燃煤电厂PM2.5治理技术研究分析
燃煤电厂湿式电除尘技术
燃煤电厂湿式电除尘技术颗粒物特别是细颗粒物(PM2.5)对环境及人类健康危害巨大,而燃煤电厂是细颗粒物的主要排放源。
湿式电除尘器作为烟气污染物的终端精处理装备,具有捕集烟气中细颗粒物和雾滴的功能,在电力行业得到了推广应用。
文章总结了湿式电除尘技术原理、设计及性能影响因素和技术研究现状,以及湿式电除尘器在燃煤电厂的应用情况。
标签:燃煤电厂;湿式电除尘;PM2.5控制;酸雾控制引言根据统计,在中国各行业中,燃煤电厂排放的工业烟尘所占比例是最高的[1]。
国家逐年降低火电厂污染物排放限值,最新颁布的《火电厂大气污染物排放标准》中燃煤电厂烟尘排放限值降低至30mg/m3,而对于重点地区,其燃煤电厂烟尘排放限值降低至20mg/m3。
当燃煤电厂燃煤灰份大、比电阻高或锅炉排烟温度较高时,干式电除尘器往往达不到新标准的要求。
经过对燃煤电厂电除尘器前后细灰组成进行研究,发现除尘器前粉尘大颗粒占大多数,PM10和PM2.5占总灰百分比为39.35%和2.42%,而除尘器后高达92.47%和35.56%,说明普通电除尘器对细灰捕集效率不高,PM2.5除尘效率较低[2]。
近年来针对微细颗粒的排放控制发展了许多新技术,其对微细粉尘的收集效率如图1所示,从图中可以看到,随着颗粒直径由10μm递减至小于1μm,各种技术相应的粉尘收集效率曲线陡降,唯一例外的是湿法与静电并用的湿式电除尘技术,该技术的收尘效率受微细颗粒直径影响较小,对粒径0.06~10μm范围内的颗粒都具有较高的收集效果。
根据国内外应用情况,在湿法脱硫装置后安装湿式电除尘器,不仅能有效控制烟气中的微细颗粒的排放,而且可以脱除湿法脱硫后烟气中携带的石膏液滴,以及经过SCR后生成的SO3气溶胶颗粒,从而消除烟囱“石膏雨”和烟气的“蓝烟”等现象。
1 湿式电除尘技术工作原理及其脱除性能1.1 工作原理湿式电除尘脱除粉尘分为荷电、集尘、清灰三个步骤。
将水雾喷向放电极和电晕区,水雾在电极形成的电晕场内荷电后分裂进一步雾化,电场力、荷电水雾的碰撞拦截、吸附凝并,共同对粉尘粒子起捕集作用,最终粉尘粒子在电场力的驱动下到达集尘极而被捕集,喷雾形成的连续水膜将捕获的粉尘冲刷到灰斗中排出。
PM2.5概况及研究方法
PM2.51、雾霾(含PM2.5)国内外研究现状、水平2、研究方法:采样、分析测试(化学、电镜等)评价方法3、形成机理研究现状、研究方法4、光化学反应研究、实验方法PM2.5的化学物种采样与分析方法定义:PM2.5是指空气动力学直径小于或等于2.5μm 的大气颗粒物。
滤膜采样器的主要部件,包括粒径切割器、常用滤膜、滤膜支撑垫以及采样流量的测量与控制装置等。
气溶胶的物理化学性质(如总粒数浓度、云凝结核浓度、光学系数、密度和平衡态含水量等) 、特定粒径颗粒物的化学成分。
成分:PM2.5主要包括含碳组分、水溶性离子物种以及无机多元素,其中既有性质稳定的组分,也有半挥发性成分,包括硝酸铵、半挥发性有机物(SVOCs)和水蒸气(H2O)PM2.5中的许多无机物质(如水溶性组分2-4SO 、-3NO 、+4NH 和其它无机离子)以及部分有机物在大气中具有吸湿性。
虽然有一些研究尝试采用不同的技术与方法(如微波共振、热力学模拟等)对气溶胶中的含水量进行测量或计算,但目前尚无可靠的技术对大气颗粒物中的含水量进行直接(化学)测量,因此在采样中通常未对H2O 的含量变化加以考虑。
PM2.5中半挥发性无机组分(主要是硝酸铵) 在采样过程中的吸附与挥发问题得到成功解决,而在SVOCs 的采样误差问题上迄今尚未形成统一的认识,有关的采样技术仍在发展之中。
温度、压力和相对湿度等均对NH4NO3的热力学平衡有影响,其中温度的影响最大:当温度低于15℃时,NH4NO3主要以颗粒物的形式存在;当气温高于30℃时,NH4NO3主要以气态HNO3 和NH3的形式存在。
因此,采样过程中温度与压力的变化均可改变NH4NO3的分配平衡。
硝酸铵采样: 在采样器的切割器之后设置扩散溶蚀器(Diffusion denuder)吸收气流中的气态硝酸与NOx 以消除其与Teflon 滤膜上所捕集的颗粒物反应,同时在Teflon 滤膜之后设置一张尼龙滤膜以吸收从Teflon 膜的颗粒物中挥发的硝酸盐离子.有机碳( OC)的采样: 研究认为石英膜与所捕集的颗粒物对有机气体的吸附是主要的,如果不对收集在石英滤膜上的气相成分加以修正,则所测得的碳质颗粒物的含量存在正偏差. 通常在第一个石英膜后再串联一个后置石英膜或在另一个平行的端口设置一个Teflon 膜和一个后置石英膜来进行修正。
燃煤电VPM2.5及汞控制技术探讨
被收尘极捕 集的概 率越 高。但极 易受工 况条件 的影响 , 感 ,过高或 过低 时 ,都 会 引起 除尘效 率显 著下 降 。另
P M 成因复杂 ,除直接释放的粉尘外 ,还有化学气 如受 烟气性 质和粉 尘特性 的影 响。对粉尘 比电阻特别 敏 态污染物在 空气 中反应生成 的细颗粒物 ,如s O , 、N O 、
3 8 l t  ̄ 。 l ' 啊 M 。 .
电
江得厚 ,王贺岑 ,董 雪峰 ,张营帅 ,李东梅
( 河南省 电力公司 电力科 学研 究院 ,郑州 4 5 0 0 5 2 )
摘 要: 火电厂 烟气中P M , 控制技术, 目前可分为 电除尘和 袋式除尘两大类 。其 中电除尘又分常规 电除 尘 、移 动电极 电除尘、前置聚并器电除 尘、湿式电除尘、低温 电除尘等 ;袋式除尘又分为纯袋式除尘、电一
袋复合 式除尘 、先进 的混合式电一 袋除尘等。文章对这些技术从捕集机理到应用效果进行 了分析探讨 ,推荐
了火 电厂应 用最合适 的控制技术 。
关键 词 : P M , 控制; 袋式除尘; 电除尘; 应用研 究
中图分类号 : X 7 0 1 . 2 文献标志码 : A 文章编号 : 1 0 0 6 — 5 3 7 7( 2 0 1 3 )1 0 - 0 0 3 8 — 0 8
2 燃煤 电厂应用的除尘器类型
目 前在燃煤电厂应用和研发的除尘设备西 沩 两大类:
后 ,则主要依靠粉尘层的筛分作用捕集粉尘 ,又称深层
中 围环保 产 业 2 0 1 3 . 1 0
ll  ̄l P Mz 5
.
