為滿(mǎn)足不斷提高的火電廠(chǎng)污染物排放標準,燃煤電廠(chǎng) 采取新的工藝方法降低污染物排放水平。管束除霧除塵器技術(shù)和超凈脫硫技術(shù)是近期日益廣泛的應用,可以滿(mǎn)足煙塵排放濃度小于5mg/Nm3標準的兩種主要技術(shù)方案。對這兩種進(jìn)行詳細的對比和分析,對合理選擇燃煤電廠(chǎng)除塵方案尤為重要。
1、管束除霧除塵器
管束除霧除塵器作為除塵系統的末端處理裝備,可去法脫硫無(wú)法收集的酸霧、控制PM2.5微細顆粒物及解決煙氣排放濁度等問(wèn)題,國內以往主要應用于化工、冶金行業(yè),近兩年有多個(gè)電廠(chǎng)的濕式電除塵器項目投產(chǎn),達到了5mg/Nm3排放標準。
粒徑小于0.5μm粉塵的主要荷電作用是擴散,電流密度是此時(shí) 重要的影響因素。放電極被浸潤后電子較易溢出,水霧被電火花進(jìn)一步擊碎使電場(chǎng)中充滿(mǎn)大量的帶電霧滴,增加了微細顆粒的荷電機率,荷電后的粒子被捕集的速度也提高。因此濕式電除塵器可以在高煙速下捕獲 多的煤灰粉塵和石膏液滴,由于SO3在205℃以下時(shí)以粒徑小于0.4μm的H2SO4液滴形式存在,因此對SO3也有很高的脫除率。
濕式電除塵器有金屬、纖維和導電玻璃鋼三類(lèi)極板材料:金屬極板采用剛性金屬材料作為收塵極板,采用噴淋系統水膜清灰,是 濕式電除塵器的主流技術(shù)。屋脊除霧器但要求水膜連續均勻以防止極板腐蝕,因此需要設置復雜的污水處理系統防止堿性水膜進(jìn)入石膏系統影響石膏脫水率。纖維極板采用柔性纖維織物制成,除塵效率易受極板間距變化影響,穩定性差,目前已較少選用;導電玻璃鋼極板用合成樹(shù)脂粘合碳纖維和玻璃纖維,兼具導電性和性,無(wú)需循環(huán)水系統和加藥中和環(huán)節,維護費用較低,但導電玻璃鋼電導率較低,電耗比金屬極板高。
濕式電除塵器有管式和板式兩種基本結構:管式濕式電除塵器的集塵極為多根并列的圓形或多邊形豎直管,放電極位于圓管或多邊形管的軸線(xiàn),只能用于處理豎直流動(dòng)的煙氣;板式電除塵器集塵極呈平板狀,極板間均布電極線(xiàn),可處理水平或豎直流動(dòng)的煙氣。相對于板式結構,管式結構的極線(xiàn)和極板間電場(chǎng)分布較均勻,有利于根據粉塵特性調節電場(chǎng);管式電除塵器的結構緊湊,總體積相同時(shí)的收塵面積大,可以獲得較高的除塵效率。
濕式電除塵器按布置方式分為臥式和立式,臥式濕式電除塵器結構與常規電除塵器基本類(lèi)似,采用金屬極板、煙氣水平進(jìn)出。沖洗噴嘴布置在電極上方對收塵極和放電極同時(shí)進(jìn)行連續噴淋,噴淋水經(jīng)下部灰斗收集后自流至循環(huán)水箱。立式濕式電除塵器的陽(yáng)極布置成方形、圓形或六角形套筒,煙氣豎直進(jìn)出,與脫硫塔分開(kāi)單獨布置時(shí)上進(jìn)下出,與脫硫塔合并布置時(shí)下進(jìn)上出。合并布置方案可以節省占地,減少煙道長(cháng)度,但對脫硫塔所能支撐的荷載要求較高,需與脫硫塔聯(lián)合設計,施工周期較長(cháng)。
2、超凈脫硫
由國內部分發(fā)電公司 先提出的超凈脫硫煙氣協(xié)同治理方案,通過(guò)多個(gè)設備協(xié)同處理提效率,在達到超凈排放要求的同時(shí)節省了濕式電除塵器投資,已有多家電廠(chǎng)采用并順利通過(guò)環(huán)保驗收。水平除霧器此方案不同于由單一設備處理單一污染物的傳統設計理念,提出由鍋爐尾部多個(gè)設備協(xié)同處理多種污染物,特定設備在脫除主污染物同時(shí)也間接脫除其它污染物,并為其他設備脫除污染物創(chuàng )造條件。具體到粉塵系統中將常規工藝中的脫硫、除塵兩個(gè)的獨立系統協(xié)同考慮,在脫硫塔中加裝 水平除霧器,并通過(guò)對煙氣流程中各設備的一系列改進(jìn), 終達到在滿(mǎn)足粉塵排放標準的前提下節約濕式除塵器投資和場(chǎng)地的目的。
在脫硫塔上游,協(xié)同治理方案通過(guò)低低溫除塵技術(shù),配合在干式靜電除塵器末級加裝高壓高頻電源、移動(dòng)電極或機電多復式電場(chǎng)等措施,使SO3冷凝附著(zhù)在粉塵表面、降低粉塵比電阻以避免反電暈,并通過(guò) 煙塵的粒徑分布進(jìn)一步提高脫硫塔的除塵效率。
超凈脫硫技術(shù)以 水平除霧器技術(shù)為核心,通過(guò) 水平除霧器結構形式,優(yōu)化煙氣流場(chǎng)、加強噴淋等措施提效率。
水平除霧器有管式、平板式和屋脊式三種型式:
管式水平除霧器去除大霧滴效果顯著(zhù),阻力小,去除小霧滴效果較差。平板式水平除霧器結構簡(jiǎn)單,易引起液滴的二次夾帶。屋脊式水平除霧器設計流速大,經(jīng)波紋板碰撞下來(lái)的霧滴可集中流下,減輕煙氣夾帶霧滴,除霧面積比較大。超凈脫硫技術(shù)一般采用多層屋脊式加管式組合型水平除霧器,將將管式水平除霧器加裝在脫硫塔噴淋層和 級屋脊式之間,借用屋脊式?jīng)_洗水實(shí)現自清潔,同時(shí)預 粒徑的石膏漿液,防止堵塞并通過(guò)在波紋板葉片上增加小鉤脫除20~100μm的微小顆粒。
超凈脫硫技術(shù)還采用列措施進(jìn)一步提效率:
1、使用雙頭噴嘴增加噴嘴密度、通過(guò)氣液比調節和背壓調節實(shí)現 高的霧化覆蓋率,提高粉塵吸附的概率。
2、設置帶有氣動(dòng)乳化裝置的雙托盤(pán)加強塔內煙氣與噴淋液的接觸。
3、增設導流板、篩板、壁面分。