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濕式電除塵器的發(fā)展及其在火電廠的應(yīng)用研究
添加時(shí)間:2017-09-01
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  當(dāng)前,生態(tài)環(huán)境的持續(xù)惡化以成為國(guó)際社會(huì)所面臨的共同難題與挑戰(zhàn),如何改善空氣質(zhì)量,并實(shí)現(xiàn)對(duì)大氣污染的有效治理,成為我國(guó)在踐行可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略過(guò)程中所急需解決的一大問(wèn)題。其中,燃煤火電廠作為大氣環(huán)境污染的主要“兇手”,為了實(shí)現(xiàn)“超潔凈排放目標(biāo)”,濕式電除塵器被逐漸運(yùn)用到該領(lǐng)域中,并為提高煤電高效清潔水平提供了新出路。

  文章就濕式電除塵器發(fā)展的發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行了分析,其次結(jié)合這一除塵器在國(guó)內(nèi)外火電廠中的實(shí)際運(yùn)用狀況進(jìn)行了綜述,并在總結(jié)濕式除塵器不足之處的基礎(chǔ)上,提出了改進(jìn)建議。

  在當(dāng)前全面踐行可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的過(guò)程中,面對(duì)大氣環(huán)境越加嚴(yán)峻的發(fā)展形勢(shì),如何實(shí)現(xiàn)對(duì)大氣污染的有效治理,以助力于生態(tài)中國(guó)發(fā)展之目標(biāo)的實(shí)現(xiàn),亟待解決?;谌济夯痣姀S是產(chǎn)生大氣污染的主要源頭之一,為了迎合國(guó)家政策之要求,逐漸采取了一系列除塵方式,但從應(yīng)用的現(xiàn)狀看,傳統(tǒng)的電除塵器不僅限值大且除塵的效率低且功能單一,對(duì)于重金屬離子等難以實(shí)現(xiàn)有效去除。而濕式電除塵器雖然目前尚未實(shí)現(xiàn)推廣性運(yùn)用,但是這一全新除塵技術(shù)的運(yùn)用能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)大氣污染物的有效去除。

  1、濕式電除塵器概述

  1.1、發(fā)展史

  在電除塵器的發(fā)展領(lǐng)域中,濕式電除塵器的誕生開(kāi)辟了該領(lǐng)域的新起點(diǎn),作為一種全新的除塵設(shè)備,在實(shí)際運(yùn)用的過(guò)程中,能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)濕氣體中的粉塵、酸霧以及重金屬離子等污染物的有效去除,因此,對(duì)于火力發(fā)電廠而言,則成為了目前好為理想的除塵設(shè)備。與干式電除塵器相比而言,二者的作用原理是基本相同的,都是借助荷電、收集以及清灰這三個(gè)階段來(lái)實(shí)現(xiàn)除塵的作用。

  從這一除塵器的發(fā)展歷程看,好早誕生于1907年,由喬治˙科特雷爾發(fā)明,被運(yùn)用到了制酸以及冶金生產(chǎn)中。而歷經(jīng)近百年的發(fā)展歷程后,這一除塵器在去除與控制煙氣中酸霧以及重金屬離子上表現(xiàn)出了較高的應(yīng)用價(jià)值,但是,被運(yùn)用到火力發(fā)電廠中相對(duì)較晚。

  好初是在1965年,日本三菱將其運(yùn)用到了燃?xì)廨啓C(jī)用高爐煤氣除塵,當(dāng)前日本已經(jīng)有32加火力電廠在運(yùn)用這一除塵器,而美國(guó)是從1975年開(kāi)始運(yùn)用這一除塵器的,中國(guó)當(dāng)前處于大力推廣應(yīng)用階段。

  1.2、結(jié)構(gòu)形式與結(jié)構(gòu)材料

  第yi,在結(jié)構(gòu)形式上。主要有管式與版式兩種結(jié)構(gòu),其中,管式靜電除塵器適用于上下垂直流動(dòng)的煙氣除塵,而板式電除塵器則適用于水品與垂直良好總流動(dòng)煙氣的除塵,而當(dāng)集成面積相同時(shí),經(jīng)過(guò)對(duì)比分析表明,其中管式要比板式除塵器內(nèi)煙氣流動(dòng)的速度快兩倍,同時(shí)占地面積小,除塵效率高。

