霍云飛,吳禮義

(湖北義邦防腐設(shè)備有限公司,湖北隨州443300)

濕氣體凈化電暈裝置的結(jié)構(gòu)及工業(yè)應(yīng)用

霍云飛,吳禮義

(湖北義邦防腐設(shè)備有限公司,湖北隨州443300)

介紹了電暈裝置的工作原理及在硫酸工業(yè)、燃煤電力行業(yè)、肥料行業(yè)濕氣體凈化方面的應(yīng)用情況和各自的性能指標(biāo)、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)等。硫酸裝置進(jìn)電除霧器氣體酸霧質(zhì)量濃度一般在0.1～2.5 g/m3，經(jīng)過一級電除霧器除霧后酸霧質(zhì)量濃度小于或等于30 mg/m3,經(jīng)過二級電除霧器除霧后酸霧質(zhì)量濃度小于或等于5 mg/m3。燃煤電力行業(yè)脫硫脫硝裝置后電暈裝置深度凈化煙氣ρ(SO2)≤100 mg/m3，ρ(NO2)≤100 mg/m3，煙塵(ρ)小于或等于30 mg/m3;氨法脫硫電暈裝置凈化煙氣排放ρ(NH3)≤20 mg/m3。復(fù)混肥行業(yè)電暈裝置凈化煙氣顆粒物質(zhì)量濃度小于或等于30 mg/m3。

電暈裝置 濕氣體 深度凈化 工藝參數(shù) 結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 工業(yè)應(yīng)用

我國現(xiàn)階段對環(huán)保加大管理和執(zhí)法力度，提高了廢氣排放環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。對廢氣處理環(huán)保裝置提出了更高要求，電暈裝置在濕氣體深度凈化降低微顆粒、酸霧排放指標(biāo)方面起到了關(guān)鍵作用。電暈裝置在濕氣體凈化工業(yè)應(yīng)用已經(jīng)有很長時(shí)間，1954年德國魯奇公司就開發(fā)了處理硫酸裝置含酸霧氣體的電暈設(shè)備[1]。

1 電暈裝置工作原理

濕氣體凈化電暈裝置內(nèi)有正(陽極管)負(fù)(陰極線)2種極性的電極，在負(fù)電極(陰極線)上加60～100 kV的直流電壓，陽極管狀沉淀極接地。當(dāng)電壓達(dá)到60～100 kV時(shí)，濕氣體中存在少量帶正、負(fù)電的離子和自由電子等帶電體便沿著電場線向與其荷電符號相異的電極移動。電場強(qiáng)度越高，則離子和電子獲得的加速度越大，行程中與中性氣體分子碰撞時(shí)，從氣體分子中打擊一個(gè)或若干個(gè)外層電子，中性分子變?yōu)檎?、?fù)電的離子和自由電子。這些新生的帶電體在電場的作用下也發(fā)生運(yùn)動，從而迅速地引發(fā)越來越多的氣體離子化。隨著氣體的大量電離，便發(fā)生電暈放電。電暈放電是不完全的放電，它只發(fā)生在放電電極周圍，其特征是圍繞放電電極陰極線周圍發(fā)生紫藍(lán)色的光暈。電暈裝置深度凈化氣體的效率主要由直流電壓強(qiáng)度、電場距離、氣體的停留時(shí)間決定[1]。

含塵、霧氣體在正負(fù)電極之間通過時(shí)，放電電極周圍氣體電離產(chǎn)生的正離子，被吸引回到放電電極進(jìn)行電性中和；而自由電子則向沉淀電極方向移動，與氣體分子結(jié)合形成負(fù)離子，同時(shí)氣體中的塵、霧粒子被運(yùn)動著的負(fù)離子轟擊而荷電，荷電的塵、霧向沉淀極方向移動，最終到達(dá)電極陽極管表面，進(jìn)行電性中和后形成大顆粒液滴捕集下來。

2 電暈裝置在硫酸行業(yè)的應(yīng)用

電暈裝置在濕氣體工業(yè)使用最多的是硫酸行業(yè)，1954年德國魯奇公司在硫酸凈化工序應(yīng)用電暈裝置處理濕氣體硫酸霧，這個(gè)單元操作的電暈裝置叫電除霧器[2]。經(jīng)電除霧器處理后濕氣體酸霧含量在30 mg/m3左右，阻力不大于490 Pa,使用電除霧器對濕氣體進(jìn)行凈化比文氏管除霧器的優(yōu)勢明顯，1980年以后我國才在硫酸行業(yè)大量使用電除霧器。

