改革開放以來,隨著電力工業(yè)的發(fā)展,電力環(huán)境保護(hù)也取得了重要進(jìn)展。煙塵和廢水基本實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放,其總排放量逐年下降;通過采取關(guān)停純凝式小火電機(jī)組、降低燃煤含硫量等措施,二氧化硫排放上升的趨勢(shì)在1998年以后已經(jīng)趨緩;新建機(jī)組的氮氧化物排放通過燃燒措施控制;粉煤灰的綜合利用和廢水回收率均達(dá)50%以上;水電環(huán)境保護(hù)和水土保持工作不斷加強(qiáng);輸變電環(huán)境保護(hù)工作已逐步走向正軌。電力的環(huán)境保護(hù)工作為電力的可持續(xù)發(fā)展做出了重要貢獻(xiàn)。
在21世紀(jì)初的20年內(nèi),環(huán)境與發(fā)展仍然是人類共同面臨的重大問題,對(duì)于我國(guó)的電力工業(yè)來說,這一問題 為突出。一方面,建設(shè)小康社會(huì)的目標(biāo)對(duì)電力工業(yè)的發(fā)展提出了新要求;另一方面,我國(guó)的一次能源以煤炭為主的狀況對(duì)環(huán)境產(chǎn)生污染和生態(tài)影響對(duì)電力工業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生新制約。如果按1981年到2000年的平均電力彈性系數(shù)0.8左右計(jì)算,到2020年,電力裝機(jī)約達(dá)到10億千瓦,預(yù)計(jì)6億多千瓦為煤電。按1個(gè)千瓦煤電燒3噸原煤計(jì)算,一年需要18億噸煤。對(duì)這18億噸煤炭產(chǎn)生煙塵、二氧化硫、氮氧化物、二氧化碳以及廢水、灰渣和其它物質(zhì)處理不當(dāng),會(huì)對(duì)、區(qū)域、局部的大氣、水體和生態(tài)環(huán)境質(zhì)量造成重大影響。與此同時(shí),水電建設(shè)對(duì)生態(tài)環(huán)境影響也不容忽視。因此,如何把握在新時(shí)代背景下電力環(huán)保的新特點(diǎn)、面對(duì)新挑戰(zhàn),尋找并抓住新的機(jī)遇,是擺在電力企業(yè)面前的重要任務(wù)。
一、濾袋材質(zhì)的選擇
袋式除塵器的過濾系統(tǒng)主要由濾袋和籠骨組成,對(duì)于整臺(tái)鍋爐袋式除塵器而言,濾袋是其核心部件。濾料質(zhì)量直接影響鍋爐除塵器的除塵效率,濾袋壽命又直接影響除塵器的運(yùn)行費(fèi)用。因而濾料的材質(zhì)通常需要根據(jù)除塵器的運(yùn)行環(huán)境和介質(zhì)情況選用。燃煤電廠除塵器通常采用的濾料有PPS、P84、PTFE等, 常用的是PPS,標(biāo)重550g/㎡,通常采用燒毛、熱定型處理,如果含濕量≥10%或含氧量≥10%且溫度>160℃時(shí),需另進(jìn)行PTFE浸漬處理,以提高其抗水解和 性能。也可以用PPS+P84針刺氈復(fù)合氈,通常P84含量為10%~15%,主要是為了進(jìn)一步提高過濾精度,其它性能不發(fā)生改變,濾袋的成本也稍高一些。
在燃煤電廠所采用的布袋除塵器中,PPS濾料由于性價(jià)比較高,通常作為 ,但其 性能較差,因此 好在溫度在160℃以下、含氧量在9%以下運(yùn)行,運(yùn)行壽命可超過3萬小時(shí)。同時(shí)對(duì)NO2、SO2、SO3也應(yīng)進(jìn)行控制,特別是NO2的氧化作用往往易被忽視,這些參數(shù)與溫度有關(guān),都是損壞濾袋的重要原因,已經(jīng)在試驗(yàn)室及應(yīng)用中了驗(yàn)證。
二、電暈放電產(chǎn)生臭氧對(duì)濾料的影響
電除塵是利用強(qiáng)電場(chǎng)使氣體電離,即產(chǎn)生電暈放電,使粉塵荷電,將荷電粉塵驅(qū)入到收塵極收塵。臭氧發(fā)生器的工作機(jī)理就是通過電暈放電使氧氣電離,因而電除塵電暈放電會(huì)產(chǎn)生臭氧,特別是火花放電時(shí) 為嚴(yán)重。設(shè)計(jì)時(shí)會(huì)用 佳火花放電頻率和 佳電壓控制,但每分鐘火花放電30~70次,會(huì)產(chǎn)生較多的臭氧。臭氧很不穩(wěn)定,在高溫及 的濕度下易與煙氣中其它成分反應(yīng),特別是與NO、SO2反應(yīng)生成NO2、SO3,NO2、SO3是侵蝕性氧化劑,對(duì)PPS濾袋有的腐蝕性。O3因與其它成分反應(yīng),很難單獨(dú)測(cè)到q的存在,可通過測(cè)量電除塵入口的NO和出口的NO2來折算O3的含量。
PPS不會(huì)水解,但會(huì)因氧化而降解,以致變色發(fā)脆,嚴(yán)重時(shí)氈體的纖網(wǎng)會(huì)破碎而脫離基布。溫度一旦超過100℃,PPS能夠承受的氧含量就要隨著溫度的上升而減小。
除氧外,另一個(gè)危害PPS的因素是煙氣中的NO2。因?yàn)槿紵龝r(shí),空氣中的氮和燃料中的氮化物在高溫下會(huì)氧化成NOx,其中既有NO,也有NO2,主要為NO,大約占總NOx的。通常NO通過下式反應(yīng)轉(zhuǎn)化為NO2:
NO+O3→NO2+O2
NO對(duì)PPS是的,的是侵蝕性氧化劑NO2。
溫度越高,煙氣中允許的NO2含量越低;NO2含量越高,使用溫度就 越低。
PPS在工業(yè)實(shí)際應(yīng)用中,由于在煙氣中同時(shí)有Ox、NOx、SOx、水等物質(zhì)存在,綜合對(duì)PPS作用時(shí),PPS強(qiáng)度下降的情況可能 為嚴(yán)重。特別是SO2在O3作用下會(huì)生成SO3,在水分較大時(shí),對(duì)PPS的影響會(huì) 大。
從目前投運(yùn)的電袋復(fù)合除塵器來看,由于臭氧的存在,會(huì)與NO、SO2的反應(yīng)生成NO2、SO3而對(duì)除塵布袋造成氧化及腐蝕損傷。硫酸、SO3都是磺化劑,可以取代苯環(huán)中碳原子上的氫直接磺化產(chǎn)生破壞,會(huì)加速濾袋的破損。因此這些新的特征要特別注意,應(yīng)深入研究。