濕式靜電除塵器在電廠(chǎng)汙(wū)染物治理上(shàng)的研究與應用
來源:www.17c.com91嫩草環(huán)保 發布時間:2020-07-06
隨著*對電廠(chǎng)大氣汙(wū)染物排放的嚴格要求,現(xiàn)有脫硫、除塵設施已無(wú)法滿足山東省現行標準,《山(shān)東省火電(diàn)廠大氣汙染物排放標準》要求2013年9月(yuè)1日起(qǐ),在用循環流化床鍋爐煙塵排放限(xiàn)值為30mg/m3,二氧化硫排放限值為200mg/m3,氮氧化物排放限值為200mg/m3,2017年1月1日執行標準為煙塵(chén)排放限值為20mg/m3,二氧化硫(liú)排放限值為100mg/m3,氮氧化物排放限值為200mg/m3,2017年政(zhèng)府環保部門下發超低排放標準,如(rú)不能實現(xiàn)達標排放,將麵臨關停危險,對集團公司經濟將造成不利影響,因(yīn)此需要對環保設備技術進行研究和應用。濕式靜電除塵器的研究是本次研究的重點技術。
[關鍵詞]大氣汙染(rǎn)物 煙(yān)塵(chén) 石膏雨 濕(shī)式靜電除塵器
從目前國內燃煤鍋爐除塵方式看(kàn),一般采用靜電除塵、靜電除(chú)塵+袋式除塵、袋式除塵(chén)。目前已投產(chǎn)的燃煤電廠95%均采用電除塵器,但是為達到更低的煙塵排(pái)放值,電除(chú)塵器(qì)必然會向更多的電場數、更大的比集塵麵積(jī)的方向發展,使設備投(tóu)資和運行費用大幅提高。同時(shí)常規電除塵(chén)器還存在除塵(chén)效率受粉塵(chén)的比電阻(zǔ)影響較大,其他(tā)汙染物除去效果不明顯等弱點。新標準的實施,對高效靜電除(chú)塵器提出了(le)巨大的挑戰,集團公司迫(pò)切需要對國內外的(de)除塵新技術、新工藝(電袋、袋式、移動電極、濕式電除塵(chén)等)進行全麵論證研(yán)究。為了應對日益嚴重石膏雨和(hé)SO3酸霧的威脅,尤其需要掌握濕式電除塵的除塵新技術,為集團公司對現有電廠的除塵改造或新機組的建設推廣應用做好技術準備和論證工作。
根據集團公司燃煤灰分含量高(gāo)、油頁岩含(hán)油率高的特點,結合多(duō)年(nián)來靜電除塵器運行使用過程中的特點,認為電袋(dài)式除塵器雖然除塵效(xiào)率較高,但對煙溫和煙氣成分敏感性、氣流分布及風速等有嚴格要求,正常使用時往往1-2年濾(lǜ)袋就會損壞需(xū)要(yào)更換,每個濾袋更換需要費用在10萬元左(zuǒ)右,成本較高。另外由於集團公司受當地煤田層影響,燃煤油頁岩(yán)含油率高、灰分(fèn)含量高,高濃度煙氣顆粒易(yì)粘附濾袋,造成濾袋積塵嚴重且不易清除,使濾袋使用壽命更低,可靠性差(chà)。因此從維護費(fèi)用和使用(yòng)穩定性(xìng)上(shàng)考慮,不宜采(cǎi)用電袋除(chú)塵器。
濕式靜電除塵器*早在1907年開始(shǐ)應(yīng)用於硫酸和冶金工業生產中,在1986年後國外燃煤電廠也開始采用濕式靜電除塵器,除去煙氣中微細粉塵和酸霧等汙染(rǎn)物,取得了良好的效果。濕式靜電除塵器在浙能(néng)台州第(dì)二發電廠、壽光電(diàn)廠等有使用過(guò),但對於濕式(shì)靜電除塵器在龍礦(kuàng)集團現有鍋爐的應(yīng)用上是否可行,需要開展技術經濟研究(jiū),全麵了解和掌握濕式靜電除塵(chén)器的設計、安裝和運行實際情況(kuàng),為此項新技術在集團公司內新建電廠項目(mù)應用做好技(jì)術準備(bèi)和論(lùn)證工作。
