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  1. 电除尘研究和应用


    电除尘(chén)的工(gōng)业应用已有100多年的历史,目前是电力、钢铁、建材等行业的主要除尘技术,国内80%以上(shàng)的燃煤电站仍采用电除(chú)尘。电除尘(chén)应用和科学(xué)研究:

    1、2003-2013年(nián)的10多年间,电除尘生(shēng)产(chǎn)厂(chǎng)家及电力集团等普遍认为(wéi)实现电除尘(chén)排(pái)放低于50mg/m⊃;比较(jiào)困难(nán),需改用(yòng)电袋或袋(dài)除(chú)尘,因(yīn)此电力水(shuǐ)泥等行业花(huā)了(le)大量(liàng)资金开展了电袋改造(zào)。为达到“火电(diàn)厂大(dà)气污染物(wù)排(pái)放标准(GB 13223—2011)”的排(pái)放限值,2013年5月前电(diàn)力集团等也做了(le)电袋(dài)改造的计划和预算,一台600MW机组的(de)电袋(dài)改(gǎi)造一次投资在3500-4000万左右。华(huá)能北京热电(diàn)4x250MW机组于从2013年5月先后(hòu)完成(chéng)电除(chú)尘改造投(tóu)运后,实现了电除尘10mg/m⊃;排(pái)放,2013年6月启,华能和多个电(diàn)力集团基本叫停了300MW以上机(jī)组(zǔ)的电袋改造。

    2、最(zuì)近电除尘(chén)专业委(wěi)员会(huì)、环保部(bù)门、中电联等推出了多(duō)个电除(chú)尘低排放的改造或设(shè)计选型导则(zé),基(jī)本理论(lùn)依据为(wéi)60年代(dài)提出(chū)的(de)修正Deutsch公式,根据此理论(lùn)实现电除(chú)尘排放10-20mg/m⊃;,比集尘(chén)面积(jī)要(yào)达(dá)到150㎡/m⊃;/s以上(shàng),实(shí)现5-10mg/m⊃;,比集尘面积(jī)要达到200㎡/m⊃;/s以上。另外一种理论是(shì)电除尘实现(xiàn)20mg/m以下的(de)排放必须采用低(dī)低(dī)温电(diàn)除尘,很显(xiǎn)然这既不现实(shí)也无科学根据。华能(néng)北京热(rè)电的(de)电除尘比集(jí)尘面积(jī)也只有81㎡/m⊃;/s.

    3、至今(jīn)为止,为(wéi)实现燃煤电厂(chǎng)颗粒物(wù)5mg/m⊃;的超(chāo)低(dī)排(pái)放,普遍(biàn)认为(wéi)只有(yǒu)采用湿式电除尘才可能实现颗粒物(wù)不(bú)高于5mg/m⊃;排(pái)放。神华国能大港电厂(chǎng)4x330MW机组于2013年(nián)10月(yuè)先后完成了电除(chú)尘和脱硫塔的同步(bù)改造(zào),在没有采用湿式电(diàn)除(chú)尘下(xià)实现了(le)烟囱颗粒物排(pái)放不(bú)高于5mg/m⊃;,目(mù)前部分电力集团参此改造案例也开始了(le)叫停(tíng)湿式电除尘改造(zào)。

    4、从燃(rán)煤特性预测烟尘的驱(qū)进速度ωk(cm/s)、电除尘排放和(hé)比集尘(chén)面积这一(yī)技术基础(chǔ)根本就(jiù)不适应低排放要求,电(diàn)除尘的实际排放需要根(gēn)据电除尘实际的运行指数开(kāi)展(zhǎn)设(shè)计和预测,然而(ér)如何在相同(tóng)电除尘本(běn)体钢材、相同电除尘(chén)电耗下实现电(diàn)除尘(chén)指(zhǐ)数(shù)最(zuì)大化和电耗最小化(huà)至(zhì)今(jīn)没有理论(lùn)模型和可信的(de)工程数据。

    5、教科书中从颗粒物(wù)带(dài)电到受静电力与阻力(lì)平衡(héng)下(xià)的(de)驱进速度和除尘(chén)效率原理基本(běn)不反(fǎn)映实际(jì)电除尘颗粒物的收(shōu)集过程,利用激光成像可以非常清(qīng)楚(chǔ)地看到电除(chú)尘中颗粒(lì)物的收集过程(chéng)主要分为两大阶段:1)在靠近高压(yā)电极附件颗(kē)粒物(wù)在离子风的作用下被高速吹(chuī)向低压(yā)收集电极、2)在靠近收集电极附近颗(kē)粒(lì)物又因气流再低速迁移回两电极之间。然而采用最先进的电流体模型也未能预测分析出不同颗粒物(wù)分级(jí)效率,理论模拟与实验研究仍(réng)有(yǒu)相当的差距。

    6、这几年我们通过(guò)对50多台工业和实验室电除(chú)尘PM2.5和(hé)PM10的收集排放控制研究,提出了电除尘运(yùn)行指(zhǐ)数与PM2.5的排放(fàng)相关(guān)性经验关系,通过高压参数优化可降低90%左右的(de)PM2.5排放(fàng),实现电除尘出口PM2.5不高于2.5mg/m⊃;。然而(ér)如何优化设计各电场的比集(jí)尘面积?各电场采(cǎi)用何种高压电极?各电场运行多高的电场强(qiáng)度和多大的(de)电流密度?不同锅炉和燃煤特性如何实现自适应(yīng)低(dī)排放控制等科学和(hé)技术问题至今仍未开展过系统(tǒng)的(de)理(lǐ)论研究。


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