DQZHAN技術(shù)訊:濕式電除塵器在燃煤電廠的應(yīng)用條件分析
近兩年來,濕式電除塵器在國內(nèi)燃煤電廠得到了迅猛發(fā)展。我國濕式電除塵器超過美、日等國家燃煤電廠應(yīng)用濕式電除塵器的總和,并且各種類型濕式電除塵器均有應(yīng)用。在這種條件下,有必要對濕式電除塵器技術(shù)進行歸類、對應(yīng)用條件進行分析,以便提出相關(guān)技術(shù)路線和建議。
1濕式電除塵器在國外燃煤電廠的應(yīng)用及相關(guān)技術(shù)路線
1.1濕式電除塵器在日本的應(yīng)用
根據(jù)統(tǒng)計,至今為止,日本濕式電除塵器在燃煤電廠應(yīng)用為5臺。20世紀90年代,為應(yīng)對地方環(huán)保法規(guī)提出的對煙塵排放控制的要求,1991年、1992年和1993年日本三菱公司分別在日本碧南電廠的1、2、3號機組(3′700MW)建成濕式電除塵器。
總結(jié)日本燃煤電廠濕式電除塵技術(shù)應(yīng)用主要采用的技術(shù)路線:(1)低NOx燃燒器+選擇性催化還原(SCR)煙氣脫硝工藝+電除塵器+濕法煙氣脫硫工藝+濕式電除塵器(碧南電廠1、2、3號3臺700MW機組,1991年、1992年、1993年投運);(2)低NOx燃燒器+SCR煙氣脫硝工藝+低低溫電除塵器+濕法煙氣脫硫工藝+水媒體凈煙氣加熱器(1997年~2009年);(3)低NOx燃燒器+SCR煙氣脫硝工藝+低低溫電除塵器(含移動極板)+濕法煙氣脫硫工藝+濕式電除塵器+水媒體凈煙氣加熱器(碧南電廠4、5號2臺1000MW機組,2009年、2010年投運)。其中,技術(shù)路線(2)不采用濕式電除塵器仍能達到環(huán)保要求。
1.2濕式電除塵器在美國的應(yīng)用
2006年,美國提出了廢除PM10要求,專門針對PM2.5提出控制要求,此后美國在燃煤電廠安裝了8臺濕式電除塵器。美國燃煤電廠濕式電除塵器應(yīng)用特點:(1)針對燃中、高硫煤電廠;(2)針對新的燃煤電廠,并且主要針對燃中煤階煤和高煤階煤的火電機組,以解決藍煙問題。美國自從2006年提出PM2.5控制要求后,提出了除脫除傳統(tǒng)的粉塵、NOx、SO2外,還要脫除PM2.5、SO3及汞的要求,進而提出了低NOx燃燒器+SCR煙氣脫硝工藝+活性炭脫汞工藝+布袋除塵器+濕法煙氣脫硫工藝+濕式電除塵器的技術(shù)路線,其中大多數(shù)電廠采取布袋除塵器+濕法煙氣脫硫工藝+濕式電除塵器或電除塵器+煙氣脫汞+布袋除塵器+濕法煙氣脫硫工藝+濕式電除塵器的技術(shù)路線。
筆者對美國上述技術(shù)路線研究所得結(jié)論:(1)滿足美國環(huán)保排放法規(guī)的要求,即美國燃煤電廠顆粒物排放質(zhì)量濃度控制要求依然是20mg/m3,因此首先應(yīng)滿足該要求。(2)滿足控制PM2.5、硫酸霧和藍煙要求。(3)滿足煙氣脫汞的要求。
2濕式電除塵器在國內(nèi)的應(yīng)用
(1)華能山東黃臺電廠8號機組(300MW)。2013年12月25日該機組濕式電除塵器投運,現(xiàn)已運行1年以上,各項性能指標(biāo)優(yōu)于設(shè)計值。煙塵排放質(zhì)量濃度6.85mg/m3;PM2.5排放質(zhì)量濃度0.95mg/m3,PM2.5脫除效率362%;總汞脫除效率337%;除塵器阻力335Pa。濕式電除塵器每天沖洗1次,每次沖洗用水量10m3。
(2)國華舟山電廠二期1′350MW機組。該機組采取的煙氣治理技術(shù)路線:控煤(Sar<0.8%,Aar£20%)及低NOx燃燒器+SCR煙氣脫硝工藝+五電場(4+1)移動極板電除塵器+海水煙氣脫硫工藝+濕式電除塵器。主要環(huán)保指標(biāo)經(jīng)浙江省環(huán)境監(jiān)測中心檢測:煙囪入口煙塵排放質(zhì)量濃度為2.55mg/m3。其中各段煙塵質(zhì)量濃度測量情況:電除塵器出口為16.5mg/m3,海水煙氣脫硫裝置出口為10mg/m3,濕式電除塵器出口為2.55mg/m3。
(3)嘉興發(fā)電廠三期2′1000MW機組及六橫電廠2×1030MW機組。嘉興發(fā)電廠三期2′1000MW機組采用低低溫電除塵器+濕法煙氣脫硫工藝+濕式電除塵器。據(jù)介紹:其綜合除塵效率達到99.99%。六橫電廠2×1030MW超超臨界燃煤機組采用旋轉(zhuǎn)電極電除塵器+濕法煙氣脫硫工藝+濕式電除塵器+水媒體凈煙氣加熱器,綜合除塵效率達到99.99%。
(4)天津國電津能濱海熱電有限公司1號機組(300MW)。該機組濕式電除塵器設(shè)計主要技術(shù)指標(biāo)為入口粉塵質(zhì)量濃度≤20mg/m3時,出口粉塵質(zhì)量濃度<5mg/m3;本體總阻力≤350Pa。濕式電除塵器性能測試數(shù)據(jù)為:入口煙塵質(zhì)量濃度<10mg/m3,出口煙塵質(zhì)量濃度<3mg/m3。
3濕式電除塵器應(yīng)用條件分析及建議
根據(jù)本文上述分析,對濕式電除塵器的應(yīng)用建議如下:
(1)燃低硫煤電廠。目前國家標(biāo)準(zhǔn)要求特別排放限值地區(qū)煙塵排放質(zhì)量濃度為20mg/m3。對于燃用低硫煤的電廠,可考慮采用低低溫技術(shù)路線與高效電除塵器及濕法煙氣脫硫工藝結(jié)合的工藝,建議燃低硫煤的電廠可暫不考慮采用濕式電除塵器。
(2)燃中、高硫煤電廠。濕式電除塵器不僅應(yīng)用于煙塵排放,同時還應(yīng)考慮更長遠的排放控制問題。既要滿足煙塵排放控制要求,又要考慮脫除大部分PM2.5,以及部分SO3和汞,以消除藍色煙羽。
(3)新上燃煤電廠??蓪⒎蹓m、NOx、SO2、PM2.5、SO3及汞等共同考慮,提出先進的環(huán)保技術(shù)路線,其中包括采用濕式電除塵器。
(4)濕式電除塵器選型。對于600MW、1000MW機組,從除塵效率、阻力、布置、檢修維護等方面考慮,建議采用臥式、板式濕式電除塵器;對于300MW等級機組,可采用立式蜂窩式或臥式、板式濕式電除塵器。