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超低排放湿式电除尘器方案比较

北极星环保网来源:电力工程技术 司徒有功2018/5/30 13:43:53我要投稿
所属行业: 大气治理  关键词:超低排放 湿式电除尘 燃煤机组

北极星环保网讯:国家环保部为降低燃煤发电机组污染物排放量,联合发改委、国家能源局下发了关于印发《煤电节能减排升级与改造行动计划(2014—2020年)》的通知,要求到2020年,现役600MW及以上燃煤机组、东部地区300MW及以上公用燃煤发电机组、100MW以上自备燃煤发电机组及其他有条件的燃煤发电机组,改造后大气污染物排放浓度基本达到燃气轮机组排放限值。

排放限值为:SO2≤35mg/m3,NOx≤50mg/m3,烟尘≤10mg/m3(标准状态下,下同)。火电厂目前配置的烟尘处理装置是为了满足国家环境保护部颁布的《关于执行大气污染物特别排放限值的公告》(公告2013年第14号)[1]的要求,电除尘前加低温省煤器、在静电除尘上增加高频电源、增加旋转电极、增加布袋除尘器等方案很难实现烟尘≤10mg/m3的超低排放目标。、文中介绍了3种湿式电除尘技术,并从性能、可靠性和除尘效果等方面进行了比较,着重介绍了立式玻璃钢结构湿式除尘器。

1湿式除尘器的方案比较

在目前国内外的湿式电除尘器技术中,主要的差别在于阳极板材质的选取。该设备处理的对象为含大量游离水的饱和湿烟气,在工作过程中存在电化学腐蚀、电位差腐蚀、低温腐蚀等,因此阳极板的选取和工作状态至关重要。主要的湿式静电除尘器的类型或技术流派有3种:柔性电极湿式电除尘、金属电极湿式电除尘和导电玻璃钢电极湿式电除尘。

1.1柔性电极湿式电除尘技术

柔性电极湿式除尘器是利用静电除尘原理,采用新型耐酸碱腐蚀性优良的柔性纤维材料,强化超细颗粒物高效收集与彻底清灰,实现燃煤脱硫烟气清洁达标排放。阳极板采用耐酸碱腐蚀柔性纤维织物,正常运行耗水量为零。阴极线采用铅锑合金芒刺线,耐腐蚀,广泛适用于饱和湿烟气环境。

柔性电极湿式除尘器的指标如下:粉尘去除率(含石膏):≥70%;SO3去除率:≥20%;雾滴含量:低于20mg/m3;系统阻力:200~400Pa。此类型湿式电除尘器已在国电益阳300MW机组、国电荥阳600MW机组等工程中投运,从运行情况看除尘效果基本达到粉尘浓度设计值。柔性电极湿式除尘器的电压稳定性、抗腐蚀能力等还需进一步提升。

1.2金属电极湿式电除尘技术

金属电极湿式电除尘器运行的3个阶段与干式电除尘器相同:荷电、收集和清灰。喷淋水在湿式静电除尘器下部的灰斗收集后,自流至循环水箱用于喷淋。在灰斗中收集的喷淋水不仅含有灰尘,还溶解了烟气中的SO3和从烟气脱硫(FGD)携带的水滴,因此pH值将呈酸性,为降低腐蚀性,需加入NaOH以提高pH值。NaOH的加入量将根据循环水箱中的pH值调节。

金属电极湿式除尘器的指标如下:粉尘去除率(含石膏):≥70%;SO3去除率:≥20%;雾滴含量:低于100mg/m3;系统阻力:300Pa。

此类型湿式电除尘器已经在国内的华电淄博300MW、嘉兴电厂1000MW等工程中应用。金属电极湿式除尘器阳极板的腐蚀是一个致命弱点,一旦碱性水膜消失(如喷嘴堵塞),腐蚀将无法避免。同时,不间断的喷水增加了烟气的湿度,在湿式电除尘后增加烟气升温装置也必不可少。

1.3导电玻璃钢电极湿式电除尘技术

导电玻璃钢电极湿式电除尘收尘(雾)是使含尘(雾)气体通过高压直流4个过程:(1)气体电离;(2)颗粒荷电;(3)荷电烟尘(雾)运动;(4)荷电颗粒放电。

导电玻璃钢电除雾器主要由以下部分组成:上壳体、集尘极室、中下壳体、绝缘子室、阴极系统及内部冲洗装置。其结构如图1所示。导电玻璃钢阳极板,蜂窝结构,具有收尘面积大、荷电均匀、长寿命等特点。

玻璃钢电除雾器本体、阳极管组等的材料为碳纤维增强复合塑料,阴极线材料为钛合金。

CF是一种力学性能优异的新材料,它的密度不到钢的1/4,碳纤维树脂复合材料抗拉强度一般都在3500MPa以上,是钢的7~9倍,抗拉弹性模量为23000~43000MPa亦高于钢。因此CF的比强度即材料的强度与其密度之比可达到2000MPa/(g/cm3)以上,而A3钢的比强度仅为59MPa/(g/cm3)左右,其比模量也比钢高。

导电玻璃钢电极湿式除尘器的指标如下:粉尘去除率(含石膏):≥80%;SO3去除率:≥20%;雾滴含量:不高于20mg/m3;系统阻力:300~400Pa。

目前,导电玻璃钢电极湿式除尘器已在国电都匀福泉电厂的600MW机组中、国电苏龙电厂、宿迁电厂投运,国电泰州电厂、大唐南京电厂等正在施工中。

延伸阅读:

460t/h燃煤锅炉超低排放改造技术分析

浅议超低排放除尘系统解决方案

湿式电除尘器运行存在问题分析及解决策略

湿式电除尘器性能实验研究及工程应用

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