2.1 工藝參數(shù)確定

使用電除霧器的目的是除去氣體中的酸霧和微小粒子，電場氣速、陰極線型式及陽極管外形尺寸都會影響除霧效率，選擇合適的電場氣速還可以在保證除霧效率的情況下減少設(shè)備投資。

進(jìn)電除霧器氣體酸霧質(zhì)量濃度一般在0.1～2.5 g/m3，為了減少對硫酸主風(fēng)機(jī)及后序工序設(shè)備的腐蝕，國內(nèi)指標(biāo)為經(jīng)一級電除霧器處理后酸霧質(zhì)量濃度小于或等于30 mg/m3,二級電除霧器后酸霧質(zhì)量濃度小于或等于5 mg/m3，國外指標(biāo)一般為30～35 mg/m3。從除去氣體酸霧角度看用一級電除霧器就足夠，一級電除霧器粒子可清除到質(zhì)量濃度小于5 mg/m3,二級電除霧器粒子清除到質(zhì)量濃度小于1 mg/m3。電除霧器陰極線目前有幾十種，常用的型式主要有星形、新型芒刺形、雙菱形及龍骨形。星形電極線電場氣速為0.8～1.2 m/s時(shí)，電除霧器除霧效率一級為96.5%、二級為99.7%，而達(dá)到同樣效率新型芒刺電極線的電場氣速達(dá)1.2～1.5 m/s，魯奇電除霧器電場氣速則為2.45 m/s。有效驅(qū)進(jìn)速度一般為0.04～0.1 m/s。選擇陰極線主要根據(jù)試驗(yàn)和工業(yè)運(yùn)行數(shù)據(jù)，總的來說，同等工藝情況下截面積越大的，除酸霧效果越好。常用的除霧器陽極管外形尺寸為圓管φi250 mm×4 000 mm,六角管φi300 mm×4 500 mm及六角管φi360 mm×4 500 mm。電除霧器處于負(fù)壓工況下操作，在整個(gè)工藝系統(tǒng)中單獨(dú)布置。

2.2 電除霧器結(jié)構(gòu)

電除霧器由高壓電氣系統(tǒng)、主陰極系統(tǒng)、管束及設(shè)備上下氣室殼體系統(tǒng)組成。電除霧器的放電電極懸掛于每根沉淀電極中心，是無數(shù)個(gè)沉淀電極和放電電極單元的集合。

2.2.1 高壓電氣系統(tǒng)

高壓電氣系統(tǒng)由恒流源高壓直流電源設(shè)備、高壓隔離開關(guān)、絕緣子室和電加熱器、控制柜系統(tǒng)、電纜組成。恒流源高壓直流電源設(shè)備是恒流電源加到電場本體上去的，是電流源，它的輸出電流是“恒定”不變的。電網(wǎng)輸入的交流正弦電壓通過恒流變換器轉(zhuǎn)換為交流正弦電流，經(jīng)升壓、整流后成為恒流高壓直流電源給沉積電場供電。采用戶外布置，高壓電源由PLC低壓控制柜控制，高、低壓實(shí)現(xiàn)聯(lián)鎖控制。恒流高壓直流電源能使電場充分電暈，不容易轉(zhuǎn)化為貫穿性的火花擊穿，與其他電源相比，在同一電場的本體上，運(yùn)行電壓和電暈電流均顯著提高。有良好的電壓自動跟蹤特性，當(dāng)煙氣濃度增加時(shí)，電場的等效阻抗也隨之增大，這時(shí)二次電壓能自動上升；能有效克服電暈電流的“閉塞”現(xiàn)象，對電極肥大的適應(yīng)性比較強(qiáng)。無復(fù)雜的電子線路和接插件，電磁兼容性好，不怕外界干擾，同時(shí)也不干擾其他電器和電網(wǎng)，運(yùn)行可靠。對于高壓持續(xù)短路和突發(fā)短路(電場的頻繁拉弧放電)，不會燒壞任何元件，而且當(dāng)放電消失后，電場電壓恢復(fù)迅速。

