近兩年來,濕式電除塵器在國內燃煤電廠得到了迅猛發展。我國濕式電除塵器超過美、日等國家燃煤電廠應用濕式電除塵器的總和,并且各種類型濕式電除塵器均有應用。在這種條件下,有必要對濕式電除塵器技術進行歸類、對應用條件進行分析,以便提出相關技術路線和建議。

1濕式電除塵器在國外燃煤電廠的應用及相關技術路線

1.1濕式電除塵器在日本的應用

    根據統計,至今為止,日本濕式電除塵器在燃煤電廠應用為5臺。20世紀90年代,為應對地方環保法規提出的對煙塵排放控制的要求,1991年、1992年和1993年日本三菱公司分別在日本碧南電廠的123號機組(3700MW)建成濕式電除塵器。

    總結日本燃煤電廠濕式電除塵技術應用主要采用的技術路線:(1)低NOx燃燒器+選擇性催化還原(SCR)煙氣脫硝工藝+電除塵器+濕法煙氣脫硫工藝+濕式電除塵器(碧南電廠1233700MW機組,1991年、1992年、1993年投運);(2)低NOx燃燒器+SCR煙氣脫硝工藝+低低溫電除塵器+濕法煙氣脫硫工藝+水媒體凈煙氣加熱器(1997~2009年);(3)低NOx燃燒器+SCR煙氣脫硝工藝+低低溫電除塵器(含移動極板)+濕法煙氣脫硫工藝+濕式電除塵器+水媒體凈煙氣加熱器(碧南電廠4521000MW機組,2009年、2010年投運)。其中,技術路線(2)不采用濕式電除塵器仍能達到環保要求。

1.2濕式電除塵器在美國的應用

    2006年,美國提出了廢除PM10要求,專門針對PM2.5提出控制要求,此后美國在燃煤電廠安裝了8臺濕式電除塵器。美國燃煤電廠濕式電除塵器應用特點:(1)針對燃中、高硫煤電廠;(2)針對新的燃煤電廠,并且主要針對燃中煤階煤和高煤階煤的火電機組,以解決藍煙問題。美國自從2006年提出PM2.5控制要求后,提出了除脫除傳統的粉塵、NOxSO2外,還要脫除PM2.5SO3及汞的要求,進而提出了低NOx燃燒器+SCR煙氣脫硝工藝+活性炭脫汞工藝+布袋除塵器+濕法煙氣脫硫工藝+濕式電除塵器的技術路線,其中大多數電廠采取布袋除塵器+濕法煙氣脫硫工藝+濕式電除塵器或電除塵器+煙氣脫汞+布袋除塵器+濕法煙氣脫硫工藝+濕式電除塵器的技術路線。

    筆者對美國上述技術路線研究所得結論:(1)滿足美國環保排放法規的要求,即美國燃煤電廠顆粒物排放質量濃度控制要求依然是20mg/m3,因此首先應滿足該要求。(2)滿足控制PM2.5、硫酸霧和藍煙要求。(3)滿足煙氣脫汞的要求。

2濕式電除塵器在國內的應用

    1)華能山東黃臺電廠8號機組(300MW)。20131225日該機組濕式電除塵器投運,現已運行1年以上,各項性能指標優于設計值。煙塵排放質量濃度6.85mg/m3;PM2.5排放質量濃度0.95mg/m3PM2.5脫除效率362%;總汞脫除效率337%;除塵器阻力335Pa。濕式電除塵器每天沖洗1次,每次沖洗用水量10m3

    (2)國華舟山電廠二期1350MW機組。該機組采取的煙氣治理技術路線:控煤(Sar<0.8%Aar£20%)及低NOx燃燒器+SCR煙氣脫硝工藝+五電場(4+1)移動極板電除塵器+海水煙氣脫硫工藝+濕式電除塵器。主要環保指標經浙江省環境監測中心檢測:煙囪入口煙塵排放質量濃度為2.55mg/m3。其中各段煙塵質量濃度測量情況:電除塵器出口為16.5mg/m3,海水煙氣脫硫裝置出口為10mg/m3,濕式電除塵器出口為2.55mg/m3

    (3)嘉興發電廠三期21000MW機組及六橫電廠2×1030MW機組。嘉興發電廠三期21000MW機組采用低低溫電除塵器+濕法煙氣脫硫工藝+濕式電除塵器。據介紹:其綜合除塵效率達到99.99%。六橫電廠2×1030MW超超臨界燃煤機組采用旋轉電極電除塵器+濕法煙氣脫硫工藝+濕式電除塵器+水媒體凈煙氣加熱器,綜合除塵效率達到99.99%

    (4)天津國電津能濱海熱電有限公司1號機組(300MW)。該機組濕式電除塵器設計主要技術指標為入口粉塵質量濃度≤20mg/m3時,出口粉塵質量濃度<5mg/m3;本體總阻力≤350Pa。濕式電除塵器性能測試數據為:入口煙塵質量濃度<10mg/m3,出口煙塵質量濃度<3mg/m3

3濕式電除塵器應用條件分析及建議

    根據本文上述分析,對濕式電除塵器的應用建議如下:

    (1)燃低硫煤電廠。目前國家標準要求特別排放限值地區煙塵排放質量濃度為20mg/m3。對于燃用低硫煤的電廠,可考慮采用低低溫技術路線與高效電除塵器及濕法煙氣脫硫工藝結合的工藝,建議燃低硫煤的電廠可暫不考慮采用濕式電除塵器。

    (2)燃中、高硫煤電廠。濕式電除塵器不僅應用于煙塵排放,同時還應考慮更長遠的排放控制問題。既要滿足煙塵排放控制要求,又要考慮脫除大部分PM2.5,以及部分SO3和汞,以消除藍色煙羽。

    (3)新上燃煤電廠。可將粉塵、NOxSO2PM2.5SO3及汞等共同考慮,提出先進的環保技術路線,其中包括采用濕式電除塵器。

    (4)濕式電除塵器選型。對于600MW1000MW機組,從除塵效率、阻力、布置、檢修維護等方面考慮,建議采用臥式、板式濕式電除塵器;對于300MW等級機組,可采用立式蜂窩式或臥式、板式濕式電除塵器。


2016年05月20日

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濕式電除塵器在燃煤電廠的應用條件分析

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