濕式靜電除塵器在電廠汙染物治理上的研(yán)究與應用
來源:科柏盛環保 發布時間(jiān):2020-07-06
隨著*對電廠大氣汙染物排放(fàng)的嚴格要求,現有脫硫、除塵設施已(yǐ)無法滿足山東省現行標準,《山東省火電廠大氣汙染物排(pái)放標準》要求2013年9月1日起,在用(yòng)循環流化床鍋爐煙(yān)塵排放限值為30mg/m3,二氧化硫(liú)排放限(xiàn)值為200mg/m3,氮氧化物排放限值為200mg/m3,2017年1月(yuè)1日執行標準為煙塵(chén)排放限值(zhí)為20mg/m3,二氧化(huà)硫排放限值為100mg/m3,氮氧化(huà)物排放限值為200mg/m3,2017年政府環保(bǎo)部門下發超低(dī)排放標(biāo)準,如(rú)不能實現達標排放,將麵(miàn)臨關停危險(xiǎn),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(jiū)和應用。濕(shī)式靜電除塵器的研究是本(běn)次研究的重(chóng)點技術。
[關鍵詞]大氣汙染物 煙塵 石膏雨 濕式靜電除塵器
從目前國內燃煤鍋爐除塵方式(shì)看,一般采用靜電除塵、靜電除塵+袋式除塵、袋式除塵(chén)。目前已投產的燃煤電(diàn)廠95%均采用電除塵器,但是為達到更低的煙塵排放值,電除(chú)塵器必然會向更多的電(diàn)場數、更大的比集塵麵積的方向發展,使設備投資和運行費用大幅提高。同時常規電除塵器還存在除(chú)塵效(xiào)率受粉塵的比電阻影響較大,其他汙染物除去效果(guǒ)不明顯等弱點(diǎn)。新標準的實(shí)施,對高效靜電除塵器提出了巨大的挑戰,集團公司迫(pò)切需要對國內外的除(chú)塵新技(jì)術、新工藝(電袋、袋式、移(yí)動電極、濕式電除塵等)進行全麵論證研究。為了(le)應對日益嚴重石(shí)膏雨和SO3酸霧的威脅,尤其(qí)需要掌握濕式電除塵的除塵新技術,為(wéi)集(jí)團公司對現有電廠的除塵(chén)改造或新機組的建設推(tuī)廣(guǎng)應用做好技術準(zhǔn)備和論證(zhèng)工作。
根據集團公司(sī)燃煤灰分含量高、油頁岩含油率高的特點,結(jié)合多年來靜電除塵器運行使用過程中的特(tè)點,認為電袋式除塵器雖然除塵效率較高,但對煙溫和煙(yān)氣成分敏感性、氣流分布及風速等有(yǒu)嚴格要求,正常使用時往往1-2年濾袋(dài)就會損壞需要更換,每個濾(lǜ)袋更換需要(yào)費用在10萬元左右,成本較高。另外由於集(jí)團(tuán)公司受(shòu)當地煤田層影響,燃煤油(yóu)頁(yè)岩含油率高、灰分含量高,高濃度煙氣顆粒易粘附濾袋,造成濾袋積塵嚴重且不易清除,使濾袋使(shǐ)用壽命更低,可靠性差。因此從(cóng)維護費用和使用穩(wěn)定性上考慮(lǜ),不宜采用電袋除塵器。
濕式(shì)靜電除塵器*早在1907年開始(shǐ)應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(chú)去煙氣(qì)中微細粉塵(chén)和酸霧等(děng)汙染物,取得了良好的效果。濕式靜電除塵器在浙能台州第二發電(diàn)廠、壽光電廠等有(yǒu)使(shǐ)用過,但對於濕式靜電除塵器在龍礦集(jí)團現有鍋爐的應用(yòng)上是否可行,需(xū)要開展技術經濟研究,全(quán)麵了解和掌握濕式靜電除塵器的(de)設計、安裝和運行實際情況,為此項新技術在集團(tuán)公司(sī)內新(xīn)建(jiàn)電(diàn)廠項目應用做(zuò)好技術準備和論證工作。
