李莉
【摘要】濕式電除塵器可處理燃煤燃煤鍋爐及工業(yè)鍋爐的微細(xì)顆粒物(PM2.5粉塵,SO3酸霧及氣溶膠等)、重金屬(如Hg、As、Se、Pb、Cr等),有機(jī)復(fù)合污染物(多環(huán)芳烴、二惡英等),尤其是解決了“石膏雨”和SO3酸霧問題,煙氣排放可達(dá)到10mg/Nm3以下甚至更低。濕式電除塵技術(shù)在國外燃煤電廠成功應(yīng)用多年,在我國燃煤電廠的應(yīng)用也已經(jīng)起步,結(jié)合國家近年來出臺的節(jié)能環(huán)保政策、企業(yè)逐步提高的環(huán)保意識和責(zé)任感以及國民對空氣質(zhì)量要求的重視,濕式電除塵器在未來可構(gòu)成較大的市場需求,未來市場前景廣闊。
【關(guān)鍵詞】濕式電除塵器;PM2.5;治理效果;發(fā)展前景
自20世紀(jì)50年代起,全球各地不同時(shí)段出現(xiàn)了持續(xù)重度霧霾現(xiàn)象,近年來在我國的一些地區(qū)也出現(xiàn)了大范圍的重度霧霾現(xiàn)象,尤其是在冬春季節(jié),霧霾發(fā)生的程度和頻度尤為嚴(yán)重。霧霾現(xiàn)象不僅給交通運(yùn)輸帶來不利影響,更對居民身體健康產(chǎn)生嚴(yán)重危害。
PM2.5是指大氣中直徑小于或等于2.5微米的顆粒物,也稱為可入肺顆粒物。雖然PM2.5只是地球大氣成分中含量很少的組分,但它對空氣質(zhì)量和能見度等有重要的影響。PM2.5粒徑小,富含大量的有毒、有害物質(zhì)且在大氣中的停留時(shí)間長、輸送距離遠(yuǎn),因而對人體健康和大氣環(huán)境質(zhì)量的影響更大。目前,高濃度PM2.5的排放成為了一種自然現(xiàn)象,這也是人類經(jīng)濟(jì)活動(dòng)所帶來的人為污染狀況。當(dāng)前中國正處于高濃度PM2.5排放上升期,如果不采取強(qiáng)有力的措施加以治理,隨著工業(yè)化、城鎮(zhèn)化進(jìn)程的推進(jìn),PM2.5排放將會(huì)繼續(xù)上升。因而找到減降PM2.5的治理措策對我國生態(tài)文明建設(shè)和人民健康生活具有十分重要的意義。PM2.5主要來源于日常發(fā)電、工業(yè)生產(chǎn)、汽車尾氣排放等過程中經(jīng)過燃燒而排放的殘留物。我國“多煤、少油、缺氣”這樣一種現(xiàn)狀決定了在未來很長一段時(shí)期內(nèi)燃煤發(fā)電仍是我國主要發(fā)電方式之一,因而燃煤廢氣PM2.5的治理迫在眉睫。濕式電除塵器作為一種有效的治理措施被廣泛的應(yīng)用。并且在美國、日本、歐洲等發(fā)達(dá)國家應(yīng)用效果顯著。
濕式電除塵器可處理燃煤燃煤鍋爐及工業(yè)鍋爐的微細(xì)顆粒物(PM2.5粉塵,SO3酸霧及氣溶膠等)、重金屬(如Hg、As、Se、Pb、Cr等),有機(jī)復(fù)合污染物(多環(huán)芳烴、二惡英等),尤其是解決了“石膏雨”和SO3酸霧問題,煙氣排放可達(dá)到10mg/Nm3以下甚至更低。因此,在發(fā)達(dá)國家的電力工程領(lǐng)域,濕式靜電除塵技術(shù)得到了廣泛應(yīng)用。
1.濕式電除塵器在國外的應(yīng)用
濕式電除塵器在國外的應(yīng)用主要用于燃煤鍋爐,在國外主要將其作為大氣污染物末端治理措施,用于去除濕式脫硫無法處理的酸霧、控制PM2.5微細(xì)顆粒物及解決煙氣排放濁度問題。濕式電除塵器作為控制燃煤煙氣PM2.5非常有效的設(shè)備,已經(jīng)在歐美和日本得到廣泛應(yīng)用,特別是人口稠密的日本,濕式電除塵設(shè)備應(yīng)用普遍。
日本的濕式電除塵技術(shù)在其國內(nèi)已有30多年的歷史。三菱重工是日本最早開發(fā)濕式電除塵技術(shù)的公司。據(jù)統(tǒng)計(jì),三菱重工目前已有33套濕式電除塵器用于燃煤鍋爐濕式脫硫后的煙氣處理,其中日本裝機(jī)容量最大的碧南電廠所有機(jī)組均在濕式脫硫系統(tǒng)后安裝了濕式電除塵器,包括3臺700MW超臨界機(jī)組和2臺1000MW超臨界機(jī)組,5套濕式電除塵器投產(chǎn)后運(yùn)行狀況良好,廢氣監(jiān)測結(jié)果顯示,煙氣中粉塵濃度長期處于2~5mg/Nm3之間,且在煤質(zhì)較好情況下最低值低于1mg/Nm3。
美國的濕式電除塵技術(shù)距今也已經(jīng)有40年的歷史,該技術(shù)的首次應(yīng)用是1975年賓西法尼亞電力照明公司的Sudbury電站上安裝的一套中試系統(tǒng)。該濕式靜電除塵器系統(tǒng)一直保持著良好的運(yùn)行態(tài)勢,直到其服役期滿。2000年,NB電力公司旗下的部分315MW機(jī)組的燃煤鍋爐進(jìn)行了濕式靜電除塵器改造,其原采用的是濕法脫硫系統(tǒng)。改造后濕式電除塵系統(tǒng)一直平穩(wěn)運(yùn)行。通過美國AES Deepwater電廠、Bruce Mansfield電廠等多家電廠監(jiān)測報(bào)告顯示,濕式電除塵器對PM2.5的去除率高于90%,酸霧的脫除效率高于95%,煙氣濁度能達(dá)到低于10%。
