多种负荷工况下湿式电除尘器的PM2.5脱除效率及排放特征

在燃煤发电机组带100%、75%、50%负荷,每种负荷下湿式电除尘器（WESP）以高功率和节能优化2种模式运行共6种工况下,使用ELPI+测试湿式电除尘器入口和出口烟尘的质量浓度和排放特征。实验结果表明,在高负荷下,湿式电除尘器采用节能模式会导致总烟尘、PM₁₀、PM_2.5浓度均显著升高,甚至排放质量浓度超过5 mg/m³;而在中低负荷下,湿式电除尘器采用节能模式会导致总烟尘排放浓度显著升高,但PM₁₀、PM_2.5浓度则变化不显著,且粒径越小变化越小;PM₁₀、PM_2.5浓度变化对总排放的影响较小,除尘系统节能优化试验可为机组实现超低排放下的优化运行提供有力支持;湿式电除尘器入口和出口飞灰颗粒质量呈现出典型的双模态分布;湿式电除尘器以高功率运行时,2~10 μm的颗粒仅占PM₁₀质量的30%左右,湿式电除尘器以节能模式运行时,2~10 μm的颗粒可占到PM₁₀质量的50%以上。     

湿式电除尘器在燃煤电厂的应用及其对PM2.5的减排作用

湿式电除尘器（WESP）在发达国家运用效果很好,为能够借鉴国外经验,促进我国电力行业PM2.5的减排,从湿式除尘器原理出发,对国内外应用情况进行了比较,对湿式电除尘器的技术经济进行了分析,并详细论证了湿式电除尘器对电力行业PM2.5的减排效果.国外的运行经验表明：WESP能够较好地减少细颗粒物PM2.5的排放,烟尘排放浓度可控制在10 mg/m3以下,酸雾去除率超过95％,对汞的控制效果也很明显.国内有几家电厂已成功投运或正在建设.监测数据表明,对一次PM2.5、SO3和Hg的去除率分别在85％、70％和60％左右.京津冀、长三角、珠三角的重点控制区中按2亿kW的煤电机组加装WESP测算,每年可减少PM2.5排放约63.8万t.     

WESP在燃煤电厂“超洁净排放”工程中的应用

通过湿式电除尘器应用于燃煤电厂"超洁净排放"工程——神华国华舟山电厂#4炉350 MW机组的成功案例,介绍了WESP的工作原理、技术优势及其应用领域,分析了WESP后雾滴、总尘、PM2.5、SO3等性能测试方法及实测结果,旨在为脱硫脱硝尾气中夹带的雾滴、PM2.5、SO3气溶胶等复合污染物,提供一种有效可行的深度净化治理新途径,以应对日趋严格的环保政策及排放标准,甚至实现燃煤烟尘排放达到燃机标准。     

湿式电除尘器在工程中的应用

随着国家对大气污染物排放控制要求的提高,新的火电厂大气污染物排放标准(GB13223-2011)于2012年1月1日正式实施。新排放标准对烟尘、二氧化硫、氮氧化排放控制要求都有了很大的提高。为了满足新的排放标准以及解决现已投运电厂普遍存在石膏雨问题,迫切需要与之配套的系统和设备来解决出现的新问题。湿式静电除尘器应用对减少吸收塔后烟尘、石膏雨和SO3等的排放,满足新标准要求多了一种选择。本文通过分析认为对大型燃煤机组吸收塔后面安装湿式电除尘器在技术上是可行的,湿式静电除尘器对石膏液滴、酸雾、有毒重金属以及PM10,尤其是PM2.5的微细粉尘有良好的脱除效果,但初投资和运行维护费用有所增加。     

湿式电除尘器性能测试方法及排放特征研究

湿式电除尘器收尘极被水膜覆盖,放电区域存在水雾,无振打二次扬尘,且细颗粒物团聚现象显著,可有效减少细颗粒物、SO₃等排放。采用一体化采样头（内置滤膜）采集颗粒物,采用重量法（PM-10）和电荷法（ELPI）测定PM_2.5;采用冷凝法或冷凝法与异丙醇吸收相结合的采样方法测定SO₃。测定结果表明,不同型式的湿式电除尘器颗粒物、PM_2.5一般分别在2~5mg/m³及3mg/m³以下,除尘效率一般在75%~95%,金属极板湿式电除尘器为连续喷淋,因不存在细颗粒物的二次扬尘,颗粒物排放可达1mg/m³以下;不同型式的湿式电除尘器SO₃排放一般在5mg/m³以下,SO₃脱除效率一般在60%~80%,导电玻璃钢湿式电除尘器板电流密度一般比金属极板湿式电除尘器大,因此其SO₃脱除效率普遍更高一些。     

