(内蒙古大唐国际托克托发电有限责任公司 010206)
摘要:近年,我国平均雾霾天数逐渐增多,空气污染加剧,雾霾严重影响人们的身体健康和正常工作,生活秩序。而雾霾天气的形成与一次细颗粒物PM2.5的排放及环境空气中的二次细颗粒物的形成密切相关。自超低排放政策发布后,燃煤机组超低排放改造进展迅速。目前燃煤电厂采用的除尘技术难以满足超低排放要求,而“十三五”期间,内蒙古省300 MW 以上燃煤电厂全部面临超低排放技术改造问题,因此,结合现状选择适宜的技术路线是超低排放技术改造的关键,也是实现烟尘稳定达标排放的基础。本文对现有烟尘超低排放技术现状及应用情况进行概述,总结技术应用过程中出现的问题,为燃煤电厂烟尘超低排放技术的优化提供参考。
关键词:烟煤电厂;烟尘;超低排放
前言:目前国内已有大量燃煤机组完成了超低排放改造,对于烟尘超低排放而言,其技术现状及发展还是存在很大研究空间,烟尘超低排放面临的主要问题是运行优化和烟尘测量。
1 电力行业烟尘排放现状分析
从表1中可以看出,电力行业烟尘排放量占全国烟尘排放量从2014年的13.52% 下降到2015年的9.5% ,下降了4.02% 。全国工业烟 (粉) 尘排放量从2014年的16.17% 下
降到2015年的11.23%,下降了4.94% 。虽然占比有所下降,但仍然是烟尘最大的排放行业,中国燃煤电厂烟尘的排放仍然面临较大压力。全面实施煤电行业节能减排升级改造,在全国范围内推广燃煤电厂超低排放,可以有效降低烟尘排放,达到改善空气环境质量的目的。
2我国现有的除尘技术
2.1静电除尘器
静电除尘器静电除尘器的除尘原理是通过电极在烟气中放电,使粉尘荷上电荷,并且在电场力的作用下向电极移动,被集尘极捕获并收集。静电除尘器使用周期长、维护费低且适用性较广泛,国内电除尘器出口烟尘浓度限制为20mg/m3时,50%以上的煤种适用常规电除尘器;但静电除尘器耗电量大,设备复杂、占地大并且对粉尘比电阻要求较高。
2.2 滤袋式除尘器
滤袋式除尘器是一种干式的高效除尘器,它利用纤维织物的过滤作用进行除尘,效率可以高达 99.9% 以上,滤袋式除尘器通常按粉尘排放的绝对值进行约定 ,而且其粉尘排放的绝对值基本不受粉尘特性的影响。
滤袋使用寿命短。由于滤袋过滤烟尘浓度大,清灰频率高,尤其是大颗粒烟尘和硬度较大的烟尘的冲刷磨损严重。因此,滤袋使用寿命较短,一般为3a。容易并且可处理高温、高比电阻的粉尘,但布袋除尘寿命主要取决于滤袋的使用寿命,不适宜于黏结性强及吸湿性强的粉尘,特别是烟气温度不能低于露点温度,否则会产生结露,致使滤袋堵塞。
2.3 湿式电除尘器
湿式电除尘器是直接将水雾喷向电极和电晕区,水雾在芒刺电极形成的强大的电晕场内荷电后分裂进一步雾化,在这里电场力、荷电水雾的碰撞拦截、吸附凝并,共同对粉尘粒子起捕集作用,最终粉尘粒子在电场力的驱动下到达集尘极。
目前湿式电除尘器没有相关的统一的设计选型标准,造成在相同烟气条件下不同湿电无法进行设计参数的技术对比。湿式电除尘器布置在脱硫系统后,占地面积不大,对于新建机组对平面布置的影响不明显,但是对已经投产的老机组进行改造,因场地受限,所以湿式电除尘器的布置和选型将是一个较大难题。
3国内燃煤电厂除尘技术存在的问题
目前中国部分燃煤电厂烟尘排放不稳定,存在超标现象,主要原因是设计燃用煤种与实际煤种偏差较大,烟气工况变化较大、设备选型不合理、制造和安装质量出现问题、运行管理问题等都会使除尘效率下降,达不到设计要求。通过对国内燃煤电厂除尘技术使用现状的研究,各种除尘技术处理后,烟尘难以实现超低排放的要求,必须对单一的除尘技术进行优化,协同治理。
4如何解决超低排放技术研究的困境
4.1电除尘器的改造
