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近零排放机组不同湿式电除尘器除尘效果

北极星环保网来源:《力工程学报》作者:赵磊2017/8/16 9:41:17我要投稿
所属行业: 大气治理  关键词:湿式电除尘 除尘器 湿法脱硫

北极星环保网讯:采用烟尘采样仪和细颗粒物采样仪对某电厂已实现近零排放的2台300MW燃煤机组的不同极配形式湿式电除尘器进行现场采样测试,对不同湿式电除尘器烟气中颗粒物的总体和分级脱除效率进行了测量,并对其颗粒物直径分布的变化进行了对比.结果表明:线板式湿式电除尘器和管式湿式电除尘器均具有良好的深度除尘效果,2种极配形式均可以使燃煤电厂烟尘排放达到近零排放标准,即小于5mg/m3;相对于管式湿式电除尘器,线板式湿式电除尘器在大于10μm和小于1μm直径段有着更好的除尘效果.

湿式电除尘

关键词:近零排放;线板式湿式电除尘器;管式湿式电除尘器;直径分布

近年来,随着雾霾现象在我国部分地区出现,人们对环境质量的要求越来越高.在各种雾霾成分分析报告中,燃煤电厂对雾霾的贡献率都在20%左右,煤燃烧过程会导致各种气态污染物和颗粒物的排放,这些烟气中的污染物是大气污染的重要原因.因此,我国于2011年颁布了新的火电厂大气污染物排放标准[1],规定重点地区燃煤电厂的烟尘排放不高于20mg/m3.

2014年,国家三部委发布了2093号文,其中规定我国东部地区燃煤机组的烟尘排放不高于10mg/m3.针对现有空气污染控制形势和国家新标准的要求,国华电力公司提出了“绿色高品质发电计划”,其中提出了燃煤机组的污染物排放要低于燃气机组的近零排放概念.2014年,国华电力公司共有近10台燃煤机组完成了近零排放的新建和改造,达到了烟气中烟尘排放小于5mg/m3的水平.

湿式电除尘器(WESP)是一种新式的电除尘器,作为深度净化烟气的装置,安装在燃煤电厂湿法脱硫装置之后,能够有效地控制烟气中烟尘的排放[2-5].湿式电除尘器主要在除尘器中喷淋水,在阳极板和阴极线上形成连续的水膜,不但可以增加烟气中的含湿量,提高脱除效率,还可以用水膜清灰,防止反电晕现象和二次扬尘现象对烟尘控制带来的影响.同时湿式电除尘器对PM2.5的脱除也有很好的效果[6].

湿式电除尘器按照极配形式的不同,可以分为2种主要的技术流派,分别是管式湿式电除尘器和线板式湿式电除尘器,这2种湿式电除尘器近2年在我国燃煤机组中均开始有应用的业绩.

管式湿式电除尘器都以单元并联的形式组成,其中的单元是由阴极线和阳极板组成的,阳极板的布置形式是圆柱形阳极板,或者由4块或6块阳极板拼接形成正方形或者正六边形筒形单元.管式湿式电除尘器采用立式布置,其烟气流动方向是上进下出或者下进上出的模式,其喷淋方式主要是间歇喷淋,根据机组运行工况的不同来选择间歇喷淋的周期,喷淋主要起到清灰的作用,周期为一周或者两周.

管式湿式电除尘器的阳极板都采用防腐材料,目前在燃煤电厂中应用的阳极材料主要有柔性极板和刚性极板2种,柔性极板采用特殊防酸布料制成,刚性极板采用导电玻璃钢等材料制成.

线板式湿式电除尘器采用卧式布置方式,烟气平进平出,其阴阳极都采用不锈钢材料制成,极线形式和线板间距均与干式除尘器相似.在这种极配形式下主要采用连续喷淋的方式.为在阳极板上形成连续且均匀的水膜,采用的连续喷淋水量较大,在已投运300MW机组的湿式电除尘器中,循环水体积流量一般为40t/h,补给水和外排水体积流量为8t/h.

笔者对某个已经实现近零排放的电厂中2种湿式电除尘器进行了现场测试,分析其对烟尘的脱除效果,并研究了2种湿式电除尘器对细颗粒物(PM2.5)的控制效果和湿式电除尘器进出口处烟尘直径分布的变化,最后讨论了2种湿式电除尘器的优缺点和使用场合,为近零排放机组提供理论支持.

1、湿式电除尘器现场测试

1.1、测试对象

湿式电除尘器除尘效果的现场测试在已实现近零排放的某电厂2台300MW机组上进行.该电厂2台300MW机组采用不同极配形式的湿式电除尘器,1号机组采用管式(立式)湿式电除尘器,而2号机组采用线板式(卧式)湿式电除尘器.由于所采用的燃煤相同,便于对2种不同湿式电除尘器进行对比.

这2台燃煤机组在湿式电除尘器之前,均采用完全相同的炉后烟气烟尘处理装置,前置除尘设备都是选型和改造方案相同的静电除尘器、石灰石-石膏法湿法脱硫设备,其中2台机组的静电除尘器均进行过相同的高频电源改造,湿法脱硫塔中均加入3级除雾器,保证了湿式电除尘器入口烟尘(含石膏)质量浓度相对较低,且2台湿式电除尘器的入口烟尘质量浓度相同.2台机组湿式电除尘器主要设计参数见表1.

表1不同极配形式湿式电除尘器设计参数的对比

湿式电除尘

需要说明,2台机组的出口烟尘质量浓度设计值不同,管式湿式电除尘器出口目标值为5mg/m3,而线板式湿式电除尘器出口目标值为3mg/m3.在分析除尘效率时,会考虑到此设计参数的不同.

延伸阅读:

湿式电除尘对颗粒物、液滴、SO3的脱除效率整合

电除尘专栏第5期湿式电除尘那些事你懂的!

专用于湿式电除尘器的恒流高压直流电源

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