盤點電除塵重點新技術
一百多年來,電除塵器廣泛應用于燃煤電站、建材水泥、鋼鐵冶金、有色冶煉、化工、輕工、造紙、電子、機械及其他工業(yè)爐窯等各個工業(yè)部門。以占電除塵總量較大的火力發(fā)電站為例,排放要求較高的歐美發(fā)達國家和日本的燃煤電廠都主要采用電除塵器。出口排放濃度都控制在20~30mg/m3,且運行狀況良好。特別是在德國和日本,電除塵器占有絕對優(yōu)勢。目前西歐國家采用電除塵的實際排放濃度小于10mg/m3。值得注意的是印度、印度尼西亞、越南、巴西等發(fā)展中國家新建的燃煤電廠也大都采用電除塵器?梢婋姵龎m器的許多獨特的優(yōu)點已為世界各國所認同。百年來,電除塵器在西方發(fā)達國家長盛不衰,在發(fā)展中國家得到迅速發(fā)展,是由電除塵器優(yōu)越的除塵機理決定的。
近幾年,電除塵新技術不斷涌現(xiàn),進一步提高了電除塵器的除塵效率,擴大了電除塵器的適用范圍。
低低溫電除塵技術
低低溫電除塵器是在燃煤鍋爐汽機系統(tǒng)中,采用汽機冷凝水與熱煙氣通過特殊設計的換熱裝置進行氣液熱交換,使得氣液冷凝水得到額外的熱量,以減少汽機冷凝水低壓加熱器(以下簡稱“低加”)回路系統(tǒng)中所消耗的抽汽量,從而實現(xiàn)少耗煤多發(fā)電的節(jié)省煤耗目的。
煙氣換熱降溫后進入低低溫電除塵器電場內部,其運行溫度由通常的低溫狀態(tài)(120℃~170℃)下降到低低溫狀態(tài)(85℃~110℃),煙氣的體積流量得以降低,相應地,電廠煙氣通道內的煙氣流速也得以降低,同時由于煙溫降低使得煙氣的粉塵比電阻降低,使電除塵效率得到大幅提高,以滿足排放標準要求。
低低溫電除塵器技術的主要技術特征是:1)減少煙氣量,降低電場風速,降低煙塵比電阻,提高電除塵效率;2)開發(fā)配套煙溫調節(jié)與電除塵自適應控制系統(tǒng),適應性好,運行穩(wěn)定;3)綜合應用高頻、新型陰陽極極配、CFD氣流分布優(yōu)化、振打控制優(yōu)化等電除塵技術,形成采用眾多新技術的黃金組合,滿足國家最新粉塵排放標準要求;4)熱量循環(huán)利用,降低發(fā)電耗煤1.0~3.5g/kW•h(具體與降溫幅度相關);5)提高SO3去除率,解決SO3腐蝕難題;6)采用復合翅片/銷釘管排技術,可成排或模塊化設計出廠,換熱效果好;7)針對粉塵濃度較高等工況,特別采取“四防(防磨損、防低溫腐蝕、防積灰、防泄漏)”措施,確保換熱器長使用壽命的要求。
濕式電除塵技術
濕式電除塵技術的原理與干式電除塵類似,都需要經歷荷電、收塵和清灰三個過程。但在濕式電除塵器里,水霧使粉塵凝并,荷電后一起被收集,收集到極板上的水滴形成水膜,可使極板保持潔凈。其性能不受煤灰性質影響,沒有二次揚塵,沒有運動部件,因此運行穩(wěn)定可靠,除塵效率高。此外,濕式電除塵器對SO3、PM2.5等細顆粒物有很好的脫除效果,能夠解決濕法脫硫帶來的“石膏雨”、藍煙酸霧等污染問題,還可緩解對下游煙道、煙囪的腐蝕,減少防腐成本。
雖然國外濕式電除塵技術很成熟,但引進費用高,且由于國情的差異,部分技術難以直接使用。為了從根本上解決我國燃煤電站的污染物排放問題,國內投入了大量的人力、物力和財力進行國產濕式電除塵器的研發(fā)。這項技術的自主開發(fā)具有十分重要的意義,已被列入國家“863”計劃。
該技術具有如下特點:1)科學噴淋,用水省。噴淋系統(tǒng)建立在實驗研究的基礎上,配置科學,參數(shù)合理,水膜分布均勻,可高效清灰,用水。2)高效分離,廢水循環(huán)利用。研究的廢水處理循環(huán)利用系統(tǒng),可以將廢水中和除酸,并通過高效分離去除懸浮物,實現(xiàn)循環(huán)使用;3)機電配合,提效節(jié)能。針對濕式電除塵器帶水工作的特殊性,研制了新型高壓供電系統(tǒng),能有效配合噴淋系統(tǒng),運行平穩(wěn),輸入功率高,除塵效率高;4)特殊設計,抗腐蝕性好。針對濕式電除塵器各部件的特點,合理的選擇結構材料。殼體采用普通碳鋼,內襯采用優(yōu)質圖層防腐;5)結構緊湊,占地少。濕式電除塵器結構緊湊,可以在有限的場地內,布置足夠多的收塵面積,在確保濕式電除塵器高效率的同時,減少占地需求,能適應場地狹窄的電廠布置使用。
在濕法脫硫系統(tǒng)后加裝濕式電除塵器,可輕松達到以下目標:1)滿足當前國家排放標準要求,穩(wěn)定實現(xiàn)超低排放,可達到10mg/m3以下;2)有效脫除PM2.5微細粉塵和氣溶膠,滿足更長遠的國家空氣質量控制要求;3)有效脫除SO3,緩解下游煙道、煙囪的腐蝕,減少防腐成本;4)解決濕法脫硫帶來的“石膏雨”、藍煙酸霧等環(huán)境污染問題。
目前國內已有數(shù)臺燃煤機組成功應用濕式電除塵技術,其性能測試結果表明:排放遠優(yōu)于國家新標準要求,可達10mg/m3一下,應用前景廣闊。
——摘自2013中國環(huán)境保護產業(yè)發(fā)展報告《電除塵行業(yè)2013年發(fā)展綜述》
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