除尘地垫

烟气超低排放实际上是指烟气中颗粒物的超低排放，排放烟气中不仅包括烟尘，而且包括湿法脱硫过程中产生的次生颗粒物，因此要实现烟气的超低排放必须进行必要的除尘处理。除尘技术一般包括：烟气脱硝后烟气中烟尘的去除，称之为一次除尘技术，主流技术包括：电除尘技术?袋式除尘技术和电袋复合除尘技术 脱硫后对烟气中颗粒物的再次脱除或烟气脱硫过程中对颗粒物的协同脱除，称之为二次除尘或深度除尘技术，脱硫后对烟气中颗粒物的脱除主要采用湿式电除尘技术，脱硫过程中对颗粒物的协同脱除主要采用复合塔脱硫技术，并采用高效的除雾器或在湿法脱硫塔内增加湿法除尘装置?下面详细介绍一下这几种除尘技术。一次除尘技术1电除尘技术电除尘技术利用强电场电晕放电，使气体电力产生大量自由电子和离子，并吸附在通过电场的粉尘颗粒上，使烟气中的粉尘颗粒荷电，荷电后的粉尘颗粒在电场库仑力的作用下吸附在极板上，通过振打落入灰斗，经排灰系统排出，从而达到收尘的目的。优点：除尘效率较高，压力损失小，使用方便且无二次污染，对烟气的温度及成分敏感度不高，设备运行检修相对容易，安全可靠性较好。局限：设备占地面积较大，除尘效率受煤种和飞灰成分的影响较大。依据电极表面灰的清除是否用水,电除尘可分为干式电除尘和湿式电除尘?干式电除尘常被称作电除尘，如静电除尘技术、低低温电除尘技术 湿式电除尘常被称作湿电,湿电仅用于湿法脱硫后的二次除尘?（1）静电除尘技术静电除尘技术是在电晕极和收尘极之间通上高压直流电，所产生的强电场使气体电离、粉尘荷电，带有正、负离子的粉尘颗粒分别向电晕极和收尘极运动而沉积在极板上，使积灰通过振打装置落进灰斗。静电除尘器与其他除尘设备相比，耗能少，除尘效率高，适用于除去烟气中0.01~50μm的粉尘，而且可用于烟气温度高、压力大的场合。但由于静电除尘器基于荷电收尘机理，静电除尘器对飞灰性质(如成分、粒径、密度、比电阻、黏附性等)较为敏感，特别对高比电阻粉尘、细微烟尘捕集困难，运行工况变化对除尘效率也有较大影响。另外其不能捕集有害气体，对制造、安装和操作水平要求较高。（2）低低温电除尘技术低低温电除尘技术是通过烟气冷却器降低电除尘器入口烟气温度至酸露点以下的电除尘技术?低低温电除尘技术因烟气温度降至酸露点以下，粉尘比电阻大幅下降，且击穿电压上升，烟气流量减小，可实现较高的除尘效率 同时，烟气温度降至酸露点以下，气态SO3将冷凝成液态的硫酸雾，通过烟气中粉尘吸附及化学反应，可去除烟气中大部分SO3 在达到相同除尘效率前提下，与常规干式电除尘器相比，低低温电除尘器的电场数量可减少，流通面积可减小，运行功耗降低，节能效果明显。但粉尘比电阻降低会削弱捕集到阳极板上粉尘的静电黏附力，从而导致二次扬尘有所增加?2袋式除尘技术袋式除尘技术利用过滤原理，用纤维编织物制作的袋式过滤单元来捕捉含尘烟气中的粉尘。堆积在滤袋表面的粉饼层在此反向加速度及反向穿透气流的作用下，脱离滤袋面，落入灰斗。落入灰斗后的灰再经输灰系统外排。优点：布袋除尘器占地面积小 除尘效率高，一般可保证出口排放浓度在50mg/m3以下 处理气体量范围大 不受煤种、飞灰成分、浓度和比电阻的影响 结构简单，使用灵活 运行稳定可靠，操作维护简单。局限：受滤袋材料的限制，在高温、高湿度、高腐蚀性气体环境中,除尘时适应性较差。运行阻力较大，平均运行阻力在1500Pa左右，有的袋式除尘器运行不久阻力便超过2500Pa。另外，滤袋易破损、脱落,旧袋难以有效回收利用。3电袋复合除尘技术电袋复合除尘技术是电除尘技术与袋式除尘技术有机结合的一种复合除尘技术,利用前级电场收集大部分烟尘,同时使烟尘荷电,利用后级滤袋区过滤拦截剩余的烟尘,实现烟气净化?未被前级电区捕集的荷电粉尘,由于电荷作用使细微颗粒极化或凝并成粗颗粒,同时由于同性电荷的排斥作用,到达滤袋表面堆积的粉尘层排列有序?结构疏松,呈棉絮状,粉尘层阻力低,容易清灰剥离,因而产生了荷电粉尘增强过滤性能的效应,降低运行阻力,延长滤袋寿命?电袋复合除尘器按照结构型式可分为一体式电袋复合除尘器?