控制方式采用電流控制方式和手動控制方式，其中手動控制方式是通過面板上的機(jī)械操作按鈕完成。電除霧器高壓絕緣箱共有4個(gè)，每個(gè)絕緣箱送出一個(gè)4～20 mA的標(biāo)準(zhǔn)信號。為了避免耐高壓絕緣石英(瓷)瓶的受潮漏電，絕緣箱內(nèi)配置了電加熱器，小于40 ℃開始加熱，高于60 ℃停止加熱。加熱有延遲效應(yīng)，60 ℃停止加熱時(shí)，溫度信號還在上升。

恒流源高壓直流電源設(shè)備分為50 Hz普頻恒流高壓直流電源和40 kHz高頻恒流高壓直流電源。同在80 kV的直流電壓情況下，高頻恒流單根極線電流密度為0.9 mA/m，普頻恒流單根極線電流密度為0.7 mA/m。40 kHz高頻恒流高壓直流電源可以提高對濕氣體凈化的效果，計(jì)算機(jī)控制比模擬機(jī)普通火花跟蹤控制火花頻率有效驅(qū)進(jìn)速度高28%～40%。

2.2.2 主陰極系統(tǒng)

主陰極系統(tǒng)由主陰極電導(dǎo)線、懸掛主陰極線導(dǎo)電大梁及子梁、吊桿、重錘、導(dǎo)線下固定架及上固定卡組成。

主陰極電導(dǎo)線常采用鈦材、鉛材。鈦材電導(dǎo)線采用沖壓或激光數(shù)控切割鈦板加工而成，厚度為0.8～2 mm，形狀采用帶弧形和帶直形的鋸齒、芒刺角。鉛材電導(dǎo)線采用模壓、擠壓+沖壓工藝制造，一般采用雙菱、六角、龍骨、三角鋸齒、帶弧形鋸齒的形狀，鉛材電導(dǎo)線以直徑6～12 mm為主承重導(dǎo)電截面。電導(dǎo)線產(chǎn)生電暈主要靠凸出的尖端，同等情況下尖端的幾何結(jié)構(gòu)決定除霧效率。極線導(dǎo)電大梁及子梁采用型鋼外搪鉛，可保證20年不損壞，而現(xiàn)有的鋼大梁及子梁一般采用外包鉛，使用壽命約10年左右，也有在鋼大梁外糊粘玻璃鋼后外鋪包鉛板的結(jié)構(gòu)。吊桿為鋼外搪鉛或包鉛。重錘可采用鉛材、陶瓷、鋼外包聚氯乙烯。導(dǎo)線下固定架一般用聚氯乙烯整體焊接制作，現(xiàn)有一種分體玻璃鋼模壓成型組裝結(jié)構(gòu)。

2.2.3 管束及設(shè)備上下氣室殼體系統(tǒng)

國內(nèi)電除霧器的沉淀電極常有3種材質(zhì)：PVC管、鉛管及導(dǎo)電玻璃鋼管。國外還有用SMO254不銹鋼管制造沉淀電極[1]。魯奇公司用PVC管制沉淀電極最長為5.4 m，國內(nèi)一般為4 m。PVC管、鉛管制的沉淀電極內(nèi)徑為250 mm，國外內(nèi)徑為250～300 mm，結(jié)構(gòu)上國外還有壓模成六角形。日本住友化學(xué)在電除霧器上采用導(dǎo)電玻璃鋼，采用臥式水平氣流板式結(jié)構(gòu)，我國引進(jìn)后進(jìn)行了改進(jìn)，采用垂直氣流管式結(jié)構(gòu)。導(dǎo)電玻璃鋼管制沉淀電極規(guī)格比較多，常用規(guī)格有內(nèi)徑250，300，360 mm內(nèi)接圓六角形結(jié)構(gòu)；還有內(nèi)徑250,300 mm圓形結(jié)構(gòu)；300 mm×300 mm、360 mm×360 mm、400 mm×400 mm、500 mm×500 mm矩形結(jié)構(gòu)。我國導(dǎo)電玻璃鋼管一般長4.5 m或6 m。由于采用導(dǎo)電玻璃鋼六角蜂窩狀管強(qiáng)度比PVC高，工廠制造模塊化管束，保證了幾何尺寸偏差，六角蜂窩狀管完全可以做到8 m長，這樣硫酸凈化工序采用2臺電除霧器串聯(lián)可以改為1臺就可以。可簡化工藝流程，減少工藝和設(shè)備投資，便于設(shè)備操作和維修。我國PVC制電除霧器上氣室都采用非承重結(jié)構(gòu)，4個(gè)絕緣箱在設(shè)備側(cè)面對稱布置?，F(xiàn)在導(dǎo)電玻璃鋼六角蜂窩狀管電除霧器有取代PVC電除霧器的趨勢。玻璃鋼電除霧器陰極系統(tǒng)承重少部分在頂蓋上，絕緣箱放在頂蓋上。上氣室設(shè)有沉淀極沖洗裝置，下氣室設(shè)有帶多孔的氣體分布板。

