環(huán)保部和國家質(zhì)檢總局發(fā)布的《火電廠大氣污染物排放標準》開始實施。新建火電廠煙塵排放濃度必須執(zhí)行排放濃度30毫克/立方米的新標準,對于火電行業(yè)來說,既是新的挑戰(zhàn),更是攀登除塵技術(shù)新高峰的機遇。在當前的環(huán)保治理要求下,需要結(jié)合整個煙氣凈化系統(tǒng)對電除塵技術(shù)進行研究,進一步提高除塵效率,以滿足燃煤電廠達標排放要求。
降低排放是大勢所趨,早在2006年,山東電力研究院承擔了“適應(yīng)火電廠嚴格排放標準高效除塵技術(shù)研究”科技項目,為燃煤電廠達標排放提供技術(shù)支持,促進煙氣污染治理,同時增強自身發(fā)展實力。目前,該研究成果已經(jīng)在沾化煒燁熱電廠電除塵、鞍山鋼鐵集團公司第三燒結(jié)廠4臺燒結(jié)機機頭電除塵改造工程上進行了應(yīng)用,累計創(chuàng)造產(chǎn)值4250萬元。
應(yīng)用前景:
促進電廠煙氣除塵
我國正處于快速發(fā)展階段,經(jīng)濟高速發(fā)展,而環(huán)保要求越來越高,煙塵排放量不僅不能增加,反而還要減少,因此,山東電力研究院研制的高效除塵技術(shù)方案具有良好的應(yīng)用前景。高效除塵技術(shù)方案不僅用于燃煤鍋爐煙氣除塵,還可以用于冶金、建材、工業(yè)爐窯等其他行業(yè)的煙塵治理,未來,還可以應(yīng)用于濕法脫硫裝置硫酸霧治理。
山東電力研究院承擔的這項科技項目,從改善供電、調(diào)整極配、改進清灰方式著手研究提高電除塵效率,并對濕式清灰、防腐、清灰水循環(huán)利用等進行全面研究,研制出了滿足火電廠嚴格排放標準的高效電除塵技術(shù)方案和相關(guān)配套技術(shù)方案。這項技術(shù)能夠促進煙塵、硫酸霧治理,保護大氣環(huán)境,解除煙塵排放不達標對電廠生產(chǎn)發(fā)展的制約,促進電廠和地方經(jīng)濟發(fā)展。此外,高效除塵技術(shù)研究還可提高脫硫石膏品質(zhì),促進其銷售和綜合利用。
年12月,該項目通過了山東省科技廳組織的成果鑒定,達到國際先進水平。2010年,該項目榮獲山東省科技進步獎二等獎。山東省科技廳組織的鑒定專家委員會一致認為,高效除塵技術(shù)方案填補國內(nèi)空白,與國內(nèi)外同類技術(shù)相比,除塵性能好,技術(shù)水平高,節(jié)能降耗效果顯著。
經(jīng)濟效益:300兆瓦機組年節(jié)電267萬千瓦時
據(jù)了解,在理論分析研究之后,高效除塵技術(shù)研究于2007年直接進行了工業(yè)性試驗研究,在章丘發(fā)電有限公司建造安裝了工業(yè)性試驗電除塵器,從鍋爐原有電除塵器出口引進煙氣,對煙氣進行進一步除塵,考察研究除塵技術(shù)方案對燃煤鍋爐煙氣的實際除塵性能。最終結(jié)果顯示,最高除塵效率達到94.01%。
在降低能耗上,高效除塵技術(shù)研究項目效果顯著。采用該研究技術(shù)方案,可降低電暈?zāi)芎?5%~50%。對于135兆瓦機組配套電除塵,一年可節(jié)電35萬千瓦時。300兆瓦機組配套電除塵器年可節(jié)電267萬千瓦時,節(jié)能效益顯著。此外,這項技術(shù)還能提高電除塵效率,降低下游濕法脫硫裝置入口煙塵濃度,避免煙塵對脫硫裝置的磨蝕,改善運行環(huán)境,延長機器使用壽命。在防腐蝕上,這項技術(shù)課防止1次磨蝕導(dǎo)致的防腐層破損事故,可節(jié)約數(shù)百萬的防腐資金,減少上千萬的停運損失。在煙塵污染治理上,該技術(shù)可年創(chuàng)產(chǎn)值數(shù)千萬。
