo y concentración de emisión de polvo (la concentración de emisión de humo y polvo de diseño era inferior a 20 mg/Nm3), resolvió fundamentalmente el grave problema de la "lluvia de yeso" en la planta.
Posteriormente, esta tecnología fue promovida y aplicada en muchas unidades domésticas en Jiujiang, Xingyang, Minquan y otros lugares. Después de que los proyectos mencionados anteriormente se pusieran en funcionamiento uno tras otro y recibieran atención continua por parte de la industria, muchas empresas nacionales de protección ambiental comenzaron a involucrarse en la introducción o investigación y desarrollo de la tecnología WESP y la comercializaron como los principales productos de protección ambiental de la empresa. . En solo dos años, de 2013 a 2015, decenas de empresas metalúrgicas y eléctricas nacionales construyeron y pusieron en funcionamiento precipitadores electrostáticos húmedos, independientemente de la tecnología elegida, los problemas que plantean los equipos en funcionamiento o la seguridad y la operación a largo plazo. Fiabilidad Se debe prestar especial atención a la seguridad y la economía a la hora de seleccionar e investigar.
La realización de indicadores de emisiones ultrabajas requiere que los equipos cuenten con parámetros técnicos para lograr una captura eficiente de partículas finas.
1. Es particularmente importante aclarar los parámetros clave de diseño. Para la tecnología de precipitadores electrostáticos, valores clave como el área específica de recolección de polvo, el voltaje de funcionamiento, la corriente secundaria, el caudal de gases de combustión y la longitud de la placa son parámetros científicos para evaluar objetivamente el rendimiento de los precipitadores electrostáticos. Según datos de instituciones de investigación y un. Una gran cantidad de proyectos La aplicación ha demostrado que para que WESP alcance una eficiencia operativa de más del 80%, su área específica de recolección de polvo y su densidad de corriente deben ser de 22 m2/m3/s respectivamente (estimada en base a la estructura principal del equipo). , el área específica de recolección de polvo del ánodo de acero inoxidable es la del ánodo de fibra de vidrio bajo el mismo volumen del equipo y aproximadamente el 60% del ánodo flexible), 0,35 mA/m o más. La clave es el caudal de gases de combustión. debe ser inferior a 2,5 m/s. De lo contrario, debido a la fuerza de inercia de las partículas finas y las gotas capturadas que transporta el propio gas de combustión, el efecto operativo real se reducirá considerablemente, lo que requiere que la unidad de aplicación lo haga estrictamente. definir dichos parámetros clave durante la etapa de licitación y adquisición. A medida que el mercado WESP continúa calentándose, no existen estándares nacionales e industriales claros y no existe un umbral de entrada unificado, varios fabricantes de protección ambiental se encuentran básicamente en un estado de competencia desordenada en las licitaciones para proyectos de protección ambiental. configuraciones de parámetros técnicos bajos pero la publicidad alcanza 3 mg/Nm3 y 1 mg/Nm3 son resultados similares que violan los principios técnicos. O para cumplir con los límites de cuota establecidos en los documentos de licitación, los fabricantes de protección ambiental reducen ciegamente los parámetros técnicos que violan la seguridad y el funcionamiento confiable de la tecnología.
2. Controlar la distribución uniforme del flujo de aire (simulación de campo de flujo) es la condición básica.
La tecnología WESP requiere alcanzar indicadores de emisión de humo por debajo de 5 mg/Nm3, y su objetivo de captura son partículas ultrafinas por debajo de 1 micrón. Incluso la distribución desigual del flujo de aire local o la perturbación pueden hacer que las partículas capturadas escapen y aumenten las emisiones. , la simulación numérica del campo de flujo debe realizarse estrictamente para controlar el coeficiente de uniformidad de los gases de combustión por debajo de 0,13.
3. Elija un proceso anticorrosión de equipo razonable. El entorno operativo del dispositivo WESP es muy severo, lo que impone altos requisitos en cuanto a la resistencia a la corrosión del propio equipo. El costo y la confiabilidad deben considerarse de manera integral.
Los principios de diseño más comunes en la actualidad son: la carcasa y las piezas de soporte estructural están hechas de acero al carbono + anticorrosión a escala, y la calidad de la construcción está estrictamente controlada (actualmente ocurren problemas de calidad anticorrosión a escala) componentes de cátodo y ánodo, conductores. El dispositivo de flujo utiliza materiales resistentes a la corrosión como fibra orgánica, fibra de vidrio, PP, acero dúplex y titanio. 4. Garantizar la precisión en la fabricación e instalación de los equipos. Los componentes internos de WESP adoptan un diseño modular, con una gran cantidad de cátodos y ánodos. El espaciado uniforme y preciso entre los polos afecta directamente su rendimiento de recolección de polvo.
Durante la etapa de procesamiento de los componentes de cátodo y ánodo, se deben aclarar e inspeccionar estrictamente varios estándares de error, y se deben proteger adecuadamente hasta un posicionamiento preciso durante el transporte, elevación e instalación. La desviación de calidad en el procesamiento y la instalación es una de las razones comunes por las que los equipos WESP no pueden ponerse en funcionamiento normal.
IV.Conclusión
La especificación de prueba de concentración de humo de 1991 actualmente adoptada en nuestro país De acuerdo con el método de análisis de prueba y los instrumentos de prueba existentes utilizados en esta especificación, no puede cumplir completamente con los requisitos. de polvo de humo ultralimpio Debido a los requisitos técnicos de las emisiones, desviaciones operativas muy pequeñas o interferencias en el sitio pueden causar diferencias subversivas en los resultados de las pruebas. Recientemente, el Ministerio de Protección Ambiental ha organizado departamentos y expertos relevantes para formular nuevas especificaciones de prueba para indicadores de emisiones ultralimpias. Se cree que pronto se publicarán documentos guía y se proporcionarán resultados de pruebas de terceros más precisos para determinar las emisiones ultralimpias. -limpiar las emisiones de humos y polvos y supervisar y promover el sano desarrollo del mercado.
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