燃煤電廠電除塵技術(shù)發(fā)展及應(yīng)用綜述

王漢杰

摘 ?要：隨著經(jīng)濟(jì)水平的提高，生態(tài)環(huán)境問(wèn)題也逐漸凸顯出來(lái)，而資源損耗亦是一個(gè)問(wèn)題，因此，人們大力發(fā)展高新科技以規(guī)避可能會(huì)源枯竭的現(xiàn)象發(fā)生。本文對(duì)電除塵技術(shù)在燃煤電廠發(fā)展歷程進(jìn)行描述，然后對(duì)該技術(shù)在煙氣脫汞中的應(yīng)用、在脫硫低排中的應(yīng)用、與BIM 技術(shù)一同在建設(shè)全過(guò)程中的應(yīng)用做針對(duì)性的分析研究，以期為燃煤電廠能進(jìn)一步發(fā)展與應(yīng)用有一定的參考價(jià)值。

關(guān)鍵詞：燃煤電廠;電除塵技術(shù);超低減排

引言：

電除塵技術(shù)能高效率的收集燃煤電廠在生產(chǎn)運(yùn)行過(guò)程中排放出來(lái)的煙氣，它還能進(jìn)一步對(duì)煙氣中的各種微粘性粉塵起到吸附作用，在一定程度上可以提高大氣環(huán)境的質(zhì)量，保證煤電廠設(shè)備能高效運(yùn)行工作，確保其能高水準(zhǔn)的發(fā)揮其應(yīng)有的使用價(jià)值。電除塵技術(shù)雖然在我國(guó)起步較晚，但是現(xiàn)今我國(guó)電除塵設(shè)備的設(shè)計(jì)、制造與應(yīng)用均已取得巨大的成就，因此，我國(guó)電除塵技術(shù)的發(fā)展情景極好。

1燃煤電廠電除塵技術(shù)發(fā)展歷程

1.1起步創(chuàng)新時(shí)期

據(jù)資料顯示，我國(guó)最早在于1930年使用了美國(guó)的電除塵設(shè)備。1950年之后將其應(yīng)用到化工行業(yè)與冶金行業(yè)中去，此階段選擇的是從蘇聯(lián)和東德進(jìn)口的電除塵設(shè)備。1960年我國(guó)使用的電除塵設(shè)備還沒(méi)到60臺(tái)，直至20世紀(jì)六十年代中期電除塵技術(shù)才真正的被我國(guó)科研領(lǐng)域研發(fā)制造。1965年以武漢安全環(huán)保研究單位為領(lǐng)導(dǎo)代表，第一次向電除塵技術(shù)領(lǐng)域進(jìn)軍，該研發(fā)團(tuán)隊(duì)主要是對(duì)包頭鋼鐵公司燒結(jié)廠的廢物進(jìn)行回收利用處理，將其中含有稀土成分的粉塵進(jìn)行凈化回收，以實(shí)現(xiàn)提高資源利用率的作用。該組合團(tuán)隊(duì)用時(shí)兩年進(jìn)行了大量試驗(yàn)研究，同時(shí)將其與工程實(shí)例結(jié)合在一起，并更深層次的對(duì)電除塵設(shè)備的技術(shù)原理進(jìn)行剖析，然后對(duì)影響電除塵設(shè)備工作性能的各種因素做了進(jìn)一步研究，并提出了一定的優(yōu)化意見(jiàn)。時(shí)至1972年，電除塵設(shè)備在我國(guó)主要的工作主要是物料回收，它甚少在燃煤電廠中使用，并且，此時(shí)我國(guó)自自主研發(fā)技術(shù)還不夠成熟，因此該設(shè)備多數(shù)還是從國(guó)外引進(jìn)國(guó)內(nèi)的。

