错流干湿耦合静电增效脱除技术简介.doc

错流干湿耦合静电增效脱除技术简介l 技术背景:我国一些地区燃煤电厂密集，电厂容量不断扩大，电厂燃烧带来的SO2及飞灰颗粒物污染问题也越发严重。飞灰颗粒物中的PM2.5类超细微烟尘含有大量有毒有害的重金属元素例如汞，直接经呼吸道进入肺部，对人体健康危害极大。随着环保理念深入人心，绿色经济转型力度逐步加强，PM2.5作为造成灰霾天气的主要“元凶”之一，受到社会各界的广泛关注。2011年11月环境空气质量标准向全社会第二次公开征求意见，将PM2.5纳入常规空气质量评价体系。与之对应的新的火电厂大气污染物排放标准于本年度正式实施。PM2.5的控制问题更成为当下全国乃至全世界环保界的焦点。另外，国家新颁布的火电厂大气污染物排放标准(GB13323-2011)对火电厂烟尘排放提出了更高的要求，全部地区最高允许值为30mg/Nm3，重点地区最高允许值为20mg/Nm3。目前我国燃煤电厂超过95%采用干式静电除尘器。众所周知，干式静电除尘器对于PM2. 5的去除能力非常有限。且静电除尘器的除尘效率易受飞灰比电阻的影响，比较理想的飞灰比电阻介于1041011cm之间，对于粉尘比电阻大于1013cm的粉尘到达集尘极表面后不易释放电荷，易发生“反电晕”；而对于某些粉尘比电阻104cm的粉尘因过快失去电荷而又被排斥到收尘空间中，易发生“二次飞扬”；两者均造成除尘效率下降。干式静电除尘器的振打清灰过程造成的飞灰“二次飞扬”也是导致其不能达标排放的重要因素。虽然国内外众多学者近年针对静电除尘器做了大量的基础研究和改进，如增大收尘器体积，增大板间距或用脉冲电压提供高强度的电晕电场等措施，但对有效去除PM2. 5、实现火电厂烟尘达标排放不仅在技术上困难重重，经济上也不尽合理。综上所述，燃煤产生的PM2.5类超细颗粒物对人体、环境造成极大危害，因传统静电除尘设备对其脱除效率较低，目前无法满足火电厂大气污染物排放标准要求，因此强化PM2.5收集与清灰效果成为解决上述问题的关键。为此本单位提出并发展了错流干湿耦合柔性集尘极PM2.5静电增效脱除技术的创新性构思，并发展完善初步实现工业设计。l 技术简介a) 工作原理集尘过程表现为：在高压电场内，荷电尘粒形成一个指向集尘极的作用力，作用力的大小取决于电荷数目和电场强度。在该力的作用下荷电尘粒具有一定的运动速度，到达集尘极表面沉积下来。依靠机械力、电力和分子力等共同作用释放掉电荷而附着，完成集尘过程。1. 电晕线；2.电子；3.离子；4.粉尘颗粒物；5.集尘极图 1静电除尘技术荷电和除尘原理示意图b) 技术先进性分析与工程应用特点设备出口排放达标，“减排”意义重大错流干湿耦合柔性集尘极PM2.5静电增效脱除技术，以PM2.5超细颗粒物收集、清灰为突破点，利用静电除尘器各级脱除工作特性，在末级电场采用柔性集尘极，设计水膜布置装置，利用部分冲灰水量，实现PM2.5超细颗粒物的有效收集和彻底清灰，保证设备出口达标排放并实现水量循环使用。 低水耗量强化清灰，设备投资低采用柔性集尘极材料，利用材料结构特性低布水率实现表面均匀水膜分布实现彻底清灰与在线连续运行，集尘极材料轻耐酸碱腐蚀性优良，设备投资低廉，适用于老机组改造和新建机组。 改变关键症结实现联合多脱，利于系统“节能”在严峻的排放形势下，对于新建机组，为达到更低的烟尘排放值，电除尘器必然会向更多的电场数、更大比集尘面积的方向发展，使设备投资和运行费用大幅提高；而对于现存机组，仅靠电厂现有静电除尘设备恐难以达到，必须进行设备增效改造才可满足达标排放要求。但引起PM2.5脱除效率较低的关键点并没有得到彻底改善或解决，虽能产生一定的减排作用，但相对增加投资、系统复杂程度而言收效甚微。一些强化集尘的技术手段如增加同极距、脉冲电压等在微细颗粒物荷电方面增强效果明显，但对于收集粉尘的颗粒物清灰效果控制较差，且设备造价升高费用超预算。静电增效脱除技术不改变原有电场的结构参数与电源标配，强化的重点为通过改变PM2.5集尘凝聚与粘结配合表面薄水膜的渗透清灰实现超细颗粒物的彻底清灰；通过传统集尘极材料选型的突破降低材料消耗量，降低工程造价；对SO2、SO3、HCl、HF等腐蚀性组合实现联合多脱，减轻脱硫塔及后续设备的工作与腐蚀压力，必将带来良好的环境、经济和社会效益。l 运行效果与作用根据我公司小试结果，采用错流干湿耦合柔性集尘极PM2.5静电增效脱除技术时，对于PM0.1PM1颗粒物有88.793.9%的脱除率，对于PM2.5颗粒物具有98.2%的脱除率，保证实现达标排放。图 2静电增效脱除设备对PM2.5分级脱除效率l 设计方案设计原则1）尽可能利用原有设施，减少改