静电除尘技术

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1、静电除尘技术在造气吹风气余热回收系统中的应用华南理工大学胡小吐谢逢俊冯肇霖福州耀隆化工集团公司赵可锵张卫东提要：本文主要介绍静电除尘技术在氮肥厂造气吹风气余热冋收系统中的应用，关键词：电除尘造气吹风气福州耀隆化工集团公司（原福州市氮肥厂）是福建省屮型金业，具有年产5力吨合成氨，6万吨纯碱，6万吨农用氯化馁，5万吨农用碳馁，10万吨复混肥及6千吨4A沸石的规模。该公司氮肥厂现有6台造气炉，其中4台同时使用，在造气吹风气余热回收系统尾气排放时，尾气含尘浓度及林格曼黑度严垂超标，严垂影响城市环境。公司领导对此十分重视，下决心必须予以治理，在此以前曾拟采用旋风除尘器处理方案，最终因粉尘粒度

2、太细，无法满足达标排放的要求而未能实施，最片采用了华南理工人学提供的静电除尘技术处理造气吹风气余热回收系统屮的尾气净化方案。该项目由华南理工大学设计、制作安装指导及调试，现已投入止常运行，效果很好，得到用户好评。一.工艺流程造气炉造气炉造气炉造气炉吹风气笫预二水加热/piAnAr]1电隼尘余热锅炉净化气体排图1余热冋收系统工艺流程示意图二•工况条件造气是以空气、水蒸汽为汽化剂，以煤为原料制収半水煤气（CO,H2,N2）,以供生产用，其生产原理如下：主还原层：C+2H2O二CO+2H2・QC+H2O二CO+H?-Q次还原层：CO+H2O=CO2+H2+QC+2H2二CH4吹风是造气的

3、主要工序吹风的空气由鼓风机从造气炉底部吹入，吹风气由炉顶引出，经总管进入余热回收系统（图1）。在经过燃烧炉燃烧后，烟气（吹风气）中残留的CO和H2都已在系统内燃烧，烟气中含02最在2〜3%,其余为N2、C02>出0蒸汽及灰分等。造气的固体燃料为碳化煤球，其一般组分如下：表1水分固定碳（干基）挥发分灰分（干基）硫分合计2.154.410.133.20.2100煤是由许多矿物质组成，煤中矿物质的來源不同，经高温灼烧后剩下的残留物即灰分的成十分复杂，其含量变化范围也很大，它们主要是硅、铝、铁、钙、镁、钾和钠等元素的氧化物和盐类，在煤球小，这些成分以硅酸盐、硫酸盐以及各种金属氧化物的混合物

4、存在，因燃烧不完全，灰分中通常含有一定量的確。烟气中灰分很细，平均粒度dp=9.11nmo三、设计依据该厂吹风气尾气未加净化装置时排放浓度在2.3g/Nm因粉尘粒度小，分散度高，確黑含量高，排放浓度和烟色黑度都严重超标，犹如一条黑龙，对城市环境和居民生活造成严重影响。根据造气吹风气烟气工况及工艺条件，作以下除尘方案比较：1.旋风除尘：由于粉尘粒度太细，除尘效率一般在86〜91%,阻力在12501500Pa,排放浓度在标态200〜430mg/Nm3(操作态100〜210mg/m3),难以达标排放。2.布袋除尘:烟气温度高，引风机入口烟气正常温度高达220〜230°C,粉尘温度更高，

5、有着火状态，对布袋造成极大威胁。3.水膜除尘:阻力，对粒度太细粉尘除尘效果不佳，用水量大，造成二次水污染。为此选用静电除尘。四、静电除尘原理及主要参数电除尘是利用两极之间的高压电晕放电进行工作的，在一处型式的阴阳两电极上通以高压直流电，维持一个足以使气体电离的静电场。气体电离产生的电子和阴阳离子吸附在通过电场的粉尘粒子使尘粒荷电，荷电粉尘在电场力的作用下，向电极性相反的电极运动而沉积在电极上，以到达粉尘利气体分离的目的。电除尘器的除尘过程可分为四个阶段：(1)气体的电离；(2)粉尘获得离子而荷电；(3)荷电粉尘向电极移动；(4)将电极上的粉尘清除到灰斗屮去。笫一阶段是形成高压电场，

6、将空气电离。第二和第三阶段是粉尘颗粒荷电并在电场力作用下，向相反的电极移动并聚集在电极上，是电除尘器两个最基本的作用过程。第四阶段是从电极上回收粉尘，干式电除尘器多用振打方式。这些过程十分复杂，H互相关联，是不能截然分开的。木除尘器采用双电场折式结构，除尘器性能参数如下:表2序号项目参数1有效断而积m2162电场数23设计处理量m3/h500004电场烟气流速m/s0.865允许烟气温度°C<3006允许烟气湿度不限7入口含尘浓度mg/N.m3<50008出口含尘浓度mg/N.m3<1009设计除尘效率%9910除尘器阻力Pa<15011同极间距mm65012电场长度m9.013收

7、尘1电场C型形式11电场鱼鳞板14电晕线形式长针刺15收尘极振打方式底部电机振打16电晕线振打方式顶部电机振打17气流分布方式分风窗18保温材料珍珠岩19卸灰方式螺旋输送20高压供电电源250mA/100kv与常规电除尘器相比，本除尘器具冇下列几个突汕的特点：1.电晕极形式采用长针刺米字形。由于米字形电极比鱼骨或十字形电晕线大大增加了电晕发射点，在高压静电场中，电晕静电场增大，电晕区域扩大，电晕电流密度增加,使粉尘荷电量增加。同时，电晕发射点（针尖端）的分布更加合理，