1.2提升發(fā)展時(shí)期

1973年在聯(lián)合國(guó)環(huán)境保護(hù)大會(huì)召開(kāi)之后我國(guó)對(duì)燃煤電廠的污染物排放量提出限值要求，電除塵設(shè)備因此也被賦予保護(hù)環(huán)境的使命。二十世紀(jì)七十年代我國(guó)研發(fā)了9種規(guī)格的臥式除塵設(shè)備的設(shè)計(jì)圖樣，它是由原機(jī)械工業(yè)部、冶金部和建材部牽頭共同協(xié)作之下完成的。1981年在聯(lián)合國(guó)無(wú)償投資援建和我國(guó)自主投資之下組建了我國(guó)第一家諸暨電除塵設(shè)備研究所，同年被確立為國(guó)家二類(lèi)所。1983年從瑞典引進(jìn)了電除塵技術(shù)。八十年代初期，我國(guó)首臺(tái)電除塵設(shè)備在諫壁電廠投運(yùn)。二十世紀(jì)八十年代中期電除塵課題被列入科技項(xiàng)目中去;截止二十世紀(jì)九十年代我國(guó)基本掌握電除塵技術(shù)。1991年-2013年時(shí)我國(guó)電除塵技術(shù)快速蓬勃發(fā)展期，它不僅促使我國(guó)電力行業(yè)有了質(zhì)的發(fā)展，還推動(dòng)了電除塵技術(shù)的進(jìn)一步創(chuàng)新，使得電除塵企業(yè)數(shù)量逐年增加，電除塵行業(yè)出現(xiàn)較強(qiáng)的社會(huì)競(jìng)爭(zhēng)力[1]。

1.3超低排放時(shí)期

2014年我國(guó)制定煙氣排放守則，并將與超低排放技術(shù)有關(guān)的知識(shí)也記錄在內(nèi)，為燃煤電廠提供了參考。此階段研發(fā)了顆粒物超低排放技術(shù)，它包含低低溫電除塵和濕式電除塵兩種技術(shù)，可有效降低電壓的溫度與煙氣含量，極大地提升了除塵效率。隨著我國(guó)燃煤電廠電除塵技術(shù)日益完善，使得我國(guó)國(guó)際地位進(jìn)一步提升，而電除塵技術(shù)也得到了國(guó)際社會(huì)的廣泛認(rèn)可。電除塵設(shè)備雖然被超凈電袋復(fù)合除塵器等技術(shù)手段所掩蓋，但是依舊占據(jù)主導(dǎo)地位，主要是因?yàn)槌龎m設(shè)備效率能維持在99.95。

2燃煤電廠電除塵技術(shù)的應(yīng)用

2.1在煙氣脫汞中的應(yīng)用

電除塵技術(shù)具有脫汞的作用。將電除塵技術(shù)引進(jìn)燃煤電廠中，可以最大限度的使得煙氣中的汞離子含量降低，起到降污染物排放物的目的。據(jù)官方數(shù)據(jù)研究表明，汞離子的吸附作用在電除塵技術(shù)中的兩種主要表現(xiàn)形式是：懸浮顆粒吸附和壁面顆粒層吸附，將這兩種吸附機(jī)制運(yùn)用到燃煤電廠中，不僅可以有效降低電廠爐壁面吸附汞離子的效率，還可以進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)優(yōu)化空氣質(zhì)量的目的。電除塵設(shè)備的脫汞效率通常情況下會(huì)受到燃煤煙氣的速度和運(yùn)行電壓的影響，若是煙氣的速度偏低、脫汞的效率偏高，當(dāng)運(yùn)行電壓升高就會(huì)使得脫汞效率在短時(shí)間之內(nèi)迅速增加然后又緩慢降低，這不僅能起到凈化的作用，在一定程度上還能減少資源的使用率。山東電力工程咨詢(xún)?cè)汉臀錆h大學(xué)通過(guò)共同協(xié)作，然后研發(fā)出了幾種超低排放路線(xiàn)以便協(xié)同脫汞性能充分發(fā)揮其作用，最終科研人員發(fā)現(xiàn)若是以低低溫電除塵為核心技術(shù)路線(xiàn)可以使得協(xié)同脫汞性能發(fā)揮出最佳的效果。專(zhuān)家們從脫汞效率和脫汞穩(wěn)定性進(jìn)行考慮，然后將幾種超低排放路線(xiàn)進(jìn)行排序發(fā)現(xiàn)，低低

溫電除塵設(shè)備可以使得污染物的排放量最低，電袋除塵設(shè)備低排次之，普通電除塵設(shè)備的低排效果相較于前兩個(gè)要差一些。而機(jī)械工作的溫度和空氣中的飛灰顆粒直徑對(duì)電除塵設(shè)備的脫汞效率影響也頗大[2]。