凝聚器与电除尘器新技术对颗粒物去除效果的试验研究

以中国某135 MW燃煤机组为研究对象,研究凝聚器与电除尘器移动电极、高频电源等新技术对电除尘器出口颗粒物排放的影响。结果显示：凝聚器装置开启后,电除尘器出口总颗粒物和PM2.5排放浓度降幅分别为23.93%~40.16%和39.54%~55.21%;移动电极运行后,电除尘器出口总颗粒物和PM2.5排放浓度降幅分别为25.46%~56.59%和11.68%~33.18%;高频电源放开后,电除尘器出口总颗粒物和PM2.5排放浓度降幅分别为12.81%~21.27%和22.11%~43.11%。试验表明：凝聚器与电除尘器新技术能够显著提高电除尘器的除尘效率,尤其是减少PM2.5的排放,其在除尘设备的改造和升级中会发挥重要作用。     

基于实测的超低排放燃煤电厂主要大气污染物排放特征与减排效益分析

以中国东部沿海位于《重点区域大气污染防治“十二五”规划》重点控制区的某采用“低氮燃烧+SCR+低低温静电除尘+湿法脱硫+湿式静电除尘”超低排放改造的燃煤电厂为研究对象,初步探索基于国家现有监测方法与标准的超低排放电厂主要烟气污染物的排放特征与环境效益。监测结果表明：在燃用硫分不高于0.75%、灰分不高于16.2%、低位发热量不低于21.87 MJ/kg燃煤情况下,按照小时均值的评判方法,在75%和100%负荷工况,受检燃煤电厂总排口NOx、SO2、烟尘和Hg及其化合物最大排放浓度分别为35.44 mg/m3、17.11 mg/m3、9.30 mg/m3和2.19μg/m3,满足超低排放相关要求。SO3、PM2.5和液滴排放浓度分别控制在3.5 mg/m3、0.3 mg/m3和27.6 mg/m3以下,湿式静电除尘对PM2.5的脱除效率大于70%。超低排放有利于燃煤电厂污染物减排,但改造后污染物单位治理成本显著增大。另外,现有烟气污染物监测方法无法很好地满足低浓度条件下监测要求,建议相关部门尽快出台针对燃煤超低排放的污染物监测技术规范。     

超低排放燃煤火电机组湿式电除尘器细颗粒物脱除分析

采用DPI细颗粒物采样仪对某已实现超低排放标准的300 MW级别燃煤机组的湿式电除尘器进行现场采样测试,测量湿式电除尘器入口和出口处烟尘总体质量和按照粒径分级的分级质量,得到烟气中颗粒物的总体和分级脱除效率,并得到颗粒物粒径分布的变化。结果表明,经过湿式电除尘器的除尘作用,烟气中颗粒物的质量浓度由16.1 mg/m3降低至1.8 mg/m3,脱除效率达到88%以上,充分满足超低排放的要求。其中PM2.5的脱除效率稳定在75%以上。机组负荷的变化也可以影响除尘效率。经过湿式电除尘器的除尘,10μm以上颗粒物质量浓度下降最大。     

低低温电除尘技术特点及在高灰煤超低排放工程中的应用

低低温电除尘器在燃煤机组节能提效的同时,对SO₃也具有很高的脱除率。当灰硫比大于100时,低低温电除尘器不会发生低温腐蚀。从低低温电除尘器主要工艺参数选择、需关注问题及应对措施、污染物减排特性等方面进行了阐述和分析。重点介绍了典型工程案例淮北平山电厂660 MW机组,经测试,低低温电除尘器除尘效率为99.97%,出口烟尘浓度为4.47 mg/m³,PM_2.5浓度为2.4 mg/m³,湿法脱硫后烟尘浓度为2.3 mg/m³。表明低低温电除尘技术配合旋转电极式电除尘等技术组合,不但可以实现电除尘器出口5 mg/m³的烟尘浓度,而且还可实现高灰煤烟尘超低排放。     

湿法脱硫系统PM2.5排放特性分析

为系统分析湿法脱硫系统出口PM2.5的排放特性,基于26台湿法脱硫系统出口颗粒物和PM2.5的排放情况的现场测试,研究入口颗粒物浓度、烟气流速、液气比、pH值以及雾滴浓度对PM2.5排放特性的影响.烟气经过湿法脱硫系统处理后,出口PM2.5占颗粒物的比重随着烟气中颗粒物浓度的降低而显著增大,PM2.5排放系数随着吸收塔...     

