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濕式電除塵器在電廠燃煤鍋爐的應用

編輯:除塵器廠家 來源:www.mlfsky.com 2018-01-10
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濕式電除塵器新技術助燃煤電廠實現超低排放;當前,我國環境狀況總體惡化的趨勢尚未得到根本遏制;濕式電除塵器在滿足超低排放、治理PM2.5方面的;作為一種先進的煙氣治理技術,濕式電除塵技術在《火電廠大氣污染物排放標準》(GB13223—2;根據新修訂的《環境空氣質量標準》(GB3095—;國務院在《重點區域大氣污染防治“十二五”規劃》的;新標準、嚴要求,濕電除塵器是燃煤電廠必備設備。

濕式電除塵新技術助燃煤電廠實現超低排放

當前,我國環境狀況總體惡化的趨勢尚未得到根本遏制,環境矛盾日益凸顯,環保壓力持續加大。部分區域和城市大氣霧霾現象突出,許多地區主要污染物排放量超過環境容量。今年以來,各級政府陸續出臺多項政策措施,下大力氣治理PM2.5,改善空氣質量。

濕式電除塵器在滿足超低排放、治理PM2.5方面的效果得到業內專家一致認可,環境保護部在《環境空氣細顆粒物污染防治技術政策(試行)》(征求意見稿)中明確指出:鼓勵火電企業采用濕式電除塵等新技術,防止脫硫造成的“石膏雨”污染。

作為一種先進的煙氣治理技術,濕式電除塵技術在歐洲、美國、日本等國家已得到廣泛應用且效果良好。國內企業自主開發的濕式電除塵技術,已在燃煤電廠取得成功應用。上海長興島第二發電廠燃煤鍋爐濕法脫硫后改造工程配套濕式電除塵器,出口粉塵排放濃度僅為6.1mg/m3,引起業界高度關注。我國也有環保企業引進國外的濕式電除塵技術,并有多家電廠簽訂濕式電除塵器合同,配套機組為1000MW。相信隨著濕式電除塵技術在我國的推廣應用,其必將成為燃煤電廠滿足超低排放、治理PM2.5的有力武器。 大氣環境形勢嚴峻,PM2.5控制勢在必行

《火電廠大氣污染物排放標準》(GB13223—2011)中規定,一般地區燃煤鍋爐煙囪煙塵排放限值30mg/m3,重點地區燃煤鍋爐煙囪煙塵排放限值20mg/m3,汞及其化合物污染物排放限值0.03mg/m3。

根據新修訂的《環境空氣質量標準》(GB3095—2012),將PM2.5納入強制監測范疇,并明確規定了時間要求,到2015年,在我國所有地級以上城市開展PM2.5監測;2016年,各地都要按照新修訂的標準監測和評價環境空氣質量狀況,并向社會發布結果。

目前,國內燃煤電廠鍋爐尾部現有的煙氣治理島工藝流程一般是由脫硝、除塵設備、濕法脫硫組成,煙氣從濕法脫硫后直接進入煙囪,脫硝負責脫除NOx,除塵器負責煙塵治理,濕法脫硫負責脫除SOx。

由于大量SO3的存在,進入煙囪的濕煙氣處于酸露點以下,其冷凝液對煙囪造成腐蝕。因為現有濕法脫硫系統去除PM2.5細顆粒物的能力很弱,對汞和SO3氣溶膠等的脫除也有限,從而導致煙囪風向的下游經常出現“酸雨”、“石膏雨”等現象,或是有長長煙尾的“藍煙”現象。 上述分析表明,在燃煤電廠傳統工藝流程中,煙塵控制主要靠濕法脫硫前端的除塵裝置實現,但不能控制后端濕法脫硫產生的細微顆粒粉塵。因此,無論除塵裝置的除塵效率有多高、濕法脫硫能除去多少前端逃逸的煙塵,煙囪排放也一定包含濕法脫硫洗滌之后仍未脫除的前端逃逸煙塵、濕法脫硫自身產生并排出的PM2.5細微顆粒物和氣溶膠。現行濕法脫硫工藝允許排出的霧滴含量是75mg/m3,其含固率約為20%,這意味著,現行濕法脫硫工藝容許排出的粉塵濃度就達到15mg/m3。煙囪排放要實現國家標準要求的30mg/m3或20mg/m3,在保證除塵裝置除塵效率的基礎上,還要盡量減少脫硫工藝產生的細顆粒物。

在目前的煙氣治理島工藝流程中,濕法脫硫之后沒有對脫硫工藝產生的細顆粒物進行控制,還有煙塵、PM2.5、SO3、汞及重金屬等多種污染物直接從煙囪排出,處于一種自由開放狀態。因此,在濕法脫硫裝置之后,需要再有一道把關設備,濕式電除塵器是最理想選擇。

