干湿耦合静电除尘系统及除尘工艺的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及烟气净化环保设备技术领域，具体涉及干湿耦合静电除尘系统及除尘工艺。
【背景技术】
[0002]2015年12月2日，国务院常务会议决定燃煤电厂全面实施超低排放和节能改造，大幅降低发电煤耗和污染排放。而2014年发布的《煤电节能减排升级与改造行动计划(2014-2020年)》中曾规定，2020年底要完成东部地区的超净排放改造。此次国务院常务会议的决议，表明国家对燃煤烟气的治理力度远超预期。
[0003]单就颗粒物的排放而言，末端采用石灰石-石膏湿法脱硫+湿式静电除尘器除尘即可实现最终烟气颗粒物的超净排放(<5mg/m3)甚至“近零”排放，技术相对成熟。然而，对于采用炉内脱硫或炉内脱硫+炉外半干法脱硫，末端采用静电除尘器或布袋除尘器除尘的燃煤机组而言，实现最终烟气颗粒物的超净排放非常困难。近年来，针对上述类型的燃煤机组的颗粒物减排，试图通过增加电场数、改电袋复合、末电场改为旋转电极、改高频电源等方式增加去除效率，然而从实际工程实例可以看出，一方面改造费用巨大，另一方面，颗粒物的排放仍然不能超净的要求，而且在清灰过程中过度降低了烟气的温度，不利于后续能源利用，这成为行业亟待解决的难题。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是提供一种干湿耦合静电除尘工艺及其水系统，其可实现烟气颗粒物的超净排放与水资源的高效利用。
[0005]为了达成上述目的，本发明采用如下技术方案:
[0006]干湿耦合静电除尘系统，内部包括多级电场，末级电场的收尘板为湿式极板，末级电场内设有多排布水横管，湿式极板的上方设有多排垂直于或倾斜于湿式极板的布水横管，每排布水横管设有多个布水微孔向湿式极板喷水以形成水膜清灰，末级电场的底部通过集水装置与灰水处理循环利用系统连接，布水微孔是均匀设置的，以便形成均匀水膜，湿式极板为柔性极板，或在刚性极板表面覆盖柔性材料，柔性极板材质为有机合成纤维，由于纤维织物的毛细作用，水被快速吸收，且耐腐蚀性能更优，强度稳定可靠，同时避免与烟气的直接接触;集水装置为空心的倒锥圆台。
[0007]通常，刚性极板的表面张力及机加工平面度偏差问题，使得冲洗水不能在表面完全均布，冲洗水经过集尘极表面时会趋向于形成“小水珠”，从而会在集尘极上形成“沟流”和干斑点，这样水流冲洗不到的地方导致尘粒的累积、板结，不及时拆卸清理，便导致集尘极和放电极失效;而采用柔性极板，由于纤维织物的毛细作用，使得表面水膜分布均匀，因具有较好的润湿性，所以该结构更加省水;而且拆卸维修方便。
[0008]进一步地，所述灰水处理循环利用系统为离心机或絮凝沉淀槽，灰水处理循环利用系统通过进水管连接布水横管实现水源循环利用;或者布水横管由其他水源供水。
[0009]进一步地，所述灰水处理循环利用系统通过泥浆栗将过滤的泥浆外排。
[0010]进一步地，相邻的所述多排布水横管之间设有竖直或倾斜设置的布水支管，所述布水微孔与湿式极板非同一平面设置，这样的结构配合柔性极板进而避免了水与烟气的直接接触，具体地，布水微孔的孔间距为10?40mm，孔径为1.0?4.0mm，布水微孔的出水中心面与极板的夹角为3?40°，同时，湿式极板的上端与布水横管连接或紧靠，使得布水微孔喷出的水有效润湿柔性极板。
[0011]进一步地，所述烟气依次穿过多级电场，烟气的入口和出口设于除尘系统的侧壁，使得烟气流动方向与布水横管平行。
[0012]进一步地，所述灰水处理循环利用系统与工艺水箱连接。
[0013]进一步地，除末级电场外的电场的底部通过管路连接到灰库。
[0014]系统的除尘工艺，具体步骤如下:
[0015]I)烟气采用炉内脱硫或炉外半干法脱硫，脱硫后的烟气进入干湿耦合除尘系统；
[0016]2)将灰水处理循环利用系统中的水抽吸至布水横管；
[0017]3)水源通过布水微孔清除湿式极板的积灰；
[0018]4)将前几级电场清除的干灰排至灰库；
[0019]5)末级电场流出的灰水进入灰水处理循环利用系统，分离出水循环利用，分离出的泥浆外排。
[0020]进一步地，除尘系统中电场电压为40-60KV，进入到干湿耦合除尘系统的烟气的温度为90?130 0C，烟气流速为I?1.5m/s，颗粒物含量<30mg/m3，在以上条件下，除尘装置或除尘工艺可对颗粒物或细颗粒物的去除效率保持最佳。
[0021]进一步地，布水微孔的布水量为2?8L/h.m2，布水周期为实时在线喷水。
[0022]本发明的工作原理是:对现有静电除尘器进行改造，保留其前几级电场与外壳，通过将末级电场的收尘板更换为湿式极板，形成干湿耦合静电除尘装置，并横过布水横管的布水微孔合理布水，利用水膜的作用清灰极板上的积灰，进入干湿耦合静电除尘系统的水由于烟气蒸发而少量损耗，但大部分水夹带极板上的积灰流出系统，形成灰水。灰水经离心机或絮凝沉淀槽后可分为上清液与下层泥浆两层。上清液栗回干湿耦合静电除尘，循环利用；由于从湿式收尘极板冲洗下来的积灰绝大部分由细颗粒物构成(PM2.5)，富含玻璃微珠，下层泥浆可外运生产高附加值的保温材料。系统由于烟气蒸发及泥浆外运造成的水量损失可由厂区工艺水补充。
[0023]本发明的有益效果是:
[0024](I)干湿静电除尘装置只是对原有静电除尘器末级电场极板形式做出改变，但却解决了原有除尘器二次扬尘、反电晕、对细颗粒物去除效率低等问题，可实现烟气颗粒物的超净排放(<5mg/m3) ο
[0025](2)干湿静电除尘装置或工艺系统虽然需要实时在线喷水，但灰水可以高效利用，经分层后绝大部分以上清液的形态返回除尘系统，富含玻璃微珠的下层泥浆可外运用以生产高附加值的保温材料。
[0026](3)阳极框架微孔布水与柔性极板有益结合，只需少量布水极板即可快速、均匀形成液膜，与其他形式的极板相比，总的布水量显著下降。
[0027](4)湿式极板所在电场对烟气温度、流速、运行电