燃煤电厂WESP颗粒物脱除机制及排放特征研究

从强化荷电和促进细颗粒团聚两方面对湿式电除尘器（WESP）细颗粒强化脱除机制进行了分析。并基于调研和现场实测方式,对国内投运的WESP颗粒物排放特征进行了系统研究。采用ELPI测定WESP进出口粉尘粒径分布,采用滤筒方法测定总尘,采用ELPI、PM-10或DGI测定PM₁₀、PM_2.5浓度,采用冷凝法测定SO₃。对调研及实测数据进行统计分析：ELPI将PM₁₀从0.03~10 μm被分为12等级,WESP对PM₁₀各级粒径均有明显的去除效率,数浓度、质量浓度去除效率均在40%以上,最高可达90%以上;WESP出口颗粒物浓度0.43~12.5 mg/m³,绝大部分在5 mg/m³以下,除尘效率均在70%以上,最高可达90%以上;WESP出口PM_2.5浓度0.35~1.59 mg/m³,大部分数据低于1 mg/m³,且脱除效率大部分在60%以上,最高可达90%以上;WESP出口SO₃浓度0.10~3.21 mg/m³,脱除效率均大于60%,最高可达90%以上。调研某350 MW机组WESP出口连续3个月CEMS数据,颗粒物小时浓度达标率为100%,系统实现了长期稳定运行。     

基于中试平台的低低温电除尘器深度试验研究

基于50 000 m³/h实际烟气中试试验系统,采用常规采样枪+玻纤滤筒和一体化采样头+石英滤膜测定总尘,采用ELPI测定PM_2.5,采用自制的控制冷凝+异丙醇吸收系统测定SO₃,采用BDL型飞灰工况比电阻测试仪测定飞灰工况比电阻。试验结果表明,130℃、90℃、80℃时电除尘器出口烟尘浓度分别为11.7mg/m³、9.7 mg/m³、5.4 mg/m³,PM_2.5浓度分别为0.8 mg/m³、0.4 mg/m³、0.2 mg/m³,总尘及PM_2.5减排效果显著;电除尘器出口SO₃浓度分别为1.25 mg/m³、0.10 mg/m³、0.14 mg/m³,对应低低温电除尘系统的SO₃脱除效率分别为22.84%、96.15%、96.61%,低低温电除尘系统可脱除烟气中绝大部分SO₃;电除尘器入口飞灰工况比电阻分别为3.02×10¹³ Ω·cm、6.15×10¹² Ω·cm、5.24×10¹¹ Ω·cm。     

基于CFB-FGD技术的烟气超低排放工程性能测试评估

以基于烟气循环流化床脱硫除尘技术的中国中部地区某新建350 MW循环流化床机组超低排放工程为研究对象,对100%和75%负荷工况下SO₂、颗粒物等常规污染物和PM_2.5、SO₃、汞等非常规污染物的浓度进行现场检测,评估CFB锅炉炉内脱硫+炉外CFB-FGD脱硫除尘技术实现SO₂和颗粒物超低排放的达标能力。现场监测及评估结果表明,该技术组合能实现SO₂小于35 mg/m³和颗粒物小于10 mg/m³的超低排放要求,对SO₃、汞等非常规污染物具有一定的协同脱除作用。     

特高硫煤SO2超低排放技术评估

以燃用特高硫煤的300 MW机组中应用的旋汇耦合脱硫除尘一体化技术为研究对象,对该类技术进行现场测试与评估。测试结果表明：燃煤硫分在5%左右时,脱硫系统的脱硫效率可稳定在99.70%~99.82%,SO₂排放质量浓度在23.4~30.8 mg/m³,能够满足SO₂超低排放小于35 mg/m³的要求;除尘效率在78.6%~87.8%,颗粒物排放质量浓度稳定在4.60~5.76 mg/m³,能够满足颗粒物超低排放浓度小于10 mg/m³的要求。与脱硫单塔双循环、双塔双循环系统技术改造方案相比,该类SO₂超低排放技术的改造与运行费用均有比较大的优势。     

