我國是煤炭消費大國,每年消耗原煤約21.5億t,約70%被燃煤電廠(chǎng)使用。我國能源結構決定了以煤炭為主的火力發(fā)電格局。煤炭燃燒會(huì )產(chǎn)生大量的粉塵顆粒,其中細微粉塵PMZ。會(huì )引起心肺呼吸道 ,同時(shí)也會(huì )引起灰霆天氣,導致大氣能見(jiàn)度下降。
環(huán)保部于2011年發(fā)布了GB13223-2011《火電廠(chǎng)大氣污染物排放標準》,規定火力發(fā)電鍋爐煙塵排放濃度較高限值為30mg/m3, 地區較高限值為20mg/m3;2012年發(fā)布GB3095-2012娜境空氣質(zhì)量標準》,將PM2.5寫(xiě)入國標,并納入各省市的強制監測范疇;2013年國務(wù)院發(fā)布《大氣污染防治行動(dòng)計劃》,明確了具體任務(wù),提出了十條具體措施。隨著(zhù)各文件的出臺,燃煤鍋爐除塵面臨著(zhù)的壓力和挑戰,僅靠對現有除塵器的常規改造,很難滿(mǎn)足新的煙塵排放標準。特別對PM2.5的排放控制,成為燃煤電廠(chǎng)函待解決的難題。
目前我國電除塵器的生產(chǎn)規模和使用數量均居世界 位,電除塵技術(shù)接近世界 水平。布袋除塵器的技術(shù)核心在于濾料,隨著(zhù)材料科技的不斷進(jìn)步,袋式除塵技術(shù) 廣泛應用。電袋復合除塵技術(shù)是基于靜電除塵和袋式除塵兩種成熟的除塵理論,由我國自行 提出的新型除塵技術(shù),近幾年已在多家電廠(chǎng)成功應用。
1、靜電除塵技術(shù)
靜電除塵器(ESP)的主要工作原理是在電暈 和收塵 之間通上高壓直流電,所產(chǎn)生的強電場(chǎng)使氣體電離、粉塵荷電,帶有正、負離子的粉塵顆粒分別向電暈 和收塵 運動(dòng)而沉積在 板上,使積灰通過(guò)振打裝置落進(jìn)灰斗。
由于靜電除塵器基于荷電收塵機理,靜電除塵器對飛灰性質(zhì)(成分、粒徑、密度、比電阻、勁附性等)敏感,特別對高比電阻粉塵、細微煙塵捕集困難,運行工況變化對除塵效率也有較大影響。另外其不能捕集氣體,對制造、安裝和操作水平要求較高。對現有靜電除塵器提效改造技術(shù)有三種可行方向:改進(jìn)靜電除塵器(包括靜電除塵器擴容、采用電除塵及多種的集成)、電袋復合除塵技術(shù)、濕式電除塵技術(shù)。
2、袋式除塵技術(shù)
袋式除塵器的主要工作原理包含過(guò)濾和清灰兩部分。過(guò)濾是指含塵氣體中粉塵的慣性碰撞、重力沉降、擴散、攔截和靜電效應等作用結果。布袋過(guò)濾捕集粉塵是利用濾料進(jìn)行表面過(guò)濾和內部深層過(guò)濾。清灰是指當濾袋表面的粉塵積聚達到阻力設定值時(shí),清灰機構將 濾袋表面煙塵,使除塵器保持過(guò)濾與清灰連續工作。
袋式除塵器較大缺點(diǎn)是受濾袋材料的限制,在高溫、高濕度、高腐蝕性氣體環(huán)境中,除塵時(shí)適應性較差。運行阻力較大,平均運行阻力在1500Pa左右,有的袋式除塵器運行不久阻力便超過(guò)2500Pa。另外,濾袋易破損、脫落,舊袋難以 回收利用。
3、電袋復合除塵技術(shù)
電袋復合式除塵器的工作過(guò)程是,含塵煙氣進(jìn)入除塵器后,70%一80%的煙塵在電場(chǎng)內荷電被收集下來(lái),剩余20%一30%的細煙塵被濾袋過(guò)濾收集。電袋復合式除塵器兼容了靜電除塵器和袋式除塵器的優(yōu)點(diǎn),較好的彌補了兩者的不足,除塵機理合理。電袋復合式除塵器主要有臭氧腐蝕、運行阻力較高、投資大、占地面積大等缺點(diǎn),濾袋壽命短及換袋成本高仍是其重要問(wèn)題。
電袋復合式除塵器的改進(jìn)有三個(gè)方面:優(yōu)化靜電除塵單元和袋式除塵單元的長(cháng)時(shí)間協(xié)同作用以及相對結構布置,靜電除塵單元產(chǎn)生的臭氧,濾料的。