燃煤电厂烟气中PM2.5及汞脱除技术发展与应用

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1、1燃煤电厂烟气中PM2.5及汞脱除技术发展与应用江得厚王贺岑河南电力试验研究院2012.8PM10及以下的超微细粉尘，它可长期在空气中漂浮，影响大气质量和能见度。特别是PM2.5粉尘可吸入肺部颗粒物，危害人的呼吸系统和心血管等循环器官带来和加重疾病，已引起各国的重视，制定可吸入肺部颗粒物和重金属的相关环境标准。2011年底煤电已达到7O667万千瓦，预计2012年全国电煤消费量将比上年增加1.5亿吨左右，所以，煤电烟尘排放治理仍需加大力度，方能达到治理要求。2012年全国实行小于30mg/m3的控制标准，长江、珠江三角洲以及京津冀重点地区将控制

2、在20mg/m3以下，还增加汞和PM2.5微细颗粒的控制指标。各省市根据本地的状况也会制定出更严格的地方标准。因此，当前非常有必要研究高效脱除PM2.5和汞的除尘器，满足环境保护的要求，给人类有更好的生存空间。2要达到新标准的要求，同时还要考虑到即将实行更严格新的标准，对除尘器应达到以下要求：(1)烟尘排放浓度小于30mg/m3，重点地区应小于20mg/m3；(2)对汞和PM2.5超微细粉尘有较高的脱除能力；(3)要考虑到煤种多变影响除尘器效率的重要因素；(4)脱硫塔不要做除尘器使用；上述指标不能把脱硫塔有除尘作用考虑在内，因为新的标准要求脱硫

3、指标也同样更严，不能再将危害转嫁到脱硫系统[1]。要满足以上几个苛刻条件，所以，有必要对当前的高效除尘器作分析研究。作为今后电厂降低PM2.5和汞排放的支持技术。3在燃煤电厂中的除尘设备可分为两大类：(1)电除尘器，其中也包括：a、常规电除尘器；b、回转电极电除尘器；C、正在研究中有前置聚并器电除尘器；D、湿式电除尘器，(在电站锅炉上尚未见使用)；E、前置低温换热器的电除尘器。(2)袋式除尘器；又分为a、纯袋式除尘器(包括旋转喷吹、行喷吹、反吹风等)；b、前电-后袋复合式除尘器；C、正在研究中混合型袋式除尘器。4常规电除尘器在电厂应用最多，也是

4、较早应用的除尘器。它的优点；有较高的除尘效率、阻力小、耐高温。它最大的缺点易受工况条件的影响，如受烟气性质和粉尘特性的影响。对粉尘比电阻特别敏感，最适合比电阻为106～1011Ω·cm，当比电阻过高或过低时，都会引起除尘效率显著下降，特别是高硅高铝这种极微细又轻的粉体大量存在时，如SiO2加Al2O3的含量超过85%时，因其又是绝缘体比电阻特别高，而且又是微细粉尘，Al2O3又有粘性易粘电极，所以，除尘效率降低更加明显[2]。在近年来煤种多变的情况下，除尘器一年后大多运行在96％～99.5％之间。另外，捕集到电极的粉尘是靠振打来收尘的，在高硅高

5、铝又轻又细的粉尘情况下造成二次扬尘，PM2.5以下的微细粉尘又会随烟气排到大气中，电除尘很难达标排放，更不用说收集PM2.5的微细粉尘了。总之，在实施新标准后，电除尘器就是5、6电场都很难达到排放标准，因此，就出现回转电极电除尘器和聚并技术、湿式电除尘器、低低温电除尘器等。5从理论上说，电除尘器捕集效率也可以接近100％，但由于粉尘荷电量不足或在荷电过程中互相中和、烟气流冲刷、振打清灰二次扬尘等原因，所以，除了高、低比电阻等粉尘特性影响捕集效率外，就是以上三种原因，其中又以如何减少二次扬尘是注重点[2]，日本首先开发回转极板式电除尘器。我国引进

6、这种技术在小锅炉上应用和开发，目前已成功的用在三台300MW机组上应用，取得较好的效果。回转极板一般设在电除尘器的最后一电场，极板平行烟气流动方向由链条、链轮、减速电机帶动周而复始运转。极板收集的灰不是靠振打，而是靠设置在灰斗内的旋转钢絲刷清除。由于钢丝刷在远离气流的灰斗内对极板上积灰给予彻底清除，有效地避免了二次扬尘。由于清灰彻底，极板表面洁净，不会发生反电晕现象。所以，具有较好的收集PM2.5和汞的作用。6极板采用骨架蒙皮结构，轻便坚固。刷毛采用不锈钢制作，经久耐用。链条采用标准链，运行平稳。由于转速很低(0.5～1m/s)，极板运转时不会

7、发生颤动，不会出现异极间距改变。传动轴的轴承、链条、链轮等传动部件均设置在壳体之外，不受高温、粉尘、环境影响，实现安全稳定运行，当出现故障易发现和检修。由于回转扱板电除尘运行才一年多，其可靠性和稳定性尚需进一步考验，特别在不同煤种运行情况下是否在排放浓度和微细粉尘的收集达到新标准的要求。缺点：除解决二次飞外扬，可收集较多PM2.5和汞外，仍有电除尘器的缺点，当氧化铝及氧化硅较高仍粘前级电极，所以，4电场后两电场得改成移动电极，投资更高。目前，据说现投运2台再测试排放浓度已有所增加，说明稳定性仍要改进(可能与煤种变化、部件变化等有关)。789图3

8、传动链条照片图4旋转钢絲刷图5极板传动部件照片电除尘器对较大的飞灰颗粒（d>2.5μm）的除尘效率理论上几乎接近100%，但对于0.1~1μm飞灰颗粒