濕式電除塵器的工作原理與干式電除塵器類似,在濕式電除塵器中,水霧使粉塵凝并,并與粉塵在電場中一起荷電,一起被收集,收集到極板上的水霧形成水膜,水膜使極板清灰,保持極板潔凈。同時由于煙氣溫度降低及含濕量增高,粉塵比電阻大幅度下降,因此濕式電除塵器的工作狀態非常穩定。

于濕式電除塵器采用水流沖洗,沒有振打裝置,不會產生二次揚塵。根據國外相關文獻,濕式電除塵器對酸霧、有毒重金屬以及PM10,尤其是PM2.5的微細粉塵有良好的脫除效果。所以,可以使用濕式電除塵器來控制電廠SO3酸霧,同時還具有聯合脫除多種污染物的功能。

濕式電除塵器能夠解決濕法脫硫帶來的石膏雨、藍煙問題,緩解下游煙道、煙囪的腐蝕,節約防腐成本。其性能穩定可靠、效率高,可有效收集微細顆粒物(PM2.5粉塵、SO3酸霧、氣溶膠)、重金屬(Hg、As、Se、Pb、Cr)、有機污染物(多環芳烴、二惡英)等,煙塵排放可達10mg/m3甚至5mg/m3以下,實現超低排放,徹底解決煙囪排放問題,達到“一勞永逸”的效果。

通過理論研究和應用研究,創造出具有自主知識產權、適合中國國情的性能優越、價格低廉的新型濕式電除塵器,并完成300MW(含)以上等級機組的新型濕式電除塵器示范工程,形成新型濕式電除塵的各項專利、行業標準等,從而填補國內大型濕式電除塵技術和產品的空白。863計劃的實施完成,將使中國的濕式電除塵器技術達到更高水平。 為實現863計劃,迅速掌握濕式電除塵器的核心技術,企業自主設計制造了國內領先的全尺寸濕式電除塵器綜合實驗臺,用以研究濕式電除塵器的極配、特殊結構、噴淋系統、水膜形成、抗結露、配套高壓供電等關鍵技術。通過實驗,獲得了許多關鍵的設計參數,同時建立了濕法脫硫模擬實驗臺,模擬濕法脫硫后的煙氣工況下濕式電除塵器的工作性能。

影響濕式電除塵器應用的關鍵是水的二次污染和水耗問題,不解決灰水循環利用問題,濕式電除塵器就難以在燃煤電廠推廣應用。經過濕式電除塵器噴淋沖洗之后排出的水,含有大量酸性物質和細微顆粒物。直接排放會產生二次污染,而且耗水量大、運行成本高,水必須進行循環利用。

由于濕式電除塵技術對控制燃煤煙氣中的PM2.5排放非常有效,在發達國家的電力工程領域,濕式電除塵技術得到了廣泛應用。據不完全統計,已有50余套不同類型的濕式電除塵器應用于美國、歐洲及日本的電廠,主要作為大氣污染物綜合治理的終端設備,用于去除濕法脫硫無法收集的酸霧、控制PM2.5微細顆粒物及解決煙氣排放濁度問題。

濕式靜電除塵器宜應用在下列特殊場合:

1)要求煙囪煙塵排放濃度低于特別排放限值或要求更低排放(如≤20mg/m3以及更低的要求),且對PM2.5、SO3酸霧、氣溶膠等排放有較高要求時;

2)除塵設備改造難度大或費用很高、原除塵設備不改造也不影響濕法脫硫系統安全運行,且場地允許時;

3)濕法脫硫后煙塵濃度增加,導致排放超標,且濕法脫硫系統較難改造時。

在國家執行特別排放限值和嚴格控制PM2.5的地區,燃煤電廠采用新的煙塵治理工藝布置是一個工期短、經濟性較好的選擇。

燃煤電廠鍋爐尾部濕法脫硫后設置濕式電除塵器,也可以與煙氣調溫的低低溫電除塵器組合應用,將形成強強聯合,比翼雙飛。新型煙氣治理島工藝流程(濕式電除塵器)有3種工藝布置形式:

新型煙氣治理島工藝流程:由脫硝、MGGH+低低溫電除塵器、濕法脫硫、濕式電除塵器、MGGH組成,煙氣由MGG升溫后進入煙囪。

我國濕式電除塵技術發展迅速,從2009年著手研發至今,在短短幾年時間內已有數臺工程業績,并且已有燃煤電廠1000MW機組的合同,蓄勢待發,大有雨后春筍的綿延之勢。已投運濕式電除塵器的成功經驗表明,燃煤電廠在濕法脫硫后建設濕式電除塵器,完全可以作為煙囪前的一道技術把關措施,在實現超低排放,全面解決煙塵、PM2.5、石膏雨、SO3、汞、多種重金屬、二惡英及多環芳烴(PAHs)等多種污染物問題,為治理霧霾做出貢獻。 濕式電除塵技術在燃煤電廠的成功應用,猶如沖破霧霾的一縷陽光,使燃煤電廠實現了綜合治理超低排放,進入清潔生產的新時代。