據(jù)統(tǒng)計,2017年,我國能源消費總量為44.9億t標準煤,煤炭消費占能源消費比重為60.4%。在對我國338個地級及以上城市中99個城市環(huán)境空氣質(zhì)量達標,占全部城市數(shù)的29.3%;239個城市環(huán)境空氣質(zhì)量超標,占70.7%。我國能源結(jié)構(gòu)主要還是以煤為主,加重了大氣污染程度。其中,粉塵和酸雨危害較重。因此,做好燃煤鍋爐脫硫除塵工作,控制燃煤煙塵和二硫的排放量,對改變環(huán)境,尤其是防治大氣環(huán)境污染方面發(fā)揮著重要作用。目前,燃煤鍋爐脫硫除塵技術(shù)包括濕法脫硫、干法脫硫,以及干濕法綜合脫硫法,不同的脫硫除塵方法在燃煤鍋爐煙氣脫硫除塵中的應(yīng)用有其各自不同特點和應(yīng)用。
其一、布袋除塵器具有綜合
布袋除塵設(shè)備的除塵效率可穩(wěn)定達到高以上,可滿足排放的要求,并且不受煤種、爐況及煙塵參數(shù)條件的影響。據(jù)2013年袋委會對燃煤電廠28臺布袋除塵器的調(diào)研結(jié)果:排放濃度全部低于30mg/Nm³,其中19臺低于20mg/Nm³,6臺低于10mg/Nm³。布袋除塵器在垃圾焚燒發(fā)電行業(yè)已有大量排放濃度低于10mg/Nm³的業(yè)績,用于鋼鐵行業(yè)高爐煤氣凈化,出口濃度可穩(wěn)定在5mg/Nm³以下。
濾袋的運行阻力高于電除塵器,這是不爭的事實。近幾年通過除塵器結(jié)構(gòu)型式、氣流組織、濾料及清灰技術(shù)的攻關(guān),用于燃煤電廠的布袋除塵器運行阻力可穩(wěn)定控制在800~1200Pa。袋委會調(diào)研的28臺布袋除塵器,運行阻力全部低于1200Pa,其中20臺低于1000Pa。另外,行業(yè)專家關(guān)注運行能耗,與電除塵器相比,布袋除塵器增加了引風機電耗,但節(jié)省了電場供電能耗,調(diào)研表明總的運行能耗基本上與3電場電除塵器持平。以新建600MW機組配套除塵器為例進行計算:在達到相同排放濃度時,布袋除塵器的運行能耗費用為334萬元/a,而5電場電除塵器為357萬元/a,6電場電除塵器為407萬元/a,能耗比為1︰1.07︰1.22。
布袋除塵器的使用壽命主要體現(xiàn)在濾袋的使用年限,這也是廣大用戶較為關(guān)心的問題。20世紀末,多家電廠試用布袋除塵器,但都存在濾袋使用數(shù)月就要換的嚴重問題,但目前這種狀況已經(jīng)改變。經(jīng)過近十的攻關(guān),電廠布袋除塵器的濾料已擺脫了由PPS、玻纖濾料“一統(tǒng)天下”的局面,出了PPS、P84、PTFE、玻纖等多種纖維、多種結(jié)構(gòu)型式、多種織造方式的濾料,并針對煙塵條件制定了濾料選用規(guī)則。加上除塵器結(jié)構(gòu)、氣流組織、清灰系統(tǒng)的改進,濾袋具有3~4年及長的使用壽命,可滿足一個爐役期的使用要求。袋委會調(diào)研的28臺除塵器中,濾袋使用壽命超過52個月的有11臺,較長為92個月,壽命未到4年仍在正常使用的有15臺,只有2臺除塵器因燃用高硫煤及頻繁啟停等原因,濾袋曾出現(xiàn)非正常破損的情況,已及時進行了改進。
關(guān)于建設(shè)費用,以新建600MW機組為例,在采用當代并達到同一排放濃度的條件下,從除塵器投資、運行能耗、維修費用等方面綜合考量對比,布袋除塵器的總費用較少,與5電場除塵器、6電場除塵器的總費用比例約為1:1.02:1.10;布袋除塵器的占地面積較小,與5電場除塵器、6電場除塵器的占地面積比例約為1:2.0:2.35,因而適宜除塵改造工程。
其二、布袋除塵器濾袋穿漏監(jiān)測及定位技術(shù)現(xiàn)狀
布袋除塵器因具有系統(tǒng)運行穩(wěn)定,除塵,利于粉塵回收和節(jié)省投資等優(yōu)點而成為目前使用較廣泛的除塵裝置之一。隨著我國環(huán)境保護力度的加大和對資源浪費控制要求的提高,布袋除塵器的應(yīng)用范圍將會進一步擴大。然而,布袋除塵器濾袋穿漏自動監(jiān)測及漏袋定位檢測問題一直未能很好地解決,成為其應(yīng)用的一大技術(shù)障礙。
布袋穿漏是指單機布袋除塵器的濾袋經(jīng)過一段時間運行后,由于濾料老化、局部疲勞、粉塵沖擊與磨損以及煙氣腐蝕等原因,使布袋局部出現(xiàn)穿孔、破損或撕裂等而導致粉塵跑漏的現(xiàn)象。濾袋穿漏致使一部分本來在正常條件下已經(jīng)收集的粉塵污染物泄漏并排入大氣,導致除塵效率降低,有用成分的回收減少,對大氣環(huán)境產(chǎn)生附加污染,給企業(yè)造成不的資源損失和經(jīng)濟損失,影響了布袋除塵器的擴大應(yīng)用,是一個迫切需要解決的實際問題。