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Precipitatore elettrostatico umido
Classificazione del precipitatore elettrostatico
In base ai diversi metodi di pulizia, i precipitatori elettrostatici possono essere suddivisi in precipitatori elettrostatici a secco, precipitatori elettrostatici a umido, collettori elettrostatici di particelle di nebbia e precipitatori elettrostatici semi-umidi.
(1) precipitatore elettrostatico secco: la polvere presente nei gas di combustione viene catturata allo stato secco e la polvere depositata sul pannello di raccolta della polvere viene pulita mediante vibrazioni meccaniche ed elettromagnetiche.
(2) precipitatore elettrostatico umido: per la polvere raccolta dal palo di raccolta della polvere, spruzzare acqua a pioggia o utilizzare il metodo appropriato per formare uno strato di pellicola d'acqua sulla superficie del palo di raccolta della polvere, in modo che la polvere depositata sul collettore di polvere e l'acqua scorrano insieme nella parte inferiore del collettore di polvere per scaricarsi, utilizzando questo metodo di pulizia chiamato precipitatore elettrostatico a umido.
(3) Disappannatore elettrostatico per particelle di nebbia: Utilizzare un precipitatore elettrostatico per catturare goccioline come la nebbia di acido solforico e la nebbia di catrame, per poi farle scorrere allo stato liquido dopo la cattura e rimuoverle.
(4) Precipitatore elettrostatico semi-umido: vantaggi sia del precipitatore elettrostatico secco che di quello umido, esiste un precipitatore elettrostatico misto secco e umido, noto anche come precipitatore elettrostatico semi-umido; il sistema strutturale prevede che i gas di combustione ad alta temperatura vengano prima scaricati attraverso due camere di rimozione della polvere secca e poi attraverso camere di rimozione della polvere umida attraverso il camino.
Classificazione del precipitatore elettrostatico
Il precipitatore elettrostatico a umido (noto anche come collettore di polvere elettrico a umido) funziona come segue:
1. All'inizio del processo, il particolato con elettricità statica viene immesso nel flusso d'aria del precipitatore elettrostatico umido.
2. Il flusso d'aria passa prima attraverso una camera di nebulizzazione dell'acqua, dove lo spruzzo cattura e umidifica le particelle presenti nell'aria.
3. Lo spray assorbe le particelle dall'aria e le trasferisce alle goccioline d'acqua, appesantendole e facendole precipitare sul fondo.
4. Sono a contatto con l'acqua presente nella vasca di sedimentazione inferiore, risultando così completamente separati dal flusso d'aria.
5. Il campo elettrostatico viene utilizzato per migliorare l'effetto di rimozione della polvere. In un precipitatore elettrostatico a umido, le particelle spruzzate da un generatore elettrostatico nella camera di nebulizzazione dell'acqua presentano una carica statica.
6. Le particelle attaccate alle gocce d'acqua con cariche elettrostatiche vengono attaccate più efficacemente alle gocce d'acqua dalle forze elettrostatiche e bagnando le superfici con concentrazioni notevolmente maggiori.
7. Dopo il trattamento elettrostatico, le goccioline d'acqua vengono riassorbite nel serbatoio di sedimentazione e la concentrazione di particolato viene ridotta prima che l'aria passi attraverso il collettore di polvere.
8. L'aria pulita viene rilasciata nell'ambiente, ottenendo così l'effetto di rimozione della polvere.
Il principio di funzionamento del precipitatore elettrostatico a umido si basa principalmente sulla combinazione di getto d'acqua ed effetto elettrostatico per separare le particelle dall'aria e purificarla efficacemente.
Il precipitatore elettrostatico a umido è un tipo di apparecchiatura secondaria per la rimozione delle polveri aggiunta dopo la desolforazione a umido. Il precipitatore elettrostatico a umido è una nuova apparecchiatura per la rimozione delle polveri sottili e delle microparticelle, utilizzata principalmente per rimuovere polvere, PM2.5, aerosol, odori, nebbie acide, goccioline d'acqua e altre sostanze nocive presenti nei gas umidi, ed è un'apparecchiatura ideale per il controllo dell'inquinamento atmosferico da polveri sottili.