基于实测的烟气“消白”工程环境效益研究

为研究烟气“消白”工程的环境效益,采用RJ-SO₃-M型便携式SO₃分析仪对河北邯郸某电厂600 MW机组烟气“消白”工程进行了现场测试,收集了烟气“消白”工程实施前后相近运行负荷、相近煤质、相同时间段的烟尘、SO₂、NO_x的连续监测数据。研究结果表明,烟气“消白”工程中的冷却降温对FGD、WESP脱除SO₃的影响很小,烟气温降与FGD、WESP、FGD+WESP对SO₃的脱除效率之间没有相关性,温降为0 ℃、2.9 ℃、3.9 ℃和5.8 ℃的4种工况条件下,FGD+WESP对SO₃总的脱除效率介于75.6%~81.9%,平均为78.9%。烟气“消白”工程中,烟气降温有利于WESP对颗粒物的脱除,烟尘排放质量浓度约下降0.5 mg/m³,SO₂和NO_x排放浓度基本无变化。烟气中SO₃的脱除主要取决于FGD和WESP,而与烟气是否冷却降温基本无关。烟气冷却降温不是减少污染物排放的有效方法。     

基于实测的烟气“消白”工程环境效益研究

为研究烟气“消白”工程的环境效益,采用RJ-SO₃-M型便携式SO₃分析仪对河北邯郸某电厂600 MW机组烟气“消白”工程进行了现场测试,收集了烟气“消白”工程实施前后相近运行负荷、相近煤质、相同时间段的烟尘、SO₂、NO_x的连续监测数据。研究结果表明,烟气“消白”工程中的冷却降温对FGD、WESP脱除SO₃的影响很小,烟气温降与FGD、WESP、FGD+WESP对SO₃的脱除效率之间没有相关性,温降为0 ℃、2.9 ℃、3.9 ℃和5.8 ℃的4种工况条件下,FGD+WESP对SO₃总的脱除效率介于75.6%~81.9%,平均为78.9%。烟气“消白”工程中,烟气降温有利于WESP对颗粒物的脱除,烟尘排放质量浓度约下降0.5 mg/m³,SO₂和NO_x排放浓度基本无变化。烟气中SO₃的脱除主要取决于FGD和WESP,而与烟气是否冷却降温基本无关。烟气冷却降温不是减少污染物排放的有效方法。     

超低排放机组双塔双循环脱硫系统能耗物耗特性分析

为系统分析双塔双循环脱硫系统能耗物耗特性,通过对53台双塔双循环脱硫系统电耗、水耗和石灰石耗量情况进行测试,研究入口SO₂浓度、液气比、pH值以及Ca/S比对单位质量SO₂脱除能耗物耗特性的影响。结果表明,双塔双循环脱硫系统SO₂脱除成本中脱除能耗成本占整体脱除成本的55%~80%,而脱除能耗中循环浆液泵电耗占总能耗的50%~70%,一二级吸收塔的SO₂单位脱除能耗均随入口SO₂浓度的增高而降低,二级吸收塔的SO₂单位脱除能耗远大于一级吸收塔,一二级吸收塔内SO₂单位脱除能耗均随pH 值的升高而先降后增。因此,为降低双塔双循环脱硫系统单位质量SO₂脱除能耗物耗水平,一级吸收塔入口SO₂质量浓度应控制在4 000~6 000 mg/m³,浆液pH值应控制在5.2左右;二级吸收塔入口SO₂质量浓度应控制在1200 mg/m³,浆液pH值应控制在6.0左右。     

燃煤烟气组分对喷射稻壳活性炭脱汞的影响

在0.3 MW循环流化床燃煤中试试验装置上，以卤化铵盐改性稻壳活性炭为汞吸附剂，进行了燃煤烟气喷射脱汞试验研究，考察了烟气温度、SO₂浓度、NO浓度等对脱汞效率的影响。采用ASTM标准D 6784—02（安大略法）对烟气中汞浓度进行测定。试验结果表明，随着烟气温度的升高，汞脱除效率和元素汞的转化效率均随之增加；烟气中NO可促进汞的脱除，而SO₂则抑制汞的脱除；在SCR脱硝装置入口温度为351~370℃，活性炭喷射烟气温度为191~210℃，SO₂体积分数为（293~602）×10^-6，NO体积分数为（588~893）×10^-6，活性炭喷射量为0.5 kg/h，反应空速为4 000 h^-1，烟气流量为400~500 m³/h工况下，卤化铵盐改性稻壳活性炭燃煤烟气喷射脱汞效率可达90%左右。