玻璃鋼電除霧器管束及設(shè)備上下氣室殼體是以乙烯基樹脂為基體，碳纖維、玻璃纖維為增強(qiáng)材料，通過模壓、纏繞、手糊成型工藝制成的。玻璃鋼配料中必須加入阻燃劑，否則運(yùn)行后會起火燒毀。陽極管束采用先進(jìn)的層壓粘接工藝復(fù)合成蜂窩型。要求設(shè)備整體性好，機(jī)械強(qiáng)度高、極管同心度和平行度高，耐腐蝕、耐溫、阻燃性能好，使用壽命長。

3 電暈裝置在燃煤電力行業(yè)應(yīng)用

1927年英國首先采用石灰石脫硫工藝對電廠排放煙氣進(jìn)行脫硫處理[2]。20世紀(jì)70年代日本與意大利成功研制氨法脫硫工藝[3]，濕法石灰石脫硫工藝占脫硫裝置90%，其次是氨法脫硫工藝。濕法脫硫工藝因設(shè)備設(shè)計(jì)及安裝因素存在硫酸鈣、硫酸銨、亞硫酸銨和亞硫酸氫銨氣溶膠及微顆粒隨煙氣超標(biāo)排放的情況。2000年中國工程物理研究院在自備電廠用電暈裝置進(jìn)行了20 000 m3/h工業(yè)性試驗(yàn)，在能耗小于5 kWh/m3的情況下，SO2脫除率大于或等于85%，NOx脫除率大于或等于50%，出口氨質(zhì)量濃度小于35 mg/m3。實(shí)現(xiàn)了電暈裝置對排放氣體進(jìn)行深度凈化的目的。

3.1 工藝原理及運(yùn)行指標(biāo)

脫硫塔內(nèi)噴淋循環(huán)脫硫脫硝液產(chǎn)生的氣溶膠等微顆粒，對環(huán)境造成了二次污染，采用電暈裝置能對外排廢氣進(jìn)行深度凈化。氣溶膠等微顆粒產(chǎn)生原因很復(fù)雜、因素很多，數(shù)量也沒有規(guī)律可循，濕式電暈裝置可有效減少其排放，同時(shí)對脫硝也有一定幫助。在60～100 kV直流電壓的強(qiáng)電場作用下，部分煙氣分子電離，電離出的電子在強(qiáng)電場的加速下獲得能量，成為高能電子(5～20 eV)，高能電子則可以激活、裂解、電離其他煙氣分子，產(chǎn)生OH,O,H2O等多種活性粒子和自由基。在裝置內(nèi)煙氣中的SO2,NO被活性粒子和自由基氧化為高階氧化物SO3,NO2，與煙氣中的H2O相遇后形成H2SO4和HNO3，在有NH3情況下生成(NH4)2SO4/NH4NO3的氣溶膠，再沿沉淀極管下落到脫硫塔體內(nèi)。在有石灰石霧情況下生成硫酸鈣/硝酸鈣的氣溶膠，再沿沉淀極管下落到塔體內(nèi)。由于石灰石不純，沉淀極管內(nèi)可能會產(chǎn)生結(jié)垢的鈣化物，結(jié)垢的鈣化物對電暈裝置運(yùn)行有影響，需設(shè)計(jì)合理的沖洗裝置和選擇品質(zhì)好的石灰石?；诔魵馊苣z等微顆?？紤]，必須保證氣體足夠的停留時(shí)間，陽極管沉淀電極長度需加長，國內(nèi)陽極管一般選型為6 m, 玻璃鋼陽極管也可以做到7 m長。