歐盟也有許多國家的燃煤電廠采用濕式電除塵技術(shù)來治理PM2.5及酸霧。歐洲鍋爐工廠第一套在脫硫系統(tǒng)后安裝濕式靜電除塵器的是Werndorf燃煤鍋爐的#2鍋爐,該濕式靜電除塵器是由三菱公司制造并安裝的,從1997年至今,該濕式電除塵器一直處于良好運(yùn)行狀態(tài)。
2.濕式電除塵器在我國的應(yīng)用
近年來,針對PM2.5污染治理問題,我國科技部設(shè)立PM2.5治理專項(xiàng)進(jìn)行技術(shù)攻關(guān)。福建龍凈環(huán)保股份有限公司從2011年開始就開展了燃煤電站濕式電除塵技術(shù)開發(fā),在業(yè)內(nèi)率先建立了國內(nèi)首臺1∶1全尺寸濕式電除塵實(shí)驗(yàn)臺,完成了福建瑞翔紙業(yè)20t/h工業(yè)鍋爐中試項(xiàng)目,較好地掌握了濕式電除塵技術(shù)機(jī)理、整套實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和設(shè)計(jì)參數(shù)。2012年由龍凈環(huán)保牽頭,聯(lián)合清華大學(xué)、東南大學(xué),承擔(dān)了燃煤電站PM2.5治理濕式電除塵方向國家863攻關(guān)課題。2013年1月20日,福建龍凈環(huán)保股份有限公司自主研發(fā)具有自主知識產(chǎn)權(quán)的我國首臺燃煤電廠濕式電除塵設(shè)備在上海長興島第二發(fā)電廠1#爐一次成功投運(yùn),經(jīng)現(xiàn)場初步測試,出口粉塵排放濃度低于10mg/m3,遠(yuǎn)低于國家最新《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》中30mg/m3的要求。湖南益陽電廠的濕式電除塵改造工程于2013年初投入運(yùn)行,通過監(jiān)測結(jié)果顯示,該裝置對脫硫后的煙氣中煙塵、石膏去除效率達(dá)86.4%,對液滴去除率為91.3%,PM2.5去除率達(dá)85%左右。目前西安熱工研究院有限公司、國電環(huán)境保護(hù)研究院、宜興化工成套設(shè)備有限公司等公司通過自主研發(fā)也擁有了該技術(shù),浙江菲達(dá)環(huán)??萍脊煞萦邢薰尽⒅心苎b備集團(tuán)蘭州電力修造廠、浙江南源環(huán)境工程技術(shù)有限公司三家企業(yè)引進(jìn)了日本三菱重工與日立的濕式靜電除塵器。
3.濕式電除塵器的應(yīng)用前景分析
濕式電除塵器可以有效捕集PM2.5、SO3和重金屬,治霾效果得到業(yè)內(nèi)專家普遍認(rèn)可。但是,國外進(jìn)口濕式電除塵器的價(jià)格昂貴,濕式電除塵器的投入提高了我國電力企業(yè)經(jīng)濟(jì)成本。電力企業(yè)面對巨大的PM2.5環(huán)保壓力,迫切需要低成本、高效率的國產(chǎn)環(huán)保設(shè)備。據(jù)初步測算,國產(chǎn)化的濕式電除塵設(shè)備價(jià)格僅為進(jìn)口設(shè)備或引進(jìn)技術(shù)價(jià)格的50%左右。
濕式電除塵技術(shù)在國外燃煤電廠成功應(yīng)用多年,在我國燃煤電廠的應(yīng)用也已經(jīng)起步,結(jié)合國家近年來出臺的節(jié)能環(huán)保政策、企業(yè)逐步提高的環(huán)保意識和責(zé)任感以及國民對空氣質(zhì)量要求的重視,濕式電除塵器在未來可構(gòu)成較大的市場需求,未來市場前景廣闊。
4.結(jié)語
根據(jù)國外濕式電除塵器的研究和應(yīng)用表明,在濕式脫硫系統(tǒng)后布置濕式靜電除塵器可以有效地去除煙氣中的PM2.5粉塵、SO3、汞及其氧化物等污染物。同時(shí)根據(jù)國內(nèi)現(xiàn)有的濕式電除塵器性能研究和廢氣監(jiān)測情況,濕式電除塵器對煙氣中的PM2.5粉塵、SO3、汞及其氧化物等污染物的處理效果顯著,是解決霧霾現(xiàn)象的一項(xiàng)重要解決方案。該技術(shù)在國外燃煤電廠成功應(yīng)用多年,在我國燃煤電廠的應(yīng)用也已起步,結(jié)合國家的節(jié)能環(huán)保政策,在未來可構(gòu)成較大市場需求,未來市場前景很廣闊。
參考文獻(xiàn)
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