濕式靜電(diàn)除塵器在電廠(chǎng)汙染物治理上的研究(jiū)與應用
來源:抖阴app成人環保 發(fā)布(bù)時間(jiān):2020-07-06
隨著(zhe)*對電廠大氣汙染物排放的嚴格要求,現有脫(tuō)硫、除塵設施已無法滿足山東省現行(háng)標準,《山東省(shěng)火電廠大氣汙染物排放標準》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(èr)氧(yǎng)化硫排放限值為200mg/m3,氮氧化物排放限(xiàn)值(zhí)為200mg/m3,2017年1月1日執行標準為煙塵(chén)排放限(xiàn)值為20mg/m3,二氧化硫排放限值為(wéi)100mg/m3,氮氧化物排放限值為(wéi)200mg/m3,2017年政府環保(bǎo)部門下發超(chāo)低排放標準,如不能(néng)實現達標(biāo)排放,將麵臨關停危(wēi)險,對集團公司經濟將造成不利影響,因此(cǐ)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(jiū)的重點技(jì)術。
[關鍵(jiàn)詞]大氣汙染物 煙塵 石膏雨 濕式靜電除塵器
從(cóng)目前國內燃煤鍋爐除塵方式看,一(yī)般采用靜電除塵、靜電除塵+袋式除塵、袋式除塵。目前已投產的(de)燃煤電廠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(bì)然會向更多的電場數、更大的比集塵麵積的方向發展,使設(shè)備投資和運行費用大幅提高。同時常規電除塵器還存(cún)在除塵效率受粉塵的(de)比電阻影(yǐng)響較大,其(qí)他汙染物除(chú)去效果不明顯等弱點。新標準的實施,對(duì)高效靜(jìng)電除塵器提出了巨(jù)大的挑戰,集團(tuán)公司迫切(qiē)需要對國內外的除塵新技術、新工藝(電袋、袋式、移動電極、濕(shī)式電除塵等)進(jìn)行全(quán)麵論證研究(jiū)。為(wéi)了應對日益嚴重石(shí)膏雨和SO3酸霧的威脅,尤其需要掌握濕式電除塵的除塵(chén)新技術,為集團公司對現有電(diàn)廠的除塵改造或新機組的建設推廣應用做好(hǎo)技術準備和論證工(gōng)作。
根據集團公司燃煤灰分含量高、油頁岩(yán)含油率高的特點,結合多年來靜電除塵器運行使用過程中(zhōng)的特點,認為電袋式除塵器雖然除塵效率較高,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(yòng)時(shí)往往(wǎng)1-2年濾袋就會損壞需(xū)要更換,每個濾袋更換需要(yào)費用在10萬元左右,成本較(jiào)高。另外由於集(jí)團公司受當地煤田層影響,燃煤油頁岩含油率高(gāo)、灰分含量高,高濃度煙氣顆粒易粘附濾袋,造成濾袋積塵(chén)嚴重(chóng)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(shǐ)用穩定性(xìng)上考慮,不宜采用(yòng)電袋除塵器。
濕式靜電除塵器*早在1907年開始應用於硫酸和冶金工業生產中(zhōng),在1986年後國外燃煤電廠也開始(shǐ)采(cǎi)用濕(shī)式靜電除塵器,除去煙氣中微細粉塵和酸霧等(děng)汙(wū)染物,取得了良好(hǎo)的效果。濕式靜電除塵器在浙能台州第(dì)二發電廠、壽光電廠等有使用過,但對於濕(shī)式靜電除塵器在龍礦(kuàng)集團現有鍋爐的應用上是否可行,需(xū)要開展技術經濟研究,全麵了解和掌握濕式(shì)靜電(diàn)除塵器的設計、安裝和運行實際情況,為(wéi)此(cǐ)項新(xīn)技術在集團公司(sī)內新建電(diàn)廠項目應用做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(shuǐ)霧噴向放電極和電暈區,水(shuǐ)霧在芒刺電極形成的強大的電暈(yūn)場內(nèi)荷電後分裂進(jìn)一步霧化,電場力、荷電水霧的碰(pèng)撞攔截、吸(xī)附凝(níng)並,共同對粉塵粒(lì)子起捕集作用(yòng),*終(zhōng)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(xíng)成(chéng)連續的水膜,將捕獲的粉塵衝刷到灰鬥(dòu)中隨水(shuǐ)排出。原理圖如下