F o c u s O U P M 3 9
,
I
燃煤电厂高湿低浓度烟尘PM2.5采样探索
燃煤电厂高湿低浓度烟尘PM2.5采样探索 江建平 张志中 王丰吉 冯前伟 戴 瑜 罗城鑫 朱 跃华电电力科学研究院,浙江 杭州 310030摘要:高湿低浓度烟尘PM2.5的准确检测对评判燃煤机组烟气超低排放工程性能具有重要意义。
本文采用惯性撞击分级手工称重法检测300 MW燃煤机组的石灰石-石膏湿法双塔烟气脱硫系统出口的高湿低浓度烟尘PM2.5排放特征,通过提高采样精度和测量精度来满足低浓度烟尘采样的需求,通过对采样系统的加热保温来满足高湿采样的需求。
检测所得该机组烟尘PM2.5排放浓度低于5 mg/Nm3,其中绝大部分为难以脱除控制的粒径小于1 μm的颗粒物。
关键词:燃煤电厂;高湿烟气;低浓度烟尘采样;PM2.5;颗粒物中图分类号:TM621文献标识码:B 文章编号:1006-8465(2016)11-0429-02前言燃煤电厂全面实施烟气污染物超低排放改造,使得燃煤机组的排放控制标准达到燃气轮机组的排放限值,其中粉尘的排放标准为5mg/Nm3。
实现超低排放需对烟尘排放进行管理和控制,而其中低浓度烟尘颗粒物的监测检测是关键环节之一[1]。
燃煤电厂实现烟气超低排放的技术路线中针对二氧化硫的控制措施主要采用石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺,其市场占有率接近90%。
湿法烟气脱硫工艺中采用大量的水,一方面作为反应介质促进化学反应的进行,另一方面通过水汽对烟尘尤其是细颗粒物(PM2.5)产生协同脱除效果,同时也造成了烟气湿度的过饱和状态[2-3]。
部分燃煤机组为了实现烟尘尤其是PM2.5的深度减排,在脱硫塔后布置湿式静电除尘器,在保持烟气高湿状态的同时进一步降低了烟尘浓度。
国内外针对湿法脱硫系统前后的颗粒物排放特性均开展了相应的研究工作,包括烟尘的排放浓度、颗粒物中的元素特征等等,但湿法脱硫系统出口高湿环境下的超低排放烟尘检测研究相对较少[4-6]。
针对燃煤机组烟气超低排放改造工程,如何实现高湿低浓度烟尘的准确检测,尤其是PM2.5的检测,对评判超低排放工程的实际性能具有重要意义。
pm 2.5治理措施
pm 2.5治理措施PM2.5治理措施。
随着城市化进程的加速和工业化程度的提高,空气污染已经成为了人们生活中的一个严重问题。
其中,PM2.5颗粒物的污染已经成为了空气质量的重要指标之一。
PM2.5是指大气中直径小于等于2.5微米的颗粒物,它们可以携带各种有害物质,对人体健康和环境造成严重危害。
因此,对PM2.5的治理成为了当今社会亟待解决的重要问题。
本文将从技术、政策和社会层面探讨PM2.5治理措施。
技术层面的PM2.5治理措施主要包括两个方面,源头治理和尾部治理。
源头治理是指从产生PM2.5的源头入手,采取措施减少PM2.5的排放。
首先是对工业企业的排放进行严格限制,通过加强排放标准、提高治理设备的效率等手段,减少工业生产过程中的颗粒物排放。
其次是加强机动车尾气排放的治理,推广清洁能源汽车、加强尾气排放监管等措施,减少机动车尾气对空气质量的影响。
另外,加强建筑施工扬尘治理、加强农业面源污染治理等也是源头治理的重要内容。
尾部治理则是指对已经排放的PM2.5进行削减,主要包括空气净化设备的安装、城市绿化的加强、城市规划的优化等措施。
这些技术手段的应用可以有效减少PM2.5的排放和削减,从而改善空气质量。
政策层面的PM2.5治理措施主要包括法律法规的制定和实施、政府的监管和执法等。
首先是要建立健全的法律法规体系,明确PM2.5排放的标准和限值,对超标排放进行处罚和追责。
其次是要加强环境监测和数据公开,及时公布空气质量数据,让公众了解空气质量状况,促使相关部门采取有效措施。
另外,政府还可以通过财政补贴、税收优惠等手段鼓励企业和个人使用清洁能源、购买环保设备,从而减少PM2.5的排放。
政府的监管和执法是政策层面治理PM2.5的重要手段,只有加强监管和执法,才能有效推动PM2.5治理工作的落实。
社会层面的PM2.5治理措施主要包括公众的参与和环保意识的提高。
公众可以通过减少机动车使用、节约能源、减少一次性用品使用等方式减少PM2.5的排放。
PM2.5的研究与预测
指标和 q 监测指标的相关系数.在相关分析中,一般根据 的数值大小,将两者 的密切程度分为以下等级,如表二所示: 表二 相关系数与相关性的关系 相关系数 相关性 微弱相关 低度相关
4
中度相关 高度相关
5.2 问题一模型的求解
然后,对 14 16 年焦作空气质量指数的数据,用 EXCEL 对其进行整理分析 后,再用 MATLAB 将 14 16 年 AQI 与其 6 个监测指标的 36 个数据代入简单相关 系数公式,得到 AQI 与其 6 个监测指标的相关系数,如表三所示: 表三 AQI 与其各个监测指标之间的相关系数 AQI 指 PM2.5 PM10 数 相关系 0.9913 0.9825 0.7802 0.5959 0.7344 -0.481 数 2 由上表 AQI 与其各个监测指标之间的相关系数可以看出 AQI 与其各个监测指 标之间的相关性,如表四所示: 表四 AQI 与其各个监测指标之间的相关性 检测指标 检测指标 相关性 PM2.5 高度相关 PM10 高度相关 AQI 指数 中度相关 中度相关 中度相关 低度相关 由表三可知,PM2.5 和 PM10 与 AQI 指数的相关系数最高,而 PM2.5 远远比 PM10 危害大, 因此我们可以认为对空气质量有影响的为 PM2.5,其相关系数接近 于 1,呈正相关,即 PM2.5 对 AQI 指数的影响最大,说明 PM2.5 越大,AQI 指数 越大,空气越差,雾霾越多.而导致焦作市 PM2.5 浓度变化的主要原因又可分为 人为因素和自然因素两方面: 人为因素 (1)工业排放 工业排放是影响大气环境质量的主要因素之一.而工业排放对 PM2.5 的影响 又分为两个方面:一方面是直接排放的 PM2.5,包括扬尘、采选矿、金属冶炼、 有机化工生产和餐饮业油烟等; 另一方面是二次颗粒物,主要是火电厂燃煤中排 放的前体物二氧化硫和氮氧化物、挥发性有机物(VOC)等排放到空气中,通过 化学反应产生的硝酸盐、硫酸盐、二次有机气溶胶等,造成 PM2.5 升高.因此, 直接和间接涉及 PM2.5 排放的污染源或行业包括火电、石油炼制、有机化工、钢 铁、有色、水泥、陶瓷、玻璃、涂料、加油站、干洗业、餐饮业等.设计范围相 当之广,整治和管理起来相当不易. (2)汽车尾气 汽车废气中含有 150~200 种不同的化合物,其主要有害成分为:未燃烧或 燃烧不完全的 以及微量的醛、 酚、 过氧化物、 有机酸和含铅、 磷汽油所形成的铅、磷污染等.其中对人危害最大的有一氧化碳、碳氢化合物、 氮氧化合物、铅的化合物及颗粒.有害气体扩散到空气中造成空气污染. 自然因素 (1) 气候
