湿式静电除尘除雾器净化熔铝炉烟气的应用

工程概述

广东某铝业有限公司是一家从事工业废铝、铝锭回收利用的企业。熔铝炉在熔炼废铝、铝锭的过程中，会产生烟尘、二氧化硫和黑烟等污染物。原配套有布袋除尘器和麻石塔，但效果不理想，因此业主委托我公司进行改造设计。采用湿式静电除尘器为主要净化设备的处理工艺，处理烟气量为30000m3/h，进入湿式静电除尘器前烟气温度小于等于120℃。自2015年投运到今，除尘除雾效果较高，运行良好。

1.1 原有烟气处理工流程

1.2 原来烟气处理工艺存在问题

原有的烟气处理系统存在以下问题，导致烟气处理系统的效果不理想，不能实现现行的标准要求：

（1）原有的布袋除尘室除尘效率低、温度高容易烧袋、清灰方式落后；（2）原的有麻石塔喷淋塔效率低；（3）两台炉之间的烟气切换阀无法正常开关，加上布袋清灰方式落后且阻力大，采用前推后拉两台风机仍无法将烟气较好的收集。

1.3 改造工设计

2 湿式静电除尘除雾器工作原理

在湿式静电除尘器的阳极板（管）和阴极线之间施加数万伏直流高压电，在强电场的作用下，阴阳两极间的气体发生局部电离，使得消烟静电除尘器空间充满带负电荷的离子；随烟气流进入消烟静电除尘器内的尘（雾）粒子与这些负离子相碰撞而荷电，带电尘（雾）粒子由于受到高压静电场库仑力的作用，向阳极运动；到达阳极后，将所带的电荷释放掉，尘（雾）粒本身则由于其固有的黏性而附着在阳极板（管）上，然后通过液体冲洗的方法去除；[1]由于湿式电除尘器采用水流冲洗，没有振打装置，所以不会产生二次扬尘[2]，实现低浓度排放。

3 技术参数表

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设备主要结构及性能

（1）湿式除尘除雾器由进风口、出风口、上下两层处理单元组成，每层处理单元均配置阳极板（管）、放电极（阴极线）、绝缘箱体、水系统和单独的供电电源。

（2）阳极板（管）为导电玻璃钢六角管，内切圆为300mm，下正六边形管组成蜂窝管束，结构紧凑，质量轻[3]。蜂窝式布置，能利用空间、并使气流均匀的分布。阳极管采用为石墨粉、乙烯基酯树脂、玻璃钢纤维布制作而成，具有耐腐蚀、耐温、阻燃性和导电性好等特点，从而实现较好的除尘效果。

（3）放电极（阴极线）采用钛金属材质的φ19管材、长针刺线型；按动态和分布参数对放电极（阴极线）进行设计，使整个通道都达到高除尘效率提交除尘除雾效率。

（4）绝缘箱体安装于设备两侧，采用外置绝缘结构，绝缘体不直接与含尘气体接触绝缘子不直接接触，绝缘体干净、干燥，避免结露、爬电现象，从而绝缘的目的。

（5）水系统（清洗部份）：阳极板（管）表面是否能够持续保持干净、清洁是湿式除尘除雾器能否长期稳定运行的关键。所以每个单元内设置喷淋清洗装置，冲洗喷头采用120°广角实心圆形陶瓷喷头，可以清洗湿式除尘设备内的部件的尘雾，从而湿式除尘具有良好的运行状态和较高的除尘除雾效率。绝缘箱体也设置喷淋清洗装置冲洗喷头采用120°广角实心扇形陶瓷喷头，绝缘子干净、避免结露、爬电现象，有绝缘性能。喷淋清洗时间为1-2分钟，清洗间隔时间根据现场运行状态设定。

（6）湿式电除尘器设用水及麻石塔降温用水均采购循环水，通过循环水池对湿式除尘器灰水进行处理中和后，喷淋用水的要求可以回收利用；定期清查，排出的水份可进行清水补充，维持水系的平衡。

（7）湿式电除尘器设备采三相高压整流电源供电，电源型号为CKD-350mA/60kV，每层处理单元配套一个电源。每层单元单独供电，即使一个单元故障，另一个单元还能正常工作。

（8）控制部分采用集中控制，主要控制包括：高压电源控制、安装联锁控制、喷淋清洗控制、温报警控制、故障报警控制。

5 运行情况

湿式静电除尘器投入运行后，除尘效果显著，烟囱排放效果肉眼可见，基本无有色烟气的排放。在调试运行中，出显湿报警现象。经检查，发现原麻石塔入降温喷头堵塞。现场直接对喷头进行整改，让喷头水流与烟气同一的流向。从而使喷头不被进入原麻石塔烟气所带的粉尘附着堵塞。整改后系统运行正常，运行的各项指标正常、稳定。现检测数据表明湿式静电除尘器的出口烟尘量排放浓度39.7 mg/m3低于排放要求的100mg/m3。二氧化硫等也降到低于排放标以下。

6 结束语

湿式静电除尘除雾方案及其在熔铝炉烟气应用，成功解决了熔铝炉在熔炼废铝、铝锭的过程中产生的烟尘、二氧化硫和黑烟等污染物等环境污染问题及对人体健康影的问题，企业的正常生产。随着对大气环境治理的日益重视，相信湿式静电除尘器会普及到各大行业废气治理上，在我国大气污染治理工程中起到重要作用。