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濕式電除塵器的發展及其在火電廠的應用研究
添加時間:2017-09-01
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  當前,生態環境的持續惡化以成為國際社會所麵臨的共同難題與挑戰,如(rú)何改善空氣質量,並實(shí)現對大(dà)氣汙染的有效治理,成為我國(guó)在踐行可持續發展戰略過程中(zhōng)所急需解決的一大問題(tí)。其中,燃煤火電廠作為大氣環境汙染的主要“凶手”,為了實現“超(chāo)潔淨排放目(mù)標”,濕式電除塵器被逐漸運用到該(gāi)領域中,並為提高煤電高效清潔水平提供了新出路。

  文章就濕(shī)式電除塵器發展的發展現狀進行了分析,其次結合這一除塵器在國內外火電廠中的實際運用狀況進行了綜述,並在總結濕式除塵器不足之處的基(jī)礎上,提出了(le)改進建(jiàn)議。

  在當前全麵踐行可持續發展(zhǎn)戰略的過程(chéng)中,麵(miàn)對大氣環(huán)境越加(jiā)嚴(yán)峻的發展形勢(shì),如何實現對大氣汙染的有效治理,以助力於生態中國發展之目標的實現,亟待解決。基於燃煤火電廠是產生(shēng)大氣汙染的主要源頭之一,為(wéi)了(le)迎合國家政策之要求,逐漸采取了一係(xì)列除塵方式,但從應用的(de)現狀看,傳統的電除塵器不僅限值大且除塵的效率低且(qiě)功能單一,對於重金屬離子等(děng)難以實現(xiàn)有效去除。而濕式電除塵器雖然目(mù)前尚未(wèi)實現推廣性運用,但是這(zhè)一全(quán)新除塵(chén)技術的運用能(néng)夠實現對大(dà)氣汙染物(wù)的有效去除。

  1、濕式電除塵器概述

  1.1、發展史

  在電除塵器的發展領域中,濕式電除塵器的誕生開辟了該領域的新起點,作為一種全(quán)新的除塵設備,在實際運用的過程中,能夠實現對濕氣(qì)體中的粉塵、酸霧以及重金屬離子等汙染物的(de)有效去除,因此,對於火(huǒ)力發電廠而言(yán),則成為了目(mù)前好為理想的除塵設備。與幹式電(diàn)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(hé)電、收集以(yǐ)及清灰這三個階段來實現除塵的作用。

  從這一除塵器的(de)發展曆程看,好早誕(dàn)生於1907年,由喬治˙科特雷爾發明,被運用(yòng)到(dào)了製酸(suān)以及冶金生產中。而曆經近百年的發展曆程後(hòu),這一除塵器在去除與控製煙氣中酸霧以及重金屬離子上表現出了較高的應(yīng)用價值,但(dàn)是,被運用到(dào)火力發(fā)電廠中相對較晚。

  好初是在1965年,日本三菱將其運用(yòng)到了燃氣輪機(jī)用高爐煤氣除(chú)塵,當前日(rì)本已經有32加火力電廠在運用這一(yī)除塵器,而美國是從1975年開始運用這一除塵器的,中國當前處於大(dà)力推廣應用階段。

  1.2、結構(gòu)形式與結構(gòu)材料

  第yi,在結構形式上(shàng)。主要有管式(shì)與版式兩種(zhǒng)結構(gòu),其中,管式靜電除塵器適用(yòng)於上(shàng)下垂直流動的(de)煙氣除(chú)塵,而板式電除塵器則適用於水品與垂直良好總流動煙氣的(de)除塵,而當集成麵積相同時,經過對比分析表明,其中(zhōng)管式要比板式除(chú)塵器內煙氣流動的速度快兩倍,同時占地(dì)麵積小(xiǎo),除(chú)塵效率高。

