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低氮低温电除尘技术是实现燃煤电厂节能减排的有效技术

北极星环保网来源:科技创新导报2017/1/24 10:50:28我要投稿
所属行业: 大气治理  关键词:除尘器 电除尘 除尘效率

北极星环保网讯:摘要:该文主要围绕减排节能新环保排放标准要求,分析了当前国内电除尘在燃煤锅炉排烟治理上的应用现状,不仅使除尘效率得到明显的提高,还可以高效捕集SO3,使燃煤电厂能够达到低排放,减少PM2.5的排放。借鉴国外经验,介绍了宏伟热电厂利用低低温电除尘产品技术的应用研究进展,指出低低温电除尘烟气处理技术不仅在烟尘减排,而且在去除SO3,提高脱硫效率、降低运行成本、缓解石膏雨及烟囱腐蚀方面具有显著的优点。

1随着我国社会不断的进步发展,环境形势变得十分严峻,尤其燃煤电厂的污染物排放量十分严重。其中燃煤电厂的污染物排放量十分巨大。国家新颁布的火电厂污染物排放标准(GB13223-2011)已经正式实施,标准要求火电厂粉尘排放浓度低于30mg/Nm3,重点地区低于20mg/Nm3,同时将PM2.5纳入环境空气质量标准,作为重点大气污染物进行监控。因此燃煤电厂污染物排放问题一直是人们关注的焦点。为防治大气污染,我国火电厂烟气排放标准不断提高,相应的使除尘技术也在持续的发展。通过学习国外的先进技术,我国研究出适合燃煤电厂情况的低低温电除尘技术。现今,主要是利用低温省煤器使得烟气的温度可以降低到酸露点温度以下,有机结合了余热利用技术和电除尘技术,集节水、节能和高效除尘于一体。

2 低低温除尘技术原理简介

低低温除尘技术包含了两种设备,即低低温电除尘器和无泄漏管式水媒体加热器。低低温除尘技术指的是把热回收装置设置在电除尘器上,降低电除尘器入口处的烟气温度,提高除尘器的性能,把热量回收起来对脱硫塔出口处的烟气进行再一次加热,使其得到酸露点以上,避免腐蚀下游的设备,水是换热时的媒介。

由于进入电除尘器的烟气温度下降,于是又对普通电除尘器进行相关改造,即低低温电除尘器。低低温电除尘器与普通干式电除尘原理相同,只是由于低低温电除尘器入口烟气温度较低,灰流动性差,为了防堵防腐,在电除尘器的灰斗和绝缘子上装辅助加热设备,保证在整个电除尘器中烟局部温度不下降,同时在容易引起漏风又无法做保温的地方采用不锈钢材料进行防腐。

3 低低温除尘技术的技术特点和优势分析

3.1 除尘效率高

通过研究电除尘中粉尘比电阻的最佳除尘效率区间为104-1011(Ω˙cm)。当130℃烟气降低到90℃时,相应的比电阻也会降低,而电厂烟气中的粉尘比电阻一般都超过1011(Ω˙cm),因此温度降低可以使粉尘比电阻降低至最佳除尘效率区间内,继而提高电除尘器的除尘效率。另外降低烟气在进入除尘器前的温度也会减少其流速,增加在电除尘器内的停留时间,可以让电除尘装置更加有效的捕获烟尘,从而让除尘效率得到提高。

3.2 减小电除尘器的规格

由于除尘效率的提高达到相同的除尘效率所需的除尘器即低低温电除尘器规格也会变小,根据研究只需要采用三电场除尘器就能够达到五电场除尘器的效率。因此采用小规格的电除尘器可以使供电区减少,电源数量减少,电耗降低,设备占地面积减少。

3.3 降低运行费用和电耗

采用低低温除尘技术可以使130℃的烟气降低至90℃,明显减少了烟气流量,从而使增压风机和引风机的负担降低。温度降低后,通过引风机克服换热器增加的阻力,虽然增加了引风机的压头,但是却减少了需要处理的烟气流量,两者相互抵消,并没有改变电耗。另外,减少了脱硫风机需要处理的烟气流量,使电耗得到下降,因此总体来说降低了电耗。湿法脱硫主要的耗水量是需要喷淋水分给进入吸收塔的热烟气而消耗的,因此降低烟气温度还可以降低耗水量,初步计算可知烟气温度减少30℃之后,耗水量大约节约了70t/h(1000MW)。

3.4 可以实现最优化的系统布置

对低低温除尘工艺系统采取防腐处理,使得脱硫风机具有了放入吸收塔后的资格,使系统的可用率得到提高,可以在负压状态下运行升温换热器和吸收塔,使其结构和密封的要求降低,能耗大约下降了5%,是脱硫系统的最优化布置。

3.5 无泄漏

低低温除尘技术存在的问题主要是防腐方面,燃煤中含有越多的硫,烟气中就含有越多的SO3,腐蚀就越容易发生。在实际的应用中,能否采用低低温烟气技术处理燃用含硫量过高的煤种,需要通过严格、谨慎的计算和考虑。由研究可知,低低温电除尘器入口处的粉尘浓度是16400  mg/Nm3,出口处则是30 mg/Nm3,除尘效率是99.8%。脱硫塔入口粉尘浓度为30 mg/Nm3,脱硫塔出口粉尘浓度为5  mg/Nm3,完全满足国家对粉尘排放的浓度标准,无泄漏。

4 节能减排效果分析

通过余热和低低温电除尘器,烟气进入电除尘器时的温度从120℃~160℃降低至90℃~100℃。烟气温度在酸露点以下有4个好处。(1)降低烟气温度可以相应的使烟尘比电阻降低,从而使电收尘率提高;(2)降低烟气温度可以减少烟气量,降低电场风速,提高对PM2.5的捕集;(3)回收利用烟气余热,减少电煤耗;(4)有利于在电除尘器中一起脱除S03和烟尘,减少腐蚀烟囱和烟道。

5 结语

现今我国的大气环境污染越来越严重,国务院已经针对大气污染防治出台了10条措施。由新的排放标准可知,要高度重视PM2.5的治理和排放限制。由于低低温电除尘技术的优势,可以将其作为环保型燃烧电厂的首要选择,还可以和其他的技术相结合在我国燃煤电厂中大力的进行推广。低低温电除尘技术作为一种国际上高效、先进的治理烟气的技术,具有使用简单、无二次污染、维护费用低、低能耗、高效率的特点,可以适用于我国大部分的煤种。电除尘在国内外的烟尘治理中,特别是电力业一直处于主导地位,是一种公认的、高效的除尘设备,具有十分可观的发展前景。

延伸阅读:

手把手教您电袋复合除尘器如何安装滤袋、袋笼

湿式电除尘技术在燃煤电厂烟气深度净化处理中的应用

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