火电厂节能减排发展袋式除尘器的可行性

近年火力发电厂锅炉多采用循环流化床CFB 技术,其除尘经历了从干式旋风除尘→多管旋风除 尘→麻石水膜除尘→静电除尘的过程。随着工业 的发展,对烟尘排放率和超细颗粒脱尘率的要求逐 渐提高,在选择除尘技术时,应充分考虑经济性、可 靠性、适用性和社会性等方面的影响,设计参数要 综合考虑当地情况、现场条件、煤种特性、排放标准 和需要达到的除尘效率等多种因素。袋式除尘技 术在国外电站锅炉上已成熟地使用,它具有除尘效 率高、粉尘排放的标准浓度可控制在≤50 mg/m3、 无纺布环保袋控制微细颗粒物的性能好、并具有一定的脱硫效 果、净化性能不受比电阻影响、维护管理较简单等 优势。电除尘无论从除尘效率还是经济效益方面, 都无法达到“十一五”的节能减排目标要求,因此, 对循环流化床锅炉脱硫除尘设备技术的全面优化 改造,发展袋式除尘器来取代电除尘,已成为趋势。 2 火电厂污染物排放标准对除尘器效率的新要求 新的《火电厂污染物排放标准》( GB 13223— 2003) , 对燃煤电厂的烟尘排放浓度提高到了 50 mg/m3 ,要求除尘器的除尘效率在99. 9%以上。 部分地区的环保部门,根据烟尘浓度和总量双项控 制指标,对烟尘排放提出了更为严格的要求。鉴于 此,即使四电场电除尘器改为五电场、六电场也很 难满足要求。国内近期投运的普通燃煤电厂,三电 场静电除尘器的实测除尘效率只在99. 49%左右, 四电场静电除尘器的理论除尘效率虽在99. 5%以 2009年10月彭国敏等1火电厂节能减排 发展袋式除尘器的可行性· 85· 上,但热电厂采用循环流化床锅炉,其烟气特性不 同于普通燃煤锅炉,投运石灰石后,其烟气比电阻 一般均在1012Ω. cm以上,超出电除尘器最适宜的 比电阻范围,势必影响电除尘器的除尘效率,其实 际的除尘效率只在98%以上。而布袋除尘器则不 受烟气比电阻值的影响,除尘效率较为稳定,能满 足出口浓度较低的要求。根据2003年《排污费征 收使用管理条例》,将对企业征收排污费,并且超 标排放部分要加倍收费,因此对使用除尘器效率不 高的企业,势必又大大地增加了运行成本。 3 技术分析 3. 1 循环流化床锅炉烟气特征 循环流化床CFB技术作为一种国际上被广泛 认可的高效燃烧技术,具有燃烧适应性广、燃烧效 率高、氮氧化物排放量低、负荷调节范围大、污染物 排放低等特点。在燃烧过程中添加脱硫剂石灰石 粉,其烟气与常规煤粉炉相比,具有如下特征[ 1 ] : (1)排尘浓度增大。循环流化床锅炉由于其 Ca /S比较高,加重反应器后电除尘器的除尘负荷。 (2)粉尘粒径更细小。(3)粉尘比电阻增高。粉尘 内Ca2 +的含量增加,在一定程度上降低了粉尘的 比电阻,而烟气中的SO2、SO3 含量的降低,又大大 增加了粉尘中的比电阻。总体粉尘比电阻的增高, 影响了粉尘粒子的荷电量、荷电率和电场强度。 3. 2 电除尘器的特点 电除尘器分离粉尘靠的是静电力,即库仑力, 除尘过程可分为四个阶段[ 2 ] 。 (1)气体电离。在电晕极与集尘极之间,施加 直流高电压( 40 ~70 kV) ,使放电极发生电晕放 电,气体电离,生成大量的自由电子和正离子。 (2)粉尘荷电。气流通过电场空间时,自由电 子、负离子与粉尘碰撞并附着其上,便实现了粉尘 的荷电。 (3)无纺布环保袋粉尘沉降。荷电粉尘在电场中受静电力 的作用而被驱往集尘极,经过一定时间后,达到集 尘极表面,放出所带电荷而沉集其上。 (4)清灰。集尘极表面上的粉尘沉集到一定 厚度后,用机械振打等方法将其清除掉,使之落入 下部灰斗中。 当上述四个过程进行得十分有效的情况下,静 电除尘器效率可达到99%以上。但是,电除尘器 的除尘效率受烟气含尘量、烟尘粒径组成特性、烟 气比电阻等因素的影响很大,尤以烟气比电阻对电 除尘器性能的影响最大。一般认为,最适宜于电除 器工作的比电阻为104 ~5 ×1010 Ω·cm,当粉尘比 电阻太高时,会产生反电晕现象,而使电除尘器的 工作不稳定,除尘效率下降。要达到较高除尘效 率,耗电量也增大,则需要更大的经济投入。针对 各种影响因素,理论上提出包括采用高温或高压电 除尘、四电场或五电场除尘、向烟气中加入导电性 好的化学调质剂、定电压下调整电晕电流到反电晕 的极限,采用高性能的电晕电极、调节电除尘器内 气流分布的均匀度、减少漏风及消除气流旁路等八 项措施,但在技术或经济上,都还存在不少问题,电 除尘器的实际运行效率最高只能达到99. 4% ,难以 达到新的排放标准要求。

[!–temp.wl–]火电厂节能减排发展袋式除尘器的可行性

Leave a Reply