分体式电袋复合除尘器和嵌入式电袋复合除尘器?其中一体式电袋复合除尘器技术zui为成熟,应用zui为广泛?优点：对煤种和烟尘比电阻变化的适用性比电除尘器强，运行阻力低于纯布袋除尘器，滤袋寿命较布袋除尘器更长，电耗低于电除尘器。局限：由于兼有电除尘和布袋除尘两套单元，运行维护较为复杂。二次除尘技术1湿式电除尘技术湿式电除尘技术是用水冲刷吸附在电极上的粉尘?根据阳极板的形状，湿式电除尘器分为板式、蜂窝式和管式等，应用较多的是板式与蜂窝式。湿式电除尘器安装在脱硫设备后，可有效去除烟尘及湿法脱硫产生的次生颗粒物，并能协同脱除SO3、汞及其化合物等?影响湿式电除尘器性能的主要因素有湿式电除尘器的结构型式、入口浓度、粒径分布、气流分布、除尘器技术状况和冲洗水量?优点：对粉尘的适应性强，除尘效率高，适用于处理高温、高湿的烟气 无二次扬尘 无锤击设备等易损部件，可靠性强 能有效去除亚微米级颗粒、SO3气溶胶和石膏微液滴，对有效控制PM2.5、蓝烟和石膏雨。局限：排烟温度需低于冲刷液的绝热饱和温度 在高粉尘浓度和高SO2浓度时难以采用湿式电除尘器 必须要有良好的防腐蚀措施 湿式电除尘器冲洗水虽采用闭式循环，但要与脱硫水系统保持平衡。2复合塔脱硫技术复合式脱硫塔工作时烟气由引风机鼓入脱硫塔内，在脱硫塔径向进风管内设有*级喷淋装置，对烟气进行预降温和预脱硫，经过降温和预脱硫的烟气由脱硫塔中下部均匀上升，依次穿过三级喷淋装置形成的高密度喷淋洗涤反应区和吸收反应区，脱硫液通过螺旋喷嘴生成极细的雾滴为烟气与脱硫液的充分混合提供了巨大的接触面积，使得气液两相进行充分的传质和传热的物理化学反应，从而达到SO2的高效脱除。脱硫塔内置有两级脱水除雾装置，经过脱硫后的烟气继续上升，依次经过两层折板除雾装置，通过雾气、小液滴在折板处的多次撞击形成较大液滴，大液滴与烟气分离后下落，脱水后的烟气通过烟道至烟囱排放。针对以上几种除尘技术的选择，当电除尘器对煤种的除尘难易性为“较易”时，可选用电除尘技术 当煤种除尘难易性为“较难”时，可优先选用电袋复合除尘技术，300MW等级及以下机组也可选用袋式除尘技术 对于一次除尘就要求烟尘浓度小于10mg/m3或5mg/m3不依赖二次除尘实现超低排放的，可优先选择超净电袋复合除尘技术?其他情况下(包括煤种的除尘难易性为“一般”)，可结合二次除尘技术效果?煤质波动情况?场地条件?投资与运行费用等因素综合考虑选择?另外，还可遵循原则：一次除尘器出口烟尘浓度为30mg/m3~50mg/m3时，二次除尘宜选用湿式电除尘器 一次除尘器出口烟尘浓度小于30mg/m3，二次除尘也可选用湿式电除尘器，实现更低的颗粒物排放浓度，更好地适应煤炭市场等因素的变化，投资与运行费用也会适当增加?一次除尘器出口烟尘浓度为10mg/m3~30mg/m3时，二次除尘宜选用复合塔脱硫技术协同除尘，并确保复合塔的除雾除尘效果?

随着环境污染的越发严重，国家对锅炉烟气排放提出了更加严格的标准。面对这一发展形势，相关企业要加强锅炉烟气除尘技术的运用，并且结合实际生产情况做好除尘设备的选择，以便在响应国家政策号召的同时，给企业生产带来一定的效益。既促进了工业的可持续发展，同时为人们创造一个安全、舒适的生存环境。 下面小编针对干式与湿式两种较为实用高效的除尘技术进行简要介绍，希望对您有所帮助。 一、干式除尘技术 干式除尘技术主要包括静电除尘、袋式除尘和电袋复合除尘技术。其中静电除尘技术具有处理烟气量大、除尘效率高、设备阻力低、适应烟温范围宽、使用简单可靠等优点，已经应用在我国80%以上的燃煤机组。针对静电除尘的增效技术包括：低低温电除尘、旋转电极式电除尘、微颗粒捕集增效、新型高压电源技术等。通过增效的干式除尘技术，辅以湿法脱硫的协同除尘，在适宜煤质条件下，能实现烟囱出口烟尘排放浓度低于10mg/m3。 这里重点对低低温电除尘技术及其应用进行介绍： 低低温电除尘技术通过低温省煤器或气气换热器使电除尘器入口烟气温度降到90～100℃低低温状态，除尘器工作温度在酸露点之下。 