燃煤烟气污染物超低排放技术综述及排放效益分析
燃煤烟气污染物超低排放技术综述及排放效益分析关键词:超低排放超低排放技术超低排放改造针对燃煤电厂烟气中烟尘、SO2和NOx的超低排放要求,对现有常用除尘、脱硫、脱硝技术的原理、改造方法,以及改造后投运实例进行了综合探讨,分析了燃煤电厂烟气污染物超低排放改造后的经济效益及环境效益,以期提供参考。
关键词:燃煤烟气;超低排放;经济效益;环境效益1引言2016年入冬以来,全国各地雾霾天气持续不断,已经严重影响人们的日常生活和身心健康。
我国的能源消费结构以煤炭为主,这是造成我国环境空气污染和各类人群呼吸系统疾病频发的重要根源,无论是能源政策还是经济社会发展要求,其共同目的都是通过控制煤炭消费强度来减少大气污染物排放,改善区域环境质量。
煤电超低排放改造是现阶段发电用煤清洁利用的根本途径,超低排放技术可以进一步减少烟气污染物的排放总量,这是当前复杂形势下解决能源、环境与经济三者需求的最佳手段,也是破解一次能源结构性矛盾的必由之路[1]。
国务院有关部门要求燃煤机组在2020年前完成超低排放改造。
实行对燃煤电厂的超低排放技术改造刻不容缓,由此对超低排放技术改造的技术路线并结合改造案例进行综合介绍。
2超低排放的概念超低排放[2]是指燃煤火力发电机组烟气污染物排放浓度应当达到或者低于规定限值,即在基准氧含量为6%时,烟(粉)尘≤5mg/m3,二氧化硫≤35mg/m3,氮氧化物≤50mg/m3。
3超低排放改造的技术路线我国目前大量工业用电、居民用电,基本都靠燃煤电厂供给,因此选择合理的改造技术显得尤其重要。
对现有净化设备利用率高,改造工程量少的技术成为电厂的首选。
以下针对燃煤电厂常用的几种除尘、脱硝、脱硫设备的改造方式进行综合介绍。
3.1除尘技术目前燃煤电厂采取的除尘超低排放技术有:电除尘、电袋复合除尘、低低温电除尘、湿式电除尘以及最新的团聚除尘技术等。
3.1.1电除尘技术电除尘器[3]的工作原理是通过高压静电场的作用,对进入电除尘器主体结构前的烟道内烟气进行电离,使两极板(阴极和阳极)间产生大量的自由电子和正负离子,致使通过电场的烟(粉)尘颗粒与电离粒子结合形成荷电粒子,随后荷电粒子在电场力的作用下分别向异极电极板移动,荷电粒子沉积于极板表面,从而使得烟气中的尘粒与气体分离,达到净化烟气的目的。
燃煤电厂PM2.5治理技术研究分析
【 关键词 】 P M 2 . 5 ;燃煤 电厂;除尘技术;治理
中图分 类号 :T M 6 2 1
1 . O M2 . 5的 危 害
文献标识 号 :A
文章编号 :2 3 0 6 — 1 4 9 9( 2 0 1 3 )0 3 — 0 1 5 7 — 2
总数 的 9 0 %以 上 ,且 表 面 往 往 富 集 煤 中 微 量 重 金 属 元 素 及 有
而 脱 除 ,对 于 收 集 尺 寸 超 过 1 O u m的 大 颗 粒 粉 尘 是 非 常 高 效 的 ( >9 9 . 9 % ), 但 是 对 于 尺 寸 小 于 2 u m的 粉 尘 ,静 电除 尘 器 的效率就会急剧下 降。对 于 0 . 5~ 2 1 . t m的粉 尘,最差时效
砷 等 有 毒 元 素 沉 积 的 主 要 区 域 。 它 能 长 期 悬 浮 于 空 气 中 , 不 排放 量,有着非常重大的意义 。
随着 国家标准 《 环 境空气 质量标准 》进行 第二次 公开征
易被 阻挡 ,被 吸入人 体后会直 接进入 支气管 ,干扰肺 部的气 体交 换,进入血 液循 环,损伤 肺部组 织,引发 包括哮 喘、支 气管 炎和心血 管病等 方面 的疾 病 。每个 国家都 不 同程度 地存 在着 人体暴 露于可吸 入颗粒物 的健康 风险 ,在 影响大气 能见 度 的粒子 中 ,P M 2 . 5占有 极其 重要 的主 导地位 ,大 气灰 霾现
象主 要 是 P I d 2 . 5的 消 光 作 用 造 成 的 , 因 此 ,P t d 2 . 5对 人 体 健 康 和 大 气 环 境 质 量 的影 响非 常严 重 。 2 . 我国对 P M2 . 5的研 究情 况
《关于PM2.5影响因素的统计分析》
《关于PM2.5影响因素的统计分析》篇一一、引言随着工业化进程的加速和城市化程度的提高,空气质量问题日益受到人们的关注。
PM2.5作为空气质量的重要指标之一,其浓度的变化受到多种因素的影响。
本文将对PM2.5的影响因素进行统计分析,以期为改善空气质量提供科学依据。
二、研究方法本研究采用统计分析的方法,收集了某城市过去一年的PM2.5浓度数据,同时收集了可能影响PM2.5浓度的相关因素数据,如气象因素、交通因素、工业排放等。
通过数据整理、描述性统计分析和多元回归分析等方法,对PM2.5的影响因素进行探讨。
三、影响因素分析1. 气象因素气象因素是影响PM2.5浓度的主要因素之一。
通过统计分析发现,风速、温度、湿度和降水等气象因素对PM2.5浓度有显著影响。
其中,风速越大,PM2.5浓度越低;温度和湿度的变化也会影响PM2.5的扩散和沉降;降水对PM2.5有明显的冲刷作用,能有效降低PM2.5浓度。
2. 交通因素交通因素是城市PM2.5污染的重要来源之一。
统计分析显示,交通流量、车型比例和交通拥堵状况等因素都会影响PM2.5浓度。
其中,交通流量越大,PM2.5浓度越高;柴油车等高排放车辆的占比越高,PM2.5污染越严重;交通拥堵状况也会加剧PM2.5的积累。
3. 工业排放工业排放是PM2.5污染的另一个重要来源。
统计分析表明,不同行业的工业排放对PM2.5浓度的影响程度不同。
其中,钢铁、电力、化工等重工业行业的排放对PM2.5浓度的贡献较大。
此外,工业区的布局和治理水平也会影响PM2.5的污染程度。
四、多元回归分析为了更准确地探究各因素对PM2.5浓度的影响程度,我们进行了多元回归分析。
以PM2.5浓度为因变量,以气象因素、交通因素和工业排放等因素为自变量,建立回归模型。