  第二,在結(jié)構(gòu)材料上。而在實(shí)際運(yùn)用的過(guò)程中,因濕式電除塵器運(yùn)行環(huán)境特點(diǎn)所致,極為容易發(fā)生腐蝕問(wèn)題,所以需要對(duì)結(jié)構(gòu)材料進(jìn)行科學(xué)選擇。一般而言,使用殼體結(jié)構(gòu)能夠達(dá)到好為安全的使用狀態(tài),相應(yīng)材料主要是使用普通鋼,而為了避免腐蝕問(wèn)題的發(fā)生,則需要在內(nèi)里與表面涂抹防腐材料,并要注重處理好在安裝過(guò)程中如焊接點(diǎn)等處的防腐蝕工作。在集成板上,表面的抗腐蝕性能較高,但一旦連接點(diǎn)被腐蝕則會(huì)發(fā)生故障,因此需要采用一定的防護(hù)措施。

  2、濕式電除塵器在火電廠的實(shí)際運(yùn)用狀況分析

  2.1、在國(guó)外火電廠中的應(yīng)用情況

  在北美地區(qū),美國(guó)是從1975年開(kāi)始運(yùn)用這一除塵器的,首次是在Sudbury電廠上進(jìn)行安裝試行,到了1986年,濕式電除塵器的使用以基本能夠滿(mǎn)足火電廠排放標(biāo)準(zhǔn)要求。比較典型的如ColesonCove電廠、Sherco電廠等,在實(shí)施電除塵器上,相應(yīng)的模塊與布置為12模塊內(nèi)置于FGD、2塊模塊內(nèi)置于FGD,主要采用的濕式電除塵器的型式為2電場(chǎng)垂直管式與3電場(chǎng)垂直管式。

  在歐洲地區(qū),主要將這一除塵器運(yùn)用到了化工與冶金行業(yè)中,以實(shí)現(xiàn)對(duì)酸霧與顆粒污染物的清除,從1997年開(kāi)始,Werondorf電場(chǎng)首次將由日本三菱公司生產(chǎn)的濕式電除塵器運(yùn)用到了生產(chǎn)中,但是基于在歐洲地區(qū),燃煤火電廠機(jī)組本身相對(duì)而言十分少,所以在這一運(yùn)用領(lǐng)域的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)相對(duì)也偏少。而在日本,目前使用濕式電除塵器已經(jīng)有30多年的歷史,近30多套這一除塵設(shè)備被運(yùn)用到了火電廠中。

  2.2、在國(guó)內(nèi)火電廠中的應(yīng)用情況

  在中國(guó),濕式電除塵器好早被運(yùn)用到了化工領(lǐng)域中紅,而在近年來(lái),隨著大氣污染問(wèn)題的日益加劇,加上我國(guó)在發(fā)展中電力行業(yè)的迅猛發(fā)展,促使對(duì)火電廠的生產(chǎn)排放標(biāo)準(zhǔn)提出了更高的要求,因此,這就促使這一除塵器在近幾年被逐漸應(yīng)用到了火力發(fā)電廠中。

  首次將這一除塵器進(jìn)行運(yùn)用的是我國(guó)的鞍鋼第二發(fā)電廠,而到了2010年,上海電力長(zhǎng)興島電廠則首次將自主研發(fā)的濕式電除塵器運(yùn)用到了發(fā)電機(jī)組中,隨后在2012年華電益陽(yáng)電廠也將這一除塵器進(jìn)行了運(yùn)用。

  到了2014年,我國(guó)從政策上對(duì)進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)濕式電除塵器在火力發(fā)電廠中的推廣性運(yùn)用進(jìn)行了規(guī)定,針對(duì)當(dāng)前我國(guó)燃煤火力發(fā)電廠煙氣粉塵的排放濃度標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了嚴(yán)格規(guī)定,進(jìn)而從政策上為實(shí)現(xiàn)濕式電除塵器的推廣性運(yùn)用奠定了基礎(chǔ)。

  3、濕式電除塵器在應(yīng)用過(guò)程中所呈現(xiàn)出的不足與發(fā)展對(duì)策

  3.1、所呈現(xiàn)出的不足之處

  從目前濕式電除塵器在國(guó)內(nèi)火電廠中的發(fā)展與應(yīng)用歷程看,雖然起步較晚,但是發(fā)展較快,且具備著良好的市場(chǎng)應(yīng)用與發(fā)展空間,但是,當(dāng)前濕式電除塵器目前還未在火電廠中實(shí)現(xiàn)推廣性的運(yùn)用,因此,從投運(yùn)業(yè)績(jī)角度看,因時(shí)間多而致使業(yè)績(jī)相對(duì)少。