Il precipitatore elettrostatico a umido è composto principalmente da condotti di ingresso e uscita, corpo del precipitatore, piastra deflettrice, griglia raddrizzatore, piastra di raccolta polvere anodica, linea catodica, scatola di isolamento, sistema di lavaggio dell'acqua, sistema di alimentazione e sistema di controllo. La struttura è generalmente divisa in due tipologie: a piastre e a tubi. La raccolta polvere della piastra è molto piatta, la formazione del film d'acqua è buona, la linea corona è distribuita tra le piastre e il corpo principale è simile a un precipitatore elettrostatico a secco, che può gestire i gas di combustione con un movimento graduale o rettilineo. Il palo tubolare di raccolta polvere è generalmente un tubo metallico circolare o poligonale parallelo, e la linea corona è distribuita al centro, il che può gestire solo il fumo in movimento rettilineo. I componenti esterni del precipitatore elettrostatico a umido sono realizzati in acciaio al carbonio comune e la superficie interna è rivestita per prevenirne la corrosione. Durante l'installazione del dispositivo, prestare attenzione a non danneggiare la superficie interna, in particolare i punti di saldatura e le giunzioni dei componenti.
Il precipitatore elettrostatico a umido ha due principali forme strutturali: una prevede l'uso di materiali conduttivi resistenti alla corrosione come collettore di polvere, l'altra prevede l'uso di spruzzi d'acqua o di acqua di tracimazione per formare una pellicola d'acqua conduttiva; l'uso di materiali non metallici non conduttivi come collettore di polvere può essere suddiviso in flusso trasversale e flusso verticale a seconda del flusso dei gas di scarico. Il tipo a flusso trasversale è per lo più a piastra, con direzione del flusso del gas in entrata e in uscita orizzontale. La struttura è simile a quella di un precipitatore elettrostatico a secco, con flusso verticale prevalentemente tubolare e flusso del gas in entrata e in uscita in direzione verticale.
I precipitatori elettrostatici a umido possono essere suddivisi in a flusso incrociato e a flusso verticale. A parità di sezione trasversale di ventilazione, l'efficienza di rimozione della polvere del precipitatore a umido a flusso verticale è doppia rispetto a quella del tipo a flusso incrociato.
Composizione del precipitatore elettrostatico umido
Il precipitatore elettrostatico a umido (WESP) è composto principalmente da un corpo strutturale, un sistema catodico, un sistema anodico, un sistema di lavaggio dell'atomizzazione, un sistema di trattamento dell'acqua, un sistema di controllo elettrico, ecc. (vedi figura). Il corpo del WESP è sostanzialmente identico a quello del precipitatore elettrostatico a secco, inclusi il corno di ingresso, il corno di uscita, il guscio, l'elettrodo di scarica e il telaio, l'isolante del collettore, l'ugello di atomizzazione e la tubazione.
(1) Sistema catodico：Il sistema catodico è composto da una trave portante del catodo, una linea catodica, un peso elevato e un telaio catodico inferiore. L'estremità superiore della linea catodica è appesa alla trave portante del catodo, mentre l'estremità inferiore è combinata con la linea catodica e un peso elevato. Il principio di selezione del filo catodico è: durevolezza, bassa tensione corona, scarica potente, elevata densità di corrente corona, buona rigidità, resistenza alla radice, elevata resistenza alla corrosione da ioni cloruro (come materiali in lega piombo-antimonio). La linea a dente di sega viene solitamente utilizzata come elettrodo di scarica per soddisfare i requisiti di carica di polveri sottili. Parametri di selezione di diverse linee catodiche.
(2) Sistema anodico：Il sistema anodico utilizza una speciale struttura a piastra anodica (tubo) per soddisfare i requisiti operativi di atomizzazione e lavaggio. Per i precipitatori elettrostatici verticali a umido, la maggior parte degli attuali sistemi anodici utilizza fasci di tubi esagonali in plastica rinforzata con fibra di vetro, conduttiva e ignifuga, disposti come pali di raccolta della polvere. L'elettrodo a nido d'ape è composto da tubi esagonali a nido d'ape in CFRP con un cerchio tangente interno di φ350 mm/360 mm, spessore della parete di 3 mm e lunghezza di 6000 mm, ed è sospeso sulla trave di supporto del fascio tubiero.
(3)Sistema di atomizzazione e lavaggio：Il sistema di atomizzazione e lavaggio è generalmente installato sulla parte superiore del precipitatore elettrostatico e a umido. Le goccioline d'acqua atomizzate entrano nell'area di lavoro del precipitatore elettrostatico a umido WESP insieme ai gas di combustione e, sotto l'azione del campo elettrico, tendono a depositarsi sull'elettrodo di raccolta delle polveri, formando una pellicola d'acqua su di esso. Per effetto della gravità, le goccioline vengono trasportate nel serbatoio di raccolta dell'acqua o nella torre di desolforazione. Le goccioline di nebbia hanno diversi effetti importanti sull'efficienza di rimozione delle polveri del precipitatore elettrostatico.