分析结果表明,各因素对PM2.5浓度的影响程度存在差异,其中气象因素和交通因素对PM2.5浓度的影响较为显著。
五、结论与建议通过统计分析,我们得出以下结论:1. 气象因素是影响PM2.5浓度的主要因素之一,风速、温度、湿度和降水等因素都会影响PM2.5的扩散和沉降。
细颗粒物污染治理技术研究
细颗粒物污染治理技术研究细颗粒物(PM2.5)污染治理技术研究一、细颗粒物污染概述细颗粒物(PM2.5)是指直径小于或等于2.5微米的空气中的颗粒物。
它们可以通过呼吸进入人体肺部,造成健康影响,例如呼吸道疾病、心脏病和癌症等等。
PM2.5污染是当前空气污染中最大的问题之一,对健康及环境的影响不可低估。
二、细颗粒物来源PM2.5污染的来源非常广泛,包括工业排放、交通运输、家庭开采和燃烧等。
其中,工业生产是主要贡献者,大量废气排放直接导致了PM2.5污染。
交通运输也是一个重要因素,汽车和火车等交通工具燃烧燃料会产生二氧化碳、一氧化碳、氮氧化物和挥发性有机物等物质,这些物质会在大气中形成细颗粒物。
三、细颗粒物污染治理技术为了有效地降低PM2.5污染,开发和应用技术以清除和减轻PM2.5的影响已成为一项紧迫任务。
以下介绍一些治理技术:1.工业排放控制技术工业生产是PM2.5的主要来源之一。
通过采用高效的工业排放控制技术,减少工业废气的排放可以显著降低PM2.5的浓度。
有下列工业排放控制技术可以采用:烟囱高度增加、喷泡器控制、湿式废气处理器等等。
2.交通管理措施交通运输是另一个重要的PM2.5来源。
交通管理措施可以有效减少交通贡献的PM2.5,包括建筑和扩张公共交通服务、调节行车速度、新增和完善道路拓宽的路网和提高交通工具的燃油效率等等。
3.空气净化器空气净化器可以过滤掉空气中的PM2.5颗粒物,净化室内空气。
不过,空气净化器只能对局部空间有效,对于全局无法改变,只能降低室内PM2.5浓度,但不能彻底去除。
4.静电处置技术静电除尘设备被广泛应用于可控源污染的治理中。
静电场将PM2.5颗粒物吸附在电目标上,使其在室内空气悬浮浓度中被大大减少。
静电处置技术可以有效处理部分源污染。
5.植被屏障植物屏障被看作是一种积极的手段,它在城市中被广泛应用。
通过在城市中增加绿面积,可以使树和草消耗PM2.5和其他污染物,增加绿地覆盖率,可以有效减少PM2.5的浓度。
燃煤PM2.5和Hg汞控制技术现状及发展趋势
燃煤PM2.5和Hg汞控制技术现状及发展趋势关键词:湿式静电除尘低低温静电除尘超低排放摘要:本文首先介绍了国际上燃煤PM2.5和Hg控制技术的发展现状,凸显了湿式静电除尘和低低温静电除尘技术在满足我国燃煤颗粒物超低排放需求中的重要作用,并指出单质汞(Hg0)的高效氧化和气态汞的强化吸附是最主要的燃煤Hg排放控制途径;其次,详细分析了现有燃煤PM2.5和Hg控制技术应用中存在的问题,并指出了未来燃煤PM2.5和Hg控制技术的发展方向;最后,介绍了国家在燃煤PM2.5和Hg控制技术发展方面的布局,强调了国家重点研发计划项目“燃煤PM2.5及Hg控制技术”(编号:2016YFB0600600)在应对燃煤电厂超低排放需求中的重要地位.关键词:煤,燃烧,PM2.5,Hg控制技术,湿式静电除尘,低低温静电除尘,超低排放长期以来,煤炭是我国最主要的一次能源,2015年我国能源消费中煤炭仍占64.0%左右,远高于世界平均水平(约29.2%)[1],煤炭在我国的这种主导地位在未来相当长一段时间内不会改变。
燃烧发电是煤炭的主要利用方式,但是燃煤过程排放的大量SO2、NOx、PM2.5(空气动力学直径≤2.5μm的颗粒物)和汞(Hg)等污染物,对人体健康及生态环境危害严重,已经成为制约我国经济、社会可持续发展的瓶颈问题。
因此,对燃煤污染物实行严格的排放控制是关乎国计民生的一项挑战性任务。
相比于SO2和NOx等常规污染物,PM2.5和Hg的排放控制近年来才受到广泛重视。
2011年,国家环境保护部、国家质量监督检验检疫总局发布了新的《火电厂大气污染物排放标准》(GB 13223—2011)[2],该标准不仅进一步收紧了燃煤颗粒物的排关键词:湿式静电除尘低低温静电除尘超低排放关键词:湿式静电除尘低低温静电除尘超低排放关键词:湿式静电除尘低低温静电除尘超低排放关键词:湿式静电除尘低低温静电除尘超低排放。
燃煤电厂对大气污染的控制研究
燃煤电厂对大气污染的控制研究随着经济的发展和城市化的加速,我国燃煤电厂已成为大气污染的重要来源。
燃煤电厂数量增加和没有足够的控制手段引起了严重的环境问题。
为了解决这一问题,燃煤电厂对大气污染的控制研究显得至关重要。
1. 大气污染的特点大气污染主要表现为灰霾、酸雨、臭氧等。
其中,PM2.5、SO2、NOx排放量最大,对环境和人体健康有较大的影响。
因此,控制燃煤电厂大气污染主要是限制这三种污染物的排放。
2. 排放控制技术(1)脱硫技术一般情况下,燃煤电厂的燃料中含有硫,当燃烧之后会排放出二氧化硫。
为了减少二氧化硫的排放,一般采用脱硫处理技术,主要有烟气脱硫和石灰石半干法脱硫两种方法。
烟气脱硫是使用一定的吸收剂来吸收烟气中的二氧化硫,产生消化反应而被反应生成硫酸,放出的热量保证一个可控的反应温度。
石灰石半干法脱硫是在燃烧后的废气中喷施石灰石石膏混合物,二氧化硫被吸收为石膏,实现脱硫目的。
脱硝技术是通过将燃气中的氮氧化物转化为氮气,减少氮氧化物的排放。
主要有选择性催化还原(SCR)和选择性非催化还原(SNCR)两种方法。
SCR技术是利用专门设计的催化剂将氮氧化物转化为氮气和水蒸气。
SNCR技术是将还原剂喷入燃烧室脱除烟气中的氮氧化物,反应中产生的氮氧化物会进一步转化为氮气和水蒸气。
(3)除尘技术除尘技术是将烟尘颗粒物从排放的烟气中去除。
主要有静电除尘、袋式除尘、湿式电除尘和湿式洗涤器等技术。
静电除尘是利用电场力将颗粒物带电后进行分离;袋式除尘是利用袋子的沉淀分离污染物;湿式电除尘和湿式洗涤器是利用水的洗涤作用清洗污染物。
3. 政策动态为了控制燃煤电厂排放的大气污染物,我国已出台了一系列法规和标准。
其中,最具代表性的是《燃煤电厂大气污染物排放标准》(GB13223-2011)。
此标准对燃煤电厂各项污染物排放标准进行了明确规定,要求各省(区、市)管辖下的燃煤电厂数量和排放标准在规定期限内实现调整。
此外,政府在财政和税收上也出台了一些支持环保行业发展的政策。
新型大气污染物排放与治理技术研究
