燃煤电厂烟尘超低排放技术措施研究

作者:未知

  摘要:随着时代的发展,环境保护问题越来越受到人们的重视。为了有效改善各地的空气环境质量,有必要确保燃煤电厂的超低排放技术能够实现准确的计量,优化其日常运行。目前,粉尘超低排放技术主要分为静电除尘技术和深度除尘技术。本文论述了燃煤电厂治理烟尘超低排放的技术措施。
  关键词:燃煤电厂;超低排放;措施
  随着中国经济持续高速发展,城市化和工业化进程日益加快,近几年中国出现大范围雾霾天气,严重损害人民群众身体健康,影响社会和谐稳定,一般认为煤炭和石油对雾霾的影响最大,尤其是燃煤电厂。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,山西省300MW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。
  1目前燃煤电厂烟尘超低排放技术的现状
  1.1运行优化方面
  合理控制煙尘需要多种技术协作完成,不同除尘技术在能源消耗以及除尘效率方面具有显著差异,进而应该合理优化各种技术的除尘效率,最终才能实现烟尘在超低排放的条件下同时有效降低能源损耗情况。解决对策:在不同超低排放技术下,应该不断优化自身方案,有效降低能源运行的损耗情况,从而在一定程度上节约运行成本。
  1.2烟尘测量方面
  随着我国燃煤机组测量排放的烟尘主要根据《国家污染源烟气排放连续监测系统技术要求及测量方法》(HJ/T76-2007),通常采用在线监测(烟气排放连续监测系统,CEMS),同时利用实验室称重校核方式,监督并管理污染物的排放数据。但是仍然存在烟尘浓度测定仪未经由校准的问题。目前烟尘浓度测定仪在进行在线连续监测时,并没有进行校准,导致个别校准的确定关系式不能准确使用。HJ/T76-2007对烟尘的CEMS制定了相关的比对方法,当颗粒物排放浓度≤50mg/m3,误差在±15mg/m3内,烟尘仪在进行测量精度时不需要校准,这显然并不适合烟尘超低排放机组CEMS进行校对,并且该测点不均匀分布也会在一定程度上影响测量结果。余热可利用,能耗降低。低低温电除尘器入口烟气温度降低,回收的热量可用于加热汽机冷凝水或锅炉补给水以提高热利用效率,节约了用煤。对于后续湿法脱硫系统,由于烟温降低,脱硫效率提高,减少了工艺降温耗水量,从而降低能耗,降低成本,减少了脱硫系统的二次污染。
  2燃煤电厂烟尘超低排放技术措施
  2.1低低温电除尘技术
  低低温电除尘技术是在电除尘器前增加烟气换热装置,一般为低温省煤器或热媒体气气换热装置,将进入电除尘器的烟气温度降低到90℃左右,烟气量减少,粉尘性质得到改变,从而提高了除尘器性能。该技术适用于低硫煤,且烟气含尘浓度不大于100g/m3。其具有以下几个优点:
  (1)粉尘比电阻降低,适用范围扩大。烟气温度降低到90℃,低于酸露点,使得SO3冷凝,比电阻可以降低到反电晕临界比电阻以下,反电晕现象得到有效避免,扩大了电除尘器对煤种的适应性。
  (2)烟气量降低,电场击穿电压提高。烟气温度降低,烟气中颗粒及气体分子热运动能力减弱,烟气体积下降,风速变缓,不仅有利于细微颗粒物的捕集,还可以降低下游设备的规格,有研究显示,烟气温度每降低10℃,烟气量降低约2.5%,电厂击穿电压将上升约3%,从而提高电场强度,增加粉尘荷电量,提高除尘效率。
  2.2湿式静电除尘技术
  湿式电除尘技术与干式电除尘技术相比,工作原理基本相同,但湿式静电除尘技术采用用水膜清灰方式代替传统的振打清灰。湿式电除尘技术除尘效率不受烟尘比电阻大小的影响,可有效避免二次扬尘和反电晕现象;同时烟尘在湿式电除尘器中除受静电力和流体曳力外,还受热泳力和液桥力的作用,提高了对细微粉尘的去除作用;此外,湿式电除尘器极板上形成的水膜会大幅度提高电除尘器内的放电电流,细颗粒的荷电能力得到增强并进一步提高脱除效率。虽然湿式静电除尘技术能够实现烟尘的低浓度排放,但冲洗排水回用于脱硫系统会改变脱硫系统的水平衡,同时,含烟尘的冲洗水进入脱硫系统会对浆液性质产生一定的影响,增加脱硫废水的外排量。除此之外,湿式静电除尘器建造和运行费用高,且极板和极线易腐蚀,极大限制了湿式静电除尘器的推广。
  2.3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,对电网无缺相损耗,影响较小,比工频电源对复杂多变的烟气工况具有更强的适应性。例如南京某电厂1号炉1台电除尘器配备工频电源、2号炉1台除尘器配备高频电源。该电厂2号炉配套的高频电源与1号炉配套的工频电源相比较,高频电源操作更简单、安装更方便,可降低烟尘排放达到40%~60%,比工频电源节约电耗40%~80%。配合电除尘器,除尘效率能达到99.80%~99.85%。
  2.4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。滤袋式除尘器收尘原理主要有三种:滤袋筛滤、碰撞惯性分离、滤袋纤维接触。电袋复合除尘器具有长期、稳定低排放的特点,且不受煤质变化的影响。在一般情况,电袋复合除尘器可保证除尘器出口烟气粉尘浓度为20~30mg/m?,但烟气在流经脱硫吸收塔时,可能会夹带细石膏颗粒导致粉尘浓度有所增加,因此除尘方式要创新。
  3结束语
  通过对低温电除尘和WESP的技术特点和适用条件的研究,以低温电除尘和WESP为核心的各种超低排放技术可以实现超低排放化,有效减少烟尘排放,减少对环境空气的污染。在选择烟气超低排放技术时,还需要结合不同的区域经济、资源、环境条件、煤质差异以及烟气处理设施之间的相互作用,考虑系统化的全过程。
  参考文献:
  [1]张思华,苏伟,童震松,宋存义,刘俊杰.燃煤电厂烟尘超低排放控制技术研究现状及工程应用[J].现代化工,2018,3802:162-165.
  [2]庞继红.燃煤电厂烟尘超低排放技术比较分析研究[J].山西化工,2018,3803:55-57.
  (作者单位:宁夏枣泉发电有限责任公司)
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