  第二,在結構材料上(shàng)。而在實際運用的過程中,因濕式電(diàn)除塵器運行環境特點所致,極為容易發生腐蝕問題,所以(yǐ)需(xū)要對結構材料進行科學選擇。一般而言,使(shǐ)用殼體結構能夠達到好(hǎo)為安全(quán)的使用狀(zhuàng)態,相應材料主要是使用普通鋼,而為了避(bì)免腐蝕問題的發生,則需要在內裏與(yǔ)表麵塗抹防腐材料,並要注(zhù)重處理好在安裝過程中如焊接點等處(chù)的防腐蝕工作。在集成板上,表麵的抗腐蝕性能(néng)較高,但一旦連接點被腐蝕(shí)則會發生故障,因此需要采用一定的防(fáng)護措施。

  2、濕式電除塵器在火電(diàn)廠的實際運用狀況分析

  2.1、在國外火電廠中的應用情況

  在北(běi)美地區,美國是從1975年開始運用這一除塵器的,首次是在Sudbury電廠上進行安裝試行,到了1986年(nián),濕式電除塵器的(de)使用以基本能夠滿足火電(diàn)廠排放(fàng)標準要求。比較典型的如ColesonCove電廠、Sherco電廠(chǎng)等,在實施電除塵(chén)器上,相應的模塊與布置為12模塊內(nèi)置於FGD、2塊模塊內置於FGD,主要采(cǎi)用的濕式電除塵器的型式為2電場(chǎng)垂直管式與3電場垂直管式。

  在歐洲(zhōu)地區,主要將這一除塵器運用到(dào)了化工與(yǔ)冶金行業中,以實現對酸霧(wù)與(yǔ)顆粒汙染物的清(qīng)除,從1997年開始,Werondorf電場首次將由日本三菱公司(sī)生產的濕式電除塵器運用到了生產(chǎn)中,但是(shì)基於(yú)在歐洲地區,燃(rán)煤火(huǒ)電廠機組(zǔ)本身(shēn)相(xiàng)對而言十分少,所以在(zài)這一運用領(lǐng)域的(de)實踐經(jīng)驗(yàn)相對也偏少。而在日本,目前使用濕式電除塵器已經(jīng)有30多年的曆史,近30多套這一除塵設備被運(yùn)用到(dào)了(le)火電廠中。

  2.2、在國內火電廠中的應用(yòng)情況

  在中國,濕式電除塵器好早被運用到了(le)化工(gōng)領域中紅(hóng),而在近年來,隨(suí)著大(dà)氣汙染(rǎn)問題(tí)的(de)日(rì)益加劇,加(jiā)上我國在發展中電力行業的迅猛發展,促(cù)使對火電廠的生產排(pái)放標準(zhǔn)提出了更高的要求,因此,這就促使(shǐ)這一除塵器在近幾年(nián)被逐漸應用到了火力發電廠(chǎng)中。

  首次將這一除塵(chén)器進行運(yùn)用的是我國的鞍(ān)鋼第二發電(diàn)廠,而到了(le)2010年,上海電力長興島電廠則首次將自主研發的濕式(shì)電除塵器運用到了發電機組中,隨後在2012年華電益陽電廠也將這一除塵器進行了運用。

  到了2014年,我國從政策上對進一步實現濕式電除塵器在火力發電廠中的推廣性運用進行了規定,針對當前我(wǒ)國燃煤火(huǒ)力發電廠煙氣粉塵的排放濃度標準進行了嚴格(gé)規定,進而從政策上為(wéi)實現濕式(shì)電除塵器的推廣性運用奠定了基礎。

  3、濕式(shì)電除塵器在應用過程中所呈現出的不足與發展對策(cè)

  3.1、所呈現出的不足(zú)之處

  從目前濕式電除塵器在國內火電(diàn)廠中的發展與應(yīng)用曆程看,雖然起步較晚,但是發展較快,且具備著良好的市場應用與發展空間,但是(shì),當前濕式電除塵器目前還未在火電廠中實現推廣性的運用,因此,從投運業績角度看,因時間多而致使(shǐ)業績相對少。