具有以下优点： ①烟气温度降低，烟尘比电阻降低，能够提高除尘效率； ②烟气温度降低，烟气量下降，风速降低，有利于细微颗粒物的捕集； ③烟气余热利用，降低煤耗； ④烟气中SO3冷凝并粘附到粉尘表面，被协同脱除； ⑤对于后续湿法脱硫系统，由于烟温降低，脱硫效率提高，工艺降温耗水量降低。 在国际上，日本低低温电除尘技术应用较为广泛，为应对日本排放标准的不断提高并解决SO3引起的酸腐蚀问题，三菱公司1997年开始研究日本基于烟气换热器装置的低低温高效烟气治理技术，现今在日本已得到大面积的推广应用，三菱、日立等低低温电除尘器配套机组容量累计已超13GW。日本橘湾电厂1050MW机组应用数据显示低低温烟气处理技术可实现烟囱出口粉尘排放浓度在5mg/m3以下，出口SO3排放浓度低于2.86 mg/m3。我国首台低低温电除尘器应用是在2010年12月广东梅县粤嘉电厂6号炉135MW机组。 2012年6月，我国首台600MW低低温电除尘在大唐宁德电厂4号炉成功投运，经第三方测试除尘器出口粉尘排放低于20mg/m3，同时具有较强的SO3、PM2.5、汞等污染物协同脱除能力。 2014年浙江嘉华电厂1000MW机组采用低低温电除尘后除尘器出口粉尘浓度降至15 mg/m3。相关的工程应用实践表明，低低温电除尘技术集成了烟气降温、高效收尘与减排节能控制等多种技术于一体。综合考虑当前我国极其严峻的“雾霾”大气污染和煤电为主的能源资源状况，低低温电除尘技术具有粉尘减排、节煤、节电、节水以及SO3减排多重效果，是我国除尘行业最急需支持应用推广的技术之一。 二、湿式静电除尘技术 湿式静电除尘技术通常用于燃煤电厂湿法脱硫后饱和湿烟气中颗粒物的脱除。要实现烟尘浓度低于5 mg/m3的超低排放，一般情况下需要配套湿式静电除尘技术。 湿式静电除尘工作原理是：烟气被金属放电线的直流高电压作用电离，荷电后的粉尘被电场力驱动到集尘极，被集尘极的冲洗水除去。与电除尘器的振打清灰相比，湿式静电除尘器是通过集尘极上形成连续的水膜高效清灰，不受粉尘比电阻影响，无反电晕及二次扬尘问题；且放电极在高湿环境中使得电场中存在大量带电雾滴，大大增加亚微米粒子碰撞带电的机率，具有较高的除尘效率。湿式静电除尘技术突破了传统干式除尘器技术局限，对酸雾、细微颗粒物、超细雾滴、汞等重金属均具有良好的脱除效果。 全世界第1台除尘器为湿式静电除尘器，1907年投入运行，主要用来去除硫酸雾，后来被拓展用于电厂细微颗粒捕集。美国在用于多污染物控制的湿式静电除尘器研究及应用方面处于领先地位。国内，湿式静电除尘器在冶金行业、硫酸工业已有多年成功的运行经验，是一项非常成熟的技术，并且针对微细雾滴制定出台了环保部标准HJ/T 323—2006《电除雾器》。 主要技术特点：单体处理烟气量较小，一般不超过50000m3/h，设计烟气流速较低，一般为1m/s左右，电极多采用PV或FRP材质。随着湿式静电技术的进一步发展，其应用领域和功能也不断拓展，加之在传统脱硝、脱硫、除尘技术均已达到一定水平，湿式静电在细颗粒物、超细雾滴、SO2、NOx、Hg等雾霾前体污染物进一步协同控制和深度净化上被寄予更多预期，这也是今后发展的趋势。 三、烟气超低排放技术路线 为了减少烟气中的烟尘，实现低于5mg/m3的超低排放，除采用以上增效干式除尘技术——低低温电除尘和湿式静电除尘器之外，也可配套使用必要的过程监测仪器，如烟气分析仪（低量程在线型）Gasboard-3000Plus，对整个烟气除尘工艺流程进行过程调控优化，以最大限度的提高除尘效率，实现烟气排放符合超低排放标准。 烟气分析仪（低量程在线型）Gasboard-3000Plus结合领先的微流红外技术，创造性采用隔半气室设计，可实现200ppm内的低量程测量，在满足行业标准应用的同时，还可根据用户需求定制量程，实用性大大提高。 烟气通过低低温电除尘脱除大部分粉尘、部分SO3和颗粒汞，同时通过烟气余热的回收利用，节约电煤消耗，降低烟温和烟气量，使后续湿法脱硫节水、提效，缓解“石膏雨”现象；然后通过湿式静电除尘，使得烟气含尘量达到超低排放要求，另一方面对SO3、重金属、NH3等多污染物协同净化，并有效减少“石膏雨”；此外，烟气成分分析仪作为整个工艺流程的过程监测单元，可指导现场操作人员对SO2或NOx进行过程调控，如在系统最后治理单元——湿式深度净化装置中，可根据需要适量添加脱硫液或脱硝液，实现对烟气成分的深度净化。来源：微信公众号@工业过程气体监测技术，转载请务必注明来源！

