濕式(shì)靜(jìng)電除塵(chén)器在電廠汙染物治理上(shàng)的研究與應用
來源:www91環保 發布時間:2020-07-06
隨著*對電廠大氣汙染物排放(fàng)的嚴格要(yào)求,現有脫硫、除塵設施已無法滿(mǎn)足山東省現行標準,《山東省火電廠大(dà)氣汙染物排放標準》要求2013年9月1日起,在用循環流化床鍋爐煙塵排放限值為30mg/m3,二氧化硫排放限值為200mg/m3,氮氧化物排(pái)放限(xiàn)值(zhí)為200mg/m3,2017年1月1日執行標準為煙塵排放限值為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(huán)保部門下發超低排放標準,如不能(néng)實現達標排放,將麵臨關停危險,對集團公司經濟將造成不利(lì)影(yǐng)響(xiǎng),因此需要(yào)對環保設備技術進(jìn)行研究(jiū)和應(yīng)用。濕式靜電除塵器的研究是本次研究(jiū)的重點技術。
[關鍵詞]大氣(qì)汙(wū)染物 煙塵 石(shí)膏雨(yǔ) 濕式靜電除塵器
從目前國內燃煤鍋爐除塵方(fāng)式看,一般(bān)采用靜電除塵(chén)、靜電除塵+袋(dài)式除塵、袋式除塵。目前已投產(chǎn)的燃煤電廠95%均(jun1)采用電除塵器,但是(shì)為達到更低的煙塵排放值,電除塵(chén)器必然會向(xiàng)更多的電場數、更大的比集塵麵積的方向(xiàng)發展,使設備(bèi)投資和運(yùn)行費用大幅提高。同(tóng)時常規電除塵器還存在除塵效率受粉塵的(de)比電阻影響(xiǎng)較大,其他汙染物除去效果不明顯等弱點。新標準的實施,對高效靜電除塵器提出了巨大的挑戰,集團公司迫切需要對國內外的除塵新技術、新工藝(電袋、袋(dài)式、移動電極、濕式電除塵等)進行全麵(miàn)論證研究。為了應對日益嚴重石膏雨和SO3酸霧的(de)威脅,尤其需要掌握濕式電除塵的除塵新技術,為集(jí)團公司對現有(yǒu)電廠的除塵改造或新機組的建設推(tuī)廣應(yīng)用做好技術準備(bèi)和論證工作。
根據集團公司燃煤灰(huī)分含量高、油頁岩含油率高的特(tè)點,結合多年來靜電除塵器運行使用過程中的特點,認(rèn)為電袋式除塵器雖(suī)然除塵(chén)效率較高,但對煙溫和煙氣成分敏感性(xìng)、氣流分布及風速等有嚴格(gé)要求,正常(cháng)使用時往往1-2年濾袋就會損壞需要(yào)更換,每個濾袋更換需要費用在10萬元左右,成本較高。另外由於集團公司受當(dāng)地(dì)煤田層影(yǐng)響,燃煤油頁岩含油率高(gāo)、灰分含量高,高濃度煙氣顆粒(lì)易粘附(fù)濾袋,造成濾袋積塵嚴重且不易清除(chú),使濾袋使用壽命更低,可靠性差。因此從維護費用和(hé)使用穩定性上考慮,不宜采用(yòng)電袋除塵器。
濕(shī)式靜電除塵器*早在1907年開始應用於硫酸和冶金工業生產中,在1986年後國外燃煤(méi)電廠也開(kāi)始采用濕式靜電除塵器,除去煙氣中(zhōng)微細粉塵和(hé)酸霧等汙染物,取得了良好的效果。濕式(shì)靜電除塵器在浙(zhè)能台州第二發電廠、壽光電廠等有使(shǐ)用(yòng)過,但對於濕式靜電除塵器在龍礦(kuàng)集(jí)團現有鍋爐的應用上是否可行,需要開展技術經濟(jì)研究,全麵了(le)解和(hé)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(xiàng)新技術在集團公司內新建電廠項目應用(yòng)做好技術準備和論證工作(zuò)。
