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浙江某电厂低低温电除尘技术深度实验研析

更新时间:2009-03-28

近年来,大气污染形势有所改善,但整体形势依然严峻。自2014年9月国家发改委等三部委联合颁发《煤电节能减排升级与改造行动计划(2014—2020年)》(发改能源[2014]2093号)以来,我国燃煤电厂超低排放政策不断深入,目前山东、河北、北京、上海等地已陆续出台了燃煤电厂超低排放的地方标准,浙江省也即将出台。

作为我国燃煤烟气超低排放典型技术路线之一,以低低温电除尘技术为核心的烟气协同治理技术路线可经济高效地实现燃煤电厂烟气超低排放,兼具较高的SO3脱除效率[1-3],为减少雾霾天气、改善大气环境作出了积极贡献。

根据中国电力企业联合会数据,截至2016年12月,国内已有数十台(套)单机1000 MW等级机组配备低低温电除尘器,投运的低低温电除尘器装机容量超过130 000 MW,低低温电除尘技术几乎成为燃煤电厂烟尘超低排放的标配。目前对低低温电除尘技术污染物脱除能力的研究还有待进一步深入,本文通过对浙江某电厂1000 MW机组低低温电除尘系统的现场测试,研究了低低温状态下除尘提效幅度,同时分析了飞灰比电阻的变化情况,旨在为相关研究提供工程数据支撑。

1 工程概况

浙江某电厂现有4台1000 MW机组,一期工程2×1000 MW机组1、2号机分别于2006年11月、12月投产,二期工程2×1000 MW机组3号、4号机分别于2007年11月、12月投产。2016年完成对1号、2号机组配套的电除尘器低低温改造,在原各除尘器入口烟道上加装烟气冷却器,形成SCR脱硝+烟气冷却器+低低温电除尘器+湿法脱硫的总体技术路线,同时对原电除尘器本体进行了检查、修复、更新,结合高效电源改造,以实现烟尘、SO2、NO x排放分别低于5 mg/m3、35 mg/m3、50 mg/m3的目标。技术路线如图1所示。

  

图1 浙江某电厂1号机组烟气协同治理技术路线Fig.1 Flue gas synergistic treatment technical route for Zhejiang power plant unit 1

其中,1号机组低低温电除尘器主要设计参数如表1所示。

 

表1 1号机组低低温电除尘器主要设计参数Table 1 The main design parameters for low-low temperature ESPof unit 1

  

序号 项 目 参 数1每台炉配电除尘器数/台2入口烟气量/(m3/s) 2×667 3入口烟气温度/℃ 90 4入口烟尘浓度/(g/m3) 20 5保证效率/% ≥99.925 6出口烟尘浓度/(mg/m3) ≤15 7流通面积/m2 2×648 8同极距/mm 400 9总集尘面积/m2 127 892 10 比集尘面积/[m2/(m3·s)]2 95.87

2 研究方法

2.1 测试项目及测点布置

主要测试项目为工况比电阻、SO3、总尘及PM2.5,工况比电阻测点布置在低低温电除尘器进口、烟气冷却器进口,SO3、总尘测点布置在低低温电除尘器进、出口,PM2.5测点布置在低低温电除尘器出口。

2.2 测试仪器及测试方法

分别测试了烟气冷却器停运和投运时低低温电除尘器出口烟气中PM1、PM2.5及PM10的浓度。烟气冷却器投运后,由于粉尘平均粒径增大等原因[10],细颗粒物去除效率明显提高。电除尘器出口PM1、PM2.5、PM10的浓度均大幅下降,分别由0.54 mg/m3、0.78 mg/m3、0.83 mg/m3 下降至 0.19 mg/m3、0.40 mg/m3、0.55 mg/m3,减排幅度分别为64.8%、48.7%、33.7%。

 

表2 测试仪器、型号及方法Table 2 Test instrument,model and method

  

测试项目 测试仪器 型号 参考标准或方法工况比电阻 工况飞灰比电阻测试仪 T H 2 6 8 1 A G B/T 1 6 9 1 3—2 0 0 8 S O 3高温烟气采样枪、紫外可见光分光光度计Z R-D 0 3 A、H a c h D R 5 0 0 0 D L/T 9 8 6—2 0 0 5 G B/T 1 6 1 5 7—1 9 9 6总尘1 9 9 6 P M 2.5 P M-1 0撞击器 — D L/T 1 5 2 0—2 0 1 6低浓度烟尘采样枪、常规烟尘采样枪、自动烟尘采样仪崂应1 0 8 5 B、崂应3 0 1 2 H、崂应1 0 8 5 D G B 1 3 9 3 1—2 0 0 2 I S O 1 2 1 4 1—2 0 0 2 G B/T 1 6 1 5 7—