p　　随着国家三部委《全面实施燃煤电厂超低排放和节能改造工作方案》的实施，燃煤电厂烟气治理设备超低排放改造工作突飞猛进，成绩显著。在实施湿法脱硫(WFGD)超低排放方面，各环保公司纷纷开发了脱硫喷淋塔技术改造提效升级的多种新工艺，如单塔双循环技术、双托盘技术、单塔双区(三区)技术、旋汇耦合技术等，特别在脱硫塔核心部件喷淋系统上，采用增强型的喷淋系统设计(如增加喷淋层、提高覆盖率、提高液气比等)。脱硫效率从以前平均在95%左右提高到99%甚至更高。特别引人关注的是，在超低排放脱硫系统脱硫效率大幅提高的同时，其协同除尘效果也显著提高，一批改造后脱硫系统的协同除尘效率(净效率，已包含脱硫系统逃逸浆液滴的含固量)达到了70%，甚至有更高的报道。p 面对这样的事实，与之相关的问题亟需得到解答与澄清：p (1)超低排放湿法脱硫协同除尘的核心机理是什么?p (2)湿法脱硫协同除尘技术是否有局限性?应用中应注意哪些问题?p (3)超低排放技术路线选择中如何把握好湿法脱硫协同除尘与湿式电除尘器的关系?p 本文旨在追根溯源，一方面回顾总结过去在这方面的研究 一方面从机理出发，研究喷淋系统(及除雾器)对颗粒物脱除的作用。并采用理论模型计算与实际工程案例比较的方法，论证湿法脱硫喷淋系统是协同除尘的主要贡献部件，同时分析湿法脱硫协同除尘的局限性及与湿式电除尘器的关系，为超低排放技术路线选择提供有益的参考意见。p 湿法脱硫协同除尘的研究简要回顾p 清华大学热能系对脱硫塔除尘机理的研究较多，脱硫塔内单液滴捕集飞灰颗粒物的相关研究，主要建立了综合考虑惯性、拦截、布朗扩散、热泳和扩散泳作用的单液滴捕集颗粒物模型并进行了数值模拟计算，分析了温度、液滴直径和颗粒粒径对单液滴捕集过程及效率的影响规律。清华大学王晖等通过测试执行GB13223-2011标准WFGD进出口颗粒物的分级浓度的研究表明，WFGD可有效捕集大颗粒，但对PM2.5的捕集效率较低，且分级脱除效率随粒径减小而明显下降。华电电力科学研究院魏宏鸽等于2011～2013年对39台锅炉(机组容量为25～1000MW)的执行GB13223-2011标准WFGD开展了除尘效率测试试验，结果显示，不同试验机组WFGD的协同除尘效率为18～68%，平均协同除尘效率为49%。国电环保研究院王东歌等通过对我国4座电厂5台不同容量的执行GB13223-2011标准WFGD进出口烟气总颗粒物浓度进行了测试，结果表明，WFGD对烟气中总颗粒物的去除效率介于46.00%～61.70%之间，平均达到55.50%。夏立伟等对某电厂超低排放改造前的WFGD进行了协同除尘效果测试，结果显示，WFGD协同除尘效率为53%。p 上述研究结果一致表明：WFGD具备协同除尘能力 执行GB13223-2011标准WFGD平均协同除尘效率大致在50%左右 湿法脱硫协同除尘的主要机理是喷淋液滴对颗粒物的捕获机理。这种认识在WFGD实施超低排放之前是行业内比较公认的。p 湿法脱硫喷淋液滴协同除尘机理p 1、湿法脱硫喷淋液滴捕集颗粒物的机理与模型喷淋塔除尘机理与湿法除尘设备中重力喷雾洗涤器相似。一定粒径(范围)的喷淋液滴自喷嘴喷出，与自下而上的含尘烟气逆流接触，粉尘颗粒被液(雾)滴捕集，捕集机理主要有重力、惯性碰撞、截留、布朗扩散、静电沉降、凝聚和沉降等。烟气中尘粒细微而又无外界电场的作用，可忽略重力和静电沉降，主要依靠惯性碰撞、截留和布朗扩散3种机理。