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灰水过滤器

发布时间:2018-11-06 16:33 浏览次数:


  一、行业背景

  近年来随着火电机组的容量的不断增长,污染物的排放总量也在增加,对大气环境造成很大的影响。新颁布《重点地区区域大气污染防治“十二五”规划》提到:一般控制区按照30mg/Nm3,重点地区按照20mg/Nm3,对于烟尘排放浓度不能达标的燃煤机组进行高效除尘改造。到2015年重点区域工业粉尘排放量下降10%,可吸入颗粒物(PM10),细颗粒物(PM2.5)年平均浓度分别下降10%和5%,其中京津冀,长三角,珠三角等13个重点地区的PM2.5细颗粒物纳入考核范围,细颗粒物年浓度下降6%,随着新标准的出台,人们对于细微粉尘,酸雾,重金属等污染物危害环境和身体健康的认识也进一步提高,国家对于大气污染物排放标准还在不断提高,特别是PM2.5这种对人体健康危害很大的细微颗粒物势必会成为国家对大气污染物排放标准的控制指标。而现在的湿法脱硫系统几乎没有去除PM2.5颗粒物的能力,对汞和三氧化硫,气溶胶的脱除也十分有限,导致烟囱风向的下游经常出现“酸雨”,“石膏雨”等现象,或者是长长烟尾的“蓝烟”现象。随着工业的不断发展,这些污染物对环境的危害越来越严重,而现有的除尘技术仍然达不到理想的效果,因此有必要研究一种新的,高效的细微粉尘,三氧化硫酸雾,汞金属,气溶胶等污染物的技术来减少对环境的污染,并能够大型化的应用于工业生产中。

  2013年国家环保部给浙江省环保厅的《关于开展湿式静电除尘器技术示范工作的复函》中指出:“引进消化并示范湿式静电除尘器的技术,进一步提高行业污染物的排放控制水平具有积极的意思”,湿式静电除尘器的技术作为烟尘治理的新途径正逐渐在国内的燃煤电厂推广。

  

 

  湿式电除尘器的研发得到科技部的高度重视和大力支持,被列为国家863计划,燃煤电站PM2.5新型湿式电除尘技术与装备》课题,由高等院校完成湿式除尘器的理论方面的研究,企业完成湿式电除尘应用方面的研究。

  早在1977年全世界首台湿式电除尘器就已经用于除硫酸酸雾,并随着技术的不断发展,湿式电除尘器不断被推广到多个应用领域。特别是在冶金和化工工业上的大量应用,使湿式电除尘技术趋于成熟,在燃煤电厂的应用中表明,湿式电除尘器能去除90%以上的PM2.5细微粉尘,三氧化硫烟雾,并能达到几乎零浊度排放的,此外还能去除汞,二氧化硫,HCL,NH3等。因此,湿式电除尘器作为燃煤电厂大气污染治理的终端设备不二之选。
 

  二、湿式电除尘器灰水过滤工艺流程,系统组成及工作原理

  灰水循环过滤系统是我司引进美国工艺技术,结合中国湿式电除尘器灰水循环工艺流程、灰水特性、过滤精度等要求专门设计的。用传统过滤方法,不能有效去除细小颗粒,尤其不能实现在线自动反冲洗,但模块式自清洗过滤系统,能实现有效过滤,并能实现在线自动反冲洗。它具有冲洗彻底,自动化程度高等性能,并且占地面积小,无复杂的运动机械结构,维修运行成本低。

  1:工艺流程

  灰水处理自循环系统主要包括:循环水箱,循环水泵,碱液箱,加碱箱,补水箱,自动清洗过滤器,补水泵和滤网等,典型的流程:

  

 

  湿式电除尘器灰水过滤工艺流程图

  湿式电除尘的冲洗水包括循环水和原水补水,从集电极流下的水在灰斗收集进入循环水箱内,由循环泵进入自动清洗过滤器,澄清水作为循环水回用,进入湿式电除尘里进行喷淋,过滤后的废水作为脱硫工艺水或排放到废水处理厂。循环水中加还有加碱的一些设施,以中和水中的溶解烟气中的三氧化硫,避免与水接触的部件发生腐蚀。
 

  湿式电除尘器灰水循环系统过滤器设备作用:

  1)为了确保泵和管路系统的安全,在泵的出口管路设置必要的安全保障。

  2)在管路系统中设置自动清洗过滤器,冲洗管路上设置自动清洗过滤器,过滤器过滤元件均为不锈钢烧结滤芯,防止喷嘴堵塞造成设备停滞,保证喷嘴连续工作,喷淋水供应正常。

  2、系统组成:

  湿式电除尘器灰水过滤系统由六组滤芯、气动控制阀门、差压控制器及管道、支架、电控箱等组成,整个系统可实现全自动化操作。

  湿式电除尘器灰水过滤系统单体内由隔板分成清液腔和浊液腔,壳体内腔装设有具有机械强度高,使用寿命长,耐酸碱,耐化学腐蚀性能好,过滤面积大的滤芯。

  

 

  湿式电除尘器灰水过滤系统三维图

  3、工作原理:

  

 

  湿式电除尘器灰水过滤系统正常过滤示意图

  