濕式靜電除塵器的主要(yào)工作原理:將水霧噴向放電極和電暈區,水霧在芒刺電極形成的強大的電(diàn)暈場內荷電後分裂進(jìn)一步霧化,電場力、荷電水霧的碰撞(zhuàng)攔截、吸附凝並,共同對粉塵粒子起捕集作用,*終粉塵粒子在電場力的驅(qū)動下到達(dá)集塵極而被捕集。水在集塵極上形成連續(xù)的水膜(mó),將捕獲的粉(fěn)塵衝刷到灰鬥中隨水排出。原理圖(tú)如下
靜電除塵器的除塵過程可分為四個階段:氣體的電離;粉塵獲得離子而荷(hé)電;荷電粉(fěn)塵向電極移動;將電極上的粉塵清除。
隻(zhī)是濕式靜電除塵脫除的對象是粉塵和霧滴,但是由於霧滴與粉塵的物理特性存(cún)在差別,其工作原理也有所差異。從原理上(shàng)來(lái)講,*先由於水滴(dī)的存在對電極(jí)放電產生了影響,要形成發射離子,金屬電極中的自由電子必須獲(huò)得足夠的能量(liàng),才能克服電離能而(ér)越過表麵勢壘(lěi)成為發射電子。讓(ràng)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“金屬一空氣”界麵分割成(chéng)“金屬一水”界麵和(hé)“水一空氣”界麵,後兩種界麵的勢壘比前一種界麵的勢壘低很多。這樣(yàng),金(jīn)屬表麵帶水後(hòu),將原來的高勢壘(lěi)分解為兩種低勢壘(lěi),大大削弱表麵(miàn)勢(shì)壘對自由電子的阻礙作用,使電子易於發射。另外,水中的多種雜(zá)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(yā)下發生電暈(yūn)放電。其次由於水滴的(de)存在,水的電阻相對較小,水滴與粉塵結合後,使(shǐ)得高比電的粉塵比電阻下降,因此濕式靜(jìng)電除塵的(de)工作狀態會更加穩定;另外由於濕式靜電(diàn)除塵(chén)器(qì)采用水(shuǐ)流衝(chōng)洗,沒有振打裝置,所以不會產生二次揚塵。
從濕式靜電除塵器使用原理看,對於燃(rán)用熱值低、灰分含量高、含油量高的鍋爐較為適用。
陽極采用(yòng)先進的導體玻璃鋼材質、導(dǎo)電性能好、易衝洗,實現在線衝洗。絕緣箱內吊杆采用石英管支撐,通過(guò)向絕緣線內(nèi)通入熱風使陰極裝置時刻與陽極及塔體(tǐ)包成幹(gàn)燥絕緣狀態。
一是濕式(shì)靜電除塵器更有效(xiào)地除去煙氣中的小於40um的粉塵微粒、SO3的(de)微液(yè)滴,可以很好地消除脫硫係統所攜帶的(de)石膏(gāo)雨,滿足*新的汙染物排放標準。二是濕式靜電除塵器在(zài)75t/h和140t/h等小型低(dī)劣質煤鍋爐上尚無使用(yòng)經(jīng)驗。
設計方利用自己在除塵方麵的技術(shù)、專利(lì)等知識對龍礦集團循環流化床(chuáng)鍋爐煙氣中的粉塵顆(kē)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(qì)中(zhōng)的粉塵顆粒,同時又可很好地消除脫硫係統所攜帶的石膏雨(yǔ)。掌(zhǎng)握濕式(shì)電除塵的除塵新技術,為集團(tuán)公司對現有電(diàn)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(liú)化床鍋爐安裝濕電裝置,從使用情況看(kàn),當煙塵入(rù)口濃度在50mg/Nm3時,在全檔投入運行的情況下,出口煙塵濃度達到5mg/Nm3,達到預期效果,且不存在石膏雨現象(xiàng)。陸續在140t/h循環流(liú)化床鍋爐進行安裝使用,使用效果(guǒ)較好,操作(zuò)比較方便靈敏,值得推廣和應(yīng)用。