前人的研究结果表明，Devenport提出的孤立液滴惯性碰撞效率模型、马大广的拦截效率模型、嵆敬文的布郎扩散捕集效率模型与实验结果吻合较好，因此我们根据上述相关模型计算单个液滴的综合颗粒分级捕集效率，然后结合实际工程参数参考岳焕玲提出的液滴群和多层喷淋层中不同粒径液滴的颗粒分级捕集效率模型进行了的计算，相关计算模型见表1所示。centerimg alt="" src="http://img01.bjx.com.cn/news/UploadFile/201707/2017070609230061.jpg" width="500" height="465"//centercenterimg alt="" src="http://img01.bjx.com.cn/news/UploadFile/201707/2017070609230934.jpg" width="500" height="478"//centercenterimg alt="" src="http://img01.bjx.com.cn/news/UploadFile/201707/2017070609231751.jpg" width="500" height="186"//centerp/pp/pp /pp　　2、湿法脱硫喷淋层对颗粒物捕集效率影响因素p (1)颗粒物粒径及分级浓度分布对喷淋层协同粉尘脱除效率的影响p 选用单向双头空心喷嘴(液滴体积平均粒径1795μm)，液气比L/G=14.283L/m3时，不同粒径范围(900～5000μm)液滴群对颗粒物分级脱除效果曲线如图1所示。p 随着颗粒物分级粒径的增大，脱除效率明显增加，900μm粒径液滴群对1μm颗粒物的脱除效率不到5%，而对10μm颗粒物的脱除效率可达70%以上，因此，烟尘颗粒的分级浓度特性对喷淋层的协同除尘效率影响很大，小颗粒( 2.5μm)比重越大，脱硫塔的协同除尘效率越低。随着液滴粒径增大，因其数量占比大幅减小，发生惯性碰撞、拦截和扩散效应的概率随之降低，对同一粒径颗粒物分级脱除效率随之降低。centerimg alt="" src="http://img01.bjx.com.cn/news/UploadFile/201707/2017070609233040.jpg" width="416" height="343"//centerp (2)液气比对颗粒物协同脱除效率的影响/pp 选用单向双头空心喷嘴(液滴体积平均粒径1795μm)，液气比选为8、12、16、20L/m3，不同液气比条件下不同粒径范围(900～5000μm)喷淋雾滴群对2.5μm颗粒物脱除效果曲线如图2所示。/pp style="TEXT-ALIGN: center"img alt="" src="http://img01.bjx.com.cn/news/UploadFile/201707/2017070609240974.jpg" width="402" height="337"//pp 上述计算结果表明，随着液气比的增大，吸收塔单位截面上喷淋浆液量越大，喷淋液滴数目增加，表面积增加，与颗粒物接触机会增加，脱除效率明显增大。对于900μm左右粒径的液滴，液气比从8L/m3增加到16L/m3，对2.5μm颗粒分级脱除效率从14.35%增加到26.64%，脱除率增加了84%。因此增大液气比有助于提高湿法脱硫对粉尘和细颗粒(PM2.5)的协同脱除作用。/pp 3、超低排放WFGD与执行GB13223-2011标准WFGD协同除尘效率的比较/pp 为了分析问题，我们假定有一个脱硫工程需要做超低排放改造，设定进口SO2浓度为2450mg/Nm3，进口粉尘浓度20mg/Nm3，出口SO2浓度在超低排放改造前后分别设定为200mg/Nm和35mg/Nm3，选用双头空心喷嘴(液滴体积平均粒径1795μm)，脱硫塔进口飞灰颗粒物浓度分布参考清华大学对某个实际工程的颗粒物质量累积分布测试结果。