濕式靜電(diàn)除塵器的主要工作原理:將水霧噴向放電極和電暈區,水霧在芒(máng)刺電極形成(chéng)的強大的電暈場(chǎng)內荷電後分裂進一步霧化,電場力、荷電水(shuǐ)霧的碰撞攔截、吸附凝(níng)並(bìng),共同對粉塵粒子起捕集作用(yòng),*終粉塵粒子在電場(chǎng)力的驅動下到達集塵極而被捕(bǔ)集。水在(zài)集塵極上形成(chéng)連續的水膜,將捕獲的粉塵衝刷到灰鬥(dòu)中隨水排出。原理圖如下
靜電除塵器的除塵過程可分(fèn)為四個階段:氣體的電離;粉塵獲(huò)得離子而(ér)荷電;荷電粉塵向電極移動;將電極上的(de)粉(fěn)塵清除。
隻是濕式靜電除塵脫除的對象是粉(fěn)塵和霧(wù)滴(dī),但是由於霧滴與粉塵的物(wù)理特性存在差別(bié),其工作原理(lǐ)也有所(suǒ)差異。從原(yuán)理上來講,*先由於水滴(dī)的存(cún)在對電極放(fàng)電產生了影響,要形成發射離子,金屬電極(jí)中的自由電子必(bì)須獲得足夠的能量(liàng),才能克服電離能而越過表麵勢壘成為發射電子。讓電極表麵帶(dài)水是降低表麵勢壘的一種有效措施。水(shuǐ)覆蓋金屬表(biǎo)麵後,將原來(lái)的“金屬一空氣”界麵分割成“金屬一水”界麵和(hé)“水一空氣”界麵,後兩種界麵的勢壘比前(qián)一種(zhǒng)界麵的勢(shì)壘低很多。這樣,金屬表麵帶水後,將(jiāng)原來的高勢壘分解為(wéi)兩種低勢壘,大大削弱(ruò)表麵勢壘對自(zì)由電子的(de)阻礙作用,使(shǐ)電子易於(yú)發射。另外,水中的多種雜質離子在電場作用下也易越過表麵勢壘而成為發射離子,這些都改變了電極放電效果,使之能在低電壓下發生電暈放電。其次由於水滴的存在,水的電阻相對較小(xiǎo),水滴與粉(fěn)塵結合後,使得高(gāo)比電的粉塵(chén)比(bǐ)電阻下降,因此濕式靜電除塵的(de)工(gōng)作狀態會更加穩定;另外(wài)由於濕式靜電除塵器采用水流衝洗,沒有振打裝置,所以不會(huì)產生二次揚塵。
從濕式靜電(diàn)除塵器使用原理看,對(duì)於燃(rán)用熱值低、灰分(fèn)含量高、含油量高的(de)鍋爐較為適用。
陽極采用先進的導體玻璃鋼材質、導電性能好、易衝洗,實現在線衝(chōng)洗。絕緣箱內吊杆采用石英管支撐,通過向絕緣(yuán)線內通入熱風使陰極裝置時刻與陽極及塔體包成幹燥絕緣(yuán)狀態(tài)。
一是濕式靜電除塵器更有效地除去煙氣中的小於40um的粉塵微粒、SO3的微液滴,可以很好地消除脫硫係統所攜帶的石膏雨,滿足*新的汙染(rǎn)物排放標(biāo)準。二是濕式靜(jìng)電除塵器在(zài)75t/h和140t/h等小型低劣質(zhì)煤鍋爐上尚無使用經驗。
設計方利用自(zì)己在除塵方麵的技術、專利等知識對(duì)龍礦集(jí)團循環流化床鍋爐煙氣中的粉塵顆粒進行收集;將濕式除塵器建(jiàn)於脫硫塔上部,既可以除去(qù)煙氣中的粉塵顆粒(lì),同時又可很好(hǎo)地消除脫硫係統所攜帶的石膏雨。掌握濕式電除塵的除塵新技術(shù),為集團公司對現有電廠的除塵改造或新機組的建(jiàn)設推廣應用做好技術準備和論證工(gōng)作。
集團(tuán)公司(sī)*先在75t/h循環流化床鍋爐安(ān)裝濕電裝置,從使用(yòng)情況看,當煙塵入口濃度在50mg/Nm3時,在全檔投入運行的(de)情況下,出口煙塵濃度達到5mg/Nm3,達到(dào)預期效果,且不存在石膏雨現象。陸續在140t/h循(xún)環流(liú)化床鍋爐進行安裝使用,使用效果(guǒ)較好,操作比較方便靈敏,值得推廣(guǎng)和應用。