湿式电除尘器通常在低于冲刷液的绝热饱和温度下运行,易引起腐蚀,因此结构材料的选择是影响湿式电除尘器运行可靠性的重要因素,需合理地选择各部位的结构材料。

从结构材料上讲,壳体是湿式静电除尘器中最安全的,通常采用普通钢,为防止腐蚀,其内表面需涂有玻璃鳞片等薄层防腐材料,安装时还需严格壳体内表面的易腐蚀性,如焊接点、构件连接处及盖板等。

集尘板表面需具有较强的抗腐蚀能力。同时应将易产生腐蚀的联接点减至最小,因为集尘极一旦发生故障。不仅会扰乱电场,而且会产生火花,引起除尘性能的下降。放电极的抗腐蚀性能应高于其它部件,因为其表面易造成粉尘液结,局部腐蚀较快,因此,需有特殊的保护措施。目前工业应用的湿式电除尘器极板主要有三种形式:刚性金属极板、柔性极板和导电玻璃钢极板。

1、刚性金属极板

刚性金属极板湿式电除尘器采用SUS316L不锈钢金属材料作为收尘极板,电极采用喷淋系统水膜清灰,并配备水循环系统,金属极板湿式电除尘器在世界范围内的应用已有上百年的历史,涉及冶金、化工、制酸、造纸、印染等诸多行业,在燃煤电厂中的应用也有几十年的时间。纵观燃煤电厂湿式电除尘器的发展史,金属极板湿式电除尘器是国外主流技术,在美国、日本和欧洲有较多的应用案例。美国巴威公司、南方环保有限公司,日本三菱公司、日立公司,欧洲阿尔斯通公司、鲁奇公司都采用金属极板湿式电除尘器,实现了极低的排放。具有以下特点:

1)通过喷淋装置,采用水清灰,可以保证极板的洁净,运行电压高(50kV),除尘效率高,湿式电除尘器可持续稳定实现低排放;

2)通过喷淋,使细微颗粒凝并,对PM2.5的脱除能力更强;

3)通过喷淋可有效脱除SO3,延缓烟囱腐蚀;

4)通过喷淋能脱除部分SO2,进一步提高系统的脱硫效率;

5)通过喷淋能有效脱除氮氧化物和逃逸的NH3;

6)通过喷淋能有效脱除汞等重金属污染物。

2柔性极板

最早由美国俄亥俄大学于1998年开始试验研究,后将该技术转让给美国南方环保有限公司,国内山东大学为代表的研究机构一直致力于柔性电极的研究,采用纤维织物制成,水浸湿效果好,浸湿后电晕效果均匀,集尘效果好。因质地柔软,烟气流通时易产生抖动,无需设置振打装置。经过近年的发展,迄今为止已有如华电益阳电厂等大型燃煤锅炉的应用案例。柔性极板湿式静电除尘器,该技术具有以下特点:

(1)柔性极板为有机合成纤维,低温耐腐蚀性能优异,无需连续的中性冲洗水保护,阳极造价相对较低;阳极布保证使用寿命不低于两个大修期,并可实现单张更换;

(2)柔性极板的毛细现象,使其在运行过程中自然形成“全表面”均匀水膜,不会出现刚性极板常见的“沟流”;

(3)运行过程间歇冲洗,耗水量小。由于运行环境为湿烟气,阳极布“全表面”在无连续冲洗的情况下就能自然形成并保持一层均匀水膜,起到“自冲刷”的水力冲灰效果;正常运行电压稳定在40~50kV;装置内部没有复杂的喷淋管网,运行维护简单,对脱硫系统的水平衡无任何影响;

(4)阳极收集液流量极小,可直接接入脱硫系统,系统简单,没有额外的循环水处理系统,无需额外碱洗设施,辅助设施相对较少,平均水耗近乎为0,碱耗为0,运行维护费用相对较低;

(5)在线连续工作,短路故障率大大降低,运行稳定性好,更安全可靠,对脱硫系统几乎无影响;由于无需连续冲洗,阳极收集液的流量较小,参照常规烟囱冷凝液的做法,直接并入脱硫地沟即可。

(6)内部结构模块化设计,对机组规模适应性强。

3、导电玻璃钢极板

导电玻璃钢湿式电除尘器是以在玻璃钢内置有能导电的碳纤维为集尘极的湿式电除尘器,集尘极以玻璃纤维及其制品为主体材料,内部有能导电的碳纤维材料,采用树脂为粘合剂而合成,在国内的研究及应用以宜兴化工成套设备公司为代表。它具有能导电、耐腐蚀性强、重量轻、材料性能稳定等优点。过去我国烟气净化和尾气处理多采用铅电除雾器和塑料电除雾器(PVC),由于以上两种材料固有的性质,在实际生产中存在许多不足之处。近年来由于材料工业的发展,技术的进步,碳玻璃钢等新材料的不断出现,国际及国内开始选用更先进的导电玻璃钢材料作为湿式电除尘器的的电极材料,并且获得成功和收到满意的效果。玻璃钢电除雾器具有以下特点:

(1)、运行稳定、效率高。国内第一台导电玻璃钢电除雾器投产已经超过12年以上,至今效率没有下降,没有明显的腐蚀和损坏,除雾效率在99.5~99.7%之间,出口水雾低于0.005g/Nm3。

(2)、耐腐蚀性能强。在湿烟气条件下运行非常稳定,内表面光滑,几何尺寸稳定,不会出现变形,抗腐蚀性能良好。

(3)、电气性能较好。由于导电玻璃钢具有极好的导电性,因此空载和负荷运行性能较优良,空载时的二次比电流可达0.6mA/m。