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燃煤锅炉除尘技术应用实例

发布时间:2020-02-19
湿式电除尘和低低温电除尘都具有十分明显的除尘效果,并且都能去除部分硫酸雾或SO3,湿式...

面对如今的环保要求,众多企业都使用布袋除尘器,而原有的电除尘器仍是许多企业现役除尘设备的主力,借鉴发达国家的先进电除尘技术,为实现燃煤电厂烟气“超低排放”改造,可采用的技术主要有:
  (1)湿式电除尘(WESP)。
  以前我国WESP多用于化工、冶金等行业,但其处理烟气量较小。由于WESP可达到极低的排放浓度,现各大电力公司纷纷上马。WESP与常规电收尘器的原理相同。都是靠高压电晕放电使得粉尘荷电,荷电后的粉尘在电场力的作用下到达集尘板/管。WESP采用液体冲刷集尘极表面来进行清灰,一般采用卧式,也可实现立式布置(节省空间,但由于喷淋系统在除尘器顶部出口,液滴易于随气流携带出除尘器)。口前WESP技术主要体现在极配形式的不同:极线形式(如芒刺线、鱼骨线和锯齿线);极间距的大小差异:如300mm、400mm;以及极板材料及形式:金属极板、柔性极板、导电玻璃钢等。
  主要技术特点有:WESP进口需为饱和烟气;能提供几倍于干式电除尘器的电晕功率,运行电流更高;不受粉尘比电阻影响,可有效捕集其它烟气治理设备捕集效率较低的污染物(如PM2.5等);可捕集湿法脱硫系统产生的污染物,消除石膏雨。优点:锅炉改造工程中,炉燃用中、高硫煤时,当除尘设备及湿法脱硫设备改造难度大或费用很高、烟尘排放达不到标准要求,尤其是烟尘排放限值为10mg/m³或更低,且场地允许时。
  改造案例:甘肃省某电厂两台330MW亚临界燃煤发电机组,锅炉尾部原配置2台双室1四电场电除尘器,2014年进行了扩容升级改造增加一个移动电极电场,并采用高频电源。为达到超低排放改造的口标,在原增压风机位置处新建湿式电除尘。脱硫吸收塔出口的烟气流入湿式电除尘装置,经湿式电除尘器对烟气进行处理后,经烟囱排入大气。湿电采用管式湿除,玻璃钢阳极板采用机器自动挤压制作成型,阳极采用导电玻璃钢材质,形式为蜂窝六边形;阴极线采用钦合金材质,形式为刚性针管线。改造后电除尘的除尘效率≥80%,在脱硫岛出口、湿式电除尘进口粉尘浓度不超过25mg/Nm³(标态、干基、6%O2),达到了湿式电除尘出口净烟气粉尘浓度不超过5mg/Nm³(标态、干基、6%O2)的改造口标。
  (2)低低温电除尘为核心的烟气协同治理。低低温电除尘是在电除尘前增设热回收器,将烟气温度降低到酸结露温度以下,SO3冷凝成硫酸雾,大幅度降低粉尘比电阻,消除反电晕现象,从而提高除尘效率。排烟温度每降低10℃,电场击穿电压将上升3%左右。由于粉尘性质发生了很大变化,击穿电压将有更大的上升幅度。同时,随着烟气温度降低,烟气体积流量下降,在电除尘通流面积不变的情况下,流速明显降低,从而增加了烟气在电除尘内部的停留时间,所以,烟气流经电除尘器的温度范围在80~100℃之间时,除尘系统效率将会明显提高。
  同时,根据研究分析:常规ESP出口烟尘平均粒径一般为1~2.5μm,低低温ESP出口烟尘平均粒径大于3μm。当采用低低温ESP时,脱硫出口烟尘浓度明显降低。从经济性方面分析,还有如下优点:电场数量可减少,流通面积可减小,且其运行功耗也有所降低;采用烟气冷却器时可回收热量,具节能效果。低低温电除尘尤其是MGGH虽然具有明显的优势,但是其存在一个较大的隐患,即烟气低温腐蚀问题。一旦将排烟温度降低到100℃以下,达到酸结露温度以下,对于含硫量高、灰分低的煤种,硫酸雾可能未被完全吸附,管道、电除尘、风机、烟道等可能会比较严重的腐蚀。
  湿式电除尘和低低温电除尘都具有十分明显的除尘效果,并且都能去除部分硫酸雾或SO3,湿式电除尘还具有脱汞、去除酸雾、水滴、气溶胶、臭味等作用,但另一方面在使用过程中也会产生废水。单纯从除尘方面的投资和运行维护的角度来讲,湿电除尘略占优势,但是低低温电除尘施工工期较短,如果采用MGGH,就能去除“白烟”,减缓强酸性冷凝水对烟囱的腐蚀速度,解决电厂口前烟囱腐蚀严重的问题,减少维护成本、提高设备安全性。而如果采用低温省煤器,则可以在提高除尘性能的同时回收烟气余热,降低煤耗,效果也很明显,但是无法解决白烟和烟囱腐蚀的问题。
  改造案例:甘肃省某电厂两台330MW亚临界燃煤发电机组,低低温省煤器布置区域位于电除尘器入口水平段烟道内,低低温省煤器并联入原回热系统,受热面安装于空气预热器与除尘设备之间的四个水平烟道内,将烟气温度降至900C;烟气回收的热量,加热从8号低加入口与6号低加入口水混合后的凝结水,通过调节8号低加入口与6号低加入口凝结水比例调节低低温省煤器进口水温,使之不低于70℃。
  甘肃省某热电有限公司2台350MW超临界燃煤间接空冷热电联产机组,每台锅炉原配备低温省煤器及两台型号为双室五电场电除尘器,全部电场配置高频电源。为了实现烟囱出口10mg/Nm³排放限值要求,进行脱硫协同除尘改造,拆除脱硫吸收塔原除雾器后增加高效除雾器。

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