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通过理论研究和应用研究,创造出具有自主知识产权、适合中国国情的性能优越、价格低廉的新型湿式电除尘器,并完成300MW(含)以上等级机组的新型湿式电除尘器示范工程,形成新型湿式电除尘的各项专利、行业标准等,从而填补国内大型湿式电除尘技术和产品的空白。863计划的实施完成,将使中国的湿式电除尘器技术达到更高水平。
为实现863计划,迅速掌握湿式电除尘器的核心技术,企业自主设计制造了国内领先的全尺寸湿式电除尘器综合实验台(见图2所示),用以研究湿式电除尘器的极配、特殊结构、喷淋系统、水膜形成、抗结露、配套高压供电等关键技术。通过实验,获得了许多关键的设计参数,同时建立了湿法脱硫模拟实验台,模拟湿法脱硫后的烟气工况下湿式电除尘器的工作性能。
影响湿式电除尘器应用的关键是水的二次污染和水耗问题,不解决灰水循环利用问题,湿式电除尘器就难以在燃煤电厂推广应用。经过湿式电除尘器喷淋冲洗之后排出的水,含有大量酸性物质和细微颗粒物。直接排放会产生二次污染,而且耗水量大、运行成本高,水必须进行循环利用。
水的循环利用要经过两个环节,一是中和除酸,二是分离固体悬浮物,使污水变成适合喷淋使用的工业用水。通过反复试验,掌握了湿式电除尘器的喷淋系统及均匀水膜形成规律、极配、结构、高压供电等关键技术;研发了悬浮物高效分离、水循环利用系统。
防腐是保证湿式电除尘器安全可靠运行的重要问题,通过材料分析和抗腐蚀实验,寻找重要结构件的材料选择,制定防腐措施和施工工艺。在研发过程中,相关企业已经获得了多项具有自主知识产权的湿式电除尘专利。
降低综合投资和运行费用,具有较好经济性
采用湿式电除尘技术工艺,由于其终端把关的技术特点,布置在湿法脱硫前的除尘装置,只要满足湿法脱硫工艺要求即可,出口排放无需做到很低。这样,既可降低前端除尘装置的投资和运行成本,又能够解决脱硫设备前的场地紧张问题。同时,由于湿式电除尘器运行中的喷淋作用,对烟气中的SO2具有一定的洗涤脱除作用,可以减少湿法脱硫的投资和运行成本。
另外,湿式电除尘器大量减少了烟气中的SO3,有效缓解下游烟道、烟囱的腐蚀,降低烟囱防腐成本。湿式电除尘器在实现粉尘超低排放,解决石膏雨、细微颗粒物(PM2.5粉尘、SO3酸雾、气溶胶)问题的同时,具有较好经济性。
国内燃煤锅炉湿式电除尘工程应用案例
由于湿式电除尘技术对控制燃煤烟气中的PM2.5排放非常有效,在发达国家的电力工程领域,湿式电除尘技术得到了广泛应用。据不完全统计,已有50余套不同类型的湿式电除尘器应用于美国、欧洲及日本的电厂,主要作为大气污染物综合治理的终端设备,用于去除湿法脱硫无法收集的酸雾、控制PM2.5微细颗粒物及解决烟气排放浊度问题。
比如,日本碧南电厂1~3号700MW机组和4、5号1000MW机组,均在湿法脱硫系统后设置湿式电除尘器,投运情况良好,烟尘排放浓度长期保持在2~5mg/m3水平,运行15年来,壳体和内件未发生严重的腐蚀问题。
我国环保企业从2009年开始投入湿式电除尘器的研究和开发,从试验、中试到工业应用,目前已取得了多个项目的成功应用,并得到很好的使用效果。主要工程案例有:
案例一:福建上杭瑞翔纸业湿式电除尘工程
2011年12月,福建上杭瑞翔纸业循环流化床锅炉安装一台湿式电除尘器。这台湿式电除尘器为立式布置,烟气从电除尘器上部进入,经引风机从烟囱排出。经测试,湿式电除尘器入口含尘浓度达513mg/m3,出口排放仅为9.3mg/m3。对捕集到的粉尘进行粒径分析,PM10以下粉尘占90%,PM2.5以下粉尘占30%,表明湿式电除尘器对细微粉尘具有高效脱除效果;对喷淋水与排出水的pH值对比测试,pH值由7变为3,表明湿式电除尘器对SO3具有很高的脱除能力。
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