北极星环保网讯:[摘 要]湿式电除尘器能够有效捕集湿法脱硫后烟气中的细颗粒物 PM2.5、水雾、重金属汞、SO3酸雾等多种污染物,该技术在国外燃煤电厂中应用较早。作为一种先进的烟气治理技术—— 湿式电除尘器,已在欧洲、美国、日本等国家广泛应用。本文通过采用除尘新技术进行分析,为国内燃煤电厂污染物控制技术选择提供参考借鉴。
1、日益严格的排放标准必须采用除尘新技术
随着人们环保意识的不断增强,以及国家对环境保护事业的日益重视,大气污染物排放标准也日益提高。随着新的国家标准《火电厂大气污染物排放标准》GB13223-2011的执行,规定了燃煤电厂烟尘特别排放限值降低至20mg/Nm3;2014年9月颁发的发改能源[2014]2093号文《煤电节能减排升级与改造行动计划(2014—2020年)》,提出了更严要求,如表1所示。
但是当前已在运行的电厂,普遍达不到新标准的要求,需要加快改造升级。因此,迫切需要寻找适合于中国国情的除尘新技术、新工艺,国内已有部分热电机组和大型燃煤锅炉,采用湿式电除尘等新型除尘技术,已取得了超低排放成果,提供了转型升级的新思路,产生重大而深远影响。
2、湿式电除尘器工作原理
2.1 湿式电除尘器的工作原理
湿式电除尘器工作原理如图1所示,在湿式静电除尘器的阳极和阴极之间施加数万伏直流高压电,在强电场的作用下,电晕线周围产生电晕层,电晕层中的空气发生雪崩式电离,从而产生大量的负离子和少量的阳离子,这个过程叫电晕放电;随工艺气流进人湿式静电除尘器内的尘(雾)粒子与这些正、负离子相碰撞而荷电,荷电后的尘(雾)粒子由于受到高压静电场库仑力的作用,分别向异性电极运动,到达阳极的尘(雾)粒子将各自所带的电荷释放掉被捕集。
湿式电除尘器与干式ESP的除尘原理基本相同,都要经历荷电、收集和清灰三个阶段,最大的区别在于清灰方式的不同,湿式电除尘器采用液体冲刷集尘极表面来进行清灰。
2.2 湿式除尘器技术特点
(1)能提供几倍于干式电除尘器的电晕功率,适用于去除亚微米大小的颗粒,能有效收集黏性大或高比电阻粉尘;
(2)独特的喷水清灰工艺能有效控制二次扬尘发生;
(3)利用喷水对集尘极始终保持清洁,提高单位面积的集尘效率,达到更低的排放浓度;
(4)无运动部件,可靠性较高,大大降低了运行维护工作;
(5)设备本体结构小,设备布置紧凑,占地面积小;
(6)湿式电除尘技术可同时解决PM2.5微细粉尘、石膏雨和 SO3气溶胶的排放问题,因此湿式电除尘技术是控制燃煤大气污染物的最先进的技术之一,还可与其它烟气治理设备相互结合多样化设计。
2.3 湿式电除尘器的结构型式
2.3.1 湿式静电除尘器基本型式
湿式静电除尘器在结构上有管式和板式两种基本型式。管式静电除尘器的集尘极为多根并列的圆形或多边形金属管,放电极均布于极板之间,管状湿式静电除尘器只能用于处理垂直流烟气。板式静电除尘器的集尘极呈平板状,可获得良好的水膜形成的特性,极板间均布电晕线,板式湿式静电除尘器可用于处理水平流或垂直流烟气。
在相同的集尘面积时,管式静电除尘器内的烟气流速可以是设计为板式除尘器的两倍,因此在达到相同除尘效率时,管式除尘器的占地面积要远小于板式除尘器。可装在湿式脱硫塔上部,适用于50MW以下小机组,组成一体化的脱硫、除尘装置。
2.3.2 湿式电除尘器系统
湿式电除尘器是湿式静电除尘器和水处理系统的有机结合体,主要由湿式电除尘器本体、阴阳极系统、喷淋系统、水循环系统、电控系统等组成。其本体结构与干式电除尘器基本相同,包括:进出口封头、壳体、放电极及框架、绝缘子、喷嘴、管道以及灰斗等。
水的循环利用经过两个环节,一是中和除酸,二是分离固体悬浮物,使污水变成适合喷淋使用的工业用水。国产技术已很成熟,完全掌握了湿式电除尘器的喷淋系统及均匀水膜形成规律、极配、结构、高压供电等关键技术,并研发了悬浮物高效分离、水循环利用系统等。
3、330MW机组湿式电除尘选择路线
2015年在江苏华电扬州发电有限公司#6(330MW)机组上新建一座湿式除尘器,阳极采用导电玻璃钢蜂窝管,立式布置,阴极采用双相不锈钢针刺线,烟气下进上出,入口烟气温度50℃,处理烟气量按按照1689000m3/h(实际状态)设计,入口粉尘浓度<26mg/Nm3,出口粉尘浓度<5mg>80.8%。
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