根據(jù)GB 13223—2011《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》，燃煤電廠脫硫脫硝后煙氣中ρ(SO2)≤100 mg/m3，ρ(NO2)≤100 mg/m3，煙塵質(zhì)量濃度不高于30 mg/m3；氨法脫硫的氨排放質(zhì)量濃度不高于20 mg/m3，必須在脫硫塔后設(shè)置濕式電暈裝置才能達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。濕式電暈裝置的設(shè)計(jì)壓降不大于500 Pa，對整個(gè)脫硫系統(tǒng)阻力增加不多。工業(yè)運(yùn)行時(shí)進(jìn)濕式電暈裝置的煙氣含塵質(zhì)量濃度50～250 mg/m3，經(jīng)處理后在30 mg/m3以下，氨回收利用率不低于97%、氨逃逸質(zhì)量濃度不大于10 mg/m3。

燃煤電廠脫硫脫硝裝置的濕式電暈裝置一般電場氣速為1.4～2.9 m/s，氣速的選取需要根據(jù)脫硫系統(tǒng)具體情況來確定，影響因素主要有脫硫工藝、脫硫塔結(jié)構(gòu)、噴淋量、電暈裝置設(shè)備結(jié)構(gòu)及布置有關(guān)。由于電暈裝置在引風(fēng)機(jī)后布置，電暈裝置運(yùn)行處于正壓工況。

3.2 濕式電暈裝置結(jié)構(gòu)

濕氣體電暈裝置由高壓電氣系統(tǒng)、主陰極系統(tǒng)、導(dǎo)電玻璃鋼管束及設(shè)備上下氣室殼體系統(tǒng)組成。下氣室殼體進(jìn)氣口為帶膨脹節(jié)大開孔結(jié)構(gòu)，整個(gè)設(shè)備安裝在脫硫塔頂部。大型濕氣體電暈裝置管束模塊采用導(dǎo)電玻璃鋼，殼體及上下氣室采用鋼殼襯玻璃鱗片結(jié)構(gòu)。

3.2.1 高壓電氣系統(tǒng)

濕式電暈裝置由恒流源高壓直流電源設(shè)備、高壓隔離開關(guān)、帶熱風(fēng)保護(hù)的上下絕緣子室、電加熱器、控制柜系統(tǒng)、電纜及風(fēng)機(jī)組成。由于電廠脫硫脫硝排放廢氣量大，恒流源高壓直流電要求功率也大，現(xiàn)已開發(fā)出100 kV、2 500 mA恒流源高壓直流電源設(shè)備。由于電暈裝置處于正壓操作，必須增加帶風(fēng)機(jī)鼓風(fēng)加熱保護(hù)的上下絕緣子室，保證耐高壓絕緣石英(瓷)瓶不受潮漏電。例如，360根φi360 mm內(nèi)接圓六角形管束，電暈裝置配風(fēng)機(jī)Q=7 000 m3/h，Δp=2 500～3 000 Pa，電阻絲電爐30 kW；因氣量大，最好采用40 kHz高頻恒流高壓直流電源以提高脫除氣溶膠等微顆粒效率，同等情況下可減少設(shè)備體積。

3.2.2 主陰極系統(tǒng)

主陰極系統(tǒng)由主陰極電導(dǎo)線、懸掛主陰極線導(dǎo)電大梁及子梁、吊桿、重錘、導(dǎo)線下固定架、上固定卡及下固定拉桿組成。

主陰極電導(dǎo)線常采用鈦材、鉛材，耐酸不銹鋼材料一般選用2205不銹鋼。電導(dǎo)線外形結(jié)構(gòu)和硫酸行業(yè)使用差不多。由于電導(dǎo)線長，陽極管一般采用為φi300 mm或φi360 mm內(nèi)接圓六角形結(jié)構(gòu)，電場距離稍大，電導(dǎo)線選截面積大些的結(jié)構(gòu)。鈦材厚度為1.2～2 mm，寬度為28～30 mm；鉛材厚度為8 mm，主筋寬13 mm，刺角寬度為28～30 mm；2205不銹鋼厚度為1.2～2 mm，寬度為28～30 mm。導(dǎo)電大梁及子梁、吊桿、導(dǎo)線重錘、導(dǎo)線下固定架、上固定卡、下固定拉桿可選用和硫酸行業(yè)一樣的材料和結(jié)構(gòu)，也可選用耐酸不銹鋼材料制作。為了減少投資，脫硫脫硝濕式電暈裝置電場氣速一般取上限值。由于氣速高，上固定卡結(jié)構(gòu)主陰極電導(dǎo)線會隨著氣流擺動，因此增設(shè)了下固定拉桿來固定導(dǎo)線下固定架，這樣就形成了雙固定極線濕式電暈裝置。