/pp 根据上述假定，我们计算了超低排放WFGD与执行GB13223-2011标准WFGD喷淋层的协同除尘效率、喷淋层对PM2.5的脱除效率，同时把除雾器出口液滴中的含固量考虑在内，测算了超低排放WFGD与执行13223-2011标准WFGD的协同除尘效率，结果如表2所示。/pcenterimg alt="" src="http://img01.bjx.com.cn/news/UploadFile/201707/2017070609242531.jpg" width="600" height="340"//centercenterimg alt="" src="http://img01.bjx.com.cn/news/UploadFile/201707/2017070609243491.jpg" width="600" height="322"//centerp 表2计算可以给我们以下几点认识：/pp (1)WFGD对飞灰颗粒物协同脱除的主要贡献是喷淋层。根据前述WFGD喷淋雾滴捕集颗粒物的机理分析与模型计算，喷淋层对较大粒径颗粒的脱除效率是较高的，而这一部分颗粒占重量浓度的大部分，所以计算结果显示，对执行GB13223-2011标准WFGD，喷淋层协同除尘效率74.95%，超低排放WFGD喷淋层协同除尘效率83.30% /pp (2)WFGD的整体协同除尘效率需要考虑WFGD逃逸液滴中的石灰石、石膏等固体颗粒物分量。在进口粉尘浓度条件不变的情况下，由于超低排放WFGD改造安装了高效除雾器，超低排放WFGD协同除尘效率可保持在72.05%，而执行GB13223-2011标准WFGD由于我们假设的原除雾器设计效率较低，出口液滴排放浓度较高，其协同除尘效率降到了37.45%。为了保障WFGD整体的协同除尘效率和较低的颗粒物总排放浓度，需要应用高效除雾器把WFGD出口液滴排放浓度降到足够低。/pp (3)对于我们特别关注的细颗粒物(PM2.5)，执行GB13223-2011标准WFGD喷淋层的协同脱除效率为42.74%，超低排放WFGD喷淋层的协同脱除效率为61.83%，提效44.67%，分析超低排放WFGD喷淋层脱除细颗粒物效率较高的主要原因，在于大幅增加了WFGD的液气比，使得喷淋雾滴总的表面积增加，与细颗粒接触的概率增加，从而明显提高了颗粒物特别是PM2.5的协同脱除效率。/pp/pp/pp　　表3是我国部分超低排放WFGD工程的协同除尘效果，其中A为华能南通电厂4号机组(350MW)B为华能国际电力股份有限公司玉环电厂1期1000MW机组，C为首阳山公司二期300MW机组。实际WFGD工程的协同除尘测试效率与理论计算结果存在一定的差别，但是趋势是一致的，部分案例数据还比较接近。centerimg alt="" src="http://img01.bjx.com.cn/news/UploadFile/201707/2017070609250410.jpg" width="600" height="157"//centerp 超低排放WFGD与执行GB13223-2011标准WFGD比较，无论是通过理论计算比较，还是通过工程实际测试结果来比较，证明超低排放WFGD对执行GB13223-2011标准WFGD提高协同除尘效率的大致幅度是一致的。这也间接地证明了喷淋层是WFGD协同除尘作用的主力军。/pp 湿法脱硫用机械类除雾器协同除尘机理/pp 1、除雾器的工作机理及主要作用除雾器是WFGD的重要设备，安装于脱硫塔顶部，常采用机械除雾器，用以去除烟气携带的小液滴，保护下游设备免遭腐蚀和结垢。/pp 除雾器对协同除尘的主要作用在于捕集逃逸液滴的同时捕集了液滴中颗粒物(石灰石、石膏及被液滴包裹的烟尘等)。SO2与颗粒物的超低排放对WFGD的除雾器组件提出了更高要求，一方面，通过增加液气比与喷淋层数、提高喷淋覆盖率等措施实现高效脱硫，但在另一方面一定程度上增加了进入除雾区的液滴总量，使其负荷增加。同时为了保证WFGD出口烟气的颗粒物达到超低排放浓度要求，实际超低排放WFGD工程一般会应用多级或组合型(管式、屋脊式、水平烟道式)高效除雾器以保证WFGD出口液滴浓度处在较低水平，以尽量减少逃逸液滴中的颗粒物对排放的贡献。