2.3 设计煤种煤质及飞灰成分

为进一步提高低低温电除尘技术水平,尤其是针对高灰煤的超低排放,今后还需针对以下问题进一步开展深入研究:第一,煤质、灰硫比、飞灰成分、烟气温度、比电阻等因素对除尘效率的影响规律;第二,低低温条件下飞灰的凝并机理、流动特性,SO3的冷凝吸附等;第三,综合评价各种电源技术对低低温电除尘器的适应性。

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表3 设计煤种煤质及飞灰成分分析数据Table 3 The designed coal quality and analysis data of fly ash composition

  

名称及符号 设计煤种空气干燥基全水分工业分析F C a d/% 3 9.5 6空干基高位发热量Q n e t,a d/(k J/k g)M a d/% 1 5.2 8空气干燥基灰分A a d/% 6.6 6空气干燥基挥发分V a d/% 3 8.5 0空气干燥基固定碳2 3 6 0 0哈氏可磨系数H G I/(无量纲) 5 0空气干燥基碳元素分析C a d/% 5 8.8 2空气干燥基氢H a d/% 4.0 5空气干燥基氧O a d/% 1 3.4 8空气干燥基氮N a d/% 0.9 1空气干燥基全硫S t,a d/% 0.8 0 4 4.1 0三氧化二铝A l 2 O 3/% 2 4.6 6三氧化二铁F e 2 O 3/% 1 3.1 4氧化钙C a O/% 5.3 0氧化镁M g O/% 2.2 5五氧化二磷P 2 O 5/% 0.9 0三氧化硫S O 3/% 1.0 4氧化钠N a 2 O/% 0.2 9氧化钾K 2 O/%二氧化硅S i O 2/%灰成分分析1.9 9

3 测试结果

3.1 工况比电阻测试结果

飞灰工况比电阻直接影响其荷电特性,从而对电除尘器除尘效果产生影响。当飞灰工况比电阻介于中比电阻 104~1011Ω·cm时,电除尘器除尘效果较好[8-9]

式中,E和G分别为杨氏模量和剪切模量,ν为泊松比,V为体积分数,下标s和u分别表示焊点和底部下填料,aij,i,j=1,2,3为无量纲模量,表达式从略。根据侨联理论,可将均一化后得到的应力还原为焊点和下填料各自的应力,计算公式为:

在烟气冷却器投运状态下,烟气冷却器入口烟气温度、飞灰工况比电阻分别为 121℃、1.41×1013 Ω·cm;低低温电除尘器入口烟气温度、飞灰工况比电阻分别为95℃、2.50×109Ω·cm。经过烟气冷却器后,飞灰工况比电阻值降低了4个数量级,从而为提高电除尘器除尘效率创造了条件。值得注意的是,当前工况比电阻测试仪器尚缺乏统一的标定标准,测试数据或存在一定误差。

3.2 SO3测试结果

烟气冷却器停运时,电除尘器入口烟气中SO3浓度为7.66 mg/m3,而烟气冷却器投运时,电除尘器出口烟气中SO3浓度仅为0.97 mg/m3,SO3去除率达87.3%。这是由于烟气冷却器投运后,随着烟气温度降低到酸露点以下,气态的SO3将冷凝成液态的硫酸雾,吸附在粉尘表面,经电除尘器后被高效脱除。为确保烟气中SO3冷凝完全,采用两级盘管,经冲洗后大部分SO3冷凝沉集在第一级盘管,约10%的SO3冷凝沉集在第二级盘管。

3.3 总尘测试结果

分别测试了烟气冷却器停运和投运时低低温电除尘器进、出口烟气中的总尘浓度。烟气冷却器投运后,由于烟气温度降低,粉尘工况比电阻随之大幅下降、烟气量降低,另外击穿电压上升、粉尘平均粒径增大[10],除尘效率得到提升。电除尘器出口总尘浓度由3.31 mg/m3下降到2.54 mg/m3,降幅为23.3%;除尘效率提高幅度有限,由99.978%提升至99.983%,仅提升了0.005个百分点。

3.4 PM2.5测试结果

本文基于现有标准或方法,采用表2所示的测试仪器,并对传统方法及采样设备进行适当优化改进[4-7],以适应该深度实验的测试要求。

4 结论与展望

4.1 结论

低低温电除尘技术把烟气温度降至酸露点以下,烟气中绝大部分SO3冷凝形成硫酸雾。由于烟气中粉尘颗粒比表面积较大,可吸附烟气中硫酸酸雾,从而去除烟气中的SO3。同时,粉尘工况比电阻大幅下降、烟气量降低,另外击穿电压上升、粉尘平均粒径增大,除尘效率大幅提高。通过对浙江某电厂1号1000 MW机组低低温电除尘系统的现场实测,佐证了低低温电除尘技术的相关规律。主要结论如下:

(1)经过烟气冷却器后,飞灰工况比电阻由1.41×1013Ω·cm 降至2.50×109Ω·cm,降低了4个数量级。但工况比电阻测试仪器尚缺乏统一的标定标准等,测试数据或存在一定误差。

[2] 郦建国,姚宇平,何毓忠,等.低低温电除尘技术及其工程应用[C]//中国电除尘学术会议,2017.

