代華松,楊輝躍,阮祥念(華電廣東坪石發電有限公司,廣東 韶關 512229)
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一種新型高效濕式除塵器的應用
代華松,楊輝躍,阮祥念
(華電廣東坪石發電有限公司,廣東韶關512229)
摘要:介紹一種新型高效濕式除塵器在燃煤電廠除塵改造中的成功應用,近半年的運行情況及環保監測數據表明,該濕式除塵器技術成熟、安全可靠,運行穩定,除塵效率優于設計性能保證值,具有廣闊的推廣應用前景。
關鍵詞:濕式除塵器;環保改造;電除塵+
2014年9月,國家發展改革委、環境保護部、國家能源局聯合發布了《煤電節能減排升級與改造行動計劃(2014-2020年)》,明確新建機組原則上接近或達到燃氣輪機組排放限值,鼓勵部分地區現役燃煤發電機組實施大氣污染物排放濃度達到或接近燃氣輪機組排放限值的環保改造。環境保護部同月發布的《火電廠除塵工程技術規范》在除塵方式的選擇中提出鼓勵采用各種經驗證較為有效的除塵新技術組合。粵北某電廠在一臺125MW燃煤發電機組煙氣綜合治理改造工程中,對除塵改造技術路線進行了創新,近6個月的運行情況表明,改造后系統穩定可靠,煙塵排放濃度達標,除塵效率達到并優于性能保證值,收到了良好的效果。
該機組設計煤種為無煙煤,收到基灰份大于25%,原設計安裝了一套雙室四電場除塵器,除塵器設計處理最大煙氣量為840000m3/h,設計入口煙塵濃度為30g/Nm3,設計電除塵效率99.6%,設計出口含塵濃度≤150mg/Nm3。
2011年國家環保部發布了《火電廠大氣污染物排放標準》(GB13223-2011),代替《火電廠大氣污染物排放標準》(GB13223-2003),該機組2003年11月投產,因原設計標準起點較低,無法滿足新的排放標準限值要求,必須進行技術改造。
除塵系統組合由原電除塵器、石灰石-石膏濕法脫硫吸收塔、濕式除塵器組成(見圖1)。
本次改造設計階段明確對原有電除塵器進行內部修復性檢修,確保電除塵器達到和接近設計保證除塵效率;濕法脫硫部分對除霧器進行了優化設計,確保除霧器運行效果,保證脫硫系統吸收塔出口煙塵及霧滴脫除效率達到40%以上;濕式除塵器設計粉塵脫除效率≥80%,霧滴去除率≥60%,濕式除塵器出口設計粉塵排放濃度≤20mg/Nm3(見表1)。
高效濕式除塵器用來處理煙氣經濕法脫硫后攜帶的粉塵、石膏顆粒、霧滴等。煙氣從脫硫吸收塔出來后經過除塵器噴淋層加濕,然后進入濕式除塵的文丘里棒層,煙氣在文丘里棒層形成局部高速區,同時霧化后的水滴在文丘里棒層附近產生水膜,使得含塵煙氣在經過棒層區后粉塵被捕集,水膜除塵后經過集水槽排入循環水箱中。經過除塵后的凈煙氣經過導流板導流,再經過濕式除塵尾部的煙道式除霧器將煙氣中水霧進一步去除,最后經過煙囪排入大氣。
循環水箱中的含塵廢水大部分經循環水泵輸送到濕式除塵噴淋層重復利用,少部分進入再生系統,經過添加生石灰再生中和、混凝沉淀、緩沖后重新進入循環水箱中,使得循環水箱中循環水的PH值及含固量保持在一個合理范圍。混凝沉淀后的高含固量廢水經污泥泵排入脫硫系統,由脫硫系統一并處理。
濕式除塵裝置包括一座寬8×10×15m的除塵反應器,內設1套可調文丘里系統、2級平板式除霧器等。濕式除塵裝置配套設計一套循環水系統和循環水中和再生系統。循環水系統共設置1個循環水箱和2臺循環水泵;循環水中和再生系統包括再生箱、2臺再生水泵、沉淀池、污泥泵及1套加藥系統等(圖2)。
濕式除塵器煙氣系統設計流速分布情況如下:文丘里區域為40m/s,煙道除霧器通道內流速5.5m/s,反應器內流速為4.3m/s。煙道及本體設計壓力為±5KPa,其中濕式除塵器的阻力約1500Pa,包括文丘里層900Pa,除霧器區域200Pa和本體阻力約400Pa。
該機組除塵組合系統共安裝了3套連續在線粉塵濃度監測儀用于日常運行監控,測點分別位于電除塵器出口煙道、脫硫吸收塔出口煙道、濕式除塵出口煙道。在線煙塵儀定期進行比對監測,比對監測使用青島嶗應生產的3012H型自動煙塵(氣)測試儀按HJ/T397-2007標準進行,確保在線煙塵儀準確度要求(見表2)。
該機組現執行煙塵濃度≤30mg/Nm3限值標準,查閱歷次環保比對監測和在線連續監測數據,總排口顆粒物排放濃度穩定達標,濕式除塵器除塵效率能長期保持在80%以上,超過設計性能保證值。如電除塵效率顯著提高,濕式除塵器進口粉塵濃度適當降低,濕式除塵器出口粉塵濃度將接近或超過超凈排放限值≤5mg/Nm3要求。
高效濕式除塵器在該機組除塵改造工程中的應用表明,濕式除塵器具有改造投資省,除塵效率穩定,工藝流程簡單,運行調整方便,運行維護成本低的特點。濕式除塵器在高效脫除煙氣中粉塵的同時,對霧滴、SO3、PM2.5等均有明顯的治理效果,因此具有極高的推廣價值。
目前正在大力推行燃煤鍋爐超凈排放改造,在諸多除塵改造技術路線中,濕式除塵器的成功應用為“電除塵+”除塵組合改造新增了一種新的選擇。同時,新型高效濕式除塵器在燃煤發電以外的行業也具有廣闊的應用前景。
參考文獻:
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[3]劉秀鳳.除塵工藝又遇一道坎[Z].北京:中國環境報,2011,3(31).
DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.11.259
作者簡介:代華松(1978—),男,湖北荊州人,工程師,主要從事發電廠安全生產管理工作。