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    燃煤電廠PM2.5傳統減排技術的發展

    2020-04-25 12:31:10

    為了達到更為嚴格的排放標準,實現細顆粒物的脫除效果,適應我國燃煤電廠高比電阻、高溫、高濕、高含塵濃度的運行工況,考慮到目前國內除塵器的運行情況,當前可供選擇的減排技術有如下幾種:
      一、電除塵器實現低排放的
      具體包括高頻電源技術、移動電極電除塵器技術、機電多復式雙區電除塵器和煙氣調質技術。上述幾項目前已經在國內多家電廠成功應用,并取得了良好效果。
      例如,采用高頻技術進行電除塵器配套供電裝置改造,可以電場內部的供電波形,伏安特性更有利于發揮除塵器的荷電作用,尤其應用于電廠效果較好,目前已在國內多家電廠應用。
      移動電極電除塵技術是歐盟推薦的燒結機除塵的可行技術之一,其采用布置于灰斗中的清灰刷刷除極板上粉塵的清灰方式,解決了高比電阻粉塵引起的反電暈及振打清灰引起二次揚塵等問題,從而大幅度提高了除塵效率。移動電極電除塵器有四大特點:
      1)可以保持陽極板清潔,避免反電暈,地解決高比電阻微細粉塵的收塵問題;2)大限度地減少二次揚塵,顯著降低電除塵器出口粉塵濃度;3)減少煤、灰成分對電除塵性能影響的敏感性,增加電除塵器對不同煤種的適應性,特別是勃性粉塵、高比電阻粉塵和微細粉塵;4)可使電除塵器小型化,減小占地面積,特別適合于老機組電除塵器改造,在很多場合,只需將末電場改成移動電極電場,不需另占場地。
      移動電極電除塵器已在日本多套600MW、1000MW機組上成功應用,采用此項技術,絕大部分新建工程都能達到30mg/m3及以下粉塵排放濃度,可達10mg/m3以下。近年來,國內一些環保企業對移動電極電除塵技術也進行了大量研究,已掌握了其核心技術,并研制出了具有自主知識產權的產品,在燃煤電廠、冶金行業等領域已有較多應用。
      機電多復式雙區電除塵器前級電場采用常規結構,末級電場設計成一個標準復式雙區結構,即個荷電區+個收塵區,個荷電區+個收塵區。同一電場內,荷電區與收塵區供電電源分開,收塵區工作電壓高達80kV,與常規結構的電場相比,雙區電場捕集粉塵的平均效率和對細小粉塵顆粒的捕集;擁有較大表面積的管排式陰極線,可以捕集荷正電的塵粒;對煙塵的適應性比較廣,適合收集高、中、低比電阻粉塵。至今為止,國內已經投運機電多復式雙區電除塵器74臺,其中600MW機組配套的有8臺,300MW機組配套的有42臺,300MW機組以下配套的有24臺。
      SO3煙氣調質技術可使粉塵形成的硫酸表面導電層,降低粉塵比電阻,可在煙氣中注人10~20ppm的SO3并讓其形成硫酸氣溶膠吸附在粉塵表面,降低粉塵比電阻,從而提高電除塵器的除塵效率。歐美發達廣泛應用三氧化硫煙氣調質,證明這是一項非常成熟的電除塵器提效技術。目前世界上投運的三氧化硫煙氣調質系統已逾500套。
      二、袋式除塵技術
      布袋除塵器也稱為過濾式除塵器,是一種干式除塵器,是利用纖維或無機纖維編織物制作的袋式過濾元件將含塵氣體中固體顆粒物濾出的除塵設備,用于捕集非勃結性、非纖維性的工業粉塵。其原理是使塵粒在繞過濾布纖維時因慣性力作用與纖維碰撞而被攔截。微細的塵粒(粒徑為1μm或更小)則受氣體分子沖擊(布朗運動)不斷改變著運動方向,由于纖維間的空隙小于氣體分子布朗運動的自由路徑,塵粒便與纖維碰撞接觸而被分離出來。脈沖布袋除塵器優點是除塵且穩定,對于2μm以上的粉塵,其效率可達99.9%以上,且造價相對較低,管理簡單、維修方便。但其壓力損失較大,本體阻力在800~1500Pa,占地面積也大。
      考慮到布袋除塵器的脫除效率,若進一步提高過濾性能,則研究方向集中在濾料材料和濾料壽命兩方面,濾料的研究主要考慮以下因素:1)煙氣的溫度;2)煙氣的成分(如O2、NOx、SO2、SO3、H2O等)或燃煤組成;3)煙塵的化學組成、顆粒級配、濃度;4)鍋爐的型式;5)煙塵的排放要求;6)性價比和企業的經濟能力。

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