  在這一類型的除塵器的運用中,柔性電極與導電玻(bō)璃鋼電極的濕(shī)式電除塵器當前還處於試用階(jiē)段,因(yīn)此,到底這一新型的濕式電除塵器的除塵效益如何(hé)、運(yùn)行的是否安全可靠以及相應使(shǐ)用(yòng)壽命長短等問題,都還有賴於(yú)進一步的驗證(zhèng)與觀察。而從實際應用的現狀看,主(zhǔ)要存在的不足之處為:

  第yi,在進行(háng)布置時,將其置於脫硫裝置(zhì)後,進而則(zé)就會因煙氣中石膏的作用而存在結垢的問題;與此同時,在實際運行的過程中,在機組的作用下,相應極板與(yǔ)板線等都存在著變形與損壞的風(fēng)險性(xìng),進而也就(jiù)致使相應除塵器的效果難以得到保障;

  第二,采(cǎi)用這一(yī)除塵器(qì)進行布置時,主要的問題在於老機組改造上(shàng),由於場地本身有限,因此(cǐ),如果實現選型與(yǔ)布(bù)置則麵臨著極大(dà)的難題,且(qiě)相應施工的難(nán)度與風險性提高,如何實現對安全與火災等(děng)風險事故的有效(xiào)規避,亟待解決;

  第三,在金屬板式的這一除塵器類型(xíng)下,因需要采用工業水進行衝(chōng)洗,進而也就存在廢水(shuǐ)處理問題,而基於現有脫硫係統的運行(háng)狀態不穩(wěn),致使(shǐ)在衝擊(jī)與廢水排放上也(yě)依舊存在問題(tí);

  第四,基於脫硫後粉塵濃度高的狀態下(xià),其適應性還有待進一步研究;同時,當前這一除(chú)塵器還(hái)沒有實現大規模的(de)生產與運用,整體上建設維護與管理成本偏高。

  3.2、發展對策

  基於目前濕式電除塵器所具備的良好發展空間與(yǔ)前景,對於火電廠而(ér)言,實現(xiàn)這(zhè)一除塵設(shè)備的運用,能夠為滿足國家政(zhèng)策之(zhī)要求並實現(xiàn)自身發展(zhǎn)的目標奠定基礎。

  而基於現行(háng)這一除塵器在應用過程中所呈現出的一係列問(wèn)題,則就需要從材料上(shàng)進行嚴格把關,以此來提升設備運(yùn)行的可靠(kào)性,並提升設備的使用壽命(mìng)、降低(dī)維(wéi)護管(guǎn)理成本;同時,在未來研究中,重點在於(yú)使用這一(yī)除塵器對煙氣流速等的要求相對較高,而對老機組進行(háng)改造(zào)的過程中,現有的空(kōng)間場地均(jun1)有限,因此,這就需要對這一除塵(chén)器進行優(yōu)化改造;

  此外,針對(duì)引起攜帶石膏而致使結垢隱患發生的問題,需要在研發這一除塵器(qì)的過程中,就如何降低脫硫石膏攜帶問(wèn)題進行重點研究。

  4、結語

  綜上,在火電(diàn)廠中,借助濕式電(diàn)除塵器的引用,能夠為有效去除濕(shī)氣中所還有的重(chóng)金屬離子以及酸氣等汙染(rǎn)物,進而為(wéi)達到目前國家規定的煙(yān)氣排放標準奠定基礎。

  而從目前這一除塵器運(yùn)用的(de)現狀看,在國內還處於試運(yùn)行階段,並存在著一(yī)係列的不(bú)足之處,因此,需要在日後研究中(zhōng)明確研究重點(diǎn),以此來滿足當前市場應用之需(xū)求。

  參考文獻:

  [1]廖大兵.濕式電除塵器(qì)的發展及其在火(huǒ)電廠的應用[D].廣州:華南理工大學,2014.

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布袋除塵器


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