主要案例技术路线分析:
(1)美国 Spurlock电厂1、2号机组湿式电除尘器的应用。电厂燃煤硫分为 4.2%。采取的烟气治理技术路线:低NOx燃烧器+SCR烟气脱硝工艺+电除尘器+湿法烟气脱硫工艺+湿式电除尘器。该系统分别于 2008年和2009投运。
(2)美国Trimble County 电厂2号机组湿式电除尘器的应用。该电厂是美国燃高硫煤最环保的电厂之一。采取的烟气治理技术路线:低NOx燃烧器+SCR烟气脱硝工艺(NOx综合脱除率>90 %)+石灰液喷射系统(脱除S03)+电除尘器+活性炭烟气脱汞装置+布袋除尘器+湿法烟气脱硫工艺+湿式电除尘器,该系统2011年投运。
(3)Elm Road电厂 1、2号机组湿式电除尘器的应用。电厂燃煤硫分为 2.6%,采取的烟气治理技术路线:低NOx燃烧器+SCR烟气脱硝工艺+电除尘器+湿法烟气脱硫工艺+湿式电除尘器,该系统分别于2009年和2010年投运,湿式电除尘器脱除达总量94%的PM2.5及SO3。
美国燃煤电厂湿式电除尘器应用特点:(1)针对燃中、高硫煤电厂;(2)针对新的燃煤电厂,并且主要针对燃中煤阶煤和高煤阶煤的火电机组,以解决蓝烟问题。美国自从2006年提出PM2.5控制要求后,提出了除脱除传统的粉尘、NOx、SO2外,还要脱除PM2.5、SO3及汞的要求,进而提出了低NOx燃烧器+SCR烟气脱硝工艺+活性炭脱汞工艺+布袋除尘器+湿法烟气脱硫工艺+湿式电除尘器的技术路线,其中大多数电厂采取布袋除尘器+湿法烟气脱硫工艺+湿式电除尘器或电除尘器+烟气脱汞+布袋除尘器+湿法烟气脱硫工艺+湿式电除尘器的技术路线。
笔者对美国上述技术路线研究所得结论:(1)满足美国环保排放法规的要求,即美国燃煤电厂颗粒物排放质量浓度控制要求依然是20mg/m3,因此首先应满足该要求。 (2)满足控制PM2.5、硫酸雾和蓝烟要求。(3)满足烟气脱汞的要求。
美国2011年以前各州电厂汞排放标准是1~3μg/m3。美国对80个电厂的测试结果表明:布袋除尘系统的汞脱除率最高可达90%。在布袋除尘器内,烟气与滤料表面形成的滤饼层充分接触,滤饼层如同一个固定床反应器,可以促进汞的异相氧化和吸附;湿式电除尘器脱除大约37%的剩余汞。
1.3 国外主要湿式电除尘器性能
国外主要湿式电除尘器性能如表3所示。
表3 国外主要湿式电除尘器技术参数
Table 3 Main technical parameters of foreign WESPs