湿式电除尘器污染物排放指标研究

2019-03-20 07:06:26蔡锡锋沈敏超刘含笑郭链颜士娟郭高飞周冰胡小鑫
中国环保产业 2019年2期
关键词:采样系统高效能管式

蔡锡锋,沈敏超,刘含笑,郭链,颜士娟,郭高飞,周冰,胡小鑫

(浙江菲达环保科技股份有限公司,浙江 诸暨 311800)

湿式电除尘器可实现烟气精处理,实现极低的颗粒物排放(达1mg/m3以下),一直作为燃煤电厂烟气治理的末端把关精处理设备使用,在国内燃煤电厂超低排放实施中占有相当的比例。2014年国家出台了燃煤电厂烟气超低排放政策,2015年超低排放全面实施,燃煤电厂超低排放改造如火如荼。目前,湿式电除尘器是超低排放改造的主流设备之一,有板式、管式两种[1~5],其中板式主要指金属板式,管式主要是导电玻璃钢管式,虽然均可达到超低排放甚至更低的排放要求,但设备投资、运行成本及性能指标不一,缺乏统一的性能考量标准。

1 污染物测试方法

根据实际工程需要及技术协议等相关要求,并参照湿式电除尘器相关的产品标准对其提出的性能指标要求,湿式电除尘器性能考核时需要测试的污染物及指标主要有:颗粒物浓度、SO3脱除效率等。

1.1 测试标准、方法及仪器

国内外低浓度颗粒物、SO3等测试标准、方法及相关仪器[6~17]汇总见下表。

国内外测试标准及仪器汇总表

1.2 颗粒物采样系统

采样系统是否科学是保证数据精确度的关键,这里采样用滤膜(一体化采样头)测定湿式电除尘器进出口颗粒物浓度,采样系统布置方式如图1所示。一体化采样头包括铝箔、滤膜网、采样管、滤膜等,一体化采样头(内置滤膜)整体进行烘干、称重,能有效避免过滤材质的黏附损失。一体化采样头如图2所示。

图1 颗粒物采样系统

图2 一体化采样头示意图及实物图

1.3 SO3采样系统

湿式电除尘器进出口SO3采样方法采用冷凝法,采样系统如图3所示。需对SO3采样枪进行保温/加热,加热温度应稳定控制在260℃以上。对于SO3冷凝法收集装置宜采用恒温蛇形管或螺旋管形式,恒温水浴温度不宜低于60℃,以保证SO3冷凝的同时,SO2等未发生冷凝。

图3 冷凝法采样系统

当烟气中SO3浓度较低,尤其是前端干式电除尘采用低低温电除尘技术时,采样宜采用控制冷凝和异丙醇吸收相结合的方法,采样系统如图4所示。SO3冷凝单元宜为两级恒温蛇形管或螺旋管,恒温水浴温度同样不低于60℃。SO3吸收单元宜为冰浴中用80%异丙醇吸收剂(对SO3选择性吸收)。

2 湿式电除尘器出口颗粒物浓度

调研金属板式湿式电除尘器18台,如图5a所示,机组容量从150MW到1030MW,湿式电除尘器出口颗粒物浓度最大值为6.6mg/m3、最小值为0.4mg/m3、平均值为3.9mg/m3,取前20%为高效能先进指标,为2.4mg/m3。

调研导电玻璃钢管式湿式电除尘器47台,如图5b所示,机组容量从75MW到680MW,湿式电除尘器出口颗粒物浓度最大值为9.3mg/m3、最小值为1.1mg/m3、平均值为4.2mg/m3,取前20%为高效能先进指标,为2.5mg/m3。

图4 冷凝法+异丙醇吸收法采样系统

图5 湿式电除尘器出口颗粒物浓度统计

3 湿式电除尘器出口SO3脱除率

调研金属板式湿式电除尘器16台,如图6a所示,机组容量从150MW到1030MW,湿式电除尘器SO3脱除效率最大值为80.74%、最小值为25.96%、平均值为66.2%,取前20%为高效能先进指标,为76.49%。

调研导电玻璃钢管式湿式电除尘器中有SO3脱除效率数据的是31台,如图6b所示,机组容量从75MW到680MW,湿式电除尘器SO3脱除效率最大值为91.84%,最小值为40.91%、平均值为74.52%,取前20%为高效能先进指标,为82.88%。

图6 湿式电除尘器SO3脱除效率统计

4 湿式电除尘器先进的污染物排放及脱除指标的确定

湿式电除尘器出口颗粒物、SO3、雾滴测试属于低浓度、高湿度烟气,测试难度大。现有的调研数据有限,为确保出口颗粒物、SO3、雾滴浓度指标制定的合理性,根据调研数据,并结合相关标准、国家及地方政府超低排放政策要求,确定高效能湿式电除尘器出口颗粒物浓度指标为≤5mg/m3、SO3脱除效率为≥60%。

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