導(dǎo)語:2016年3月5日上午,李克強總理代表國務(wù)院作政府工作報告。本次政府報告由2015年工作回顧、"十三五"時期主要目標任務(wù)和重大舉措和2016年重點工作三部分構(gòu)成。大氣污染治理,是唯一在三個部分中均有提及的環(huán)保命題。談到大氣污染治理,不得不說的是火電環(huán)保,而火電廠除塵又是火電環(huán)保的重要組成部分之一,本文論述了濕式電除塵器在國內(nèi)火電廠的應(yīng)用。
摘要:隨著國家新環(huán)保政策的出臺,新的火電廠大氣污染物排放標準(GB13223-2011)自2014年7月1日起全面實行,新排放標準對煙塵、二氧化硫、氮氧化物排放控制要求都有大幅的提高,現(xiàn)有火電廠如想滿足該排放要求,都迫切需要采用與之配套的先進的環(huán)保設(shè)施。
濕式電除塵器作為一種先進的環(huán)保設(shè)施,能夠有效地減少吸收塔后煙塵排放量,并對石膏雨、PM2.5、SO3等均有良好的脫除效果。
1 引言
隨著國民經(jīng)濟的快速發(fā)展,污染物排放的增加對大氣環(huán)境造成了很大的影響。最近幾年,國內(nèi)霧霾天氣增加,引起了廣大民眾對環(huán)境的關(guān)注。為落實國家的科學(xué)發(fā)展觀和節(jié)能減排的要求,新頒布的火電廠大氣污染物排放標準(GB13223-2011)于2012年1月1日正式實施,要求自2012年1月1日起,新建火力發(fā)電鍋爐及燃汽輪機組的煙塵、二氧化硫、氮氧化物需滿足本標準規(guī)定限值;自2014年7月1日起,現(xiàn)有的火力發(fā)電鍋爐及燃汽輪機組的煙塵、二氧化硫、氮氧化物需滿足本標準規(guī)定限值。雖然火電廠已經(jīng)在積極改進生產(chǎn)工藝以提升對大氣污染物的排放控制措施,但原有的工藝及傳統(tǒng)的排放控制措施,仍然無法滿足現(xiàn)行的國家標準,急需采用更加高效環(huán)保的環(huán)保技術(shù),而濕式電除塵器在工程中的廣泛應(yīng)用,為火電廠執(zhí)行國家標準,提供了重要的技術(shù)支撐。
2 濕式電除塵器工作原理及設(shè)備類型介紹
2.1 濕式電除塵器工作原理
濕式電除塵器的主要工作原理與干式電除塵基本相同,即含塵氣體在通過高壓電場電離,塵粒荷電在電場力的作用下向收塵極運動并被吸附在收塵極上。與干式電除塵通過振打?qū)O板上的灰振落至灰斗不同的是,濕式電除塵器是通過極板沖刷方式使極板上的收集的粉塵隨水排出,因為沒有振打極板產(chǎn)生的二次揚塵,濕式電除塵器可以達到很低的排放濃度。
2.2 濕式電除塵器的類型
濕式電除塵器安裝在吸收塔之后,煙囪之前,對脫硫后煙氣進行進一步的粉塵的脫除,并對石膏雨、PM2.5、SO3等均有良好的脫除效果。目前濕式電除塵器按陽極板材質(zhì)分,有柔性極板、導(dǎo)電玻璃鋼、金屬極板三種類型。按布置位置分,可分為塔上式及塔外式兩種類型,按布置方式分,可分為立式和臥式兩種類型。
3 現(xiàn)有濕式電除塵器介紹
3.1 柔性極板濕式電除塵器
柔性電極濕式電除塵器采用新型耐酸堿腐蝕性能優(yōu)良的柔性陽極材料,在近零水耗、零堿耗的條件下實現(xiàn)燃煤脫硫煙氣清潔排放。該技術(shù)是國內(nèi)唯一擁有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的濕式電除塵技術(shù)。裝置核心材料具有優(yōu)良的耐溫腐蝕性能,完全滿足在飽和濕煙氣環(huán)境中長期運行。
柔性極板濕式電除塵器的技術(shù)特點:
?、懦龎m效率可達85%以上,并能夠有效的脫出PM2.5、SO3酸霧、NH3氣溶膠、水霧、重金屬粒子等污染物,綜合脫除效率達80%以上。
⑵柔性陽極材質(zhì)為有機合成纖維,耐腐蝕性能優(yōu),完全滿足在飽和濕煙氣環(huán)境中長期運行。利用纖維結(jié)構(gòu)的毛細現(xiàn)象,運行過程中,極板可形成“全表面”均勻水膜,避免出現(xiàn)“溝流”現(xiàn)象,極大的降低了陽極發(fā)生結(jié)構(gòu)的風(fēng)險。采用特殊結(jié)構(gòu)設(shè)計保證柔性極板的張緊及安裝精度,并可實現(xiàn)陽極的單片更換。
?、菬o連續(xù)的中性沖洗水保護,運行過程間接沖洗,接近“零水耗”。無連續(xù)沖洗水加入,可保證出口液滴含量小于15mg/Nm3。無循環(huán)水、廢水處理系統(tǒng),無堿液設(shè)施,系統(tǒng)簡單、可靠,運行維護工作量少、費用低。