新型大气污染物排放与治理技术研究近年来,随着社会经济的快速发展,工业化进程的加速以及城市化的不断推进,大气污染问题成为一个全球性的关注焦点。
尤其是新型大气污染物排放,如挥发性有机物(VOCs)、氮氧化物(NOx)和细颗粒物(PM2.5),对环境和人类健康造成了严峻威胁。
因此,研究和开发新型大气污染物排放与治理技术变得尤为重要。
首先,我们来看一下新型大气污染物排放的原因。
随着经济的持续增长和人民生活水平的提高,工业生产和交通运输量大幅增加。
这导致了排放源的数量和质量升级,产生了一系列新型大气污染物。
举例来说,挥发性有机物是很多行业生产活动和日常生活的副产物,主要来自石化、化工和印刷等工业领域的排放。
而氮氧化物则主要来自汽车尾气和燃煤电厂的排放。
这些新型大气污染物的源头多样,所以治理技术的研究也需要有针对性。
因此,治理技术的研究成为解决大气污染问题的关键。
近年来,专家学者们积极投身于新型大气污染物排放与治理技术的研究。
他们通过实验室模拟和现场监测等手段,探索了一系列有效的治理技术。
其中,挥发性有机物的治理技术主要包括吸附、催化燃烧和生物降解等方法。
吸附技术通过材料的吸附作用捕捉有机物,然后对吸附剂进行再生。
催化燃烧则是利用催化剂将有机物转化为CO2和H2O,从而实现有机物的有效去除。
而生物降解则主要利用微生物的作用来分解有机物。
对于氮氧化物的治理,主要采用的技术是SCR(选择性催化还原)和SNCR(选择性非催化还原)。
SCR技术是将氨气或尿素注入反应器中,与氮氧化物发生还原反应生成无害的氮气和水蒸气。
而SNCR技术则是通过注入还原剂,如氨水或尿素溶液,来与氮氧化物发生反应,将其转化为氮气和水。
这些技术在实际应用中已经取得了一定的成果,可以有效地控制氮氧化物排放。
此外,细颗粒物的治理也是大气污染治理的重要内容。
细颗粒物的主要来源是燃煤、石化和交通尘埃等,这些颗粒物直径小于2.5微米,能够深入呼吸道,对人体健康造成危害。
燃煤电厂超低排放PM2
燃煤电厂超低排放PM2.5污染物控制方案控制SO3mist的主要方案是低低温电除尘系统和湿式静电除尘器。
笔者建议在推广燃煤电厂超低排放标准时,增加对SO3量的排放限制值,并且将SO3作为总粉尘排放量的计量值,从而有效控制燃煤电厂PM2.5的排放浓度。
1引言PM2.5也叫可吸入颗粒物,是指空气动力学粒径小于2.5um的颗粒,这些颗粒物100%可以吸入肺泡中,其中0.3um-2um的粒子几乎全部沉积于肺部而不能呼出,进而进入人体血液循环。
由于比表面积大,吸附性很强,容易成为空气中各种有毒物质的载体,特别是容易吸附多环芳烃、多环苯类和重金属及微量元素等,使得致癌、致畸、致变的发病率明显升高。
PM2.5这类超细颗粒物对光的散射作用强,是灰霾形成的主要“元凶”。
PM2.5分为一次颗粒物和二次颗粒物,一次PM2.5颗粒物:包括直接以固态(或液态)形式排出的超细颗粒物和在排放烟气温度超过饱和温度条件下以气态或蒸汽态排出,在烟羽扩散过程中冷凝产生的超细颗粒物;二次颗粒物:是以气态SOx、NOx、VOC等形式排放到大气中,经过复杂的物理化学变化转化成的超细颗粒物。
对燃煤电厂实测表明,一次凝结的PM2.5颗粒物占总PM2.5颗粒物排放的36%左右。
一次PM2.5又可以分为可过滤的颗粒物(filterable)和可冷凝的颗粒物(Condensable),据美国环保局估计,78%的PM2.5属于可冷凝颗粒物,也就是SO3等酸性气体形成的酸雾,只有22%属于可过滤的颗粒物。
由于可过滤的颗粒物在PM2.5总组成中占比非常少,即便现有火电厂执行超低排放所规定的10-5mg/Nm3排放限值,仍然不足以解决PM2.5污染问题。
因此,要解决燃煤电厂的PM2.5污染问题,就必须去除SO3冷凝形成的酸雾。
SO3进入湿法脱硫洗涤塔冷凝成超细颗粒的物质SO3酸雾(SO3mist),在美国已将其归入总的粉尘排放值的计算值,以替代原有总的SOx 排放值的计量值。
燃煤电厂大气污染物“超低排放”问题总结并研讨
燃煤电厂大气污染物“超低排放”问题总结并研讨摘要:近几年来,全球温室效应影响着人们的身心健康,二氧化碳的过量排放,各个地区长期饱受雾霾的污染,因此,当下最主要要解决的问题就是找准污染物的排放源头,并且对其加以制止。
污染物的排放地之一就是燃煤电厂大气的排放,而且此种排放往往是较为大量的。
在2014年时,我国的燃煤电厂开始推进大气污染物“超低排放”,其主旨是将燃煤电厂排出的污染物进行进一步的过滤,使其经管道排出之后的气体不污染大气,但自其推出之后,其技术成熟性、成本与效率等种种问题一直是人们所质疑的问题。
“超低排放”的理念只是一种道德含义上的理念,并没有法定的程序所约束,而从经济成本上来说,要想达到真正的低排放,将要耗费大量的资金与设备。
本文就燃煤电厂大气污染物“超低排放”问题进行了详细的论述,并给出了其有效的解决方法。
关键词:大气污染物;超低排放;问题及建议引言就燃煤电厂大气污染物的排放问题,在2014年时,我国有多家燃煤厂实现了大气中的主要几项污染物,二氧化硫、二氧化氮、等的零排放,之后各个地区的燃煤电厂都进行的了污染物的“零排放”,直到2015年5月时,据我国放出的数据得知,“超低排放”的设备已能进行3000万kw的污染物排放量,还有近几亿kw的煤电机在改造过程中,这些煤电机的改造需要大量的人力物力财力,就针对此改装计划,国家出台了法律条文对其进行限制,这就使得刚进入改装计划之内的煤电机又将面临新一轮的“超能改造”的计划当中。
一、“超低排放”的基本问题辨析(一)“超低排放”概念辨析就“超低排放”的基本概念在目前来看,并没有一个文件性的、普遍性的定义。
相关人士将天然气燃机排放限值直接作为“超低排放”的基本标准,其基本的标准是大气当中的污染物数值有一个限定内的数值,特别是二氧化硫及二氧化氮的排放量分别不超过35mg/m3、50mg/m3,这能可以明显的看出,这些重点的污染物排放在“超低排放”的计划当中排放量是十分的严格。
燃煤电厂PM2.5超细颗粒物排放测试方法研究