2.2在脫硫低排中的應(yīng)用

電除塵技術(shù)在燃煤中的應(yīng)用原理是利用高壓靜電場(chǎng)所具備的特殊性對(duì)位于電除塵設(shè)備主體結(jié)構(gòu)之前的、煙道中的煙氣進(jìn)行電離處理，使得陰陽(yáng)兩級(jí)這兩個(gè)極板之間能產(chǎn)生大量的正負(fù)離子和自由電子，然后讓其與煙氣中的物質(zhì)相結(jié)合，進(jìn)而達(dá)到凈化煙道的作用。當(dāng)煙氣中的粉塵顆粒和電離粒子經(jīng)過(guò)該電場(chǎng)時(shí)可以充分與這些正負(fù)離子、自由電子結(jié)合在一起，通過(guò)靜電吸附與正負(fù)極相互吸引能使二者生成荷電粒子，而生成的粒子會(huì)受到電場(chǎng)作用力的影響逐漸向異極電極板方向進(jìn)行移動(dòng)。除此之外，極板表面這里還會(huì)有一些荷電粒子會(huì)聚在一起，這可以讓煙氣中的塵粒和氣體能更好地分離開(kāi)來(lái)，從而達(dá)到將煙氣中各種污染物進(jìn)行分類(lèi)的目的，進(jìn)而起到凈化空氣的作用。值得注意的是，燃煤電廠在運(yùn)行電除塵設(shè)備時(shí)需要開(kāi)啟振打裝置，同時(shí)還要設(shè)置一定時(shí)間的工作時(shí)長(zhǎng)，其目的是為了將貼附在極板表面的煙塵通過(guò)振打、自重的方式，使其最終能掉落于放置在電除塵設(shè)備之下的灰斗中。工作人員還要定期對(duì)灰斗進(jìn)行清掃，以確保電除塵設(shè)備的除塵效果達(dá)到最初預(yù)想。

2.3與BIM 技術(shù)一同在建設(shè)全過(guò)程中的應(yīng)用

在電除塵工程應(yīng)用BIM 技術(shù)可以使二者一同在建設(shè)全過(guò)程中共同發(fā)揮作用。他們可以使得電除塵技術(shù)的規(guī)劃思路、設(shè)計(jì)理念、施工條件、系統(tǒng)運(yùn)行與維護(hù)的全生命周期更加完善。若利用 BIM技術(shù)建立電除塵設(shè)備的模型，可以讓相關(guān)人員根據(jù)數(shù)據(jù)庫(kù)的現(xiàn)有數(shù)據(jù)信息進(jìn)行系統(tǒng)的分析與計(jì)算、進(jìn)一步優(yōu)化設(shè)計(jì)參數(shù)、讓三維模擬功能可以充分檢查與碰撞等，亦可以確保相關(guān)人員在對(duì)電除塵技術(shù)工程造價(jià)進(jìn)行預(yù)估時(shí)更精確。這在一定程度上可以確保設(shè)計(jì)理念能更精準(zhǔn)、提高對(duì)項(xiàng)目的管控能力，以此可以實(shí)現(xiàn)對(duì)項(xiàng)目的透明化、集成化的管理，讓電除塵設(shè)備在 BIM技術(shù)的引導(dǎo)下能更具協(xié)同性、仿真性與動(dòng)態(tài)化。該技術(shù)在燃煤電廠的電力中逐漸得到應(yīng)用，在機(jī)組超低排放工程、一些濕式電除塵器工程等中應(yīng)用BIM 技術(shù)不僅可以有效減少工程資本的投入，還縮短了工期，同時(shí)也降低了能源損耗。除此之外，在海外工程項(xiàng)目的工程設(shè)計(jì)中也會(huì)應(yīng)用到BIM 技術(shù)，基于此可以推出，BIM 技術(shù)只是被電除塵設(shè)備引用了‘一角’，它在電除塵設(shè)備中的使用前景有待開(kāi)發(fā)[2]。

結(jié)語(yǔ)：我國(guó)積極倡導(dǎo)綠色經(jīng)濟(jì)化發(fā)展，以此可最大限度的提高資源利用率。在燃煤電廠中運(yùn)用電除塵技術(shù)不僅可以使得該技術(shù)能有上升發(fā)展的空間，還起到了保護(hù)生態(tài)環(huán)境、降低能源損耗的目的，同時(shí)又可以促進(jìn)我國(guó)科學(xué)技術(shù)能順利向前邁進(jìn)一步。將電除塵技術(shù)引進(jìn)燃煤電廠既可以高效除塵，又可以降低污染物的排放含量，是實(shí)現(xiàn)對(duì)污染物質(zhì)有效控制的基礎(chǔ)條件，同時(shí)還能起到凈化空氣的目的。

參考文獻(xiàn)

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