  在這一類(lèi)型的除塵器的運(yùn)用中,柔性電極與導(dǎo)電玻璃鋼電極的濕式電除塵器當(dāng)前還處于試用階段,因此,到底這一新型的濕式電除塵器的除塵效益如何、運(yùn)行的是否安全可靠以及相應(yīng)使用壽命長(zhǎng)短等問(wèn)題,都還有賴(lài)于進(jìn)一步的驗(yàn)證與觀察。而從實(shí)際應(yīng)用的現(xiàn)狀看,主要存在的不足之處為:

  第yi,在進(jìn)行布置時(shí),將其置于脫硫裝置后,進(jìn)而則就會(huì)因煙氣中石膏的作用而存在結(jié)垢的問(wèn)題;與此同時(shí),在實(shí)際運(yùn)行的過(guò)程中,在機(jī)組的作用下,相應(yīng)極板與板線(xiàn)等都存在著變形與損壞的風(fēng)險(xiǎn)性,進(jìn)而也就致使相應(yīng)除塵器的效果難以得到保障;

  第二,采用這一除塵器進(jìn)行布置時(shí),主要的問(wèn)題在于老機(jī)組改造上,由于場(chǎng)地本身有限,因此,如果實(shí)現(xiàn)選型與布置則面臨著極大的難題,且相應(yīng)施工的難度與風(fēng)險(xiǎn)性提高,如何實(shí)現(xiàn)對(duì)安全與火災(zāi)等風(fēng)險(xiǎn)事故的有效規(guī)避,亟待解決;

  第三,在金屬板式的這一除塵器類(lèi)型下,因需要采用工業(yè)水進(jìn)行沖洗,進(jìn)而也就存在廢水處理問(wèn)題,而基于現(xiàn)有脫硫系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)不穩(wěn),致使在沖擊與廢水排放上也依舊存在問(wèn)題;

  第四,基于脫硫后粉塵濃度高的狀態(tài)下,其適應(yīng)性還有待進(jìn)一步研究;同時(shí),當(dāng)前這一除塵器還沒(méi)有實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的生產(chǎn)與運(yùn)用,整體上建設(shè)維護(hù)與管理成本偏高。

  3.2、發(fā)展對(duì)策

  基于目前濕式電除塵器所具備的良好發(fā)展空間與前景,對(duì)于火電廠而言,實(shí)現(xiàn)這一除塵設(shè)備的運(yùn)用,能夠?yàn)闈M(mǎn)足國(guó)家政策之要求并實(shí)現(xiàn)自身發(fā)展的目標(biāo)奠定基礎(chǔ)。

  而基于現(xiàn)行這一除塵器在應(yīng)用過(guò)程中所呈現(xiàn)出的一系列問(wèn)題,則就需要從材料上進(jìn)行嚴(yán)格把關(guān),以此來(lái)提升設(shè)備運(yùn)行的可靠性,并提升設(shè)備的使用壽命、降低維護(hù)管理成本;同時(shí),在未來(lái)研究中,重點(diǎn)在于使用這一除塵器對(duì)煙氣流速等的要求相對(duì)較高,而對(duì)老機(jī)組進(jìn)行改造的過(guò)程中,現(xiàn)有的空間場(chǎng)地均有限,因此,這就需要對(duì)這一除塵器進(jìn)行優(yōu)化改造;

  此外,針對(duì)引起攜帶石膏而致使結(jié)垢隱患發(fā)生的問(wèn)題,需要在研發(fā)這一除塵器的過(guò)程中,就如何降低脫硫石膏攜帶問(wèn)題進(jìn)行重點(diǎn)研究。

  4、結(jié)語(yǔ)

  綜上,在火電廠中,借助濕式電除塵器的引用,能夠?yàn)橛行コ凉駳庵兴€有的重金屬離子以及酸氣等污染物,進(jìn)而為達(dá)到目前國(guó)家規(guī)定的煙氣排放標(biāo)準(zhǔn)奠定基礎(chǔ)。

  而從目前這一除塵器運(yùn)用的現(xiàn)狀看,在國(guó)內(nèi)還處于試運(yùn)行階段,并存在著一系列的不足之處,因此,需要在日后研究中明確研究重點(diǎn),以此來(lái)滿(mǎn)足當(dāng)前市場(chǎng)應(yīng)用之需求。

  參考文獻(xiàn):

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布袋除塵器


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