1. Le gocce di nebbia possono mantenere pulito l'elettrodo di scarica, in modo che la corona sia forte: le gocce di nebbia colpiscono il polo di raccolta della polvere per formare continuamente una pellicola d'acqua sottile e uniforme, che può impedire il "volo secondario" di polvere a bassa resistenza specifica, regolare la polvere ad alta resistenza specifica per impedire il fenomeno "anti-corona", impedire l'elevata viscosità della polvere che si attacca all'elettrodo ed è adatta per raccogliere polvere infiammabile ed esplosiva.
2. La goccia viene spruzzata direttamente sull'elettrodo di scarica e sull'area della corona, e l'elettrodo di scarica può anche svolgere la funzione di atomizzatore. Lo stesso alimentatore può realizzare la scarica a corona, l'atomizzazione dell'acqua, la carica di nebbia d'acqua e particelle di polvere, e realizzare la combinazione organica di elettricità statica e nebbia d'acqua.
3. Le goccioline vengono spruzzate direttamente sull'elettrodo di scarica e la carica è elevata, il che può migliorare notevolmente l'efficienza di rimozione della polvere rispetto all'intercettazione della collisione e alla piastra di assorbimento dell'acqua atomizzata nel campo elettrico.
4. Spruzzare le goccioline sull'elettrodo di scarica e sull'area della corona per atomizzare ulteriormente la nebbia d'acqua. Non c'è contatto diretto tra l'elettricità statica e il dispositivo di nebulizzazione e non vi è alcun problema di isolamento.
5. L'elettrodo a bava può produrre un forte campo elettrostatico e ha una buona capacità di scarica a corona, nonché una sinergia tra elettrostatica e goccioline di nebbia. Ha un'elevata efficienza di rimozione della polvere.
6. Le goccioline formano un flusso d'acqua sul palo di raccolta della polvere, in modo che il palo di raccolta della polvere (tubo) sia sempre pulito, eliminando il dispositivo di vibrazione ed evitando l'inquinamento secondario causato dalla rimozione della polvere secca dovuta alla pulizia tramite vibrazione.
(4) Sistema di trattamento dell'acqua: Il sistema di trattamento dell'acqua comprende un serbatoio di circolazione dell'acqua, una pompa di circolazione dell'acqua, un serbatoio di drenaggio dell'acqua, una pompa di drenaggio dell'acqua, un serbatoio di stoccaggio degli alcali, una pompa dosatrice degli alcali, un serbatoio di acqua industriale, una pompa per acqua industriale e le relative tubazioni. Dopo la nebulizzazione e la depolverizzazione, il liquido raccolto viene prima raccolto nel serbatoio di drenaggio, quindi aggiunto alla soluzione di NaOH per regolare il pH e infine scaricato nel sistema di desolforazione come acqua supplementare. L'altra acqua viene convogliata nel serbatoio di circolazione attraverso il serbatoio di drenaggio. L'acqua circolante nel serbatoio di circolazione viene configurata con un pH compreso tra 8 e 10 aggiungendo acqua industriale e liscivia, che viene utilizzata come acqua di circolazione del precipitatore elettrostatico a umido e viene restituita all'ugello di atomizzazione. L'acqua persa per scarico esterno viene integrata con acqua industriale.
(5) Sistema di controllo elettrico: Il sistema di controllo elettrico del precipitatore elettrostatico a umido WESP è costituito da due parti: un sistema di controllo a bassa tensione e un sistema di controllo ad alta tensione. Il carico elettrico comprende principalmente il corpo del precipitatore WESP, il dispositivo di riscaldamento a scatola isolata, la pompa dell'acqua e così via. Il sistema di controllo a bassa tensione viene utilizzato per il controllo della distribuzione dell'alimentazione del riscaldatore a scatola isolata, dotato di un sistema di controllo PLC, che viene utilizzato per realizzare l'automazione del riscaldatore a scatola isolata, in modo che la temperatura della scatola isolata sia sempre mantenuta a 100~120 ℃; Il sistema di controllo ad alta tensione è principalmente costituito da un quadro elettrico ad alta tensione e da un generatore ad alta tensione, che fornisce energia al dispositivo a elettrodo corona per formare un campo corona e ottenere una profonda purificazione dei gas di combustione.