濕式靜電除塵器的主要工作原理:將水霧噴向放電極(jí)和電暈區,水(shuǐ)霧在芒刺電極形成的強大的電暈場內荷電後分裂進一步霧化,電場力、荷電(diàn)水霧的(de)碰撞攔截、吸(xī)附凝並,共同對粉塵粒子起捕集作用,*終粉塵粒子在電場力的驅動下到達集(jí)塵極而被捕集。水(shuǐ)在(zài)集塵(chén)極上形成連續的水膜,將捕獲的粉塵衝刷到灰鬥(dòu)中隨水(shuǐ)排出。原(yuán)理圖(tú)如下
靜電除塵器的除塵(chén)過程可分為四個階段:氣體的電離(lí);粉(fěn)塵獲得離(lí)子而(ér)荷電;荷電粉塵向(xiàng)電極(jí)移動;將電極上的粉塵清除。
隻是濕式靜電除塵脫除的對(duì)象是粉塵(chén)和霧滴,但是(shì)由於霧滴與粉塵的物理特性存在差別(bié),其工作(zuò)原理也有所差異。從(cóng)原理上來講,*先由於水滴的存在對電極(jí)放電產生了影響,要形成發射離子,金屬電極中的(de)自由電(diàn)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(diàn)子。讓電極表麵帶水是降低表麵勢壘的一種有效措施。水覆蓋金屬表麵後,將原來的“金屬一(yī)空氣”界麵分割成“金屬一水”界麵和“水一空氣”界麵,後兩種(zhǒng)界(jiè)麵的勢壘比前一種界麵的(de)勢壘低很多。這樣(yàng),金屬表麵(miàn)帶水後,將原來(lái)的高勢壘分解為兩種低勢壘(lěi),大大削弱表麵勢壘對自由電子的阻礙(ài)作用,使電子(zǐ)易於發射。另(lìng)外(wài),水中的多種雜質(zhì)離(lí)子在電場作用下也易越過表麵勢壘而(ér)成為發射離子,這些都改變了電(diàn)極放電效(xiào)果,使之能在低電壓下發生電暈放電。其次由於水滴的(de)存在,水的電阻(zǔ)相對(duì)較(jiào)小,水滴與粉塵結合(hé)後,使(shǐ)得高比電的粉塵比電阻下降,因此濕式靜電除塵的工作狀(zhuàng)態會更加穩定;另外由於(yú)濕式靜電除(chú)塵器采用水(shuǐ)流衝洗,沒有(yǒu)振打裝置,所以不會產生二次揚塵。
從濕式靜電除塵器(qì)使用原(yuán)理看,對於燃用熱值低、灰分含量高、含油量高的鍋爐(lú)較為適用。
陽極采用先進的(de)導體(tǐ)玻璃(lí)鋼材質、導電性能好、易衝洗,實現在(zài)線衝洗。絕緣(yuán)箱內吊杆采用石英管支撐,通過向絕緣線內通入熱風使(shǐ)陰極裝置時刻與陽極及塔體包成幹燥絕緣狀態。
一(yī)是濕式靜電除(chú)塵器更有效地除去煙氣中的小於40um的粉塵微(wēi)粒、SO3的微液滴,可以很好地消除脫(tuō)硫係統所攜(xié)帶的石膏雨,滿(mǎn)足*新(xīn)的汙染物排放標準。二是濕式靜電除塵(chén)器在75t/h和140t/h等小型低劣質煤鍋爐上尚無使用經驗。
設計方利用自己在除塵方麵的技術、專利等知(zhī)識對龍礦(kuàng)集(jí)團循環流化床鍋爐煙氣中(zhōng)的粉塵顆粒進行(háng)收集;將濕式除塵器建(jiàn)於脫硫塔上部,既可以除去煙氣中的粉塵顆粒,同時又可很好地消除脫硫(liú)係統所攜帶(dài)的石膏雨。掌握濕式電除塵的除塵新技術,為集(jí)團公司對(duì)現有電廠的除塵改(gǎi)造或新機(jī)組的建設推廣應用做好技術準備(bèi)和論證工作。
集團公司*先在75t/h循環流化床鍋爐安裝濕電裝置,從使用情況看,當煙塵入口濃度在50mg/Nm3時,在全(quán)檔投入(rù)運行(háng)的情況下,出(chū)口(kǒu)煙塵濃度達到5mg/Nm3,達到(dào)預期效(xiào)果,且不存在石膏雨現象。陸續在140t/h循環流化床鍋爐(lú)進行安裝使用,使用效果較好(hǎo),操作比較方便靈敏,值得(dé)推廣和應用。