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湿式静电除尘器在电厂污染物治理上的研究与应用

来源:AG8亚洲国际游戏集团环保     宣布时间:2020-07-06

       随着国家对电厂大气污染物排放的严格要求,现有脱硫、除尘设施已无法满足山东省现行标准,《山东省火电厂大气污染物排放标准》要求2013年9月1日起,在用循环流化床锅炉烟尘排放限值为30mg/m3,二氧化硫排放限值为200mg/m3,氮氧化物排放限值为200mg/m3,2017年1月1日执行标准为烟尘排放限值为20mg/m3,二氧化硫排放限值为100mg/m3,氮氧化物排放限值为200mg/m3,2017年政府环保部分下发超低排放标准,如不可实现达标排放,将面临关停危险,对集团公司经济将造成倒运影响,因此需要对环保设备技术进行研究和应用。湿式静电除尘器的研究是本次研究的重点技术。

       [要害词]大气污染物 烟尘 石膏雨 湿式静电除尘器

       从目前海内燃煤锅炉除尘方法看,一般接纳静电除尘、静电除尘+袋式除尘、袋式除尘。目前已投产的燃煤电厂95%均接纳电除尘器,可是为抵达更低的烟尘排放值,电除尘器一定會向更多的电场数、更大的比集尘面积的偏向生长,使设备投资和运行用度大幅提高。同时通例电除尘器还保存除尘效率受粉尘的比电阻影响较大,其他污染物除去效果不明显等弱点。新标准的实施,对高效静电除尘器提出了巨大的挑战,集团公司迫切需要对海内外的除尘新技术、新工艺(电袋、袋式、移动电极、湿式电除尘等)进行全面论证研究。为了应对日益严重石膏雨和SO3酸雾的威胁,尤其需要掌握湿式电除尘的除尘新技术,为集团公司对现有电厂的除尘革新或新机组的建设推广应用做好技术准备和论证事情。

       凭据集团公司燃煤灰分含量高、油页岩含油率高的特点,结合多年来静电除尘器运行使用历程中的特点,认为电袋式除尘器虽然除尘效率较高,但对烟温和烟气身分敏感性、气流漫衍及风速等有严格要求,正常使用时往往1-2年滤袋就会损坏需要更换,每个滤袋更换需要用度在10万元左右,本钱较高。另外由于集团公司受外地煤田层影响,燃煤油页岩含油率高、灰分含量高,高浓度烟气颗粒易粘附滤袋,造成滤袋积尘严重且不易清除,使滤袋使用寿命更低,可靠性差。因此从维护用度和使用稳定性上考虑,不宜接纳电袋除尘器。

       湿式静电除尘器最早在1907年开始应用于硫酸和冶金工业生产中,在1986年后外洋燃煤电厂也开始接纳湿式静电除尘器,除去烟气中微细粉尘和酸雾等污染物,取得了良好的效果。湿式静电除尘器在浙能台州第二发电厂、寿光电厂等有使用过,但关于湿式静电除尘器在龙矿集团现有锅炉的应用上是否可行,需要开展技术经济研究,全面了解和掌握湿式静电除尘器的设计、装置和运行实际情况,为此项新技术在集团公司内新建电厂项目应用做好技术准备和论证事情。

       湿式静电除尘器的主要事情原理:将水雾喷向放电极和电晕区,水雾在芒刺电极形成的强大的电晕场内荷电后破裂进一步雾化,电场力、荷电水雾的碰撞拦截、吸附凝并,配合对粉尘粒子起捕集作用,最终粉尘粒子在电场力的驱动下抵达集尘极而被捕集。水在集尘极上形成连续的水膜,将捕获的粉尘冲洗到灰斗中随水排出。原理图如下

       静电除尘器的除尘历程可分为四个阶段:气体的电离;粉尘获得离子而荷电;荷电粉尘向电极移动;将电极上的粉尘清除。

       只是湿式静电除尘脱除的工具是粉尘和雾滴,可是由于雾滴与粉尘的物理特性保存差别,其事情原理也有所差别。从原理上来讲,首先由于水滴的保存对电极放电爆发了影响,要形成发射离子,金属电极中的自由电子必须获得足够的能量,才华克服电离能而越过外貌势垒成为发射电子。让电极外貌带水是降低外貌势垒的一种有效步伐。水笼罩金属外貌后,将原来的“金属一空气”界面支解成“金属一水”界面和“水一空气”界面,后两种界面的势垒比前一种界面的势垒低许多。这样,金属外貌带水后,将原来的高势垒剖析为两种低势垒,大大削弱外貌势垒对自由电子的阻碍作用,使电子易于发射。另外,水中的多种杂质离子在电场作用下也易越过外貌势垒而成为发射离子,这些都改变了电极放电效果,使之能在低电压下爆发电晕放电。其次由于水滴的保存,水的电阻相对较小,水滴与粉尘结合后,使得高比电的粉尘比电阻下降,因此湿式静电除尘的事情状态会越发稳定;另外由于湿式静电除尘器接纳水流冲洗,没有振打装置,所以不会爆发二次扬尘。

       从湿式静电除尘器使用原理看,关于燃用热值低、灰分含量高、含油量高的锅炉较为适用。

       阳极接纳先进的导体玻璃钢材质、导电性能好、易冲洗,实现在线冲洗。绝缘箱内吊杆接纳石英管支撑,通过向绝缘线内通入热风使阴极装置时刻与阳极及塔体包成干燥绝缘状态。

       一是湿式静电除尘器更有效地除去烟气中的小于40um的粉尘微粒、SO3的微液滴,可以很好地消除脱硫系统所携带的石膏雨,满足国家新的污染物排放标准。二是湿式静电除尘器在75t/h和140t/h等小型差劲质煤锅炉上尚无使用经验。

       设计方利用自己在除尘方面的技术、专利等知识对龙矿集团循环流化床锅炉烟气中的粉尘颗粒进行收集;将湿式除尘器建于脱硫塔上部,既可以除去烟气中的粉尘颗粒,同时又可很好地消除脱硫系统所携带的石膏雨。掌握湿式电除尘的除尘新技术,为集团公司对现有电厂的除尘革新或新机组的建设推广应用做好技术准备和论证事情。

       集团公司首先在75t/h循环流化床锅炉装置湿电装置,从使用情况看,当烟尘入口浓度在50mg/Nm3时,在全档投入运行的情况下,出口烟尘浓度抵达5mg/Nm3,抵达预期效果,且不保存石膏雨现象。陆续在140t/h循环流化床锅炉进行装置使用,使用效果较好,操作比较便当灵敏,值得推广和应用。
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