?、饶K化設(shè)計,布置方式靈活。塔上式、塔外式、臥式或立式均可進行相應(yīng)布置。
3.2導(dǎo)電玻璃鋼濕式電除塵器
導(dǎo)電玻璃鋼濕式電除塵(除霧)器技術(shù)原多用于我國冶金及化工行業(yè)。這種濕式電除塵器極板材料采用導(dǎo)電玻璃鋼FRP,收塵板結(jié)構(gòu)形式為管式,有圓形、方形、正多邊形等,以多邊形居多,極板為管式結(jié)構(gòu),多為立式布置。
導(dǎo)電玻璃鋼濕式電除塵器的技術(shù)特點:
?、懦龎m效率可達80%以上,并能夠有效的脫出PM2.5、SO3酸霧、NH3氣溶膠、水霧、重金屬粒子等污染物,在化工行業(yè)應(yīng)用的煙氣流速較低,主要靠煙氣流速的選取和調(diào)整極板長度來實現(xiàn)除塵效率的要求。
?、茦O板采用導(dǎo)電玻璃鋼FRP,導(dǎo)電玻璃鋼管束模塊多在工廠加工,現(xiàn)場可直接吊裝安裝?,F(xiàn)場陽極安裝工作量較小,但無法實現(xiàn)陽極板的單塊更換。
?、菬o連續(xù)的中性沖洗水保護,運行過程間接沖洗,為防止極板結(jié)垢,需定期沖洗,沖洗頻率較柔性極板濕式電除塵器高。系統(tǒng)較為簡單、可靠,運行維護工作量較少。
?、葮O板為管式結(jié)構(gòu),故多為立式布置。
3.3剛性極板濕式電除塵器
該技術(shù)原多為日本和歐洲公司(如三菱、日立、B&W、SIEMENS)采用,后引入國內(nèi)后由國內(nèi)公司吸收發(fā)展,極板材質(zhì)多為316L不銹鋼,其結(jié)構(gòu)型式與常規(guī)干式靜電除塵器基本相同,陽極板采用平板結(jié)構(gòu),噴水淸灰,除塵器多為臥式布置,煙氣平進平出,必須要保證有足夠安裝空間,除塵效率可保證70%(一個電場)~85%(兩個電場),各家略有不同。由于極板采用316L不銹鋼材質(zhì),耐腐蝕能力低,特別是對含氯離子的煙氣不適用,故為保護極板不受腐蝕,金屬極板表面需采用加堿性添加劑調(diào)整沖洗水連續(xù)噴淋。除塵器外需設(shè)置加堿系統(tǒng)。
剛性極板濕式電除塵器的技術(shù)特點:
?、懦龎m效率可達80%以上,并能夠有效的脫出PM2.5、SO3酸霧、NH3氣溶膠、水霧、重金屬粒子等污染物。
?、茦O板采用316L不銹鋼極板,機械強度高,剛性好,但為保證極板不被腐蝕,需用添加堿性添加劑的沖洗水連續(xù)噴淋來保護。
?、墙饘贅O板表面形成穩(wěn)定水膜是除塵的關(guān)鍵,需要在沖洗水中加入氫氧化鈉來調(diào)整PH值,用以中和煙氣中酸霧凝結(jié)形成的酸液,避免對極板造成嚴重腐蝕。為保護極板,采用加堿性添加劑調(diào)整沖洗水連續(xù)沖洗,運行過程全程沖洗,水耗量大,堿耗量大,電耗大。需單獨設(shè)置加堿系統(tǒng)。收集的酸液稀釋加堿中和、過濾后,一小部分進入脫硫補水,大部分回到噴淋系統(tǒng)。因為采用連續(xù)沖洗,對出口霧滴含量影響較大,需在出口煙道內(nèi)增加除霧器,系統(tǒng)阻力增大。系統(tǒng)較為復(fù)雜,運行維護工作量較多。
?、扰P式布置,煙氣平進平出,必須要保證有足夠安裝空間,故安裝位置較高。
4結(jié)論
隨著社會的發(fā)展,人們對生活質(zhì)量和自身健康越來越重視,對空氣質(zhì)量也越來越關(guān)注。然而在生產(chǎn)和生活過程中,成年累月的向大氣排放各類污染物,使大氣遭到嚴重污染。在大氣污染物中粉塵顆粒物的污染占重要部分,所以防止粉塵污染、保護大氣環(huán)境是刻不容緩的重要任務(wù)。為了滿足新的火電廠大氣污染物排放標準(GB13223-2011)對煙塵、二氧化硫、氮氧化物排放控制要求,現(xiàn)有火電廠都迫切需要采用與之配套的濕式電除塵器技術(shù)。濕式電除塵器對于環(huán)境的保護和火電廠的長遠發(fā)展,具有很大的價值。濕式除塵器作為大氣污染控制的最后一道關(guān)卡,是環(huán)保工程中重要的設(shè)備。濕式除塵器設(shè)計是否優(yōu)良,應(yīng)用維護是否得當直接影響投資費用、除塵效果、運行作業(yè)率。所以掌握濕式除塵器的工作機理,精心設(shè)計、制造和維護管理濕式除塵器,對搞好環(huán)保工作具有重要意義。目前國內(nèi)技術(shù)和設(shè)備的應(yīng)用已逐漸成熟、穩(wěn)定,完全能夠達到環(huán)保排放的要求。