3.2.3 管束及上下氣室殼體系統(tǒng)

沉淀電極常用導(dǎo)電玻璃鋼管，也有用2205不銹鋼制作。導(dǎo)電玻璃鋼管制的常用規(guī)格有φi300 mm和φi360 mm內(nèi)接圓六角形結(jié)構(gòu)，管長一般采用6 m，玻璃鋼強(qiáng)度高，也可以開發(fā)7～8 m長沉淀管。管束采用模塊化六角蜂窩狀管結(jié)構(gòu)，大型化裝置采用模塊化管束放置在鋼殼內(nèi)襯玻璃鱗片的防腐鋼梁上。上下氣室殼體采用鋼殼內(nèi)襯玻璃鱗片結(jié)構(gòu)。上氣室設(shè)有沉淀極沖洗裝置，下氣室也設(shè)置向上沖洗的沉淀極裝置。下氣室設(shè)有玻璃鋼帶多孔氣體分布板，氣體分布板下設(shè)置玻璃鋼做的氣體導(dǎo)流板。噴淋沖洗裝置采用實(shí)心錐噴頭，水壓為294 kPa，沖洗水耗小于0.25 t/(m2·h)。電暈裝置鋼殼內(nèi)襯玻璃鱗片，上氣室、上絕緣子室及陰極重量可以承受，下絕緣子室側(cè)向與鋼殼體用法蘭聯(lián)接。下氣室也可設(shè)置折流板除霧器，減小電暈除塵及除霧負(fù)荷。

4 電暈裝置在肥料行業(yè)應(yīng)用

濕氣體電暈裝置在肥料行業(yè)應(yīng)用主要是處理復(fù)混肥、磷復(fù)肥尾氣微塵超標(biāo)排放，解決氨逃逸問題，而除水汽效果不是十分明顯。肥料干燥及造粒常用工藝為轉(zhuǎn)鼓造粒干燥、噴漿造粒干燥兩大類。

4.1 工藝原理

復(fù)混肥成分主要是N,P,K基化合物，微塵化學(xué)成分比硫酸、脫硫行業(yè)要復(fù)雜些。轉(zhuǎn)鼓造粒干燥工藝形成的蒸發(fā)水分比噴漿造粒干燥工藝要少很多，主要是尾洗裝置噴淋產(chǎn)生的水霧，這些水霧包裹微塵形成氣溶膠和塵質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于60 mg/m3，ρ(NH3)<5 0 mg/m3。濕氣體電暈裝置處理復(fù)混肥尾氣微塵比較容易達(dá)到GB 31573—2015《無機(jī)化學(xué)工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》中尾氣顆粒物排放質(zhì)量濃度不高于30 mg/m3的要求。

噴漿造粒干燥工藝會蒸發(fā)大量的水分，再經(jīng)過尾洗裝置噴淋產(chǎn)生的水霧，二者疊加會產(chǎn)生非常多的水霧，形成大量氣溶膠。磷酸鹽復(fù)合肥水溶性好些，電暈裝置處理磷酸鹽復(fù)合肥工業(yè)效果比較好。有的磷酸鹽復(fù)合肥尾洗裝置設(shè)計(jì)不上濕氣體電暈裝置顆粒物能達(dá)到GB 31573—2015排放標(biāo)準(zhǔn)要求。噴漿造粒干燥S-NPK復(fù)合肥存在大量水霧，形成硫酸氫鉀、磷酸銨、硫酸銨氣溶膠和塵質(zhì)量濃度小于250 mg/m3，ρ(NH3)<4 mg/m3，增加尾洗級數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)可以達(dá)到GB 31573—2015要求。有的系統(tǒng)雖然設(shè)置了濕氣體電暈裝置處理S-NPK復(fù)合肥尾氣，但效果不明顯，尾氣拖尾現(xiàn)象未改善，可能是設(shè)備選型不合理、原始進(jìn)氣氣溶膠含量高，還有S-NPK物料特性原因、電暈裝置處理能力有限等原因造成的。電暈裝置運(yùn)行好的前提條件是必須保證原始進(jìn)氣氣溶膠及塵含量要在合理范圍內(nèi)，電暈裝置前的凈化裝置必須做好。電暈裝置是深度凈化設(shè)備，而不是初級凈化設(shè)備。肥料行業(yè)尾氣量不是很大，尾氣凈化處理濕氣體電暈裝置電場氣速為1～2 m/s比較合理。濕氣體電暈裝置也是處于正壓工況下操作，單獨(dú)布置。