/pp 2、WFGD除雾器协同除尘的贡献讨论当今高效除雾器能将WFGD出口液滴排放浓度控制得比较低已得到工程实际的验证。但有人可能要问，这一类的除雾器对喷淋层出口的飞灰颗粒物是否有较高的直接脱除作用呢?我们认为，应该说会有一定作用。但是，从本文对喷淋层协同除尘效果分析可以看出，未被喷淋层捕集的飞灰颗粒物的平均粒径非常小。在现实燃煤电厂超低排放治理条件下，脱硫前的除尘器出口飞灰颗粒物浓度一般控制在20mg/m3左右，平均粒径约是3.02μm，经过脱硫塔喷淋层协同除尘作用后，喷淋层出口的飞灰颗粒物平均粒径 1μm。从分析可知，机械除雾器对液滴的临界分离粒径在20～30μm左右，可以推断，机械除雾器对喷淋层出口的飞灰颗粒物直接脱除(液滴包裹的除外)作用很有限，不太可能成为协同除尘的主要贡献者。/pp 超低排放技术路线的选择/pp 1、WFGD的主要功能定位与协同除尘的局限性WFGD的主要功能定位是脱硫，工程项目设计时要确定设计输入与输出条件，在设计煤种上会选含硫量较高的煤种进行设计，根据要求的出口SO2浓度设计脱硫效率，从而设计整个脱硫系统(包括喷淋层系统和运行参数)，对除尘作用基本上是协同的概念。从我们前述计算与测试数据来源，大多数是以全负荷运行状态而言。实际上，WFGD运行是与煤的含硫量、发电负荷紧密联系的，根据WFGD实际进口SO2浓度进行控制，调节循环泵开启的个数，控制喷淋量与浆液pH。这样可能导致协同除尘效率不是很稳定，运行中二者难以兼顾。当采用WFGD后没有配置湿式电除尘器的超低排放治理技术路线工程中，WFGD就是除尘的终端把关设备，在某种特定应用煤种情况下(如低硫煤、高灰分、高比电阻粉尘)，WFGD进口比较低的SO2浓度与较高的飞灰颗粒物浓度同时出现，WFGD的运行将难以兼顾，不大可能为了维持较高的除尘效率将喷淋层全负荷投运，这就是WFGD协同除尘的局限性。WFGD的主要功能定位就是脱硫，除尘仅仅是协同作用，不可把除尘的终端把关全部责任交给WFGD。/pp 2、湿式电除尘器对超低排放与多污染物协同控制的重要作用湿式电除尘器(WESP)安装于WFGD下游，WESP除尘原理与干式电除尘收尘原理相同，都是依靠高压电晕放电使得粉尘颗粒荷电，荷电粉尘颗粒在电场力的作用下到达收尘极。在工作的烟气环境和清灰方式上两者有较大区别，干式电除尘器主要处理含水很低的干气体，WESP主要处理含水较高乃至饱和的湿气体 干式电除尘器一般采用机械振打或声波清灰等方式清除电极上的积灰，而WESP则通过喷淋系统连续喷雾在收尘极表面形成完整的水膜将粉尘冲刷去除。由于WESP进口烟气温度低且处于饱和湿态，水雾与粉尘结合后比电阻大幅下降，使得WESP对粉尘适应能力强，同时不存在二次扬尘，因此无论前部条件是否波动，WESP对细颗粒和WFGD除雾器逃逸液滴均具备较高的脱除效率，WESP还能有效捕集其它烟气治理设备捕集效率较低的污染物(如PM2.5、SO3酸雾和Hg等)，可作为烟气多污染物治理终端把关设备。实际工程中WESP应用较广，除尘效果显著，甚至可达到更低排放要求，例如河北国华定洲发电有限责任公司1号机组(600MW)配套WESP出口粉尘排放浓度低于1mg/m3。/pp 3、是否配置湿式电除尘器是超低排放技术路线选择中的一个重要问题根据我们的经验可以列出以下几点作为考虑是否需要配置WESP的主要因素：/pp (1)脱硫前除尘器的除尘效率是否有较大余量?如有较大余量，就可以在不利条件下启用除尘器余量，不用过分依赖WFGD的协同除尘作用 /pp (2)煤种的条件：实际供应的煤种含硫量是否波动较小?含硫量波动小，意味着协同除尘效率比较稳定，依靠度较高 /pp (3)影响除尘器除尘效率的煤种条件和飞灰条件是否相对稳定?如果经常可能使用影响除尘性能的困难煤种，那脱硫系统的协同除尘负担就重。/pp (4)是否考虑未来对SO3等其他污染物的控制要求?