新舊技術(shù)對比
除塵效率提高
高效除塵技術(shù)方案
普通電除塵技術(shù)方案
數(shù)據(jù)來源:山東電力研究院
【 聲音 】
用我們原來的設(shè)備除塵,除塵率一般在92%,安裝上山東電力研究院研制的設(shè)備后,相當于四級除塵,最高除塵率達到了99.8%,效果很好。
——華電章丘發(fā)電有限公司工程專工王新美
【 釋疑 】
原有技術(shù)為何無法達標
燃煤電廠是大氣污染控制的重點,我國火電廠大氣污染物排放標準將煙塵最高允許排放濃度規(guī)定為每立方米50毫克,今年1月1日,這一標準提高到了每立方米30毫克,已經(jīng)達到歐美發(fā)達國家的水平。電除塵是燃煤電廠應(yīng)用最廣、最主要的除塵設(shè)施,提高電除塵器效率,使煙塵排放濃度滿足標準要求,對電廠煙塵污染治理具有重要意義。
我國燃煤電廠90%以上采用傳統(tǒng)的普通干式電除塵,由于存在供電電壓不高、火花放電導(dǎo)致電壓降低、反電暈、電暈風和振打引起二次飛揚、選型偏少等原因,難以達到每立方米30毫克的新標準。
近幾年來,燃煤電廠除塵技術(shù)出現(xiàn)了新動態(tài),袋式除塵器和電袋復(fù)合除塵器開始應(yīng)用,這兩種方案雖然都能達到排放標準,但存在對煙氣溫度、煙氣成分等適應(yīng)性差、濾袋壽命短、運行費用高、維護工作量大等缺點,不適用低溫含濕量大的煙氣。
如果燃煤電廠電除塵器改造采用以上兩種技術(shù)方案,相當于新建一套袋式除塵器,這樣一來,耗資較大,加重了企業(yè)的負擔。即便是新建機組,煙塵比電阻合適,電除塵和濕式脫硫系統(tǒng)相結(jié)合仍是至今為止多數(shù)電廠的選擇。此外,作為最重要煙氣脫硫手段的濕法脫硫裝置,在脫硫過程中產(chǎn)生的新污染物——硫酸霧,它無法采用袋式除塵器進行治理,必須采用濕式電除塵才能有效脫除,目前我國尚不掌握該項技術(shù)。
【 專家解讀 】
五大技術(shù)創(chuàng)新亮點
山東電力研究院首席專家 姜雨澤
“適應(yīng)火電廠嚴格排放標準高效除塵技術(shù)研究”科技項目的最終目的有三個:首先,改善供電,提高供電電壓。其次,設(shè)置輔助電極,調(diào)整極配結(jié)構(gòu),提高集塵場強。再次,采用濕式清灰,消除二次揚塵和反電暈。
關(guān)于該項目研究的創(chuàng)新性和先進性,主要體現(xiàn)在五個方面:第一,提出了采用高頻電源供電、設(shè)置輔助電極和干濕混合電除塵相結(jié)合的高效電除塵技術(shù)方案,率先在國際上進行了處理燃煤煙氣干濕混合電除塵工業(yè)性試驗,顯著提高了電除塵效率,能夠滿足排放標準要求。第二,研制出了能在10米以上超高極板上形成均勻水膜的技術(shù)方案,解決了阻礙濕式電除塵在燃煤電廠應(yīng)用的技術(shù)難題,比現(xiàn)有濕式電除塵節(jié)水28.6%~72%,降低設(shè)備投資和運行費用。第三,提出高頻電源和輔助電極設(shè)置相結(jié)合的技術(shù)方案,將電除塵劃分為荷電收塵區(qū)和專門收塵區(qū),減少放電電暈線長度,降低電暈?zāi)芎?5.6%~50%,改善除塵效果,解決了高頻電源在燃煤電廠應(yīng)用容量不足的問題。第四,通過工業(yè)性試驗研究,發(fā)現(xiàn)在同樣供電電壓下,高頻供電除塵效率低于普通電源供電的除塵效率,首次提出燃煤電廠電除塵器選用高頻電源時,其電壓等級要高于普通電源。第五,研制出具有自主知識產(chǎn)權(quán)的防腐導(dǎo)電涂料,防腐成本僅為耐蝕合金的1.5%~6%,解決了濕式電除塵的腐蝕防護難題。