In sintesi, i componenti del precipitatore elettrostatico a umido sono complessi e diversificati, e ognuno di essi svolge un ruolo importante. L'unità precipitatore elettrostatico, il sistema di circolazione dell'acqua, il sistema di ventilazione e il sistema di controllo cooperano tra loro per completare la rimozione della polvere e la purificazione dell'aria. Il lavoro sinergico di questi componenti rende il precipitatore elettrostatico a umido un'apparecchiatura efficiente e affidabile per il controllo dell'inquinamento atmosferico.
Il principio di funzionamento del precipitatore elettrostatico
Il principio di funzionamento del precipitatore elettrostatico consiste nell'utilizzare un campo elettrico ad alta tensione per ionizzare i gas di combustione, separando la polvere caricata nel flusso d'aria dal flusso d'aria sotto l'azione del campo elettrico. L'elettrodo negativo è costituito da un filo metallico con diverse sezioni ed è chiamato elettrodo di scarica. L'elettrodo positivo è costituito da piastre metalliche di diverse forme geometriche ed è chiamato elettrodo di raccolta della polvere. Le prestazioni del precipitatore elettrostatico sono influenzate da tre fattori, quali le proprietà della polvere, la struttura dell'apparecchiatura e la velocità dei gas di combustione. La resistenza specifica della polvere è un indice per valutare la conduttività elettrica, che ha un'influenza diretta sull'efficienza di rimozione della polvere. Una resistenza specifica troppo bassa rende difficile per le particelle di polvere rimanere sull'elettrodo di raccolta della polvere, facendole tornare nel flusso d'aria. Se la resistenza specifica è troppo elevata, la carica delle particelle di polvere che raggiunge l'elettrodo di raccolta della polvere non è facile da rilasciare e il gradiente di tensione tra gli strati di polvere causerà una rottura e una scarica locale. Queste condizioni causeranno una riduzione dell'efficienza di rimozione della polvere.
L'alimentatore del precipitatore elettrostatico è composto da una scatola di controllo, un trasformatore booster e un raddrizzatore. Anche la tensione di uscita dell'alimentatore ha una notevole influenza sull'efficienza di rimozione della polvere. Pertanto, la tensione di esercizio del precipitatore elettrostatico deve essere mantenuta al di sopra di 40-75 kV o addirittura 100 kV.
Rispetto ad altre apparecchiature di depolverazione, il precipitatore elettrostatico ha un consumo energetico inferiore e un'elevata efficienza di rimozione delle polveri. È adatto per la rimozione di polveri di dimensioni comprese tra 0,01 e 50 μm nei gas di combustione e può essere utilizzato in situazioni con temperature e pressioni elevate dei gas di combustione. L'esperienza dimostra che maggiore è il volume di gas trattato, più economici sono l'investimento e i costi di esercizio del precipitatore elettrostatico.
Fattori che influenzano le prestazioni del precipitatore elettrostatico
Le prestazioni di un precipitatore elettrostatico sono influenzate da tre fattori, quali le proprietà della polvere, la struttura dell'apparecchiatura e la velocità dei fumi. La resistenza specifica della polvere è un indice per valutare la conduttività elettrica, che ha un'influenza diretta sull'efficienza di rimozione della polvere. Una resistenza specifica troppo bassa rende difficile per le particelle di polvere rimanere sull'elettrodo di raccolta della polvere, causandone il ritorno nel flusso d'aria. Se la resistenza specifica è troppo elevata, la carica delle particelle di polvere che raggiunge l'elettrodo di raccolta della polvere non è facile da rilasciare e il gradiente di tensione tra gli strati di polvere causerà rotture e scariche localizzate. Queste condizioni causeranno una riduzione dell'efficienza di rimozione della polvere. Il precipitatore elettrostatico è adatto per il trattamento di gas con concentrazioni di polvere relativamente basse; in caso di problemi con concentrazioni di polvere elevate, è necessario prendere in considerazione altre apparecchiature di rimozione della polvere.
