隨著我國經濟、技術的發展和人民生活水平的提高,對環境的要求也越來越嚴格, 為此制定了 加嚴格的環保標準。新的《火電廠大氣污染物排放標準》將粉塵排放標準要求由原來的≤50mg/Nm3提高到≤30mg/Nm3,除塵設備面臨嚴峻挑戰和技術升級的機遇,尤其是常規電除塵器。
當前三種主流的 除塵設備有:電除塵器、袋式除塵器、電袋復合除塵器,通過正確的技術措施均可滿足新的排放標準,如電除塵器擴容等,但技術經濟性卻差別較大。本文深人分析了適應新的低排放標準的三種 除塵設備的技術性能,、穩定性,并以大型火電燃煤機組600MW機組配套除塵設備為例,對比分析一次性投資、能耗、占地、運行維護費用等方面的技術經濟性,為除塵設備的選擇提供參考。
1電除塵器
電除塵器是利用強電場電暈放電使氣體電離、粉塵荷電,在電場力作用下使粉塵從氣體中分離出來的 除塵設備,具有除塵、設備阻力小、運行維護簡單等優點,工藝成熟,是當前應用經驗較豐富的除塵設備。
但由于電除塵器基于荷電收塵的機理,因而收塵的前提是粉塵要帶上足夠的電荷,而不同成分的粉塵荷電性能大不相同,因此電除塵對粉塵的特性敏感,特別對高比電阻粉塵、細微粉塵捕集很困難。除塵效率受煤種變化、運行工況變化影響較大。一般電除塵器是按照某種特定的煤種來設計,而我國燃煤電廠往往按“市場煤”來運行,因此除塵效率難以長期 、穩定。排放標準的趨嚴,對細微粉塵捕集率要求 高,而比集塵面積隨除塵效率呈指數變化,除塵效率的提高需要增加比集塵面積,擴容設備,技術經濟性將下降。
2袋式除塵器
袋式除塵器也稱過濾式除塵器,基于攔截過濾的機理,利用纖維編織物制作的袋狀過濾元件來捕集含塵氣體中的固體顆粒物。袋式除塵器具有除塵,不受粉塵特性及運行工況的影響,可長期穩定保持低排放濃度等優點。但袋式除塵器普通存在運行阻力大,粉塵對濾袋的沖刷磨損大,濾袋的使用壽命短,容易產生糊袋現象,設備大型化困難等不足。
此外,不同材質濾袋對煙氣成分有 的適用范圍要求,如煙氣溫度、SOx含量、NOx含量等,因而濾袋的選型應根據煙氣的成分進行。
3電袋復合除塵器
電袋復合除塵器是在一個箱體內將電除塵和袋式除塵結合的新一代 除塵設備。其充分吸收“荷電收塵”和“攔截過濾”機理的優點,利用電除塵器收集80%以上的粉塵和粗顆粒粉塵,降低了袋除塵區的濃度負荷和粉塵顆粒對濾袋的磨損。同時兩者的結合產生了新的荷電粉塵過濾特性機理:異性電荷細顆粒電凝并形成大顆粒粉塵,提高細微顆粒捕集率;同性電荷相互排斥,擴散,形成均勻分布的氣溶膠懸浮狀態,使到達濾袋表面的粉塵排列規則有序、蓬松,透氣性好,粉塵層孔隙率高,剝落性好。荷電粉塵過濾特性使得袋區清灰容易,清灰周期長、阻力低,濾袋壽命延長等。因此,電袋復合除塵器具有不受煤種、粉塵顆粒、比電阻等粉塵特性的影響,能長期穩定低排放,可脫除PM2.5微粒(可吸人顆粒物),設備阻力低、濾袋使用壽命長、運行能耗低等優點,因而 了廣泛應用。
根據基本煙氣參數、煤種及排放濃度要求,并綜合考慮除塵器的使用壽命及經濟性,電除塵器選用雙列雙室五電場,陰陽 振打均為頂部電磁錘振打結構;電袋復合除塵器選用二電場二袋區,低壓脈沖清灰結構;袋式除塵器選用多分室低壓運行脈沖清灰結構。
電除塵器的投資主要為本體鋼構件、電控設備的造價;電袋復合除塵器和袋式除塵的投資主要為本體鋼構件、電控設備以及濾袋、袋籠的造價。考慮火電機組運行要求高性和穩定性,以及濾袋的使用壽命和排放要求,濾袋選用PPS纖維+PTFF基布型式。