(3)烟气冷却器投运后,低低温电除尘器出口总尘浓度为2.54 mg/m3,下降23.3%。

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制造业一直以来在国民经济中占有非常重要的地位,对国民经济的发展和社会的稳定有着直接的影响。我国制造业起步比较晚,近年来在政策的引领下,发展比较迅速。在目前经济全球化的大背景下,传统制造业正面临着严峻的考验,用工成本高、生产效率低、信息流通慢、市场反应迟钝等问题,越来越成为制约制造业企业发展、降低企业竞争力的核心问题。由此,研究传统制造业企业数字化转型升级现状、问题及对策具有重要的意义。

(4)烟气冷却器投运后,低低温电除尘器出口PM1、PM2.5、PM10浓度分别下降64.8%、48.7%、33.7%。

4.2 展望

低低温电除尘技术在高效除尘的同时,可实现SO3的高效脱除。根据国内外研究结果,为使低低温电除尘器不发生低温腐蚀,需控制灰硫比在100以上。根据对国内典型煤种进行的灰硫比计算,除个别高硫煤外,国内煤种的灰硫比大部分在100以上,说明低低温电除尘技术对国内煤种具有广泛的适应性。针对绝缘子更易发生结露爬电、漏风点更易发生局部腐蚀、二次扬尘适当增加及飞灰的流动性降低等问题,现均已有可靠的技术应对措施。

设计煤种煤质及飞灰成分分析数据如表3所示。

[3] 曹御风,姚宇平,刘含笑.低低温电除尘器粉尘及SO3协同去除研究[J].中国电力,2017,50(8):85-89.

[1] 姚宇平,刘含笑,方小伟,等.温州电厂低低温ESP的深度测试研究[C]//中国电除尘学术会议,2017.

(2)烟气冷却器投运后,低低温电除尘器出口SO3浓度仅为0.97 mg/m3,去除率达87.3%。

参考文献(References):

对于邓强提出的上诉意见,经查,广东省纪委专案组对邓强立案并采取“两规”调查措施之前,省纪委已经掌握其受贿犯罪线索,且邓强在接受调查问话时,开始并没有交代自己的犯罪事实,过了几天才交代,故不构成自首。另外,省纪委事前已掌握肇庆非法采砂及销售有关问题线索,邓强反映的情况对侦破有关案件没有起到实质性作用,因此,邓强的行为也不构成立功。

[4] 姚宇平,刘含笑,朱少平.燃煤电厂低浓度烟尘测试方法探讨[J].环境工程,2015,33(10):139-142.

右室流出道(right ventricular outflow tract,RVOT)起源室早的体表12导联心电图特征为,① 完全性左束支阻滞图形;② V1导联主波向下,其r波往往较宽,时限>30 ms;Ⅱ、Ⅲ、aVF导联QRS波呈R型,且高大直立;aVL导联以负向波为主;胸导联一般在V3导联或其后移行。

[5] 刘含笑,郦建国,姚宇平.燃煤电厂粉尘比电阻及其测试方法研究[J].电力与能源,2015,36(4):558-561.

这些具有装备背景的案例加入后,明显提高了学员学习的兴趣,也使老师可以由这些案例引出机械制造工艺知识点,分析制造过程,加工缺陷防治,使课程案例式教学能顺利开展。案例库课堂应用结果表明,案例库的使用明显提高了教学效果,课程内容有了依托,有了支撑,不再空洞难懂;老师的授课更加生动、高效。

很多护生在进入妇科实习之后,特别是男护生,在面对操作时能够见到妇科病人的隐私部位而出现紧张、恐惧、害羞,从而回避妇科护理操作,之后甚至更加会逃避一些护理教学。这类的护生并不能很快的进行自我角色转换,这种沉重的心理压力使其对于妇科实习失去兴趣,并且怀疑自我价值。

[6] 刘含笑,姚宇平,郦建国.PM2.5测试方法对比及其燃煤电厂排放特征分析[J].中国粉体技术,2017,23(5):34-39.

[7] 刘含笑,姚宇平,郦建国.燃煤电厂烟气中低浓度SO3采样方法研究[J].环境工程,2015,35(11):139-142.

[8] 黎在时.过滤式金属网格型工况粉尘比电阻测定仪[J].铁路节能环保与安全卫生,1987(2):4-6.

[9] 全国环保产品标准化技术委员会环境保护机械分技术委员会,浙江菲达环保科技股份有限公司.电除尘器[M].北京:中国电力出版社,2011.

[10] 郦建国,何毓忠,刘含笑.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[J].中国电力,2017,50(3):28-33.

 
郦建国,姚宇平,刘含笑,杨浩锋,吴金,方小伟
《环境影响评价》 2018年第02期
《环境影响评价》2018年第02期文献

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