微管束除雾器——节能减排改造效益分析

王文兵   18601130311

摘 要

微管束除雾器有一定的除尘作用，也叫做微管束除尘除雾器，对比普通的管束除雾器，可实现节能>50%,减排>50%。本文介绍了微管束除雾器的技术原理与试验进展情况；举例分析了微管束除雾器的技术经济优势，对应用前景做了展望。

 1、背景技术

一些除雾器在去除雾滴的同时也去除少量灰尘，所以也称为除尘除雾器。

除雾器是湿法烟气脱硫系统中的关键设备，经脱硫吸收塔处理后的烟气携带大量未被捕集的烟尘和含有吸收SO₂后的生成物、过剩的脱硫剂的液滴，如果不去除，将发生沉积、堵塞、结垢以及二次污染、石膏雨等一系列问题。除雾器的功能就是尽可能去除这些液滴，其性能直接影响排放指标。

折流板除尘除雾器有平板式、屋脊式、组合型等多种布置方式，其出口雾滴含量一个冲洗周期内平均保证值为75mg/Nm³，压降一般小于200Pa，屋脊式除尘除雾器临界分离粒径20～30μm，实际运行过程中，由于受烟气流速、浆液含尘浓度、叶片结构、叶片间距及除尘除雾器布置等因素影响，难于保证火电厂烟尘排放浓度≤20mg/Nm³的基本要求，更不能达到超净排放的≤5mg/Nm³的标准。

我国约有超过半数的燃煤电厂为了达到超净排放的要求选择安装了湿电除尘器。湿电除尘器具有去除率高、运行稳定的优点，正常情况下能达到超净排放的≤5mg/Nm³的标准。湿电除尘器的缺点是投资大，辅助设施多，维护工作量大，运行成本高。特别是其阳极板和阴极线易被腐蚀，需要周期性地更换，造成大修费用高。

没有采用湿电除尘器的电厂基本都选择了管束除尘除雾器。其工作原理是：让含有微小尘粒和液滴的烟气流过分离管内的旋流子，气流发生旋转产生离心分离作用，大多数尘粒和液滴与分离管壁面碰撞并被壁面上的液膜捕获吸收。管束除尘除雾器的去除率与流速关系密切，在设计气体流条件下可以达到超净排放的标准。但是机组负荷波动气流速度小的情况下，管束除尘除雾器的去除率急剧下降可能使排放超标。为了适应不同气体流速，管束除尘除雾器基本都增设了调整装置，在气体流量小时关闭部分管束，保证分离效果。

2、微管束除雾器技术原理与优势

微管束除雾器是一种2022年开始研发并申报专利的技术，主要原理也是离心分离，与普通的管束除雾器相比，管径大幅度减小，径向距离小，微粒到管壁表面的距离短，更容易被管壁捕获，如图1所示。

图1  微管束径向距离小的优势

除此之外，微管束技术还有其他一些优点。其最终优势体现在：

相同的气体流速时，排出的微粒大幅度减小（减排>50%）；

不需要普通管束除雾器的两级串联，节能效益显著（节能>50%）

3、 应用的经济效益举例

某600MW发电机组，采用微管束技术改造普通的管束除雾器，阻力减少450Pa，节省的电费计算见表2。

表2 用微管束技术改造普通的管束除雾器的经济分析

 表3为600MW发电机组，将湿电除尘器改为微管束除尘除雾器的经济分析。

4、应用前景展望

微管束除雾器，作为一种新的高效气液分离技术，替代现有的湿电除尘器和普通管束除雾器、折流板式除雾器，广泛应用于气液分离的各行各业，例如：

a、燃煤企业（燃煤电厂、钢铁冶金、焦化化工、煤化工、建材等窑炉行业）采用湿法脱硫后的烟气除尘除雾，达到超低排放要求，用于新建项目与现有项目的节能减排技术改造（湿电除尘器的大修费用远高于改为微管束除尘除雾器的费用，改后节能效益显著，采用普通管束除雾器的运行阻力较大的项目有节能效益），投资回收期1-3年。

b、化工工艺过程中的气体净化分离，如合成气、天然气净化，烟气二氧化碳、二氧化硫回收时的气液分离等。

c、有烟尘产生的环境中的空气喷雾除尘。

 d、与喷雾技术结合实现其他净化目标，如烟气脱硫脱硝脱汞等。