靜電除塵器的除(chú)塵過程可分為四個階段:氣體的電離;粉塵獲得離子而荷電;荷電粉塵向電(diàn)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象是(shì)粉塵和霧滴(dī),但是由於(yú)霧滴與粉塵的物理特性存在差別,其工作原理也(yě)有所差異。從原理上來講,*先由於(yú)水滴的存在對(duì)電極放電產生了影響,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),才能克服電離能而越過表(biǎo)麵勢壘成為發(fā)射電子。讓電極表麵帶水是降低表麵勢壘(lěi)的一種有(yǒu)效(xiào)措施。水覆蓋金屬表麵後,將原來的“金屬(shǔ)一空氣”界麵分割成“金屬一水”界麵和“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(hěn)多。這(zhè)樣,金屬表麵帶水後,將(jiāng)原來的高(gāo)勢壘分解(jiě)為兩種低勢壘,大大(dà)削弱表麵勢壘對自由電子(zǐ)的阻礙作用,使電子(zǐ)易於發射。另外,水中的多種雜質離子在電場作用下也易越過表(biǎo)麵勢壘而成為發射(shè)離子,這些都(dōu)改變了電極放電效果,使(shǐ)之能在低電壓下發生電暈放(fàng)電。其次由於水滴的存在,水的電阻相對較(jiào)小,水滴與粉塵(chén)結合後,使得高比電的粉(fěn)塵比電(diàn)阻下(xià)降,因此濕式靜電除塵的工作狀態會(huì)更加穩(wěn)定;另外由於濕式靜電除塵器采(cǎi)用水流衝洗,沒有振打裝置,所以不會產生二次揚塵。
從濕式靜電(diàn)除塵(chén)器使用原理看,對於燃用熱(rè)值低、灰分含量高、含油量高(gāo)的鍋爐較(jiào)為適用。
陽極采用先進(jìn)的導體玻璃鋼材(cái)質、導電性能(néng)好、易衝洗,實現在線衝洗。絕緣箱內吊杆采用石英管(guǎn)支撐,通過向絕緣線內通入熱(rè)風(fēng)使(shǐ)陰極裝置時刻與陽極及塔體包成(chéng)幹(gàn)燥絕緣狀態。
一是(shì)濕式靜電除塵器更有效地除去煙氣中的小於40um的粉(fěn)塵微粒、SO3的微液(yè)滴,可以很好地消除脫硫係統所攜帶的石膏雨,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等小型低劣(liè)質煤鍋爐(lú)上尚無使用經驗。
設計方利用自己在除塵方麵的技術、專利等知識對龍礦集團循(xún)環流(liú)化床鍋爐煙氣中的粉塵顆粒進行收集;將濕式除塵器建於(yú)脫硫塔上(shàng)部(bù),既(jì)可以除去煙氣中(zhōng)的(de)粉塵顆粒,同時又可很好地消除脫硫係統所攜帶的石膏(gāo)雨。掌握濕式(shì)電除塵的除塵新(xīn)技術,為(wéi)集團公司對現有電廠的除(chú)塵改造或新機組的建設推廣應用做好技術準(zhǔn)備和論證工作。
集團(tuán)公(gōng)司*先在75t/h循環流化床鍋爐安裝(zhuāng)濕電(diàn)裝置,從使用情況看(kàn),當煙塵入口濃度在50mg/Nm3時,在全檔投入運行的(de)情況下,出(chū)口煙塵濃度達到5mg/Nm3,達到(dào)預期效果,且不(bú)存在石膏雨現象。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(zuò)比較(jiào)方便(biàn)靈敏,值得推廣和(hé)應用。