y e a r s .F i n a l l y ,c o mb i n e d wi t h t h e p o l l u t i o n c o n t r o l l i n g e x p e r i e n c e i n C h i n a,s o me s u g g e s t i o n s o n a i r p o l l u t a n t s e mi s s i o n r e d u c t i o n f r o m c o l— a i f r e d p o we r p l a n t s we r e r a i s e d . Ke y wo r d s : c o l— a i f r e d p o w e r p l a n t ; i f n e p a r t i c l e ;P M2 5 e mi s s i o n;t e s t i n g me t h o d
文章编 号 : 1 6 7 4— 9 9 1 X( 2 0 1 3 ) 0 2— 0 1 3 3- 0 5
燃 煤 电厂 P M2 . 5 超 细 颗粒 物 排 放 测试 方 法研 究
王铮 , 薛建 明 , 许 月阳 , 王宏亮 , 王 小明 , 管一明 , 刘琚 ’
1 . 南京师范大学 , 江苏 南京 2 1 0 0 4 2 2 . 国电科学技术研究 院( 国电环境保护研究 院) , 江苏 南京 2 1 0 0 3 1 摘 要: 分析 了燃煤 电厂 P M 超细颗粒 物的排放 特征 , 介绍 了 目前 主要的 P M: 超 细颗粒 物的排放测 试方 法。其
发展应用前景。最后结合我国燃煤 电厂大气污染物减排经验提 出了建议 。
关键词 : 燃煤 电厂 ; 超细颗粒物 ; P M 排放 ; 测 试方法 中图分类号 : X 8 3 1 文献标识码 : A d o i : 1 0 . 3 9 6 9  ̄ . i s s n . 1 6 7 4 - 9 9 1 X . 2 0 1 3 . 0 2 . 0 2 2
燃煤电厂PM2.5重量法(PM-10、DGI)实测案例及方法总结
2.
1. 神 ㊀ 839000 ; ( 华 国 能 哈 密 电 厂 , 哈 密 ㊀ 311800 ) 浙 江 菲 达 环 保 科 技 股 份 有 限 公 司 , 浙 江 诸 暨
PM2. 5 测 PM - 10 、 DGI) 摘 要 : 采 用 重 量 法 试 仪 器 ( 对 燃 煤 电 厂 开 展 工 程 实 测 , 并 对 测 试 技 术 和 方 法 进 行 归 纳 、 总 结 , 为 制 订 我 国 相 应 标 准 测 试 方 法 的 提 供 参 考 。 关 键 词 : PM2. 5 ; PM - 10 ; DGI 燃 煤 电 厂 ; 固 定 源 测 试 方 法 ; 中 图 分 类 号 : 献 标 识 码 : 章 编 号 : X831㊀ ㊀ ㊀ ㊀ ㊀ 文 A㊀ ㊀ ㊀ ㊀ 文 1008 - 021X( 2017 ) 20 - 0070 - 02
The Methods Summary and Test Cases for PM2 . 5 Gravimetric Methods PM - 10 DGI of Coal - fired Power Plant
Zou Songyu1 Liu Hanxiao2 Fang Xiaowei2 Chen Li2 Guo Ying2 He Deyuan2
; , ) Abstract: The PM2. 5 Emission of coal - fired power plant was tested by PM2. 5 gravimetric method ( PM - 10 、 DGI ) ,and the testing technology and methods were summarized, which can provide certain reference for the selection of standard test method in our country. Key words:coal - fired power plant;PM2. 5 ;stationary emission;test method; PM - 10 ; DGI PM2. 5 (一 ㊀ ㊀ 对 于 固 定 污 染 源 , 尤 其 是 燃 煤 电 厂 的 次 颗 粒 物 ) 测 试 来 说 , 检 测 仪 器 主 要 为 美 国 或 欧 洲 进 口 , 按 照 原 理 不 同 大 [ ]。固 定 污 染 源 的 致 可 分 三 种 方 法 : 重 量 法 、 电 荷 法 、 光 学 法 PM2. 5 ( 2016 年 6月 一 次 颗 粒 物 ) 测 试 , 国 内 在 发 布 的 《火 电 厂 烟 气 中 细 颗 粒 物 (PM2. 5 )测 试 技 术 规 范 重 量 法 》(DL / T 1520 - 2016 ), EPA method 201A、 ISO 23210 : 2009 美 国 的 国 际 标 准 ISO / DIS 13271 : 2011 、 JIS K 0302 等 和 日 本 的 测 试 方 法 均 以 重 量 法 作 为 标 准 。重 量 法 是 在 烟 道 内 等 速 采 样 , 然 后 用 冲 击 板 或 1㊀ PM - 10 撞 图 击 器 及 工 作 原 理 2. 5 μm 的 PM2. 5 则 颗 粒 物 , 旋 风 子 分 离 空 气 动 力 学 直 径 大 于 由 滤 膜 或 冲 击 板 捕 集 , 然 后 进 行 干 燥 称 重 。属 于 这 一 类 的 测 试 WY 型 DEKATI PM - 10 撞 仪 器 有 冲 击 式 尘 粒 分 级 仪 、 击 器 、 DLPI( Dekati Low Pressure Impactor 低 压 撞 击 器 )等 。这 种 方 法 较 为 直 观 可 靠 , 可 以 作 为 验 证 其 它 方 法 是 否 准 确 的 标 杆 , 但 在 烟 尘 浓 度 较 低 时 , 该 方 法 需 要 的 采 样 时 间 较 长 , 且 人 工 称 重 程 序 比 较 繁 琐 费 时 。 863 计 2013AA065002 ) 划 课 题 ( 、 国 家 重 点 研 本 文 依 托 国 家 2㊀ DGI 撞 图 击 器 及 工 作 原 理 发 计 划(2016YFC0203704 ) 、国 家 重 点 研 发 计 划 [ ] 2㊀ 测 试 系 统 ( ,基 于 原 有 研 究 基 础 ,采 用 重 量 法 2016YFC0209107 )等 3、 4所 试 系 统 如 图 图 示 。