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湿式电除尘深度脱除颗粒物技术方面,近3年来湿式静电除尘(WESP)技术得到快速发展和广泛应用,已经形成了金属极板WESP、导电玻璃钢WESP、柔性极板WESP三种主要技术流派,均得到了工程应用,为超低排放的实现提供了可靠保障。
烟尘超低排放技术的使用状况
2012年国电环境保护研究院牵头在湖南益阳电厂建成了我国首台30万千瓦机组湿式电除尘器示范工程,采用的是柔性电极。与此同时,福建龙净牵头在上海长兴岛电厂的65吨/小时的锅炉上建成了首台工业性的示范装置,采用的是金属极板。运行检测结果表明,湿式电除尘器对烟气中的各种细颗粒物、三氧化硫、汞及其化合物等均具有很好的脱除效果。此后,各种形式的湿式电除尘器成为燃煤电厂超低排放的标配。
随着烟气脱硫的要求越来越高,不少电厂采用旋汇耦合+管式除雾器工艺、双pH值循环脱硫+3层屋脊式除雾器或2层屋脊式+1层管式除雾器等脱硫除尘一体化 工艺,均起到了很好的除尘效果。因此也形成了多元化的烟尘超低排放技术路线。
技术路线选择的基本原则
考虑到我国的环境状况,国家对煤电企业的环境监管日益严格,燃煤电厂在选择超低排放技术路线时,应选择技术上成熟可靠、经济上合理可行、运行上长期稳定、易于维护管理、具有一定节能效果的技术。鉴于以上要求,笔者提出烟尘超低排放技术路线选择时应遵循“因煤制宜、因炉制宜、因地制宜、统筹协同、兼顾发展”的基本原则。
因煤制宜,不仅要考虑设计煤种、校核煤种,更要考虑随着市场变化,电厂可能燃烧的煤种与煤质波动,要确保在燃用煤质条件下,烟尘能够实现超低排放。对于煤质较为稳定、灰份较低、易于荷电、灰硫比较大的烟气条件,选择低低温电除尘器+脱硫除尘一体化的脱硫工艺,不失为一种经济合理的选择。对于煤质波动大、灰份较高、荷电性能差、灰硫比较小的烟气条件,可选择电袋复合除尘器或袋式除尘器,后面是否加装湿式电除尘器,则取决于除尘器的出口浓度及后面采用的脱硫工艺的除尘效果。
因炉制宜,主要考虑不同炉型对飞灰成份与性质的影响。如循环流化床锅炉,一般用于燃烧煤矸石等劣质燃料,灰份含量高,且燃烧过程添加石灰石脱硫,会造成飞灰中钙成份较高,降低飞灰的荷电性能,一般宜采用电袋复合除尘器或袋式除尘器。燃用无烟煤或低挥发份煤的W型火焰锅炉或者煤粉炉,则要关注飞灰中的含炭量,炭的存在影响电除尘器的除尘效率。
因地制宜,既要考虑改造机组的场地条件,也要考虑机组所处的海拔高程。如采用双塔双循环脱硫工艺、加装湿式电除尘器等一般都需要场地或空间条件。对于高海拔的燃煤电厂,还应考虑高程的空气影响烟气条件,从而影响电除尘器的性能。 统筹协同。烟气超低排放是一项系统工程,各设施之间相互影响,在设计、施工、运行过程中,要统筹考虑各设施之间的协同作用,全流程优化,实现控制效果好、运行能耗低、成本最经济的最佳状态。
兼顾发展,不仅要满足现在的排放要求,还应考虑排放要求的发展以及技术、市场的发展变化。如目前我国对烟气中的三氧化硫排放没有要求,对汞及其化合物的排放要求还比较宽松,技术路线选择时应考虑下一步排放限值的发展。此外,污染防治技术也在不断发展,需要考虑技术进步及其改造的可能性。煤炭市场、电力市场等均处于不断变化之中,煤质稳定性有无保障、电力负荷的变化、煤电深度调峰对烟气成份的影响等也应综合考虑。
总之,燃煤电厂烟尘超低排放技术路线的选择不是一件容易的事,既要考虑一次性投资,也要考虑长期的运行费用;既要考虑投入,也要考虑节能减排的产出效益;既要考虑技术的先进性,也要考虑其运行可靠性;既要考虑超低排放的长期稳定性,也要考虑故障时运行维护的方便性;既要立足现在,也要兼顾长远;是对决策者能力与智慧的综合考验。
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