高频高压电源在日用玻璃窑炉烟气高温电除尘器中的应用

高频电源采用脉冲供电方式运行, 通过调节输出电压、导通率等, 在满足排放标准时实现最优化控制。该项目在电除尘器进口和烟囱处各安装1台在线监测仪, 实时监测高温电除尘处理前后烟尘和NOx浓度。在所有电场的高频电源均正常且节能工作模式时, 烟囱的烟尘平均排放浓度为17.3mg/Nm³(≤20mg/Nm³) , 满足特殊排放标准。高频电源电除尘器优异良好的除尘效果、连续稳定的运行方式, 显著降低SCR催化剂堵塞和中毒风险, 延长SCR催化剂寿命。

目前平板玻璃行业执行GB 26453—2011《平板玻璃工业大气污染物排放标准》的要求, 从目前执行的标准看, NOx排放限值偏高, 仍有较大减排空间, 颗粒物也有进一步提高排放控制要求的潜力, 因此, 在2017年6月, 针对重点地区 (京津冀及周边“2+26”城市) , 国家环境保护部发布了《平板玻璃工业大气污染物排放标准》等20项国家污染物排放标准修改单, 对玻璃熔窑增加特别排放限值。面对GB 26453—2011《平板玻璃工业大气污染物排放标准》中的烟尘排放标准的提高, 高频电源电除尘技术突破了传统工频电源的瓶颈, 不仅能在较低的建设成本情况下, 满足玻璃熔窑特别排放标准要求, 而且可以产生较大的经济效益与环保效益。

现将GB 26453—2011《平板玻璃工业大气污染物排放标准》的现行标准和特别排放限值、以及该项目排放值汇总, 数据结果见表4。

表4 平板玻璃工业大气污染物排放标准和该项目排放值

表4中的数据进行分析, 该项目的高频电源电除尘器在节能模式下运行, 烟尘浓度排放值比现行排放标准限值低32.7mg/Nm³, 仅是现行排放标准限值的1/3, 比特别排放标准限值低2.7mg/Nm³。NO_x浓度排放值比现行排放标准限值低602mg/Nm³, 只是现行排放标准限值的1/7, 比特别排放标准限值低302mg/Nm³, 是特殊排放标准限值的1/4。

相比现行排放标准限值, 减少烟尘排放量6875t/年, 减少NOx排放量12.7万t/年。通过对表4分析可知, 采用高频电源电除尘器, 烟尘和NOx排放浓度远远低于现行排放标准限值, 略低于《平板玻璃工业大气污染物排放标准》的特殊排放标准限值, 除尘效率显著提高。同时在低烟尘浓度烟气工况下, 减少SCR催化剂中毒与堵塞的风险, 能够选择小孔径的催化剂, 提高还原剂氨气的利用率, 保证SCR脱硝效率。高频电源电除尘器体现了优良的环保效益, 是对社会有利的一项重要举措。

5 结语

结合电除尘器技术、高频电源技术及实际运行状况, 对电除尘器高频电源控制技术参数优化调整, 分别对高频电源电除尘器节能降耗、提高效率、节约成本进行探讨, 得出:

(1)高频电源进一步提高了电除尘器的性能和运行效率, 显著减少电除尘器输入功率, 降低了除尘器能耗, 每台电除尘器运行功率只有工频电源电除尘器的一半, 节约运行成本74万元/年。

(2)高频电源电除尘器除尘效果良好, 提高了除尘效率, 减少了烟气中尘氟排放浓度, 烟尘浓度排放值是现行排放标准限值的1/3, 且低于平板玻璃行业的特殊排放标准限值。经过高频电源电除尘器之后的低烟尘浓度烟气, 保证了后续脱硝系统稳定运行, 延长了SCR脱硝催化剂使用寿命。

(3)该项目使用高频电源电除尘器之后, 减少了电除尘器电场数量, 每台电除尘器本体由3个电场变为2个电场, 节约建设成本近70万元, 提高经济效益。

未来期望结合高频高压电源先进技术, 进一步优化除尘器本体设计, 做到更加节能高效, 缩减本体设备投资和系统运行成本, 为非火电行业烟气电除尘领域提供行之有效的超低排放可选技术。

高频电源电除尘器使用后, 为电除尘器技术优化提供了很好的控制平台, 对玻璃窑炉烟气除尘治理行业节能提效具有重要意义。

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