采 样 枪 及 撞 击 器 本 体 均 加 热 试 仪 器 (PM - 10、 燃 煤 电 厂 开 展 工 程 实 测 , 并 测 PM2. 5 测 DGI )对 120ħ , PM - 10 可 并 采 用 崂 应 采 样 泵 进 行 抽 气 采 样 , 抽 气 至 对 测 试 技 术 和 方 法 进 行 归 纳 、 总 结 , 旨 在 探 索 一 种 科 学 合 理 的 10L 或 , 可 抽 气 。 / min 30L / min DGI 30L / min PM2. 5 工 程 测 试 技 术 和 方 法 , 为 制 订 我 国 相 应 标 准 测 试 方 法 的 提 供 参 考 。 1㊀ 主 要 测 试 仪 器 Dekati 公 PM2. 5 为 便 于 对 比 , 本 实 验 均 采 用 司 生 产 的 两 种 PM - 10 、 DGI, 1 测 试 仪 器 , 两 种 仪 器 结 构 及 原 理 图 分 别 如 图 2所 DGI 都 图 示 。PM - 10、 是 采 用 撞 击 法 对 不 同 粒 径 的 颗 粒 物 击 器 分 为 , 击 器 分 为 3级 DGI 撞 4 进 行 分 级 收 集 。PM - 10 撞 级 , 该 两 种 撞 击 器 收 集 到 颗 粒 后 通 过 称 重 法 确 定 颗 粒 物 的 浓 度 。 图 试 系 统 示 意 图 3㊀ PM - 10 测 ㊀ ㊀ 收 2017 - 07 - 27 稿 日 期 :
燃煤电厂的污染控制及环境影响
3、声环境影响分析 燃煤电厂的气动噪声主要源于机械,各类风机和管道。另外, 水塔造成的声音混响也不容忽视。 此外,燃煤发电厂对在噪声环境中的工作人员有不良影响。 应该定期对接触噪声的工人进行检查。
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4 生态环境影响分析 电厂对生态环境的影响主要体现在以下方面: (1)土壤污染。 煤炭燃烧产生的氮氧化物排放到大气形成酸雨,形成过程如: NO2+OH=HNO3 N2O5+H2O=2HNO3
精品课件
徐鸿等在研究燃煤电厂除尘装置时通过实验得出其对微粒的 控制效率规律:电除尘器对粒径10μm以上颗粒很容易捕集, 但对5μm以下颗粒捕集效率急剧下降,对PM2.5的捕集效率更 低,从而导致相当数量的细颗粒排放到大气环境中。
有以上研究结果可知,静电除尘器对 PM2.5的脱除效果较差,主要原因是 粉尘荷电对0.1μm左右的细微颗 粒效果很差,导致对PM2.5 的脱除 效果不好。
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六、燃煤电厂PM2.5排放控制技术
1 除尘设备技术分析 根据本试验所采集的数据可得出测试燃煤电厂锅炉除尘设备 对 PM2.5的脱出效率如下表。燃煤电厂锅炉经过除尘器后, PM2.5总粒数浓度和总质量浓度明显下降,粒数浓度由几~几 十百万个/cm3降至几万~二十多万个/cm3,质量浓度由几百 mg/m3降至零点几至几十 mg/m3
这些污染物的产生的多少与所燃煤的消耗量和燃烧方式以及 所采用的净化措施的效率有关。
煤粉炉烟气 PM2.5主要由两部分组成,一部分为表面光 滑形状规则的球形粒子,另一部分为形状不规则的块状粒子。 炉膛温度高,无论是气化凝结机理形成的细微颗粒物还是残 灰粒子在炉膛内多呈熔融状态,在表面张力的作用下球化, 多形成球形粒子。而不规则块状颗粒主要来自未熔或部分熔 融的矿物,以石英和黏土矿物为主。石英颗粒的熔点较高, 因此在灰中多保持原来的多角状外形,而黏土矿物熔点比石 英低,燃烧时部分熔融,形成不规则颗粒。
PM2.5的治理方法
PM2.5的治理方法PM2.5的成因PM2.5的主要物质PM2.5是粒径小于2.5μm的空气中的悬浮物。
微小的可溶性固体、可溶性气体是形成PM2.5的首要因素。
例如SOx(硫的氧化物)、NOx(氮的氧化物)、xCl、xBr、xCO3等物质形成的水的微小液滴,微小液滴和微小颗粒是形成灰霾的主要物质。
成因分析灰霾的成因与天气有着重要的关系,一是风速、二是气温、三是湿度,风速加速灰霾的扩散和稀释速度,而气温和湿度则是控制灰霾的主要因素。
例如:相对湿度为90%,温度在5℃时,可溶性固体溶入水中降低了水的蒸汽压,微小水滴因为曲率半径变小其蒸汽压又得到提高,形成了微小的溶液液滴与气体的动态平衡。
这些微小液滴的粒径从纳米至微米级别,在这个级别上微观效应的化学反应更为突出,形成很多亚稳态的有毒物质。
由于液滴的存在,形成了光的吸收、折射与散射现象,降低了空气的透明度。
汽车等分散式污染是形成灰霾的主要原因,汽车尾汽、轮胎磨损、路面磨损等形成了大量的可溶性固体的大气污染物,特别是硫和氮的污染物。
现代火电厂虽然增加了污染物去除装置,但排除的污染物仍就增加了大气污染的浓度,造成浅碟式污染,少量的外加污染就会造成较严重的污染。
PM2.5的转换关系TSP<->PM10<->PM2.5:大于PM2.5粒径的悬浮物主要受空气相对湿度的影响,当湿度增加时,污染物表面富含水份,通过相互凝聚成较大颗粒发生沉降;当相对湿度变小时,污染物表面吸附力小,不易凝聚沉降,风力作用下已凝聚的颗料会分解,由于粒径变小更易悬浮造成持续的污染。
PM2.5<->光化烟雾:PM2.5对视觉的影响较大,特别是0.1-1μm(相当于PM1)之间的颗粒是形成灰霾的祸首,在这一级别上,电化学、纳米结构、表面化学等微观现象更为突出,颗粒物粒径与可见光波长相似,极易形成光的折射、散射、吸收等现象,大幅度降低大气的光感觉。
PM2.5的毒性更强,其易侵入人体的肺泡,在呼吸系统上产生堆积,诱发哮喘和肺癌,有毒的可溶物进入血液,诱发多种疾病,例如高血铅疾病。
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燃煤电厂PM2.5治理技术研究分析
摘要:pm2.5是导致环境污染、能见度下降、城市阴霾天的“罪魁祸首”,同时也是大气污染物中损害人体健康的“元凶”,因此,对pm2.5的治理迫在眉睫。
燃煤电厂是产生pm2.5的重要来源之一。
本文根据pm2.5的危害,介绍了目前对pm2.5治理技术,提高除尘效率,显著减少了pm2.5的排放,为我国燃煤电厂pm2.5的治理提供一种可行的技术方案。
关键词:pm2.5;燃煤电厂;除尘技术;治理
中图分类号:tm621 文献标识号:a 文章编号:2306-1499(2013)03-(页码)-页数
