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超低排放技術路線選擇考驗決策者智慧

作者: 來源: 日期:2016/5/23 16:11:10 人氣:10587
  在黨中央、國務院及國家相關部委與地方政府的推動下,我國的電力環保技術和裝備從十二五之前跟蹤學習國外先進技術、引進消化吸收,走向了結合國情的自主創新、深度開發、集成優化,目前污染控制技術、裝備、指標已經跟國際先進水平并駕齊驅甚至處于領先地位,關鍵技術和裝備實現了國產化。特別是煙塵控制技術取得了一系列重大突破,形成了多種技術路線,給電廠的技術選擇帶來了很大困難。
  煙塵超低排放技術的重大突破
  十二五期間,我國燃煤電廠煙塵排放限值經歷了從50毫克/立方米到30(20)毫克/立方米再到10(5)毫克/立方米的三級跳,標準倒逼技術進步。低低溫電除塵、濕式電除塵、移動電極電除塵、新型電源(如高頻、高頻脈沖、三相脈沖)等電除塵系列新技術迅速發展,并取得重大突破,使得除塵效率大幅提高,除塵系統能耗大大降低;而濾材創新升級、結構改進、流場優化等也為電袋復合除塵、袋式除塵技術的推廣應用提供了有利條件,為實現煙塵超低排放控制提供了技術支持和裝備保證。目前形成了以各類高效電除塵器、電袋復合除塵器和袋式除塵器為主的煙塵控制和濕法脫硫、濕式電除塵器為主的顆粒物深度脫除技術格局。
  電除塵技術方面,十二五期間,通過優化工況條件,改變除塵工藝路線、解決反電暈和二次揚塵等方面的研究,開發出大批新型高效電除塵技術,使電除塵技術適應范圍擴大、除塵效率持續提高、能耗顯著下降。
  (1)低低溫電除塵技術。十一五末期,我國環保企業對低低溫電除塵器提效機理、電除塵效率與粉塵比電阻關系等進行了深入研究,并攻克了余熱利用裝置與電除塵器有機結合、余熱利用裝置、煙溫調節與電除塵自適應控制等關鍵技術。實 際應用表明,低低溫電除塵器除了能夠降低電廠供電煤耗、協同脫除煙氣中的三氧化硫、PM2.5、汞等污染物外,還可降低電除塵器的比集塵面積20%以上,減少電除塵器的設備投資;節約脫硫系統水耗;降低整個煙氣系統約10%的引風機電耗。在超低排放的背景下,該技術也獲得了應用。
  (2)先進的供電電源技術。國電環保研究院發明的基于超微晶材料的高頻電源,2010年成功在上海外高橋第三發電有限公司100萬千瓦機組上應用,實現了電除塵器節能69.5%,提效51.5%。近5年來,該電除塵器高頻電源累計投運5000套,減少煙塵排放30%~70%,同時,減少電除塵器能耗50%~80%。高頻脈沖電源現已開發成功,30萬千瓦機組的應用表明,節能與減排效果更加顯著。先進的供電電源全面替代了傳統的工頻電源。此外,電除塵器的節能優化控制等技術的快速發展,也推動了電除塵器節能減排性能的深度優化。
  (3)移動電極電除塵技術。十一五末期,我國建成了熱態移動電極電除塵中試裝置、移動電極電場等試驗裝備,完成了大量試驗驗證,全面掌握了核心技術,攻克了設備的可靠性等多項技術難點,并對陽極板同步傳動方式、清灰刷組件結構等進行了創新設計,提高了設備的可靠性。
  (4)其它電除塵技術。粉塵凝聚、煙氣調質、隔離振打、關斷氣流斷電振打等一批新型電除塵技術,已成功應用在大型燃煤機組。這些新型電除塵技術在不同煙氣工況條件下的組合應用,也成為應用電除塵實現超低排放控制的重要技術。
  電袋復合除塵技術方面,解決了大型化應用、氣流均布、荷電粉塵過濾機理、濾料選型配方等多項關鍵技術難題,工程推廣應用十分迅猛。截至2014年底,累計配套應用裝機容量突破20萬兆瓦,形成了一 個全新的除塵產業。實踐表明,電袋復合除塵器具有長期穩定的低排放、適用范圍廣等優點,并能實現5毫克/立方米以下的超低排放。
  袋式除塵技術方面,隨著火電廠大氣污染物排放標準的日趨嚴格,袋式除塵器在濾料、清灰、系統阻力等方面均有很大突破,尤其是濾料在強度、耐溫、耐磨以及耐腐蝕等方面綜合性能有了大幅度提高。
  濕法脫硫深度脫除顆粒物技術方面,隨著超低排放的推進,空塔噴淋層應用越來越少,不少煤電機組將原來的空塔改為旋匯耦合塔、帶1~2層托盤的托盤塔、雙pH值循環塔、串聯塔、U型塔等,除霧器也改為管式除塵除霧器、3層屋脊式除霧器或2層屋脊式加1層管式除霧器,脫硫與除塵除霧效果均明顯提高。
  濕式電除塵深度脫除顆粒物技術方面,近3年來濕式靜電除塵(WESP)技術得到快速發展和廣泛應用,已經形成了金屬極板WESP、導電玻璃鋼WESP、柔性極板WESP三種主要技術流派,均得到了工程應用,為超低排放的實現提供了可靠保障。
  煙塵超低排放技術的使用狀況
  2012年國電環境保護研究院牽頭在湖南益陽電廠建成了我國首臺30萬千瓦機組濕式電除塵器示范工程,采用的是柔性電極。與此同時,福建龍凈牽頭在上海長興島電廠的65噸/小時的鍋爐上建成了首臺工業性的示范裝置,采用的是金屬極板。運行檢測結果表明,濕式電除塵器對煙氣中的各種細顆粒物、三氧化硫、汞及其化合物等均具有很好的脫除效果。此后,各種形式的濕式電除塵器成為燃煤電廠超低排放的標配。

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