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  • 燃煤发电厂粉尘超低排放的意义

    发布时间:2019-12-17 发布者:爱达环保

    截止至2016年底,我国发电装机容量突破了16亿千瓦,其中燃煤机组容量超过9亿千瓦,占总装机容量的57.3%。近年来,发电机组容量虽然增速放缓,并且大力发展清洁能源,燃煤机组容量比例有所下降,但燃煤作为主要电力能源供应在未来很长一段时间内其地位并不会改变。伴随着煤炭消费,产生的大量烟尘、二氧化硫与氮氧化物排放到大气中,严重污染环境,影响人类社会生产及生活。根据环境统计年报数据显示,2015年工业二氧化硫排放量为1556.7万吨,工业氮氧化物排放量为1180.9万吨,工业烟(粉)尘排放量为1232.6万吨。大气环境保护形势仍旧严峻。
      随着人们对环境保护的重视,针对燃煤电厂烟气排放标准也越来越高。2012年1月1日起,我国开始执行《火电厂大气污染物排放标准》(GB13223-2011,地区燃煤电厂氮氧化物、二氧化硫和烟尘排放质量浓度限值为100、50、20mg/m³。在2014年9月提出了到2020年,东部地区11个省市新建燃煤机组大气污染物实行超低排放,氮氧化物、二氧化硫和烟尘排放质量浓度不得超过为50、35、10mg/m³,一些现役的大型机组经过改造后也需要符合这个要求,并且不得设置烟气旁路。同年,广州市提出“趋零排放”目标,改造完成后燃煤电厂烟气氮氧化物、二氧化硫和烟尘排放质量浓度限值分别降低至50、35、5mg/m³。
      我国现行的大气污染物排放限值低于美国、日本等发达的排放标准,并执行严格的考核制度,对超标排放的电厂按单项污染物排放质量浓度小时均值来进行考核,这对发电机组环保运行的性和稳定性来说是一项艰巨的考验。与此同时,提供政策激励发电企业进行环保改造,对达到超低排放水平的燃煤机组给予电价补贴以及发电量奖励,为燃煤电厂实现超低排放提供松紧适宜的环境。在《实施燃煤电厂超低排放和节能改造工作方案》的统筹布局下,各发电集团及各燃煤发电企业在追求经济指标的同时,积加大环保工作的投入,对现有环保设备进行提效改造,达标排放。
      随着科学技术的发展,火电厂环保技术不断革新,新兴的脱硫、脱硝、除尘技术在“超低排放”乃至“超洁净”排放上己达到日臻完善的程度。目前己有烟气污染物处理排放新技术了实际广泛应用,下面总结了各项污染物减排的主要技术路线。
      静电除尘和袋式除尘是传统的除尘技术,在各种容量机组上广泛应用,能获得较高的除尘效率,且系统运行稳定,维护成本低。静电除尘新技术能传统电除尘二次扬尘、高比电阻及精细微尘难收集的问题,但由于场地、改造成本受限,很难达到20mg/m³标准。布袋除尘器不适宜应用于粘结性强、易吸湿的粉尘,且烟气温度不能过低,结露后会堵塞滤袋,影响除尘效果。
      近年来,除尘技术有了很大的革新,除尘效率进一步提升。复合电袋除尘技术综合利用了荷电除尘和袋除尘的拦截机理。常规电袋除尘器出口粉尘浓度为15~30mg/m³,其具有长期稳定低排放的特点,在发电企业中广泛的推广和应用。我国主要环保企业在电袋除尘的基础上,开发了超净电袋除尘技术,出口粉尘排放浓度稳定低于10mg/m³。除尘器的电区参数满足板比表面积>40㎡/m³/s,平均场强>3kV/m³,板电流密度>0.5mA/㎡时,电区出口粉尘浓度可达5mg/m³以下。其袋区采用覆膜滤料和梯度滤料。广东沙角C电厂2号机组(660MW)实施了超净电袋除尘器改造,改造完成后锅炉除尘器出口烟尘浓度为3.70mg/Nm³,除尘效率达到99.97%。
      旋转电静电除尘技术指利用可旋转的收尘板和旋转清灰刷来清灰,可高比阻、黏性粉尘,避免反电晕。旋转电除尘器占地面积小,结构复杂,检修维护难度稍高。华电句容电厂2*1000MW机组,电除尘器五电场安装旋转电,除尘器出口烟尘浓度达10~20mg/m³。
      高频电源除尘器采用了高频开关技术,通过能量转换为除尘器提供高频脉冲电流,提高电场内电离效率,增加烟气电荷量,从而增强除尘效果。高频电源除尘器与普通工频相比,加节能,其电能转换效率可高达93%。
      低/低低温电除尘技术指在电除尘器前设置低温型省煤器或烟气换热器,使电除尘入口温度降至低温(120~150℃)或低低温(90~100℃),温度降低后,烟尘比电阻减小,烟气流量也随之减少,流速减缓,增强除尘效果。低/低低温电除尘由于温度低于结露温度,运行时容易发生低温腐蚀、磨损等故障,增设清扫装置和选择合适的扩展换热面材质可减轻低温省煤器或气气换热器的腐蚀、磨损故障。国华三河电厂350MW机组,加装低温省煤器后,除尘效率提高至99.91%,燃煤锅炉除尘器出口处烟尘排放浓度由17mg/m³降至11.68mg/m³。
      湿式电除尘技术(WESP)利用水膜代替传统的阳振打清灰方式,解决了振打扬尘问题,获得高的除尘效率。WESP对燃料有很强的适应性,不易受烟尘比电阻影响,同时有利于烟尘中SO3微颗粒和氧化汞等的捕集和去除。在超低排放改造中,湿式电除尘器通常作为二次除尘设备设置在湿法脱硫系统后,提高烟气粉尘达标排放的技术性,常见改造形式为低低温ESP/旋转电ESP/电袋除尘器+湿法脱硫+WESP。广东恒运电厂300MW机组采用电袋除尘器+湿法脱硫+WESP改造形式,烟气粉尘排放约1.29mg/m³。
      综上所述,为达到的除尘效果,根据烟气参数及燃煤特性,计算所要达到的除尘效率,选择单一的除尘技术或者多种除尘技术叠加使用方式。

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