1.pm
2.5的危害
随着国家标准《环境空气质量标准》进行第二次公开征求意见,人们对pm2.5的治理越来越重视。
pm2.5是指直径小于或等于 2.5μm 的颗粒物,也称为可入肺颗粒物,是汞、砷等有毒元素沉积的主要区域。
它能长期悬浮于空气中,不易被阻挡,被吸入人体后会直接进入支气管,干扰肺部的气体交换,进入血液循环,损伤肺部组织,引发包括哮喘、支气管炎和心血管病等方面的疾病。
每个国家都不同程度地存在着人体暴露于可吸入颗粒物的健康风险,在影响大气能见度的粒子中,pm2.5占有极其重要的主导地位,大气灰霾现象主要是pm2.5的消光作用造成的,因此,pm2.5对人体健康和大气环境质量的影响非常严重。
2.我国对pm2.5的研究情况
形成pm2.5主要有两个途径:1)燃煤、冶金、化工、内燃机等各种工业过程中直接排放的超细颗粒物;2)大气中二次形成的超细颗粒物与气溶胶等。
各种工业过程中直接排放的超细颗粒物是pm2.5的主要来源,也是pm2.5污染控制的重要对象。
燃煤发电是我国的主要方式,一次能源也是以煤炭为主,大量煤炭燃烧已对生态环境造成严重危害,并影响到资源与环境的可持续发展。
除控制so2和nox的排放外,pm2.5悬浮颗粒物的排放亦不容忽视。
据统计,目前全国粉煤灰的排放量已达1.5亿吨,虽然现有除尘装置的除尘效率普遍可高达99%以上,但现有的除尘设备对超细飞灰的捕获率相对较低,约有1%的飞灰进入大气,构成大气气溶胶的主要部分。
这部分飞灰以粒径小于2.5微米甚至亚微米级超细颗粒为主,其数量可达到飞灰总数的90%以上,且表面往往富集煤中微量重金属元素及有机污染物,危害极大。
另外,超细飞灰的形成也导致锅炉内炉壁的结垢与沾污程度的增加,影响锅炉的安全经济运行。
因此,研究燃煤过程中超细飞灰的形成机制,降低其形成与排放量,有着非常重大的意义。
3.目前燃煤电厂除尘技术的不足
目前,我国燃煤电厂的除尘大多是以采用电除尘技术以及袋式除尘器。
由于锅炉和工业窑炉等工业生产过程中产生的粉尘颗粒的尺寸范围很大,涵盖了从亚微米的分子簇到易于沉降的毫米级微粒。
静电除尘器主要是靠颗粒荷电被吸附而脱除,对于收集尺寸超过10μm的大颗粒粉尘是非常高效的(>99.9%),但是对于尺寸小于2μ
m的粉尘,静电除尘器的效率就会急剧下降。
对于0.5~2μm的粉尘,最差时效率会低于50%,一般的效率也会低于90%。
因此,常规电除尘器很难脱除pm2.5超细颗粒。
从运行方面而言,由于静电除尘的二次扬尘的效率降低很难避免,尽管总的脱除效率很高,但对于pm2.5仍难以得到控制。
4.燃煤电厂pm2.5治理技术
4.1袋式收尘器削减烟尘和粉尘排放上的优势
目前国内袋式除尘器的排尘浓度普遍稳定在30~50mg/nm3以下,净化燃煤锅炉烟气的袋式除尘系统大部分排尘浓度低于20~
30mg/nm3。
袋式除尘器可以大幅度降低烟尘和粉尘的排放。
以火电行业为例,目前每年排放烟尘380万t,若全国50%的燃煤机组采用袋式除尘器净化锅炉烟气,则火电行业每年排放烟尘可减少120万t以上。
微细粒子(pm10、pm2.5)是危害人体健康和污染大气环境的主要因素,将微细粒子的控制纳入国家标准只是时间问题。
目前电除尘器捕集微细粒子的效率很低,对小于10μm的尘粒,其捕集率只有60%左右。
而袋式除尘器对粒径1μm的粒子,其捕集效率也可达到98~99%。
可以说,目前只有袋式除尘技术能够有效控制微细粒子。
4.2 覆膜滤袋在pm2.5环保政策实施后的应用
目前在国内燃煤电厂的中,后处理高温袋滤器中通常采用覆膜玻纤、p84针刺毡、pps针刺毡及nomex针刺毡等滤料,其中针刺毡
由于温度、水解、及有机涂层等原因,通常会或造成运行阻力增大,处理风量偏低,或造成排放增高,环保压力增大和产量降低。
而覆膜玻纤造价较低,应用更为广泛,但市场上各种覆膜玻纤的质量良莠不齐,而且安装要求较高及厂家认识、使用等原因,应用效果差异也很大。
对于广大的最终用户来说,很难在购买或使用前去检测相应的指标,因为综合检测滤料的性能需要专业的设备和人员,用户往往只能参考厂家所提供的技术参数。
目前袋式除尘行业中有滤袋厂家的玻纤覆膜滤料相比传统滤料可以突显优势:(1)在pm2.5颗粒物出口浓度方面,可以说达到了零排放,pm2.5的出口浓度小于0.002mg/m3。
(2)在出口排放浓度低的情况下,还要注意到压降是否也低。
该滤料的平均剩余压降为2.45厘米水柱,比同类产品要低40%以上。
(3)对于滤袋尤其是玻纤滤袋来说,使用寿命是和清灰的频率直接相关的,在相同条件下,滤袋清灰变形的次数越少,其寿命就越长。
由于采用的压差控制清灰,清灰周期的时间越长也就是清灰次数越少。
新式的滤料也能做到清灰周期时间最长,清灰次数最少。
4.3电收尘技术的研究
电凝聚技术是近年来提出的一种利用不同极性放电导致粉尘颗
粒荷不同电荷,进而在湍流输运和静电力共同作用下凝聚变大的技术。
电凝聚技术的工作原理即放置电极同时并列有正、负两种,亦即电场中(电场后)的颗粒会部分荷正电、部分荷负电,荷异性电荷的粉尘颗粒会在适当的流场速度、流场湍流度下发生有效凝聚,
从而使细微颗粒的粒径变大,增大驱进速度,利于被除去。
近年来国内对于pm2.5的治理技术,还有多个课题以及研发方向都取得了一定的成果。
如,筛网式除尘技术、气流转向技术、双极性荷电技术等。
同时,一些环保企业也在结合原有污染物单一的治理模式,展开了集成系统的控制方案和控制策略,以现有的除尘、脱硫、脱硝等污染控制技术为核心,结合煤预处理技术、燃烧过程中污染物控制技术,形成了从源头到终端控制的一个完整的污染物控制链。
集成控制系统的目标是在节约能耗的同时降低各污染物的排放,其中关于pm2.5的控制治理就是集成控制系统中的研发方向之一。
5.结语
随着人们对大气污染问题日益关注,以及相关环保标准的提高,我国对pm2.5的治理已成为一个首要解决的问题,国内外许多研究人员已经开始对pm2.5脱除从机理和运行工艺上进行研究,开发了一些新型高效的除尘技术。
相比发达国家和地区,我国对pm2.5治理技术尚未形成高层次、大规模的系统性研究,是目前国内大气污染研究中的薄弱环节。
因此,为保障人类的生存环境和身体健康,加强对pm2.5治理技术的研究具有重大意义。
参考文献
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