燃煤鍋爐煙氣除塵技術(shù)的現(xiàn)狀及進(jìn)展
時間：2018-09-07 13:22:41
我國是煤炭消費大國，每年消耗原煤約21.5億t，約70%被燃煤電廠使用。我國能源結(jié)構(gòu)決定了以煤炭為主的火力發(fā)電格局。煤炭燃燒會產(chǎn)生大量的粉塵顆粒，其中細(xì)微粉塵PM2.5會引起心肺呼吸道疾病，同時也會引起灰霾天氣，導(dǎo)致大氣能見度下降。
國家環(huán)保部于2011年發(fā)布了GB13223—2011《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》，規(guī)定火力發(fā)電鍋爐煙塵排放濃度****限值為30mg/m3，重點地區(qū)****限值為20mg/m3;2012年發(fā)布GB3095—2012《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》，將PM2.5寫入國標(biāo)，并納入各省市的強(qiáng)制監(jiān)測范疇；2013年國務(wù)院發(fā)布《大氣污染防治行動計劃》，明確了具體任務(wù)，提出了十條具體措施。隨著各文件的出臺，燃煤鍋爐除塵領(lǐng)域面臨著前所未有的壓力和挑戰(zhàn)，僅靠對現(xiàn)有除塵器的常規(guī)改造，很難滿足新的煙塵排放標(biāo)準(zhǔn)。特別對PM2.5的排放控制，成為燃煤電廠亟待解決的難題。
目前我國電除塵器的生產(chǎn)規(guī)模和使用數(shù)量均居世界首位，電除塵技術(shù)接近世界先進(jìn)水平。布袋除塵器的技術(shù)核心在于濾料，隨著材料科技的不斷進(jìn)步，袋式除塵技術(shù)得到廣泛應(yīng)用。電袋復(fù)合除塵技術(shù)是基于靜電除塵和袋式除塵兩種成熟的除塵理論，由我國自行研發(fā)提出的新型除塵技術(shù)，近幾年已在多家電廠成功應(yīng)用。
1、靜電除塵技術(shù)
靜電除塵器(ESP)的主要工作原理是在電暈極和收塵極之間通上高壓直流電，所產(chǎn)生的強(qiáng)電場使氣體電離、粉塵荷電，帶有正、負(fù)離子的粉塵顆粒分別向電暈極和收塵極運動而沉積在極板上，使積灰通過振打裝置落進(jìn)灰斗。
由于靜電除塵器基于荷電收塵機(jī)理，靜電除塵器對飛灰性質(zhì)(成分、粒徑、密度、比電阻、黏附性等)十分敏感，特別對高比電阻粉塵、細(xì)微煙塵捕集困難，運行工況變化對除塵效率也有較大影響。另外其不能捕集有害氣體，對制造、安裝和操作水平要求較高。
對現(xiàn)有靜電除塵器提效改造技術(shù)有三種可行方向:改進(jìn)靜電除塵器(包括靜電除塵器擴(kuò)容、采用電除塵新技術(shù)及多種新技術(shù)的集成)、電袋復(fù)合除塵技術(shù)、濕式電除塵技術(shù)。
2、袋式除塵技術(shù)
袋式除塵器的主要工作原理包含過濾和清灰兩部分。過濾是指含塵氣體中粉塵的慣性碰撞、重力沉降、擴(kuò)散、攔截和靜電效應(yīng)等作用結(jié)果。布袋過濾捕集粉塵是利用濾料進(jìn)行表面過濾和內(nèi)部深層過濾。清灰是指當(dāng)濾袋表面的粉塵積聚達(dá)到阻力設(shè)定值時，清灰機(jī)構(gòu)將清除濾袋表面煙塵，使除塵器保持過濾與清灰連續(xù)工作。
袋式除塵器****缺點是受濾袋材料的限制，在高溫、高濕度、高腐蝕性氣體環(huán)境中，除塵時適應(yīng)性較差。運行阻力較大，平均運行阻力在1500Pa左右，有的袋式除塵器運行不久阻力便超過2500Pa。另外，濾袋易破損、脫落，舊袋難以有效回收利用。
美國環(huán)保署的環(huán)境技術(shù)認(rèn)證(EnvironmentalTechnologyVerification，ETV)項目對ePTFE覆膜濾料做過的性能檢測發(fā)現(xiàn)濾料覆膜可一定程的地控制PM2.5和消除有害氣體，此項目對袋式除塵技術(shù)的發(fā)展有較好的引導(dǎo)作用。改進(jìn)袋式除塵器可從三個方面進(jìn)一步研究:濾料覆膜，濾料的改進(jìn)創(chuàng)新，舊袋的有效回收利用。
3、電袋復(fù)合除塵技術(shù)
電袋復(fù)合式除塵器的工作過程是，含塵煙氣進(jìn)入除塵器后，70%～80%的煙塵在電場內(nèi)荷電被收集下來，剩余20%～30%的細(xì)煙塵被濾袋過濾收集。電袋復(fù)合式除塵器兼容了靜電除塵器和袋式除塵器的優(yōu)點，較好的彌補了兩者的不足，除塵機(jī)理科學(xué)合理。
電袋復(fù)合式除塵器主要有臭氧腐蝕、運行阻力較高、投資大、占地面積大等缺點，濾袋壽命短及換袋成本高仍是其重要問題。
電袋復(fù)合式除塵器的改進(jìn)有三個方面:優(yōu)化靜電除塵單元和袋式除塵單元的長時間協(xié)同作用以及相對結(jié)構(gòu)布置，消除靜電除塵單元產(chǎn)生的臭氧，濾料的技術(shù)創(chuàng)新。