4.2 電暈裝置結(jié)構(gòu)

濕氣體電暈裝置由高壓電氣系統(tǒng)、主陰極系統(tǒng)、導(dǎo)電玻璃鋼管束及設(shè)備上下氣室殼體系統(tǒng)組成。

4.2.1 高壓電氣系統(tǒng)

濕氣體電暈裝置高壓電氣系統(tǒng)和硫酸行業(yè)、煙氣脫硫脫硝行業(yè)差不多，恒流高壓直流電源采用50 Hz普頻和40 kHz高頻都行。最好采用帶風(fēng)機(jī)鼓風(fēng)加熱保護(hù)的上下絕緣子室。

4.2.2 主陰極系統(tǒng)

主陰極系統(tǒng)由主陰極電導(dǎo)線、懸掛主陰極線導(dǎo)電大梁及子梁、吊桿、重錘、導(dǎo)線下固定架、上固定卡、下固定拉桿組成。氣速低時(shí)采用上固定卡就行，氣速高時(shí)則采用下固定拉桿。

肥料行業(yè)主陰極電導(dǎo)線常采用鉛材，耐酸不銹鋼材料一般選用316L不銹鋼。電導(dǎo)線外形結(jié)構(gòu)及其他部分和硫酸、脫硫行業(yè)使用差不多。

4.2.3 管束及設(shè)備上下氣室殼體系統(tǒng)

肥料行業(yè)濕式電暈裝置的沉淀電極常用導(dǎo)電玻璃鋼管制，陽極管一般采用為φi300 mm和φi360 mm內(nèi)接圓六角形結(jié)構(gòu)，陽極管一般選型為6 m長。上下氣室殼體采用玻璃鋼材料。上、下氣室設(shè)有沉淀極沖洗裝置，下氣室設(shè)有玻璃鋼的帶多孔氣體分布板，氣體分布板下設(shè)置玻璃鋼做的氣體導(dǎo)流板。

5 電暈裝置在其他行業(yè)應(yīng)用

濕式電暈裝置在生物發(fā)酵行業(yè)的尾氣除臭應(yīng)用效果明顯，在有色金屬行業(yè)尾氣排放降低重金屬粉塵逃逸，鈦白粉、鋼鐵、建材等行業(yè)也在使用濕式電暈裝置用于尾氣的深度凈化。

[1] 湯桂華.硫酸[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，1999：160-534.

[2] 朗林茂，張子敬.國內(nèi)外脫硫技術(shù)現(xiàn)狀與對比[J].內(nèi)蒙古科技與經(jīng)濟(jì)，2015(10):66.

[3] 薛建明,王小明,劉建民,等.濕法煙氣脫硫設(shè)計(jì)及設(shè)備選型手冊[M]. 北京：中國電力出版社, 2011:308.

Industrial application and the configuration of the corona discharge device for moisture removal

HUOYunfei,WULiyi

(Hubei Yibang Anti-Corrosion Equipment Co., Ltd., Suizhou, Hubei, 443300,China)

The working principle, performance index and configuration characteristics of the corona discharge device and its application in wet flue gas cleaning for sulphuric acid industry, coal power industry and fertilizer industry were introduced. For a sulphuric acid plant, the concentration of the acid mist at the inlet of a demister is generally 0.1-2.5 g/m3. The concentration of the acid mist drops to lower than or equal to 30 mg/m3after the first stage of demistification, and decreases to 5 mg/m3after the second stage. For a coal power plant, the concentrations of SO2and NO2of the desulphurized and denitrified flue gas can be lower or equal to 100 mg/m3after cleaning by a corona discharge device, and the concentration of dust is lower or equal to 30 mg/m3, the concentration of ammonia of the tail gas with ammonia desulphurization is lower or equal to 20 mg/m3. For the compound fertilizer industry, the particulate matter concentration of the emitted gas is lower or equal to 30 mg/m3.

corona discharge device; wet flue gas; advanced treatment; process parameters; configuration characteristics; industrial application

2017-02-08。

霍云飛，男，湖北義邦防腐設(shè)備有限公司工程師，主要從事硫酸、磷復(fù)肥、環(huán)保設(shè)備技術(shù)工作。電話：13986839614；E-mail：hyf2108@126.com。

TQ111.16；TF066.5

B

1002-1507(2017)03-0052-05