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湿式电除尘的运行维护及排放技术特点

2017-03-10薛艳龙

环球市场 2017年1期
关键词:阳极板电除尘水膜

王 丹 薛艳龙

承德市环境科学研究院

湿式电除尘的运行维护及排放技术特点

王 丹 薛艳龙

承德市环境科学研究院

依据河北省的超低排放标准(10mg/m3),国电滦河电厂要做好湿式电除尘器的运行维护工作,以达到和满足超低排放的要求,这需要从几个方面加以入手,第一,要确立湿式电除尘的技术规范;另外要进行好维护和保养,以达到在超低排放中的河北省标准。

湿式电除尘;运行维户;排放标准

目前在我国湿式电除尘器主要用于满足超低排放,以河北省为例目前超低排放的标准是(10mg/m3),对于湿式电除尘治理PM2.5,在我国的环保领域都有非常好的口碑,在由环保部门和燃煤电厂多方组织的效果评估中,一致得到业内专家认可,特别是在实践中更是突出了它的效应,为此环境保护部特意颁布了《环境空气细颗粒物污染防治技术政策》,具体来指导电厂的超低排放,在这份“技术政策”中明确指出:鼓励火电企业,当然也包括燃煤企业,采用湿式电除尘等新技术,防止脱硫造成的石膏雨污染。

湿式电除尘具体是一种什么样的技术呢?其实这种技术在美日得到了广泛的使用,我们知道,特别是日本人多地少,所以特别重视环保,所以日本把一直把这种先进的烟气治理技术用于超低排放,而湿式电除尘技术同样在欧美得到较好的应用效果。而经过多年的努力,我们第一代国内企业自主开发,有着自主知识产权的湿式电除尘技术已在燃煤电厂成功应用,上海某电厂燃煤锅炉湿法脱硫后改造工程配套湿式电除尘器,出口粉尘排放浓度仅为7mg/m3,当然我国也有环保企业,从国外引进国外的湿式电除尘技术,目前最大配套机组为1000MW,而国电滦河电厂是30MW。在全面科技创新的时代,湿式电除尘技术在我国的应用推广以及满足国电滦河电厂超低排放以及治理PM2.5的强大力量。

一、什么是湿式电除尘

目前在我国应用的,一种是国外引进的;一种是国内企业开发的,不管是国外的还是国内的,湿式电除尘是在一级除尘器,再加上湿法脱硫后,给予增加的一种二级除尘设备,而这种设备可以说是终端设备,那么还有一方面从技术路线上,这种设备也可分类,一种来源于日本,这种也是国电滦河电厂设备一致,其主要的目的是用来治理电厂烟气中烟尘,通过湿式电除尘技术来实现除尘,一种是来源于化工领域,这一种在化工领域已经很多见了,主要是用来治理废气,其原理跟第一种是一样的,它主要表现为中酸雾滴,所以是一种湿式电除雾技术。两种设备的区别是除尘的阳极板为金属材质,选用316L或更高等级不锈钢来做阳极板,主要是在运行同时会有喷水在阳极板上形成水膜,所以采用不锈钢材料来做;除雾技术选用阳极板一般用玻璃钢或其他柔性材料等非金属材质,在运行时不需喷水,那么对阳极板的要求相对较低,如果说有少量的凝结的液体,也可以自行滑落掉。

二、技术指标

粉尘去除率(含石膏)≥70%

SO3去除率:≥70%

PM2.5去除效率:≥70%

雾滴含量:不高于100mg/Nm3

系统阻力:200-300Pa

我们知道在日本,把湿式电除尘器当做终端设备,也就是二级除尘设备来运用,但在我们许多企业没有像日本这样复杂,是因为日本的超低排标要求5/10mg/Nm3,所以这样的话入口粉尘浓度要求低于18mg/Nm3,方能保证湿电除尘器出口粉尘低于5mg/Nm3。所以说日本的要求高,而我国由于种种原因,在实际的应用实践中一般达不到5/10mg/Nm3的湿电项目,原因往往是入口尘浓度过高,这就不可能达到超低的排放标准。

三、设计特点

该设备投运后,设备阻力约200-300Pa,考虑到增加的烟道部分,系统阻力会更高些。设备运行能耗(含阻力能耗)约1000-1200kw。运行中阳极板需用130吨水喷淋形成水膜,其中外排废水量随出口烟尘浓度增加而增大,湿式除尘器入口的烟气含尘为30mg/ Nm3时,外排废水量约为38t/h。当湿式除尘器入口的烟气含尘为100mg/Nm3时,外排废水量约为80t/h,外排水可以考虑进入脱硫系统回用。为了中和冲洗水的酸性,还要耗用碱量约200kg/h(1000MW燃煤S份0.6%时,耗量随S份增高而增高。

对于湿法脱硫来说,一方面,通过脱硫浆液,利用洗涤的作用,基本可以脱除掉烟气中,部分颗粒物的效果;另一方面,由于存在脱硫过程中,浆液雾化夹带、脱硫产物中存在结晶析出,也会形成PM2.5,所以脱硫塔往往存在对S的去除率很低,S以气溶胶的形式随烟气排出。

四、运行特点

湿式电除尘器运行在湿烟气工况下,其外壳与内部金属部件的腐蚀就成了其应用的一大难题(如果不了解其工况的恶劣,可以参考湿烟囱的选材与维护)。当前湿电外壳采取内部衬玻璃鳞片防腐。 阳极板材质通常采用316L,不具备很好的防腐性能。主要依靠极板上的一层均匀的水膜以避免极板受到烟气的腐蚀,水膜一旦出现破损,阳极板将很快腐蚀。这就需要在设计、制造及安装上有极高的要求,要求具有良好的现场管理能力。

鉴于当前316L极板腐蚀严重,有厂家开始采用双相钢作极板材质,应用效果如何有待时间检验。国内一些电厂通过采用低低温静电除尘器,来预除掉部分SO3来降低湿烟气对于湿式电除尘器的腐蚀,实践证明这一技术路线用在低硫煤项目是成功的,但是用在中高硫煤项目的效果如何,需时间检验 。

湿式电除尘技术应用时,需要配套近千个喷嘴喷水形成阳极板的水膜,喷嘴口径1mm,如循环水处理不当,很易造成喷嘴堵塞,喷嘴堵塞较多时,会影响对应的阳极板水膜形成,带来腐蚀问题。

五、注意事项

由于湿式电除尘器排气含有大量的水分和水雾,因此必须采用专用的湿烟气烟尘仪才可监视湿式电除尘器的性能,对湿式电除尘器进行调优运行。常规的激光后散射法烟尘仪是不能安装在湿式电除尘器进行测量,水分的存在会引起较大的测量误差,无法对湿式电除尘器进行性能调优,引起设备运行成本的增加。

六、实现超低排放,消烟除尘

由于湿式电除尘器目前来说主要是采用水流冲洗,不存在振打装置,理论上不会产生,由于电除尘的原因导致的二次扬尘。根据国外应用表明,湿式电除尘器是实现超低排放,满足电厂消烟除尘的有效选择。

结论:

从湿式电除尘器的应用情况和国外的研究中可以看出,对解决湿法脱硫带来的,包括石膏雨、蓝烟等问题具有积极的效果,能充分缓解下游烟道、烟囱的腐蚀,这对于国电滦河电厂节约防腐成本具有重要的意义。

[1]王东歌,《南京工程大学》,燃煤电厂湿式电除尘器研究与工程实践;2016.

[2]陈灌明,《华东科技》,#3湿式电除尘喷嘴堵塞原因及防范措施;2016.6

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