/pp 如果有以上(1)～(3)的不利条件，同时考虑到未来对SO3等可凝结颗粒物和其他污染物的控制要求，那么论证配置WESP的必要性是应该的。/pp 目前，关于超低排放技术路线的选择有很多探讨，实际工程上的问题和条件是很复杂的，除了技术条件，还有现场场地条件、煤种来源稳定性、负荷波动状况等等其他因素需要考虑。所以我们认为超低排放技术路线选择的核心就是具体问题具体分析。/pp 超低排放技术路线中的关键问题是多污染物协同控制，在各主要治理设备中理清主要功能和协同功能非常重要，一定要考虑当主要功能与协同功能有矛盾时如何处理，还是要保留有应对措施。比如，在煤种多变的条件下，保留一个适当规格的WESP作为终端把关，是一个较符合实际的选择。/pp/pp/pp　　4、湿法脱硫协同除尘与湿式电除尘器在除尘中相互关系计算举例p 为了说明WFGD与湿式电除尘器在除尘中的相互关系，我们举了个计算例子，按第3节“湿法脱硫喷淋液滴协同除尘机理”的关于超低排放脱硫系统的基本假设，取超低排放WFGD出口烟气液滴浓度为15mg/m3(含固量15wt%)，计算液气比分别为10、12.5、15、17.5和20L/m3的WFGD进出口粉尘浓度关系曲线(注：这里是简化计算，实际应考虑塔内其他部件对烟尘的捕集作用)，结果见图3所示。p WFGD的液气比越大，喷淋层协同除尘效率越高，越容易达到超低排放。对于特定液气比条件下的WFGD，WFGD进出口粉尘浓度呈线性关系，当其进口粉尘浓度在一定范围以内(较低)时，对应的出口粉尘浓度处于图中垂直网格区域，此时由高效除雾器配合即可满足WFGD出口粉尘浓度达到超低排放要求 但是在斜线网格区域时就不能满足WFGD出口粉尘浓度≤5mg/m3。/pp style="TEXT-ALIGN: center"img alt="" src="http://img01.bjx.com.cn/news/UploadFile/201707/2017070609254032.jpg" width="413" height="301"//pp 这个结果可以供设计参考，考虑实际用煤的含硫量(特别要注意低含硫量煤种)可以估算实际应用的液气比，考虑最差煤种可以估算进口粉尘浓度最高值，这样可以帮助判断是否需要配置WESP作为除尘终端把关设备。上述结果也可以供实际运行控制时参考，在正常的煤种条件下，充分发挥WFGD的协同除尘作用，同时控制好WESP的运行参数 在低硫煤、飞灰条件对除尘器不利条件下，用好WESP起到终端把关作用实现超低排放(≤5mg/m3)。/pp 通过以上分析，我们得出如下结论：/pp (1)WFGD协同除尘的主要贡献是喷淋层，其除尘的核心机理是雾化液滴对飞灰颗粒物的惯性碰撞、拦截和扩散效应。通过理论计算和工程案例数据比较可看出，由于超低排放WFGD喷淋层应用了高液气比、多层喷淋层、高覆盖率等措施以及高效除雾器的配合，协同除尘效率可达到70%左右。/pp (2)湿法脱硫装置的主要功能定位是脱硫，除尘是协同功能。当燃用低硫煤煤种、对除尘器不利飞灰两种情况同时出现时，WFGD的脱硫与协同除尘较难兼顾，所以在粉尘超低排放技术方案选择时，不应过度依赖WFGD的协同除尘作用(设计上直接应用70%协同除尘效率是有风险的)。/pp (3)机械除雾器主要通过高效脱除来自喷淋层的雾滴抑制WFGD出口液滴中固体含量对排放粉尘的贡献，其液滴的临界分离粒径在20～30μm左右，对粒径更小的喷淋层出口飞灰颗粒物(≤10μm)的脱除作用很有限，起到辅助除尘作用。/pp (4)湿式电除尘器对颗粒物、雾滴及其他(SO3等)污染物具有高效捕集能力，在超低排放中作为终端把关设备可以应对煤种、工况变化的复杂情况。/pp (5)超低排放技术路线选择的核心是具体问题具体分析，在各主要治理设备中理清主要功能和协同功能非常重要，在中国煤种普遍波动较大的现实条件下，更要仔细认清协同控制中协同功能的局限性，不能简单地套用一些国外经验。/p/p/p/p/p/p/p/p/p/p/p/p/p/p/p/p/p/p/p