 

  湿式电除尘器灰水过滤系统在线反洗示意图

  

 

  湿式电除尘器灰水过滤系统离线反洗示意图

  供液泵将灰水输送至湿式电除尘器灰水过滤系统进液口,经进液气动控制阀,进入六组滤芯,每组滤芯由内向外过滤,杂质被滤芯拦截,过滤后的清液汇总到出口总管由清液口排出。依据此介质中所含杂质的特点,此系统设置定时(或差压)控制,当时间(或差压)达到设定值时,电控箱(或差压控制器)发出信号,过滤系统进入反洗阶段,反冲洗有两种方式,一种是反洗关闭一组滤芯进口气动控制阀,打开该组相应的气动排污控制阀,利用净水腔内过滤后的水反向清洗滤芯,另外一种反洗方式是关闭一组滤芯进口气动控制阀,打开该组相应的气动排污控制阀,系统接入外部液体,外部液体反向清洗滤芯,清洗完毕后,切换阀门进入过滤状态,再以同样的方式清洗另一组滤芯,整个清洗的过程不影响系统的正常过滤供水,过滤反冲洗循环过程由PLC自动控制。

  整个系统设有旁通管路(由买方安装配套),并应配有手动阀门,如果需要,系统可切换至旁通,以便维修过程中不影响整个系统的工作。

  

 

  湿式电除尘器灰水过滤系统工厂加工图片

  3、性能特点:

  湿式电除尘器灰水过滤系统具有以下优点:

  ◆在线清洗 连续供液

  采用自动控制的方式,当一个管道过滤器实施反冲洗时,其余的管道过滤器则保证过滤操作的继续进行,连续清洗、供液。

  ◆过滤面积大 反冲洗周期长

  由于滤芯采用特殊的结构形式,相同空间的条件下,过滤面积大,单位接受面积流量高,生产率增加,减少压力下降,反冲洗周期长。

  ◆ 反冲洗稳定可靠 自动、手动控制

  滤芯采用新颖独特的结构形式:更适用精密过滤和滤芯的清洗,提供更稳定的固体去除效果;过滤机理属表面过滤,固体杂质容易在滤芯表面形成滤饼,增加滤芯的纳污量,提高过滤效率,较深层过滤滤芯不易堵塞;固体杂质被拦截在滤芯的外面,很容易手工或自动被清除,保证滤芯100%清洗再生。过滤及清洗可选用自动(差压、定时)、手动控制方式。

  ◆滤芯寿命长 过滤精度高

  滤芯采用(金属烧结膜材料)创新组合结构:机械强度高,耐酸碱、化学腐蚀,可清洗,长久和重复使用。滤芯过滤精度范围从1 微米到100 微米。
 

  金属烧结膜过滤介质的特点:

  金属烧结膜过滤介质呈现出的特征,使得它在过滤与分离方面有着无可比拟的优势。由它组成的过滤芯性能稳定,使用寿命长。这些过滤元件为全不锈钢制造,可以进行密封性焊接 , 结构牢固,在工艺流程中不会因为剧烈的震动而破裂。该新型金属烧结膜另一个优点是在保证过滤精度的前提下开孔率高,可达87%---70%,因此也有着良好的清洗性能,过滤元件的再生性能好,压差曲线重复性好,由于本身为不锈钢材料组成,因此可进行高温条件,广泛的化学试剂清洗,适合于进行在线清洗(CIP),同时,由于有光滑的烧结表面,清洗再生或回收产品时更容易。

  

 

  高倍显微镜下的金属膜

  金属烧结膜制成的过滤元件结实,刚性好:它们不会因为移动或摩擦而破损。过滤元件坚实,进行反吹时,不会有颗粒透过的现象,除尘率可达99.8%。金属烧结膜也不会被坚硬的颗粒刺破,从而影响过滤效果。金属膜烧结膜过滤元件以不锈钢316L或304制成,能用于380℃的环境下,操作温度可以增长到560℃或600℃。

  金属膜烧结膜过滤元件的过滤效率,须根据客户的应用而定,一般有两种:从流体中除去杂质和从流体中回收产品。该新型金属膜烧结膜过滤精度可达3UM(对液体),如果采用1微米的原料烧结,过滤精度可达0.3UM(对液体),,由于滤饼层的滤过作用,甚至可以到达更高的过滤精度。平均开孔率70%----87%,使得在200Pa压强下,气体的渗透率可达2000L/DM2/MIN。每平方米,气体的流速为2-----5M3/MIN,在一些领域可达15M3/MIN。高的流速导致了较小的过滤壳体。

  ◆能耗小 维护成本低

  无旋转和运动部件,耗能小。设备故障率、运行及维护成本降低 。

  ◆模块化设计 自动化程度高

  过滤系统采用模块化设计,过滤器的构件可根据生产规模、过滤精度、过滤介质的变化要求进行分解或调整;滤芯及管板可整体组装后装入过滤器。过滤系统的过滤、反冲洗的工作循环采用PLC 自动控制,实现无人值守。可接DCS 中央控制。

  ◆适用范围广

  密闭过滤,采用防爆电气(选用),适用于各种工况条件。


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