濕式靜電除塵器在電廠汙染物(wù)治理上的研究與應用
來源:久久国产av環(huán)保 發布時間:2020-07-06
隨(suí)著*對電廠大氣汙染物排放的嚴格要求,現有脫硫、除塵設施已無(wú)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,在用循環流化床鍋爐煙塵排放限(xiàn)值(zhí)為30mg/m3,二氧化硫(liú)排放限值為200mg/m3,氮氧化物(wù)排放限值(zhí)為200mg/m3,2017年1月1日執行標準為煙塵排放(fàng)限值為20mg/m3,二氧化硫排放限值為100mg/m3,氮氧化物排放限值為200mg/m3,2017年政府環保部(bù)門下發(fā)超(chāo)低(dī)排放標準,如不能實現達標排放,將麵臨關停危險,對集團公司經濟將造成(chéng)不利影響,因此需要對環保設備技術進行研究和(hé)應(yīng)用。濕式靜電(diàn)除塵器的研究是本次研究的(de)重點技術。
[關鍵詞]大氣汙染物 煙塵 石膏雨 濕式靜電除塵器(qì)
從目前國內(nèi)燃煤鍋爐除塵方(fāng)式看,一般采用靜電除塵、靜電(diàn)除塵+袋式除塵、袋式除塵。目前已投(tóu)產(chǎn)的燃煤電廠95%均采用電除塵器,但是為達到更低的煙(yān)塵排放值,電除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(fú)提高。同時常規電除塵器還存在除塵(chén)效率受(shòu)粉塵的(de)比電阻影響較大,其他汙染物除(chú)去效果不明顯等弱點。新標準的實施,對高效靜(jìng)電除塵器提出了巨大的挑戰,集團公司迫切需要對(duì)國內外的(de)除(chú)塵(chén)新技術(shù)、新工(gōng)藝(電袋、袋式、移動電極、濕式(shì)電除塵等)進行全麵論證研究(jiū)。為了應對日益嚴重石膏雨和SO3酸霧的(de)威(wēi)脅,尤其需要(yào)掌握濕式電除塵的除塵新技術,為集(jí)團公司對現有電(diàn)廠的除塵改造或(huò)新機(jī)組的建設(shè)推廣應用做(zuò)好技術準備和論證工作。
根據集團公司燃煤灰分含量高、油頁岩含(hán)油率高(gāo)的特點,結合多年來靜電除塵器運行使用(yòng)過程(chéng)中的特點,認為電袋式除塵器(qì)雖然除塵效率較高,但對煙(yān)溫和煙氣成分敏感性、氣流分布及風速等有嚴格要求,正(zhèng)常使用(yòng)時往往(wǎng)1-2年濾袋就會損壞需(xū)要更換,每個濾袋(dài)更換需要(yào)費用在10萬元左右,成本較(jiào)高。另外由於集團(tuán)公(gōng)司受當地(dì)煤田層影響,燃煤油頁岩含油率高、灰分含量高(gāo),高濃度煙氣顆(kē)粒易粘附濾袋,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。因此從維護費用和使用穩定(dìng)性上考慮,不宜(yí)采用電袋除塵器。
濕式靜電除塵器*早在(zài)1907年開(kāi)始應用於硫(liú)酸和冶金工業生產(chǎn)中,在1986年後國外燃煤電廠也(yě)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物,取得了良好的效果。濕式靜電除塵器在(zài)浙能台州第二(èr)發(fā)電廠、壽光電廠等有使用過,但對於(yú)濕式(shì)靜電除塵器在龍礦集團現有鍋爐的應用上是否可行,需要開(kāi)展技術經濟研究,全麵了解和掌握濕式靜電除塵器的設(shè)計、安裝和運行實(shí)際情況,為此項新(xīn)技術在集團公司內新建電廠項目應用(yòng)做(zuò)好技術準備和論證工作。