1. Condensazione: se la condensazione è causata dal controllo delle proprietà termodinamiche del flusso di gas, le particelle possono svolgere il ruolo di nuclei in crescita nel processo di condensazione. Le particelle che vengono poi ricoperte di liquido vengono intrappolate più facilmente dall'importante meccanismo di intrappolamento descritto sopra. La condensazione si ottiene solitamente condensando il condensato di vapore da una pressione inferiore a una pressione superiore, introducendo vapore nel flusso saturo o/e raffreddando direttamente il flusso.
2. Ostruzione: se una piccola particella si muove attorno a un ostacolo nel fluido, può entrare in contatto con l'ostacolo a causa delle dimensioni fisiche relativamente grandi della particella. Questo si verifica anche nell'attività relativa di particelle di polvere e goccioline.
3. Impatto inerziale: se le particelle vengono evacuate dal flusso di gas, quando il gas incontra un ostacolo, l'inerzia farà sì che le particelle attraversino il flusso di gas attorno all'ostacolo e alcune particelle lo colpiranno. La probabilità che si verifichi un tale evento dipende da diverse variabili, in particolare dall'entità dell'inerzia delle particelle e dalle dimensioni dell'ostacolo (nel caso dei precipitatori a umido, l'ostacolo è la goccia). In un depolveratore, l'impatto inerziale si genera tra particelle di polvere e gocce relativamente grandi.
4. Carica elettrostatica: quando particelle e goccioline presentano cariche elettrostatiche diverse, la combinazione di particelle di polvere e goccioline sarà più efficace. Lo scrubber elettrostatico sfrutta questo meccanismo per aumentare l'attrazione di polvere e goccioline d'acqua, migliorando così l'efficienza di raccolta della polvere.
5. Diffusione: le particelle di piccole dimensioni con una dimensione aerodinamica inferiore a 0,3 μm (peso specifico pari a 1) sono importanti da catturare per diffusione, poiché la loro piccola massa difficilmente produce un impatto inerziale e le loro piccole dimensioni fisiche non sono facili da bloccare. Il processo mediante il quale le particelle di piccole dimensioni si spostano da aree ad alta concentrazione a aree a bassa concentrazione è chiamato diffusione. La diffusione è importante a causa dell'attività browniana, il movimento casuale di minuscole particelle quando collidono con le molecole di gas circostanti e altre particelle. Quando queste particelle vengono intrappolate in una gocciolina, la concentrazione di particelle nell'area vicina alla gocciolina diminuisce e altre particelle si spostano nuovamente dall'area ad alta concentrazione a quella a bassa concentrazione vicina alla gocciolina.
Manutenzione giornaliera del precipitatore elettrostatico
1. Monitorare attentamente la tensione primaria, la corrente primaria, la tensione secondaria e la corrente secondaria del dispositivo di alimentazione. Registrare ogni ora.
2. Monitorare l'aumento di temperatura della rettifica al silicio ad alta tensione, la temperatura dell'olio non deve superare gli 80 °C, nessun suono anomalo e nessun fenomeno di scarica anomala nella rete di uscita ad alta tensione.
3. Ogni incubatrice e riscaldatore del contenitore delle ceneri funzionano normalmente.
4. I dispositivi di controllo sul quadro elettrico funzionano normalmente.
5. Il funzionamento del sistema di scarico delle ceneri deve essere compreso ogni ora.
6. Controllare spesso la velocità di accensione entro l'intervallo specificato; se non soddisfa i requisiti, è necessario regolarla in tempo, in modo che il collettore di polvere funzioni correttamente.
7. Quando il collettore di polvere e le apparecchiature ausiliarie si guastano o funzionano in modo anomalo durante il normale funzionamento, l'operatore deve immediatamente recarsi per confermare il punto di guasto, analizzare la causa e contattare il servizio di assistenza dopo aver ricevuto la notifica di allarme.
8. Ogni turno dovrebbe effettuare un'ispezione completa dell'attrezzatura del precipitatore elettrostatico e svolgere un buon lavoro di pulizia nell'ambito della giurisdizione del posto, registrare in dettaglio le situazioni anomale e i difetti dell'attrezzatura verificatisi durante il funzionamento del turno e svolgere un buon lavoro di passaggio di consegne del turno.
9. Il motore, il riduttore, i cuscinetti e tutte le parti mobili esterne devono essere controllati due volte per turno; ogni punto di lubrificazione deve essere regolarmente controllato e, se necessario, deve essere aumentata la lubrificazione con olio o grasso.
10. Controllare se il silicone utilizzato per l'asciugatura è scolorito; in tal caso, sostituirlo tempestivamente.
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