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湿式电除尘器实现超低排放 消烟除尘一劳永逸

[2014-12-01] 点击:

随着国家对大气污染物排放控制要求的提高,新的火电厂大气污染物排放标准(GB13223-2011)于2012年1月1日正式实施。新排放标准对烟尘、二氧化硫、氮氧化排放控制要求都有了很大的提高。为了满足新的排放标准以及解决现已投运电厂普遍存在石膏雨问题,迫切需要与之配套的系统和设备来解决出现的新问题。湿式电除尘器应用对减少吸收塔后烟尘、石膏雨和SO3等的排放,满足新标准要求多了一种选择。

湿式电除尘器的工作原理与干式电除尘器类似,在湿式电除尘器中,水雾使粉尘凝并,并与粉尘在电场中一起荷电,一起被收集,收集到极板上的水雾形成水膜,水膜使极板清灰,保持极板洁净。同时由于烟气温度降低及含湿量增高,粉尘比电阻大幅度下降,因此湿式电除尘器的工作状态非常稳定。

由于湿式电除尘器采用水流冲洗,没有振打装置,不会产生二次扬尘。根据国外相关文献,湿式电除尘器对酸雾、有毒重金属以及PM10,尤其是PM2.5的微细粉尘有良好的脱除效果。所以,可以使用湿式电除尘器来控制电厂SO3酸雾,同时还具有联合脱除多种污染物的功能。

湿式电除尘器能够解决湿法脱硫带来的石膏雨、蓝烟问题,缓解下游烟道、烟囱的腐蚀,节约防腐成本。其性能稳定可靠、效率高,可有效收集微细颗粒物(PM2.5粉尘、SO3酸雾、气溶胶)、重金属(Hg、As、Se、Pb、Cr)、有机污染物(多环芳烃、二恶英)等,烟尘排放可达10mg/m3甚至5mg/m3以下,实现超低排放,彻底解决烟囱排放问题,达到“一劳永逸”的效果。

企业自主研发,核心技术关键难题有突破

上个世纪,国内已将湿式电除尘器应用于硫酸和冶金工业生产中。到目前为止,国内冶金工业还有使用湿式电除尘器的案例,其粉尘出口排放一直处于10mg/Nm3以下。由于湿式电除尘器存在腐蚀、污泥、污水等需要再处理的问题,加上当时国家对大气污染物排放标准要求比较低,湿式电除尘器没有在电力行业得到推广应用。

面对日益严峻的细微颗粒物污染问题,国内各大环保企业主动出击,有的自主研发,有的采用引进技术。在国内,湿式电除尘技术的自主研发已取得了可喜的成绩,不仅在核心技术上实现了突破,还迅速展开了工业应用,积累了宝贵经验。

湿式电除尘器的研发得到科技部的高度重视和大力支持,被列入国家863计划《燃煤电站PM2.5新型湿式电除尘技术与装备》课题,由高等院校完成湿式电除尘器理论方面的研究,企业完成湿式电除尘器应用方面的研究。

理论研究着重解决PM2.5的测试方法、湿法脱硫产物与湿法脱硫工艺过程的关系、湿法脱硫产物的物理特性、电场规律和收集性能等问题;应用研究着重解决湿式电除尘器的结构、极配、材料选择、防腐、水膜的均匀分布、水循环利用、高低压配套供电、加工工艺、安装工艺等问题。

通过理论研究和应用研究,创造出具有自主知识产权、适合中国国情的性能优越、价格低廉的新型湿式电除尘器,并完成300MW(含)以上等级机组的新型湿式电除尘器示范工程,形成新型湿式电除尘的各项专利、行业标准等,从而填补国内大型湿式电除尘技术和产品的空白。863计划的实施完成,将使中国的湿式电除尘器技术达到更高水平。

为实现863计划,迅速掌握湿式电除尘器的核心技术,企业自主设计制造了国内领先的全尺寸湿式电除尘器综合实验台(见图所示),用以研究湿式电除尘器的极配、特殊结构、喷淋系统、水膜形成、抗结露、配套高压供电等关键技术。通过实验,获得了许多关键的设计参数,同时建立了湿法脱硫模拟实验台,模拟湿法脱硫后的烟气工况下湿式电除尘器的工作性能。

湿式电除尘器综合实验台

湿式电除尘器综合实验台

影响湿式电除尘器应用的关键是水的二次污染和水耗问题,不解决灰水循环利用问题,湿式电除尘器就难以在燃煤电厂推广应用。经过湿式电除尘器喷淋冲洗之后排出的水,含有大量酸性物质和细微颗粒物。直接排放会产生二次污染,而且耗水量大、运行成本高,水必须进行循环利用。

水的循环利用要经过两个环节,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。通过反复试验,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;研发了悬浮物高效分离、水循环利用系统。

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