濕式靜電除塵器的主(zhǔ)要工作原理:將水霧噴向放電極和電暈區,水(shuǐ)霧在(zài)芒刺(cì)電極形成的強大的電暈場內荷電後分裂進一(yī)步霧化,電場力、荷電水霧(wù)的碰撞攔截、吸附凝並,共同對粉塵粒子(zǐ)起捕集作用,*終粉塵粒子在電場力的驅動下到達集塵極而被捕集。水在(zài)集塵極上形成連(lián)續的水膜,將捕獲的粉塵衝刷到灰鬥中隨水排出。原理圖如下(xià)
靜電除(chú)塵(chén)器的除(chú)塵過程可分為四個階段(duàn):氣體的電離;粉塵獲得離子而荷電;荷電粉塵向電極移動;將電(diàn)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(dī),但是由於霧滴(dī)與粉塵的物(wù)理特性存在差別,其工作原理也有所差異。從原理上來講(jiǎng),*先由(yóu)於水(shuǐ)滴的存在(zài)對電極放電產生了影響,要(yào)形成發射離子,金屬電極中的自由(yóu)電子必須獲得足夠的能量(liàng),才能克服電離能(néng)而(ér)越過表麵勢壘(lěi)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(yuán)來的“金屬一空氣”界麵分割成“金屬一水”界麵(miàn)和“水一空氣”界(jiè)麵,後兩種界麵的勢(shì)壘比前一種界麵的勢壘低很多。這樣,金屬表麵帶水後,將原來的高勢壘分解為兩種低勢(shì)壘,大大削弱表麵勢壘對自由電子的阻礙作用,使電(diàn)子易於發射(shè)。另外,水中的多種雜(zá)質離子在電場作用下也易越過(guò)表麵勢壘而成(chéng)為發射離(lí)子,這些都(dōu)改變了電(diàn)極放電效果,使之能在低電壓下發(fā)生電暈放電(diàn)。其(qí)次(cì)由(yóu)於水滴的存在,水的電阻相對較(jiào)小,水滴與粉(fěn)塵結合後,使得(dé)高比(bǐ)電的粉塵比電阻下降,因此濕式靜電除塵的工作狀態會更加穩定;另外由於濕式靜電除塵(chén)器采用水流衝洗,沒有振打裝置(zhì),所以不會產生二次揚塵。
從濕(shī)式靜電除塵(chén)器使(shǐ)用原理看,對於燃用熱值低(dī)、灰分(fèn)含(hán)量高、含油量高的鍋爐(lú)較為適(shì)用。
陽極采用先進的(de)導(dǎo)體玻璃鋼材質、導電性能好、易衝(chōng)洗(xǐ),實(shí)現(xiàn)在線(xiàn)衝洗。絕緣箱內吊杆采用石英管支(zhī)撐,通過向絕緣線內通入熱(rè)風使陰極裝置(zhì)時刻與陽極及塔(tǎ)體包成幹燥絕緣狀態(tài)。
一是濕式靜電(diàn)除塵器更有效地(dì)除去煙氣中的小於(yú)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(de)石膏雨,滿足*新的汙(wū)染物排放標準。二是濕式靜電除塵器在75t/h和140t/h等小型低(dī)劣質煤鍋爐上尚無使用經驗。
設計方(fāng)利用自己在除塵方麵的技(jì)術、專利等知識對龍礦集團循(xún)環流化床鍋爐煙氣中的粉塵顆粒進行收集;將濕式除塵器建於脫硫塔上部,既可以除去煙氣中的粉塵(chén)顆粒(lì),同時又可很好地消除脫硫係(xì)統所攜(xié)帶的石膏雨。掌握濕式電除塵的(de)除塵新(xīn)技術,為(wéi)集團公(gōng)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。
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,在全檔投入運(yùn)行的情況(kuàng)下,出口煙塵濃度達(dá)到5mg/Nm3,達到預期效果,且不存在石(shí)膏雨現象。陸續在140t/h循環流化床鍋爐進行安裝使用,使用效果較好,操作比較方便靈敏,值得推廣和應用。