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、機械及其他工業爐窯等各個工業部門。以占電除塵總量較大的火力發電站為例,排放要求較高的歐美發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、巴西等發展中國家新建的燃煤電廠也大都采用電除塵器。可見電除塵器的許多獨特的優點已為世界各國所認同。百年來,電除塵器在西方發達國家長盛不衰,在發展中國家得到迅速發展,是由電除塵器優越的除塵機理決定的。
近幾年,電除塵新技術不斷涌現,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”)回路系統中所消耗的抽汽量,從而實現少耗煤多發電的節省煤耗目的。
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(120℃~170℃)下降到低低溫狀態(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)開發配套煙溫調節與電除塵自適應控制系統,適應性好,運行穩定;3)綜合應用高頻、新型陰陽極極配、CFD氣流分布優化、振打控制優化等電除塵技術,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)熱量循環利用,降低發電耗煤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。這項技術的自主開發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。噴淋系統建立在實驗研究的基礎上,配置科學,參數合理,水膜分布均勻,可高效清灰,用水省;2)高效分離,廢水循環利用。研究的廢水處理循環利用系統,可以將廢水中和除酸,并通過高效分離去除懸浮物,實現循環使用;3)機電配合,提效節能。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,能有效配合噴淋系統,運行平穩,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,穩定實現超低排放,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”、藍煙酸霧等環境污染問題。
目前國內已有數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中國環境保護產業發展報告《電除塵行業2013年發展綜述》
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