4.1.1增置旋转电极
旋转电极源于日本日立公司开发的一种新结构的电除尘器,采用可移动的收尘极板和可旋转的刷子来构成移动电极电场,应用于电除尘器的后级电场。该技术的优点:保持阳极板清洁,避免反电晕;减少二次扬尘;减小占地面积。华电句容电厂2×1000MW机组,五电场电除尘器,五电场安装旋转电极,除尘器出口烟尘达10~20mg/m3。
4.1.2改工频为高频电源
高频电源是一种利用高频开关技术而形成的逆变式电源,其供电电流由一系列窄脉冲构成。高频电源采用三相平衡电源,对电网影响小,无缺相损耗,比工频电源对复杂多变的烟气工况具有更强的适应性。
4.1.3采用旋转电级改造:旋转电极的设备结构相对复杂,存在钢刷磨损,旋转部件发生机械故障时无法进行在线检修;由于设计选型没有统一标准,所以选型时可能出现偏差。
4.2 原有电除尘器提效改造中的问题
4.2.1采用高效电源改造
开展高效电源改造时需事先考虑燃用煤质、电场比收尘面积及电除尘器本体设备是否良好,再进一步分析安装高效电源的必要性;由于目前不同厂家生产电源的质量及性能参差不齐,所以须注意存在着高压电源所达到的实际运行功效、电耗、运行参数数值的真实和可靠性问题。
4.2.2烟气调质技术
需要事先考虑燃用煤质及电除尘器本体设备是否良好,以及电场比收尘面积相对较大,应考虑锅炉运行的烟气温度不能太低,同时加强硫磺管路保温及伴热。
5燃煤电厂烟尘超低排放技术改造建议
通过对新除尘技术及燃煤电厂烟尘“超低排放”的技术探讨,结合燃煤电厂现役机组超低排放的要求及改造条件,建议:
5.1 现有除尘方式除尘器出口烟尘排放浓度小于10mg/m3的除尘器可以考虑不再进行除尘器改造,可在脱硫塔后加装湿式电除尘器;
5.2 采用布袋除尘器或电袋除尘器的机组,除尘器出口烟尘排放浓度小于20mg/m3、大于10mg/m3的除尘器,应对选除尘器进行改造。同时,在脱硫塔后加装湿式电除尘器;c) 除尘器出口烟尘排放浓度在50mg/m3左右的电除尘器,机组灰硫比较大,可进行低低温电除尘器技术进行改造。如场地受限,也可以对电除尘器进行电袋或袋除尘器改造,同时,在脱硫塔后加装湿式电除尘器
结束语:
目前围绕满足超低排放标准的要求,多种除尘器新技术的开发和研究不断呈现新成果,通过对低低温电除尘、湿式电除尘器技术特点及适用条件的研究,各种以低低温电除尘、湿式电除尘器为核心超低排放技术的均能够实现超低排放,可以有效降低烟尘的排放,减少对环境空气的污染。在选择烟尘超低排放技术时,还需结合不同区域经济、资源、环境条件、煤质差异及各烟气治理设施之间的相互影响等进行系统的全过程进行考虑。由于烟尘超低排放技术需要“协同治理”,在每个装置脱除其主要目标污染物的同时,协同脱除其它污染物或为下游装置脱除污染物创造有利条件。本文对我国超低排放各技术线路改进的方法进行了比较分析和技术选择,综合企业本身选择性的改进,对我国超低技术排放的优化并对燃煤电厂超低排放技术未来的发展趋势进行了展望。
参考文献:
[1] 袁兴禄 浅谈煤矿机电设备维修管理模式及发展趋势[J].科技创新与应用,2014(14):102.
[2] 时均龙,王 伟,赵慧杰 浅谈煤矿机电设备维修管理模式及发展趋势[J].中国煤炭,2008(5):59-60.
[3] 陈 牧,胡玉清,桂 本 利用协同治理技术实现燃煤电厂烟尘超低排放[J]. 中国电力,2015,48(9):146-151.
论文作者:曹灿
论文发表刊物:《电力设备》2017年第36期
论文发表时间:2018/5/14
标签:电除尘器论文; 烟尘论文; 超低论文; 除尘器论文; 电厂论文; 技术论文; 燃煤论文; 《电力设备》2017年第36期论文;